浅谈物理学科与其他学科的联系1篇
摘要:随着课程改革的不断深入,物理学习内容日益扩展,出现逐步和其他学科整合的趋势,这也是中学教育发展的必然趋势。教师在教学中,要加强物理学习和语文、地理、信息技术、生活的整合,促进物理学习不断与时俱进,促使学生学会利用物理知识更好服务生活。
关键词:物理;整合;语文;地理;信息技术
中图分类号:G633.7文献标识码:B文章编号:1674-9324(2012)06-0254-02
随着课程改革的不断推进,学习的含义也正在发生变化,不再是以往注重单学科知识的纵深发展,而是加强了学习的实用性和联系性,各学科间的联系日益紧密,学科间知识的整合日益增多。俗话说的“数理化不分家”的原则也显得狭隘、落后了,物理学科不但和数学、化学有千丝万缕的联系,和语文、地理、音乐、信息技术这样的科目也逐渐发生了整合,出现探讨语文中的物理知识,用物理知识解释地理现象,利用信息技术扩大物理学习广度和深度等切入点。这就要求教师不但要有扎实的专业基本功,还要能敏锐发现其它学科中所包含的物理知识,及时将不同学科的学习进行整合,从而树立适应时代发展需要的大物理学习观。
一、物理学习和语文学习的整合
许多文学作品中所描绘的现象都包含着丰富的物理知识,教师要善于结合学生正在进行的语文学习来辅助和丰富物理学习。
1.直接利用课本上的引用,实现物理和语文的整合。如,在学习“瀚海苍穹任遨游”时,课本就直接引用了荀子《劝学》中的句子:“假舆马者,非利足也,而致千里;假舟楫者,非能水也,而绝江河。”让学生体会中国古人的想象力和智慧,从而启发学生大胆想象物理学发展的美好前景。
2.利用正在进行的语文学习,辅助物理学习的拓展。有一次,在物理总复习时,上一节课正好是语文复习课《社戏》的环境描写,其中有这样的句子:两岸的豆麦和河底的水草所发散出来的清香,夹杂在水气中扑面的吹来;月色便朦胧在这水气里。淡黑的起伏的连山,仿佛是踊跃的铁的兽脊似的,都远远的向船尾跑去了……那声音大概是横笛,宛转,悠扬,使我的心也沉静然而又自失起来,觉得要和他弥散在含着豆麦蕴藻之香的夜气里。引导学生来思考以上语句中包含的物理知识。学生兴趣大增,有的提出包含了花草的香气是花粉分子运动的结果;有的提出包含了参照物的选择,文中将船作为参照物,所以山在向后跑;还有学生提出包含了声音是在空气中传播,等等。不但激发了学生的学习热情,还有助于学生在语文学习中,自然和物理学习相联系。
二、物理学习和地理学习的整合
地理课本中有许多地方就是运用物理知识来解释地理现象,这极大促进了学习的综合性和学科知识的整合。在学习“比热容”内容的“讨论交流”板块中,有关于海陆风和陆海风的对比,就是让学生利用物理知识解释地理现象。白天,太阳出来,陆地比热容小,温度上升快,空气受热上升,气压变小。而海水的比热容大得多,温度上升缓慢,海洋空气气压高,海上的空气流向陆地,形成海陆风。夜晚,太阳落山后,陆地迅速降温,而海面降温缓慢,陆地的空气密度大、气压高,海面空气密度小,气压低,空气由陆地流向海洋,形成陆海风。可以此类推,用物理学知识解释海洋性气候和大陆性气候的成因。还可以让学生结合物理知识来解释森林能调节气温的科学原理。培养学生养成利用物理知识解释地理现象的习惯,既提高了对物理知识的运用,也有利于学生对地理知识从理论角度的掌握。
三、物理学习和信息技术的整合
1.随着教育和科技的发展,信息技术逐步成为常规的教学工具,成为物理课堂除了传统教育外的又一个新的教学手段。很多微观世界的运动状况,仅靠教师的讲解,学生难以进行具体的想象。比如,在向学生展示物体表面分子的排列时,仅靠课本上的图片缺乏生动性,如果使用多媒体技术,展示内容可以更丰富、更生动。
2.在新编物理课本上,充分显示了物理学习与时俱进的特点,开辟了“物理在线”学习板块,提议学生利用信息技术和网络资源来丰富物理学习的内容,扩展学习的外延,使得物理学习更具开放性和交互性。在学习《家庭生活自动化、智能化》时,课本的物理在线介绍了“家庭发电”的新的能源利用方式,可以是采用屋顶安装太阳能电池板、院子里安装风力发电机、地下室安置燃料电池的方法发电,并且和电网相连,实现和电网的交流互输,电表会双向计费。学生通过对网络丰富学习资源的学习,切实了解到物理知识对改变生活的重要意义,更能激发学生物理学习的动力。让学生通过物理在线的“大停电”内容去了解20xx年的大停电对美国和加拿大造成的严重影响:交通瘫痪、生产停止、生活循序被打乱,整个社会陷入瘫痪状态。从而培养学生树立节省能源的思想意识,也激发学生开发新能源的积极性。
四、加强和生活的整合,提高学生学以致用能力
物理知识在生活中广泛应用,教师在组织学生学习中,一定要时刻注意和生活的整合。可以让学生去寻找家庭和公共场所的开关种类,并总结哪类开关的安全性最有保障;哪类开关最方便;你认为你家里那种电器的开关不合适,为什么?等等。促进学生对生活的观察和队伍里知识的留心。还可以让学生去观察街头串联的彩灯,为什么不像以往出现一个损坏整个电路断掉的情况?推动学生的探究性学习和创造性学习。
总之,物理学科和其它学科的整合,是物理教材编排的方向,也是课程改革的方向,也是实现学生综合学习的需要。教师要结合教学内容,尽可能和相关科目的学习联系起来,使得科目间的学习互相促进、互相补充,成为一个有机的整体。
浅谈物理学科与其他学科的联系2篇
摘要
实践能力与科技的创新关系密切。如何尽可能提升学生对物理的兴趣,有效地开发学生的智力,培养学生在实验中的观察能力和实践能力,是在课外开设趣味物理实验的关键,也是未来科技创新的基础。本文结合笔者制作的趣味物理实验仪器和开展的中学生物理活动,探讨了如何运用趣味物理实验来培养学生的物理素养。
关键词
趣味物理;物理素养;实践能力;创新
中图分类号:O4-4文献标识码:A
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.03.001
物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及其所使用的实验手段和思维方法的自然科学。在物理学的教学过程中,教师都会通过视频中的实验演示或者自己做实验演示来加深学生对实验现象和实验原理的认识和理解,可是俗话说,百闻不如一见,百见不如一干,实践才能出真知,而课堂时间和器材的限制都导致了学生的动手机会较少,以至于其实践能力得不到提高。
这样的困扰伴随了教师与学生许多年,教师迫于班级升学率的压力,以至于没有办法寓教于乐;学生迫于分数的压力,只能死板地跟随教师学硬知识。好在国家教育部一直在教育方面做着合理的改进,认为教育应当对学生的各方面发展负责,而不仅仅是学习知识。因此,教育部颁布了《普通高中课程方案和各学科课程标准(20xx年版)》,而其中对物理学科的核心素养进行了精确的定义,以物理观念、科学思维、科学探究、科学态度和责任四个方面进行了水平划分。使得物理学科方面的教学要求更加综合、全面、具体。
所以笔者认为在课外开展趣味物理实验以提升学生的实践能力、培养学生的物理素养是一条切实可行的路径,它对激发学生学习兴趣,发展学生创新能力往往能起到事半功倍的效果。
1趣味物理理念下的物理素养
心理学表明,学习兴趣是学习活动中最现实最活跃的心理成分,它是非智力因素中最主要的一个因素,它是调动学生学习积极性的强大动力。只有让学生对物理这门学科有一个好的兴趣基础,才能使学生在物理学习的过程中进一步加深对物理知识的理解和掌握。趣味物理中最基本的理念正是如此。
中学物理学科的核心素养包括:①形成物理基本观念;②掌握科学探究方法;③形成良好科学思维;④培养正确科学态度。而这些核心能力也正是趣味物理所培养的。笔者认为,成立趣味物理实验的创新实验小组,对初中生开展趣味物理实验活动,将趣味物理理念应用到物理核心素养培养中,有以下几点要素。
1.1情境转化——将抽象的物理知识转化为具体的趣味研究
基于物理素养的趣味物理理念下的情境转化主要包括两方面:1)生活中有很多有趣的具有物理意义的情境,学生被引导通过抽象的物理知识发现生活中的这些奥秘。2)将生活中的实际情境转变成趣味物理模型,运用物理知识分析、解释从而学会应用。
从学生心理角度看,因为有趣,学生的思维也会因此变得发散,这使得学生能够更好地根据具体需求,灵活考虑问题。
1.2实际体验——学生亲自感受趣味物理实验
活动器材取材于生活,这使得学生感到更为亲切,从而可以提高学生对物理学习的积极性。毕竟,实验教学是物理教学的重要组成部分,是全面提高学生素养的重要途径。
让学生体验趣味物理实验不仅仅是做趣味物理实验演示给学生看,还会让学生利用生活中常见的物品自己动手操作实践,做出有趣的物理实验。在活动中,学生最直接的收获便是体验了自己做实验的乐趣,而更深层次的是体验了物理概念和规律的形成。
1.3科学态度——责任感
要使学生认识到科学、技术、社会和环境之间的关系,形成严谨,实事求是的科学态度。还要培养学生保护环境、节约资源、从而促进可持续发展的责任感。大部分趣味物理实验恰恰就可以做到这一点。因为趣味物理实验的创新实验小组正是秉承着“节约、环保”的意识利用身边的废旧物品制作简单的物理模型来证明一些物理原理的。
当然,不只是这样。通过一些物理与其他学科的组合实验也会引导学生意识到物理与其他学科的紧密联系,使责任感上升到学科的价值导向。
2基于趣味物理的核心素养培养实践案例
2.1听话的小球
丹尼尔·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”,其实质是流体的机械能守恒。其最为著名的推论为:等高流动时,流速大,压力就小。在生活中,伯努利原理应用广泛,飞机、喷雾器、乒乓球的上旋球以及足球運动中的旋转球都是利用它实现的。中学生往往对其只知其然而不知所以然,本实验利用小球在方形管中的循环运动让学生直观感受伯努利原理的实现,从而增强学生学习物理学科的兴趣,丰富其对于物理知识以及物理学科在生活中的作用的认识与理解,保持和增强学生对生活中物理现象的好奇心和探究欲。
2.1.1实验设计思路及原理的理解
设计思路:首先运用简单的工具进行试探性的实验,并总结经验。然后购买相对专业的器材,不断实验,做出最完善的实验器材以供展览参观。最后,通过展示实验,接收学生反馈,对实验进行适应教学的改善。
实验原理:当小球被吹到出口处时,会因为伯努利原理被压回到管道内,于是小球就这样循环往复的再管道内运动了。
2.1.2设计模型的理解
本实验装置较为简单,b为入风口,稳定的风从b处垂直进入管道,从a出均匀散出,此时左侧下管中空气在b-a的气流带动下,产生如图所示方向的气流。若将一小球放入管中,因为气流均匀从a口散出,气流在小球底部分布均匀,产生小于小球上方空气的气压,在上方气压的挤压下,加上自身重力,尽管b-a中气流很大,但是小球依然于a口处悬浮。又知c口处在b-a方向的风的作用下产生了微小的气流且不断沿c口向馆内流动,使得管内气压小于小球上方气压,打破小球上下气压的平衡,小球从c口被吸入管中,并沿c-b-a不断循环。通俗来说:向ab管吹进空气。如果管的切面小,空气的速度就大;而在切面大的地方,空气的速度就小。在速度大的地方压力小,速度小的地方压力大。图1
2.1.3物理模型的关键点
关键点1:输入气流应是持续均匀的
在本实验中,a-b管中的气流应该分布均匀,这样才能使小球在a口时下方气流均匀散出,小球漂浮在a口以便从c口进入管口。
关键点2:输入气流应该足够大
此处从两个方面考虑①小球自身质量。a-b管中气流应足够推动小球从b运动到a,并飞出a口。②管内气流的运动。即b-a的气流应足够大,从而带动c-b的气流,以达到从c吸入小球的目的。
关键点3:管的内壁光滑,各个拐角是平滑的曲线。
本实验动力为气流的推力以及重力(仅在与ab对称一段),在上水平管中和下水平管中,小球都要予以下管壁压力,若水平管较为光滑,则水平方向微弱气流可以带动小球运动,同理,下端口拐角需为平滑的曲线。
关键点4:小球的直径质量问题
①小球自身质量不宜过大或者过小,考虑到非精密仪器风的大小不可细调的问题,小球质量过大则无法吹起或循环的周期时于长(主要为在上、下两个平管运动时间过长),而小球质量者过小则极易被吹飞出a管管口.经过综合实验后,发地使用硬管塑料球壳效效果最佳。
②小球的直径应适当,经实验发现,小球直语小于管口1/2时小球直接从a管口飞出的概率要远大于完成循环的概率,这点应与小球在下水平管运动后碰撞b管壁后的位置及速度有关,在当前实验条件下较难控制。小球的直径若大于4/5则会直接飞出管口,此应为所留缝隙较小造成空气挤压以及狭缝效应影响了实验结案。最后,我们选用了管直径为管口2/3的小球.成功率高且较为美观.
2.1.4实验创新
①因为限所用的鼓风机较风口较大,我们使用硬纸板、胶带纸将b风口与鼓风机接连在一起,发现效果不是很理想。联系到上述风不够集中的问题,我们使用橡皮泥塞住b风口而只留一小点通风口之后发现可以使小球在a口悬停的几率大大增加。经实验,在我们所用的实验设备中,通风口半径为管口半径的1/2效果最佳。
②注意到小球先会在a管口悬停而后才会被吸入到c管管口。因为小球并不能恰好在a管的中心轴运动,而是在中心轴附近来回碰撞管壁,这样在a管口悬停时小球极易从管口掉落(做平抛运动飞出)。我们模仿资料视频中用铁丝网做出口后发现效果不是很理想(主要为无法做到保证美观的同时在教学中不影响对学生的启发性,即不给参观学生留有太大的疑问)。经过尝试,我们发现使用大一号的塑料管套在管口,效果更加,小球在运动到a时会打转后被吸入c口。
3在物理素养培养中正确运用趣味物理实验科普
趣味物理实验中魔术般的展现能让学生在感受乐趣的过程中学到知识,在自己制作实验的体验探究过程中体验醍醐灌顶和恍然大悟的喜悦。因此,课余生活中,科学的趣味物理实验有利于对学生物理素养的培养,从而有利于学生未来的发展。
3.1在趣味的基础上构建比赛机制
可以让学生在熟悉了一些趣味物理实验之后,开展实验改进比赛,比比谁能把实验装置改进得更加简便或者更加精确而没有破绽。
比赛应以促进学生物理素养的提升和实验探究能力的提高为目的。围绕“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”等物理学科核心素养,建立合理的比赛判定机制尽可能对每一位学生所改进的实验装置全面的考量;也增加让学生之间互相评论的环节,使学生充分了解自己实验装置模型的优缺点。
3.2推陈出新
学生毕竟还是孩子,兴趣会直接影响学习效果,新鲜的事物才能更好地激发和培养学生的学习兴趣,才能充分调动学生学习的积极性。
每次趣味物理实验活動时,一定要根据大部分学生的兴趣走向,带一些之前学生没见过的趣味物理实验,灵活调整实验仪器的外观,以便发挥学生的主观能动性,使学生始终处于积极踊跃的精神状态,轻松愉快地在实验中学习物理知识。
4结语
趣味物理实验对培养中学生物理素养有着很关键的作用,它不仅能够激发学生的学习兴趣,还能锻炼学生的实验探究能力。它让学生懂得“勤俭节约”的美德,意识到生活与物理的密切联系,使学生今后可以对物理更加感兴趣。
现如今,物理学科在应试中变得越来越必不可少,可见物理学科的重要。所以,让趣味物理实验普及到各个中小学校,让全民都爱上物理是笔者对未来的憧憬与展望。
参考文献
[1]张隋潇.物理学[OL].2014-11-29.
[2]教育部.普通高中物理课程标准(20xx年版)[S].北京:人民教育出版社,2018:78-80.
[3]Liuxinyuan2012.物理学科的核心素养[OL].2017-10-27.
[4]廖伯琴.义务教育物理课程标准(2011版)解读[M].北京:北京师范大学出版社,2012:28.
浅谈物理学科与其他学科的联系3篇
【摘要】物理科学是自然科学的一部门,并且能够推动物质文明进步发展,促进人们对自然的认识,掌握学习和研究物理的方法,提高学生的学习兴趣,并且促使学生养成良好的思考方式,不断提高学生的科学实践能力。
【关键词】物理物理学家学生身边观察思考物理现象科学意识创新能力
【中图分类号】G633.7【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2020)06-0168-02
对于物理学习,很多学生听到就犯难,对于物理探究,他们更是感觉无从下手。这也就是为什么很多学生认为物理学家都是超人。的确,能够成为物理学家确实是十分优秀的人才,然而在学习的日常学习中,只有是善于观察和思考,并且不断进行科学实践,勇于创新,就能够逐渐走向物理,这时候就发现,其实物理在日常生活中,在我们身边。下面我们以物理学所研究的力学、热学、电学、光学、原子物理为索引来体验我们身边的物理。
一、一些常见的力现象
生活在地球上,处处存在着重力。例如在砌墙过程中,师傅常常是使用重锤线衡量竖直,这便是对重力利用的实践。在农业生产中,抛秧技术的应用也是对重力原理的应用。如果没有重力存在,那么人跳起来也不能回到地面上,在空中的尘土永远不会落下来,我们的生活将不可想象。因此,重力是我们生活不可缺少的一部分。汽车上坡发生打滑,但是只有用粗石子垫上就能够前进,这主要是增加粗糙程度,增加摩擦力。在我们的鞋底下会有着不同的花纹,这也是利用增加接触面增加摩擦力的原理。滑冰运动员在滑冰时,滑冰鞋带有滚珠主要是为了减少摩擦,从而提高滑行速度,由此可知,在人们的日常生活中,处处存在着摩擦力,要利用有益摩擦,尽量减少有害的摩擦。
二、一些常见的热现象
衣服洗后,人们总是要摊开,挂在通风,有太阳光照的地方,是因为要使衣服上的水蒸发得快,需蒸发面积大,蒸发表面空气流速快,温度高。人们选择用高压锅煮食物,主要是在锅内气压增大,让水的沸点提高,从而提高锅内温度。在夏天,我们经常看到自来水管壁出现很多水珠,这常常是下雨征兆。这主要是因为自来水管都是在地下掩埋的,水的温度很低,因此,当空气中水蒸气在接触到水管之后,就会放出热量,成为小水滴。如果“出汗”量大,表明在空气中含有很多的水蒸气,并且空气湿度很大,这也就是下雨征兆。在冬季,从暖瓶中倒出一些开水,再次盖紧常常会发现瓶塞挑动下,这主要是在倒出水之后其中进入了冷空气,因此再次塞紧,冷空气就会快速受热,压强增大,对瓶塞产生了推动作用。我们在日常做饭时,炉子的热量能够煮熟锅中的食物,这主要是热传导。就这些生活中的现象,也都蕴涵着热学的原理。
三、一些常見的电现象
当我们用塑料梳子梳理的头发干燥时,头发会竖起来,并会有闪光产生,这是由于摩擦起电,电荷间存在着相互作用造成的。指南针的应用是因为指南针和地球都是磁体,磁体的磁极间存在着相互作用的结果。电风扇在应用中,主要是电流通过导体时,能够在导体周围形成一个磁场,从而促进电动机的转动,引起风叶旋转从而形成气流。
四、一些常见的光现象
在射击和射箭运动中,光的直线传播有着重要的应用,我们日常照镜子,主要是利用光的反射。望远镜、照相机、放大镜、防盗门上的“猫眼”、显微镜、幻灯机等是利用光的折射原理工作的。
五、一些常见的原子物理现象
在一杯水里加一些糖,整杯水会变甜,这是一种扩散现象。分子间有间隙,所以50ml的水中倒入50ml的酒精,得到的液体体积小于100ml。这样的例子我们身边还很多,只要我们善于观察,勤于思考,就能有所发现。这样有利于理解物理规律,掌握学习和研究物理的方法,我们也会成为物理科学家。
物理现象存在于每个人的身边。英国物理学家牛顿观察到苹果总是从树上掉到树下发现了万有引力;意大利物理学家伽利略在教堂做礼拜过程中,对悬挂的铜吊灯进行了长时间研究,后来在不断计算研究中,得出了摆的等时性。阿基米德在洗澡时产生了灵感,并产生了阿基米德原理。美国物理学家富兰克林在不断实践中,为了对雷电本质进行研究,在电闪雷鸣的时候放风筝,并对产生的现象经过深入研究,发现雷电就是电。像他们这样对于身边的事物不断进行研究的物理学家还有很多。因此,学习物理研究物理,我们就从身边开始。不断去观察和探索周围的事物,学会总结物理规律,这样能够极大地提高学生的兴趣,让他们能够更加主动地去联系和学习。新课标要求,在义务教育阶段的物理学习中,需要和学生的生活贴近,并且符合他们的认知特点,不断激发学生学习兴趣,让他们主动探索,从而找到物理规律,再生活实践中进行应用,不断提高学生的探索的积极性,提高他们的实践能力。
如今,科学技术成就的发展总是让人惊叹不已,并且像通信网络和航空技术等等,这些都是科学家对身边事物观察并仔细研究出来的。因此,在等教学过程中,要让学生学会观察和体验,促进他们主动思考,不断创新,采用科学学习的方式,不断增强自己的思维能力,培养学生良好学习习惯,增强科学意识,产生创新思维能力。
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