类比法在物理教学中的应用

标签:
教育 |
分类: 成员风采 |
安康市基础教育小课题研究
《高中物理教学中语言修辞法的应用研究》
中 期 报 告
时间: 2014-2-18
立项号 |
XKT2013043 |
课题名称 |
《高中物理教学中语言修辞法的应用研究》 |
负责人 |
王功斌 |
负责人 所在单位 |
安康中学 |
课 题 研 究 进 展 情 况 |
随着教育改革的不断深入,教育的内涵式发展成为学校教育工作的主题,课堂教学作为教育工作的主阵地,引起广大教育工作者的高度重视。言语行为作为课堂教学的重要组成部分,成为广大教育者研究的重心。本小组教师在教学中一直注重这方面的积累,现将小课题《高中物理教学中语言修辞法的应用研究》的进展情况报告如下: 1. 课题获准立项后,本课题研究小组成员立即召开会议,探讨分析该课题研究的具体方案及实施办法,并对组员进行了分工。 四名小组成员分别在高一、高二、高三三个年级任课,故分别负责本年级物理教学中语言修辞法案例的收集归纳,具体分工:高一:王功斌、王武进;高二:韩荣芳;高三:梁尚德。 2.各小组成员在物理教学实践中,积极使用语言修辞法,并与传统教学语言进行对比(学生课堂反应状态及考试、测验成绩的对比),同时收集整理相应的图文资料,展示比较效果。 3.在经历一段时间的教学实践后,设计问卷调查表,调查了解学生对这种教学方式的认可、欢迎程度,对所学知识的理解、掌握水平、分析其利弊,为今后扬长避短提供借鉴。 4.各组员在教学之余借阅《中学物理教学参考》、《中学物理教学研究》、《物理教师》等资料、杂志,并借助网络,对语言修辞法应用多做了解和系统研究,借鉴专家已有的经验成果,寻求理论支持。 5.对本校已开展教学语言修辞法应用活动的教师和对应班级进行调查,了解此种教学手段使用的范围及效果,并听取师生的评价及意见建议。 6.学期即将结束时,针对在物理教学中采取语言修辞法与传统教学语言所产生的效果对比设计问卷调查表,调查范围高一10—16班,共7个班。问卷的统计和分析工作业已完成。 7.后期将在总结归纳前期研究成果的基础上,进一步深入探究,使之上升到一定层次,同时努力完善素材收集,争取早日集结成册,为全校的物理教学工作提供借鉴和帮助。 |
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存在的困难及解决思路 |
存在的困难: 在物理教学中语言修辞法的应用尚处于一种自发的、不自觉的状态,教师们偶尔也在用,也觉得好处较多,但未做系统整理,只是一些零散的片断,想起来用一下,想不起来就算了。使用的不是很广泛、很主动。各个老师所掌握的相应案例尚未达到共享,处于各自为政局面。 解决思路: 通过小组研究,将研究成果及使用案例整理结集,在物理教研组乃至全校其它各教研组内交流,抛砖引玉,使大家对语言修辞法的使用从无意识状态转到有意识、积极主动地应用的局面,使课堂气氛活跃,学生兴趣浓厚,使其听得明白、记得牢固,理解得透彻。 |
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能否按期结题 |
能够按期结题。 |
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专家的指导和建议 |
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附:《高中物理教学中语言修辞法的应用研究》调查问卷
《高中物理教学中语言修辞法的应用研究》
调查问卷
同学你好!
为切实做好我校物理教学工作,我们需要向你了解一些情况,请你配合我们如实做答,谢谢!
你现在所在班级___________。
1. 你们物理教师上课风格( )
A. 风趣幽默,举例生动、形象,我听得懂,掌握的好。
B. 严肃认真、语言规范、不苟言笑。
C. 语言平铺直叙,缺乏激情,照本宣科。
2. 通过高一前一阶段的物理学习,你比较喜欢( )
A. 教师用生动形象的事例、采用比喻、拟人、夸张、引用等语言修辞法讲授。
B. 教师用传统的、严谨的物理语言,未做变化地、机械地讲授。
3. 你觉哪种方式的教学语言更适合你( )
A. 教师多采用比喻、拟人、夸张、引用等语言修辞法讲解物理知识。
B. 教师用传统的、严谨的物理语言讲解相应的知识点。
4. 你觉得哪种教学语言,你掌握知识的效果更好( )
B. 教师用传统的、严谨的物理语言讲解相应的知识点。
5. 你希望今后的物理教学中应( )
A. 多使用比喻、拟人、夸张、引用等语言修辞法讲解物理知识。
B. 用严谨精练的物理语言讲解物理知识,不过多使用其他方法。
统计结果及分析结论
《高中物理教学中语言修辞法的应用研究》
调查问卷统计与分析
此次问卷调查共发放问卷558份,回收552份,其中有效问卷 550份,有效率99.6%统计结果如下;
题号 |
A(%) |
B(%) |
C(%) |
1 |
56.4 |
31.5 |
12.2 |
2 |
96.4 |
3.6 |
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3 |
92.7 |
7.3 |
|
4 |
94.5 |
5.5 |
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5 |
95.3 |
4.7 |
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统计结果分析:调查结果表明,在物理教学中适度地使用比喻、拟人、夸张、引用、类比等语言修辞手法,深受学生欢迎,课堂气氛活跃,学生对知识掌握较好,教学效果较常规传统课堂要好。
另附:
1. 使用语言修辞法的物理课堂与传统课堂的比较(图片配文字)。
2. 物理教学中语言修辞法应用案例撷英。
3. 小论文两篇:《匀减速直线运动两类问题的形象化处理》
《类比法在物理3-1教学中的应用 》
1. 使用语言修辞法的物理课堂,与传统课堂的比较(图片)。
http://s10/bmiddle/00483mQ3zy6GPHdT2cx89&690
困惑的表情
http://s15/bmiddle/00483mQ3zy6GPHgF9DMde&690
形象语言产生的效果
http://s10/bmiddle/00483mQ3zy6GPHeDuClc9&690
会心的微笑
http://s11/bmiddle/00483mQ3zy6GPHfeACCca&690
开心一笑
http://s4/bmiddle/00483mQ3zy6GPHfSElt73&690
形象类比
http://s5/bmiddle/00483mQ3zy6GPHhaIPq44&690
聚精会神
2. 物理教学中语言修辞法应用案例撷英。
力学:(1)、质点概念:一只蚂蚁将一颗芥菜子当足球踢,研究此“足球”的转动,能否将其视为质点?——不能,并非很小的物体就可视作质点。(比喻、夸张)
(2)、匀减速直线运动的两种类型,“刹车”类和“减极而返” 类。“刹车”类问题中,物体速度减为零即停下,可将其做拟人化处理。运动时间比作运动“寿命”,当它的运动“寿命”终止后就不动了,化用一个成语“寿终正寝”为“寿终则寝”——寿命终止即睡觉了(不动了)。而对“减极而返” 类问题,因为其速度减为零后又反向加速运动,且加速度大小及方向均保持不变,所以以其初始运动特征将其归入匀减速直线运动之列。此运动中,速度减为零只是一个瞬间状态,接下来又继续反向运动,按上述拟人化方法将其速度减为零的瞬间比作“假死”状态,而“死过之后又活转过来”,——即“死去活来”。(拟人、仿词)
(3)、惯性——屡教不改
异口同声——共鸣
闹矛盾——摩擦
(4)、惯性与质量的关系——“尾大不掉”,“末大必折”(比喻、类比)
(5)、简谐运动中,质点从最大位移处到平衡位置,运动越来越快——“归心似箭”,反之则“依依不舍”。(拟人)
电学:(1)、点电荷等差等势面的分布特点像洋葱皮,外厚里薄。(比喻)
(2)、伏安法测电阻电流表的内外接法选择:流大内——试触时电流表示数变化大须采用内接法(流大内谐音刘大内——一姓刘的大内高手)(比喻、拟人)
电磁学(1)、景德镇的作坊——磁场(歇后语)
(2)、楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,是受能量守恒定律的支配。类比《水浒》中的陆谦对林冲恩将仇报是因高俅指使。(类比、拟人)
单位制:量纲法检查某表达式的正误,先看其是否符合单位制再做进一步判断,式中各量均采用国际单位,则结果定为国际单位,反之亦然。套用俗语“龙生龙、凤生凤,老鼠生儿会打洞”加深理解。(类比、引用)
3. 小论文两篇:《匀减速直线运动两类问题的形象化处理》
《类比法在物理选修3-1教学中的应用 》
匀减速直线运动两类问题的形象化处理
安康中学物理组
随着教育改革的不断深入,教育的内涵式发展成为学校教育工作的主题,课堂教学作为教育工作的主阵地,引起广大教育工作者的高度重视。言语行为作为课堂教学的重要组成部分,成为广大教育者的研究重心。笔者在教学中一直注重这方面的积累,现就匀减速直线运动两类问题的处理谈点个人感悟。
对于匀减速直线运动,有两种类型,一种是“刹车”类,一种是“减极而返” 类。“刹车”类问题中,物体速度减为零即停下,可将其做拟人化处理。运动时间比作运动“寿命”,当它的运动“寿命”终止后就不动了,化用一个成语“寿终正寝”为“寿终则寝”——寿命终止即睡觉了(不动了)。而对“减极而返” 类问题,因为其速度减为零后又反向加速运动,且加速度大小及方向均保持不变,所以以其初始运动特征将其归入匀减速直线运动之列。此运动中,速度减为零只是一个瞬间状态,接下来又继续反向运动,按上述拟人化方法将其速度减为零的瞬间比作“假死”状态,而“死过之后又活转过来”,——即“死去活来”。经过这样一番类比,学生豁然开朗,而且在理解了运动学公式中各量的矢量性后,再用整体法去处理相关问题变得特别容易,省却了多阶段过程中的细节分析,可以一步到位。
经过上述处理,学生再遇到匀减速直线运动问题,首先要做的是判断属哪类问题,如果是“刹车”类,须先判断其运动“寿命”,再进行运算。如果是“减极而返” 类问题,则无此禁忌,直接套用公式求解即可,不过需注意各物理量的矢量性(需规定正方向,凡与正方向同向者为正,反之为负)。试列举几例以说明:
例1.汽车在平直的公路上以30m/s的速度匀速行驶,开始刹车以后又以5m/s2的加速度做匀减速直线运动,求:
分析:显然,此题为“刹车”——“寿终则寝”类问题,需先判断运动寿命
解:(1)汽车减速至停下需时t=(0-v0)/a=6s
∵t1=2s<t
∴s1=v0t1+1/2at2=50m
(2)∵t2=8s>t
∴ s2=v0t2+1/2at22=90m
(或用s=(0-v02)/2a=90m)
例2.物体以某一初速度冲上一光滑斜面,前4 s的位移为1.6m,随后4 s的位移为零,那么物体的加速度多大?(设物体做匀变速运动)
分析:此题为“减极而返” ——“死去活来” 类问题,若考虑运动细节相当繁琐,因运动属匀减速,故可直接利用公式加以计算,不必顾忌运动中是前进还是返回。即4s内、8s内物体的位移均为1.6m,联立两方程即可求解。
解:由题意,物体做匀减速直线运动,则有:
s1=v0t1+1/2at12
s2=v0t2+1/2at22
且s1=
s2
联立各式,代入数据,可解得a=-0.1 m/s2
例3.一氢气球以20m/s的速度匀速从地面竖直上升, 2s末一重物从气球上脱离,问:
(1)此重物最高可以上升到距离地面多高处?
(2)此重物从氢气球上掉下后经多长时间落回地面?(忽略空气阻力,g取10 m/s2)
分析:(1)重物脱离气球单纯的上升运动可视为“刹车”类问题,可通过判断其速度减为零所需时间求上升高度,也可用速度-位移公式直接求解。
(2)纵观重物脱离气球至落地整个过程为“减极而返” ——“死去活来” 型问题,故可不必关注运动细节,直接套用公式即可解答。(须注意各量的方向)
解:(1)由题意,气球匀速上升的高度h1=v0t1=40m
重物脱离气球上升至最高点历时t2=0-v0/-g=2s
上升的高度h2= v0t2-1/2gt22=20m
故重物可以上升到距离地面最大高度h=h1+h2=60m
(2)以竖直向上为正方向,则v0=20m/s, H=-40 m ,a=-g
由H=
v0t+1/2at2
通过以上这些形象类比,可使学生深刻理解两种类型运动的实质及内涵,在处理此类问题时胸有成竹,快速而准确地作出判断,并选择合适的规律加以解答。
诸如此类的例子还有很多,教师在教学中只要做个有心人,多思考,多总结,勤实践,就能不断提高教学技艺,受到学生欢迎。
总之,言语行为在课堂教学中的作用不可低估,针对高中学生普遍感到物理难学难懂的现状,在教学中适当应用类比、引用、比喻、拟人、夸张等语言修辞方法,将抽象难懂的概念,复杂易错的物理规律,转化为学生喜闻乐见、直观可感的生动形象,既有助于学生深刻地理解和掌握知识,又能提起其学习兴趣,使之在兴味盎然中轻松愉快地学到知识,掌握规律,起到化平庸为神奇之效。一改物理课总是单调、枯燥、繁难的代名词的不良形象。
类比法在物理教学中的应用
安康中学物理组
学生的学习热情往往是从兴趣开始的,初中物理依托生产生活实践中的感受和经验,利用形象、直观、感性的知识进行教学,学生感觉易懂有趣,学习积极性高,效果明显。高中物理较之初中物理,无论从知识内容的广度深度,还是思想方法上均上升了一个较高的台阶,升入高中的同学普遍感到物理难,理解上存在一定障碍,影响学习兴趣和学习效果。
在高中物理教学中如能适当应用类比、引用、比喻等方法,将抽象难懂的概念、复杂易错的规律转化为学生喜闻乐见、直观可感的生动形象,既有助于学生深刻理解和掌握知识,又能提高其学习兴趣。物理中有很多地方可以利用类比这种方法来教学。笔者仅仅对高中物理选修3-1课本中所涉及的内容举例说明,不合理之处望同行批评指正。
物理是一门严谨的科学,逻辑性很强,各个物理概念和物理理论之间必然存在大量的因果关系。例如,每一种力做功总会引起相应的一种能量的变化。物体所受的合外力做功将引起物体动能的变化,重力做功将引起物体重力势能的变化,除重力和或弹力以外的力做功将引起物体机械能的变化。那么,在电学中,电场力做功也将引起相对应的一种能量的变化,这种能量是什么呢?原来是电势能。我们还用到了重力做功来类比电场力做功。重力做功、电场力做功都只与始末位置有关,与经过的路径无关。沿着重力方向运动,重力做正功,重力势能减小;逆着重力方向运动,重力做负功,重力势能增加。沿着电场力方向运动,电场力做正功,电势能减小;逆着电场力方向运动,电场力做负功,电势能增大。
如在讲到孤立点电荷的电场线分布时,用到“光芒四射”和“万箭穿心”类比正负孤立点电荷的电场线分布情况。
在讲到怎样描述电场时,需要用到点电荷。物理学上把不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体叫做点电荷。点电荷可以认为是没有大小的带电体,是实际带电体的一种理想模型。实际的带电体(包括电子、质子等)都有一定大小,都不是点电荷。如果在研究的问题当中,电荷间距离大到可认为电荷大小、形状不起什么作用并且可以忽略电荷分布时,才可把电荷看成点电荷。一个实际的带电体能否看作点电荷,不仅和带电体本身有关,还取决于问题的性质和精度的要求。与质点概念一样,质点是有质量但不存在体积与形状的点。在物体的大小和形状不起作用,或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时,我们近似地把该物体看作是一个具有质量大小和形状可以忽略不计的理想物体。点电荷是实际带电体的抽象和近似,它是建立具有普遍意义的基本规律的不可或缺的理想模型,又是把复杂多样的实际问题转化或分解为基本问题时必不可少的分析手段。在库仑定律、洛伦兹力公式的建立,带电体产生的电场以及带电体之间相互作用的定量研究,试验电荷的引入等等,都离不开点电荷。同学一致觉得点电荷不容易理解,在这里我利用质点这一物理模型去类比,他们都欣然接受了。
在讲道如何描述磁场强弱,利用磁场和电场的诸多相似性,引入磁感应强度,学生提出分析磁体在磁场中受力情况,参照电场强度的定义方法来定义磁感应强度。电场强度的定义是放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度。那磁感应强度就应该与有放入磁场中某一点的磁极受到的磁场力有关。有同学提出磁体都有两极,没法分开。有同学说把磁体摔成两段就可以了,让磁铁南北极分家,一块没了南极,一块没了北极。有的同学点头认可,有的矢口否认,还有的不知所措。于是我请同学们自己来判断磁铁断了以后,真的是南北极分家吗?试验过后,同学告诉我这磁铁摔断后居然能长出南北极。有同学说“真神奇,有点像蚯蚓一样,断了头能长头,断了尾能长尾” ”多么形象确切的比喻呀,我相信同学们都会记住这个现象的。
在讲到电源时,讲电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置,而学生很难理解电源的电压不变和电流的持续性,我们用抽水机类比电源。水箱里的水从出水口流出,水位会下降,而抽水机则消耗电能把水抽到水箱之中,以保证水位差不变,确保水能源源不断的流出。而电源的作用就是保持导体两端的电压,使导体中有持续的电流。电荷在外电路中运动,正电荷沿电流方向流走了,使正负极之间的电压有所降低,电源则消耗化学能等其他能量,又将正电荷搬回正极,以确保正负两极之间的电势差。
在解释闭合电路中电势升降问题时,将闭合电路中电势升降与“儿童滑梯” 类比。儿童滑梯两端的高度差相当于内外电阻两端的电势差。电源就像升降机,升降机举起的高度相当于电源的电动势。即形象有真实,学生理解起来就容易很多。
电动势的概念中只是说“电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压”,这种表述,没有说明电动势的实质,学生难以理解。我做了这样的类比和说明:电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领,电动势越大,那么这种本领就越强,电源未接入电路时,这种本领没表现出来,但仍旧具有这种本领,且大小不变。就好像阳台上放了一个花盆,楼底下的人会感受到威胁,会离楼房远远的,你总不能说“哎,我家的花盆又有没有掉下去,你怕什么?”花盆放在阳台上,它有砸伤人的能力,而且放的越高,它的能力越大,只是现在还没表现出来。学生很快就理解了这个概念。
在讲解导体中有电流时遇到这样一个问题:自由电子定向运动的速度很小,但为什么在很远的地方接通电键,电灯立刻就亮了起来呢?这里是要区分三种速率:无规则热运动速率(约为105m/s)、自由电荷定向移动速率(约为10-5m/s---10-4 m/s)和电场传播速率(电流传导速率)。电场传播速率它等于光速,电路一旦接通,电源就以光速在电路中各处建立了电场,整个电路上的电子几乎同时受到电场力作用而做定向移动;所以一接通电键,用电器中就立刻有了电流。这里形成电流的速度不是自由电子运动的速度,而是电场传播的速度。这样的解释比较准确但学生不容易想明白,我只好换一种方法来解释,好比有个管子,里面装满黄豆后,这时再从一头塞进去一粒黄豆,另一头马上就出来一粒,这相当于电场传播速度;而你单独看管子里的某一粒黄豆时,它的移动速度是很小的,相当于电子定向移动的速度。所以“电”的速度是电场的传播速度,而不是电子的定向移动速度。
在讲到点电荷电场的等势面时,我们用地理上的等高线类比等势面(线),在等高线上运动,高度不变,重力不做功,重力势能不变;在等势面(线)上移动电荷,电场力不做功,电势能不变。
类比教学是课堂教学的一种重要方法,它是利用已有的知识,去学习新知识的一种可行方法,在物理教学中会经常使用。类比是一种推理方法,但不是唯一的推理方法,常与归纳、演绎等推理方法相结合使用,分析问题时,类比显得大有作为。所以用类比进行学习知识和探究问题等的同时必须对两种概念、实验、规律的形成的过程等进行对比教学,这样既找到了它们的联系又发现了它们的区别,更有利于学生理解、掌握和运用知识。
高中物理有些概念和规律相对学生来说比较抽象, 难以理解。若用形象的类比和简单的比喻分解来讲, 应用到物理教学中,配合正面讲解,可使抽象的概念简单化,深奥的理论通俗化,枯燥的问题趣味化,可使学生豁然开朗,从而突破难点,达到教学的目的,使之在兴味盎然中轻松愉快地学到知识,掌握规律,起到化平庸为神奇之效。