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日常生活中的光学现象范文1
关键词:高中物理;光学;实际生活;具体应用
1高中物理光学在生活中的应用
物理与我们日常生活息息相关,生活中的许多现象都可以用光学知识来解释,例如我们知道沙漠地区经常出现的“海市蜃楼”现象,就是因为地球上某一地点的物体经过光的折射和全反射,在大体中形成的一种虚像;汽车的反光镜也是利用了光学透镜的特殊成像规律制成的;我们在进行高中生物实验时所用的显微镜以及天文学中的望远镜等,也都是利用光学原理制作成的光学仪器;现代手术中较为先进的激光切割肿瘤细胞,也是利用了激光聚焦穿透的光学特性。因此,高中物理光学渗透到我们实际生活的各个方面,并且发挥了重要的应用价值。我们在进行这部分内容的学习时,要注重做好理论教学和实际生活的联系,在生活中留心观察,了解物理光学知识的应用。
2光学在实际生活中的具体应用
2.1彩虹:在雨后天气转晴时,我们经常可以在天空中看到绚丽多彩的彩虹,甚至部分情况下还会发现双彩虹、晚虹等特殊的彩虹。彩虹的形成,可以利用高中物理光学中“光的折射”这部分内容来解释。结合以前学习的光学知识可知,太阳光是一种复合光,是由多种不同颜色的光聚集形成的光束。在自然情况下,这些光束直接传入人眼,为白色可见光。但是在降雨过后,天空中会漂浮着大量的水滴,这些水滴大多为圆形,当太阳光照射水滴时,由于入射角度不同,因此反射角度也各不相同。同时,由于光线从一种介质(空气)射入到另一种介质(水),因此也会发生折射。此时,水滴的作用相当于一面三棱镜,通过光的色散将光束分散成多种颜色,即我们所见到的彩虹。2.2海市蜃楼:我们都知道海市蜃楼大多发生与沙漠地带,部分情况下也会发生与较为宽阔的柏油路面或海平面上。这种现象的出现与气温变化、光学条件等因素均有一定关系。以沙漠里的海市蜃楼为例,其光学原理为:在夏季晴朗天气,沙漠里的沙粒受到阳光直接照射,由于沙粒的比热容要高于空气,因此地表温度会迅速升高。同时,由于空气导热性能较差,这就会形成不同密度的“空气层”,并且越上层的空气温度越低、密度越小。当阳光从上往下照射时,会在不同的“空气层”中产生折射,从而使远处的景物投射到沙漠表面,形成海市蜃楼。海市蜃楼这一光学景象在我国古籍中也有多次记载,例如《史记》、《西游记》等名著均将海市蜃楼描写出神仙的居所。我国的长山列岛、蓬莱岛等地均是海市蜃楼的观赏佳地,每年吸引成千上万的游客。2.3宇宙膨胀论:在高中物理知识的学习中我们了解到宇宙膨胀学说是目前天文物理中对宇宙研究的一个重要学说,该理论认为很多星球都是逐渐远离地球的,宇宙处在不断膨胀过程中。得出宇宙膨胀论的一项重要参考指标,就是根据星球的光谱数据来进行说明的。我们在生活中经常有这样的一种感受:当公路上有一辆疾驰而来的消防车时,我们听到的声音是越来越高的;当消防车离我们而去的时候,声音则会越来越低,即声波的多普勒效应。从本质上来说,声音和光都是一种波,所以光线的传播也同样适应于多普勒效应。我们都知道,宇宙中存在许多类似于太阳的发光天体,假设地球与这些发光天体之间的距离是恒定不变的,按照多普勒效应,地球上接受到的光波频率应当等同于这些发光天体光波的发射频率。基于这一推理,如果该星球逐渐远离地球,那么在地球上接收到的光波频率应该小于该星球光波发射频率,反之,在地球上接收到的光波频率应该大于该星球光波发射频率。事实上,在宇宙研究过程中,研究学者发现很多星球的光谱频率都在向频率低的红光移动,这就意味着频率逐渐在降低,根据光波多普勒效应可知,大多数的星球都在远离地球,由此可以推断出宇宙正在膨胀。
3结语
在高中物理光学的学习中,我们要充分发挥联想能力,结合日常生活中的一些常见现象,并利用所学的光学知识进行解释,这样不仅能够帮助我们加深对物理光学知识的理解和记忆,而且也能够树立科学观念,培养起善于观察和善于思考的良好学习意识。除了光学相关知识外,力学、电学等高中物理知识也与实际生活有密切联系,我们可以采用同样的学习方式,将高中物理知识与实际生活相联系,在降低学习难度、提高学习乐趣的基础上,实现物理学习成绩的提升。
参考文献
[1]陈峻峰,赵力红.新课程新实验新认识———新课程高中物理实验的开发与教学研究[J].教学仪器与实验,2013(10):13-16.
日常生活中的光学现象范文2
一、必要性
物理学是研究物质结构和运动规律的一门科学,在几门基础科学中,它的研究对象最基本,研究方法也相当成熟。近年来的所有新兴学科,无一不是大量利用了物理学的研究成果和研究方法。至于新技术成果,从整体说来,物理学的含量也是最高的。因此,在高中的科学教育中,为了体现新科学技术的发展,物理课程要承载很大负荷。一方面,物理课程要增加新的内容,另一方面,人的大脑,作为智力发展的物质基础,其生理结构不会在短期内有明显的进化,同时,学生在校学习的时间也不可能过长。这些条件要求我们必须放弃一些传统教学内容,并下决心采取有力措施降低另一些传统内容的教学要求。
二、原则
放弃什么?增加什么?放弃陈旧的、用处较小的内容,增加较新的、用处较大的内容。
三、建议
(一)大幅度降低力学所占的比重
力学知识是学习物理学的基础,也有许多实际应用,在高中物理中占有重要地位是应当的。但是,目前的问题是比重过大,影响了其他物理知识的教学。和物理学的其他分支相比,力学是一种唯象的理论,是上面所说的较浅层次的知识。在科学技术飞速发展的今天,力学占这样大的比重是一种畸形。
(二)加强波动的教学
关于波的知识,无论对于实际应用,还是对于继续学习,以及对于丰富多彩的物质世界的认识,都是非常必要的。我国高中物理的教学内容不能反映这种形势。
偏振是波动中的重要现象,有很多实际应用,中学各科的动感投影片就用到了偏振的知识。偏振现象不难理解,也很有趣,应该成为高中物理的教学内容。
(三)削弱几何光学,删去透镜成像的作图和公式
与物理光学相比,几何光学是层次较低的唯象理论,应该削弱。
(四)削弱气体定律,加强统计方法的教学,引入熵的概念
气体定律是实验定律,与气体的动力学理论相比只能解决“是什么”的问题,目前教学中占用了较多的时间,并引发了不少难题,应该从简。
统计方法是近代物理学中一个至关重要的方法,广泛应用于多种学科,同时也是研究社会现象的重要工具。与统计方法相关的是熵的概念。熵的引入为指明实际过程的发展方向铺平了道路。现在许多社会科学的书籍和科普书籍都在讲熵,作为具有较高科学素质的公民,高中毕业生对熵有个科学的认识,是十分必要的。
加强统计方法的教学,对于培养学生正确的思想方法,学会全面地看问题,都是有好处的,它的影响会远远超出物理课程本身。
(五)削弱电路的知识
初中学过的欧姆定律对于定性和定量地解决日常生活中的电路问题已经够用了。这样高中物理中有关电路的教学内容就可以大大简化。目前高中物理关于电路的某些处理方法是相当“笨拙”的。
四、几个值得认识的问题
(一)对于“增加新科技内容”的认识
近年来在中学科学课程中增加新科技内容的呼声很高,要求把诸如超导、半导体、光纤通信、VCD原理、粒子物理等内容较多地放到中学物理中来,持批评态度的人更是说这种变革的力度不够。依笔者的观点,在讲到导体、全反射、激光时应当讲一讲这引起内容有好处,但是决不可以喧宾夺主。
(二)数学的运用
目前有些教师用“物理教学数学化”来批评中学物理教学。其实过错不在于应用数学的多少,而是有些教师把注意力过多地放在计算上,对物理过程缺乏深入的分析。物理思想虽然是十分重要的,但是,物理思想的体现包括两方面,一靠实验技巧,二靠数学技巧,它们是物理学借以发展的两翼。如果不注意培养应用数学解决物理问题的能力,加上已经很低的实验能力,我们的学生岂不成了眼高手低的空谈家。
(三)关于学生实验
物理课中的学生实验,目的是通过实验培养学生探索知识、验证知识的能力。其主要特征是所得能力的可迁移性。中学物理学生实验中的电学实验大多符合这种要求。例如,用伏安法测电阻、测电源的电动势和内阻等,学生以后不仅可用同样的方法去测未知的电阻和电源,而且,通过实验学到的仪表的使用、电路的连接与检查、数据的处理等技能,在其他生产、科研甚至日常生活中需要进行电学测量时都是很有用的。
五、激发物理教育的活力
在中学物理教育界,从教学大纲的草拟和审定、教材的编写,直至教研和教学实践,都是在一个封闭的圈子里进行的,这个圈子里的人主要是中学教师,以及大学基础课的教师。从整体说来,这个圈子和工程技术人员及工作在前沿的物理学家交流甚少。这些人以物理教学为职业,难免给自己的工作打上“为教而教”的印记。物理学的两大课题──应用与发展难以充分体现。陈旧、脱离实际、学科中心、片面追求严格性与完整性等不同程度的问题都和圈子的封闭性有关。笔者热切盼望教育行政机关能够认识这个问题的重要性,首先从中学物理教育的决策层入手,恰当确定人员结构,吸收关心中学教育的工程技术人员和前沿的物理学家,让使用物理学和发展物理学的人有更多的发言权。这是激发中学物理教育活力的长远之计。
日常生活中的光学现象范文3
关键词:光学演示实验;教学设计;大学物理
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)01-0198-02
对于理工科学生,大学物理课程是比较重要的一门基础课程,然而它涉及很多比较抽象、难懂的概念,仅靠课堂的理论分析讲授难以达到良好的教学效果。演示实验能使学生切身感受到支配物理现象的规律如何起作用,可以弥补理论教学上的不足。尤其是光学部分的教学,它不同于其他大学物理内容的教学,光学中的很多本质和现象必须通过特殊的实验器材才能揭示出来,让大家观察[1]。光学演示实验能把光学的知识更形象有趣地展现出来,更能激发学生的兴趣,诱导他们进行思考,达到更好的教学效果。从参考文献[2]中可知国内外的高校历来都非常重视物理演示实验的教学,几乎所有重点高校都拥有一个自成体系的物理演示实验室。虽然作者所在的教学团队在理论课教学上已经有了一定的成绩,但是在物理演示实验上才刚刚起步,我们以光学部分为侧重点来开展演示实验教学工作。本文将探讨符合我校校情的大学物理演示实验在光学教学中的实践方式。
一、作用
大学物理演示实验中光学演示的作用主要有[1]以下几点。
1.增强知识学习的效果。光学演示实验可以使抽象、复杂、深奥的光学基本概念直观化和形象化,还可以使日常生活中的光学现象突出地显现出来,从而使学生得到丰富的感性知识,加深对理论内容的理解和巩固。通过光学演示实验,学生能看到支配光学现象的规律在什么条件下起作用,从而领悟到理论指导实践和实践检验理论的意义。
2.培养工程实践能力。光学演示实验可以培养学生的实验操作技能和科学创新能力,团队合作精神和解决实际问题的能力,以及学生的工程应用能力和创新意识[2]。
3.养成良好的习惯。光学演示实验能培养学生在学习、分析和研究问题时实事求是的科学态度和刻苦顽强的工作作风。同时能学到研究物理的各种实验方法,为以后的实验打下良好的基础,养成良好的习惯。
二、教学实践方式
要更好地把教学过程完成好,达到比较好的教学效果,教师在教学设计上做了很大努力。根据光学演示实验的特性,也为了让学生更好地体会光学的乐趣,以及考虑到作者所在学校的实际情况,我们的教学设计过程以教师为主导,学生为主体来实现。
1.教学内容。配合我校大学物理课程的内容,我们把大学物理演示实验以光学、振动与波动学、电磁学、热力学四个教学模块的形式向学生开放。因为有些学生可能只对其中一部分的内容(比如光学)有兴趣,因此四个教学模块是独立设置的,学生可以挑感兴趣的来选择。在光学部分,共有22个实验,除了传统上的光的衍射、干涉、偏振光干涉演示仪、迈克尔逊干涉仪、帘/台式皂膜、光栅视镜等内容外,还有近代物理的一些内容如超声光栅、黑洞模型等。
2.教学模式。目前我国演示实验教学实施模式主要有五种:随堂演示、集中演示、必修课模式、选修课模式、全开放性的教学模式[3]。基于我校上课教室比较分散,多个老师同时授课,大部分光学的演示仪器“较贵”、体积大、携带不方便等多种实际因素,随堂演示和集中演示在我校不易实行,而且也不易发挥学生的主动性和创造性。对于理工科学生,我校已经有专门的大学物理实验作为必修课,其中已经包含光学内容,而对于一些文科学生也没有必要专门设立必修课模式。基于上述考虑,我校的光学演示实验单独作为一个模块开成选修课,让学生自由选择。它不仅向理工科学生开放,同时也向文法学院、经管学院等不修物理课程的学生开放,让对光学感兴趣的学生都可以到实验室进行光学演示实验。学生在感受到乐趣的同时,还能修得学分,提高他们的学习动力。
3.教学过程。教师在光学演示实验教课之前,自身应该充分准备。除了把相关的理论知识整理把握充分之外,还应该把要演示的实验仔细做2~3遍[4],尽量预先面对教学过程中会出现的问题,以防在教学过程中出现无法预估的问题时太慌张。另外在实验之前先不告知学生具体的实验内容,让他们带着一种新奇的心理进入到实验室,激发大家的探索欲望。进入实验室后,先让学生自由分组进行操作,根据学生水平及兴趣爱好,分工协同合作,培养学生的合作沟通能力。教学过程中,先为大家简单介绍一下每个实验内容,或者有需要时简单演示一些现象,让学生联想现实生活中类似的现象,然后再让学生回想支持这种现象的光学原理,这样由现实现象中得到的理论更容易加深印象。给出一个实验现象之后,鼓励大家去寻找用以支撑这个现象的理论,让大家通过自己的努力寻求出原因。整个实验过程中,有说明书、物理演示与探索计算机导学系统供学生查找。教师也会在实验室中,指导学生主动探究和分析现象。在实验过程中,要根据每个光学实验的具体情况,以及学生的不同反应,随时调整教学方式。比如光学模块中的帘式皂膜实验,看到实验中的皂液,大家自然就想到小时候玩的肥皂泡,看到皂膜呈现的彩色花纹,有些同学还会想到雨过天晴的路面积水,然后再问肥皂水不是彩色的,为什么会有彩色花纹呢?有些同学就能指出是薄膜干涉,但是具体产生过程,留待同学自己去探索。再比如海市蜃楼实验,一听到这个名字,学生都知道海市蜃楼的故事,也知道它表示的是虚幻的东西,然后学生看实验发现本来等高的两个模型,经过盐水一方的却升高了。对于这个现象大家都比较熟悉,这时教师提出来是什么原因造成这种现象的,大多数学生不知道。这时如果一味让学生自己去想,可能有点困难,教师此时应适时给点提醒,盐水经过一段时间静置之后,下层的浓度最大。让学生联想浓度差会引起光学理论中的什么东西,这时就能有同学知道折射率差别。然后再回到日常生活中,同学们就都知道海上的大气折射率会有差别。当然更具体的细节的内容留给学生去探寻。在光学演示实验室中的课上的内容结束之后,并不意味着教学过程就结束。学生回去之后选一个自己最感兴趣的实验写报告,每组学生协同合作,共同出一份报告,不要求每位同学都交。这样,使学生不受限于学分和报告,更能提高报告的质量,也更能增加学生的兴趣。
光学演示实验配合理论课教学,内容新颖、生动有趣、技术先进的教学仪器,不仅可以帮助学生理解光学概念,提高学习兴趣,更可以激发学生的探索热情和创新意识。经过我们教师不断地探索与实践努力,已逐渐形成一套成熟且具有我校特色的光学演示实验教学模式,并逐渐把这个教学模式推广到其他物理演示实验模块。
参考文献:
[1]顾菊观.光学演示实验教学研究[J].湖州师专学报,1997,19(005):49-52.
[2]周菊林,李蓓,周华林.加强大学物理演示实验,培养工程应用型人才[J].湖南工业大学学报,2009,(02).
[3]宋贤征,竹有章.国内大学物理演示实验教学现状调查[J].广西物理,2009,(01).
日常生活中的光学现象范文4
高中阶段的学生思维尚未完善,思维方式以形象思维为主,抽象思维还处于未成熟的建立时期.思维模式反应到学习上表现为高中生的物理学习比较容易接受的对象是有具体形象的事务模型和现实现象中可以感官的实验现象.因此,高中物理在进行光学教育的课堂教学中,我们老师应着眼生活实际,并以此为基点在教学中加入大量生活实例,让学生在感知形象、具体的实例的基础上,产生求知欲望并主动探求与此相关的知识,将实际与知识结合,将灌输与兴趣激发相结合,能够达到教学与求知的最大收效.
1将光学教育与生活实际相结合的基本原则
1.1科学原则
在进行高中物理光学教学的过程中,将课本知识与生活实际相结合首先要遵循的就是科学原则.科学原则是指不论采用什么样的教学方法,所传授的课本知识也好,生活知识也罢,必须符合科学,并且要用科学的态度和观点来阐述,既不能与科学事实不符,也不能在过程中用错误的科学知识讲解.要成为一名合格的教师,尤其是与科学息息相关的物理教师,必须具备科学的态度和精神,并且掌握一定的科学知识和科学的教学方法.同时,在物理的学习过程中也应让学生抱着务实、求真的姿态参与到其中,有所收获.
1.2真实原则
物理知识是科学严谨的,这也就决定了物理教学过程中的认真严谨,活跃的课堂形式并不能与严谨的态度相分离.课堂上所引用的生活例子是真实的,营造的学习氛围才能实现真正的活跃,是以只有保证教学活动中从例子引出、到试验进行、再到课本知识灌输的每个环节都是真实可靠的,有依有据的,才能得到真实高效的学习效果和教学质量.保证课堂教学的真实性不仅可以充分联系实际,调动学生的主动学习的兴趣,而且还有效保证了生活中的物理知识和课本中知识的贯通,从而激发学生在生活中发现问题、提出问题,并主动寻求解决问题的方法,发展了学生自主学习的能力.
1.3有序原则
有序原则是指在教学过程中应该在充分考虑学生自身水平、思维模式和接受能力的前提下,按照既定的课程安排和实际的教学例子,进行从浅到深、从容易到难、从简单到复杂的循序渐进的教学过程.除了在纵向上注意循序渐进,在知识的横向梳理上,即从提出问题、联系实际、进行假设、进行试验、得出结论、联系书本等上也应循序渐进.教学的有序进行,有利于学生紧跟课堂速度,减少走神情况的发生,并且有利于学生对知识的兴趣和接受能力的提升,让学生在光学的教学中不仅是看到多彩的实验,还能够学会科学、真实、有序的学习方法.
1.4完整原则
完整原则是指在高中物理教学中所采用的生活实例必须完整全面,确保其可以对所学的物理知识进行完整的诠释,从而使得学生在这些身边常见的事与物上感悟物理知识的真谛,实现理论与实践的完美结合,为学习质量的提升提供保障.
2在物理光学教学中将课本知识与生活实际相结合的方法
2.1从生活常见现象出发,激发学生对光学的学习兴趣
鉴于高中生所处年龄段思维模式仍然处于简单的唯物主义阶段,在教学中可以从生活实际出发引导学生.比如在学习光学知识初期,就可以设置“照相机为什么能够成像”、“闪电是如何形成的”、“潜望镜如何实现功能”等实际问题来引发学生解决问题的热情和求知欲望.此外,教师还可以根据学生的反应,让同学们举例子,说说自己身边的与之相关的光学现象,这也可以锻炼学生的举一反三能力.通过对举例的肯定或否定,让光学的常见例子更加形象具体的被学生所感知,进而诱导学生对身边的例子寻求科学合理的解释,对光学知识产生探索和了解的欲望.
2.2通过实践,在活动中提升知识
借由丰富的课外实践,让物理教学同生活实际相结合对高中生物理学习的培养效果显著.通过丰富的实践活动,让学生运用书本知识独自解决生活中问题,不仅可以提升学生的学习兴趣,更能有效增强学生对知识的掌握能力.所以,教师应充分利用学生课余时间,结合书本知识,创造适宜的实践环境,让学生实现理论与实践的有效结合.例如,在学习有关光的散射时,教师可以利用身边的资源,诸如喷壶、花坛中的散水设施等,在户外为学生营造人工彩虹,进而引导学生对彩虹出现的原因进行探究,从而使其对散射知识产生深刻印象,实现彻底的掌握.
2.3设置科学、合理的教学情境
物理的课堂教学中通过现代化计算机技术搭建科学、有效的教学情景,对学生知识的掌握具有良好的推动作用.通过多媒体技术,在课堂上构建出与生活实际想结合的教学情景,将呆板的课本知识生动、具体的展现在学生面前,不仅有助于学生更好的投入到课堂学习中,提升学生的学习效果,更能培养出学生发现问题、解决问题的能力,促进学生创新思维的进步.譬如在学习有关光折射的知识时,可以通过多媒体让学生清晰、形象的对“为何河里的鱼看到陆地上的树木是弯曲的”这一问题展开探讨,使学生从鱼的角度看世界,从而对折射知识产生兴趣,促进其主动参与到学习中,提升教学效果.
日常生活中的光学现象范文5
关键词:认知冲突 挖掘 质疑 创设情境
学生在化学学习与解决日常生活实际问题的过程中存在着许多的矛盾,如某些化学概念与学生感知的日常生活现象有时并不一致,这样学生就会对已构建的知识体系质疑、反思,产生“认知冲突”。这种认知冲突如果能被教师及时捕捉并加以利用,在课堂上制造情境,形成悬念,对初中化学的学习将起着更多的激励作用。
一、在教材内容挖掘中形成认知冲突
学生在学习化学前已在大脑中积累了较丰富的日常化学知识,如松花蛋蘸醋能除去其中的涩味;被蚊虫叮咬后,涂上牙膏就能消除肿痛等。这些日常生活常识为学生学习化学并应用化学知识来解决实际问题打下了一定的基础。但是,我们也应该认识到,学生已有的生活经验既有正确认识,也存在着与科学概念相矛盾的错误想法。在中学化学教学中,教师可以把日常生活中的经验和教材内容有机结合起来,让学生在科学概念与日常生活经验矛盾中产生认知冲突,激发学生产生迫切解决问题的心理需要,从而培养学生从化学的视角去分析、解决实际问题,让生活中的错误经验得到有效矫正,实现化学的社会价值。如在教学“碳和碳的氧化物”时,教师可以问学生:“小学时我们用铅笔书写,老师让我们不要咬铅笔,是不是因为会导致铅中毒?”通过学习,学生们发现其实铅笔芯中不含铅,仅是石墨和粘土的混合物。学生们在明白了学习不能简单地望文生义的同时,也更加深刻地掌握了石墨质软的性质。
再如对分子的基本性质“分子之间存在一定的间隔”的教学,教师可以创设简单的问题情境让学生思考:“你知道100+100=?”对于这样不屑一提的问题,学生觉得可笑,不假思索地马上应答道:“当然等于200。”然而,我却摇头提出了反对意见,并把100+100
二、在设疑质疑中引发认知冲突
在初中化学教学中,教师可以通过设疑来调动学生的思维,从而激发学生的认知冲突。在教学中,教师可以利用生活中的实例,从学生知识建构中的盲点入手,创设一些与学生已有知识相矛盾的内容,让学生生疑,增强学习的驱动力,有利于学生澄清模糊认识,同时还能让课堂气氛与学生的思维活动波澜迭起。例如,在进行金属活动性顺序的教学中,教师可以组织学生讨论如下的问题:盐酸或稀硫酸能跟所有的金属反应生成氢气吗?显然,学生面对这样的问题感觉到难度较大,但又感觉到这个问题与曾经学过的化学知识之间存在着某种联系,因此教师可以引导学生提出猜想,设计实验方案,进行实验探究,得出正确结论:金属能否跟盐酸或稀硫酸发生反应及金属与盐酸或稀硫酸反应的剧烈程度由金属的活动性决定。又如教学“原子的体积极其微小”这一知识点时,教师怎样才能让学生对此有正确认识呢?倘若用光学显微镜观察原子,则根本看不到,需要通过扫描隧道显微镜放大200万倍才能观察到,可见原子有多么的小。再如头发的直径为0.08毫米,而50万个原子排成一排的长度还不够一根头发丝的宽度。
原子如此之小,但还有比原子更小的粒子吗?事实上,这样的粒子是存在的,科学家们通过不懈的努力发现原子是由原子核和核外电子构成的,原子核居原子中心,电子就在核外的空间作高速运动,而这个空间对于原子核和电子来说是巨大的。从表面上看,原子极其微小,原子内部却存在着很大的空间,好像不合乎逻辑常规,由此而产生认知冲突。经过讨论分析,学生认识到原子体积很小,与原子内部存在着很大空间,这是个相对的概念,原子核的体积与原子的体积相比,原子核的体积更小,因此原子核外才存在着很大的空间。如果把原子比作一个体育场,那么原子核则相当于体育场中的一只蚂蚁。通过这样的思维碰撞,就可激发学生学习化学的潜能。
三、在问题情境创设中制造认知冲突
在新课程背景下,高效优质的化学课堂,是一个以问题为核心并由师生共同设疑和释疑的课堂。只有学生全身心投入,大胆生疑,才能进一步提高能力,问题才有可能得到圆满解决。在中学化学教学过程中,教师可以根据课程标准、考试说明、教学内容、学生已有生活经验和基础知识,充分利用学生知识结构中存在的疑惑,科学创设问题情境,启发学生深入思考,在科学探究中让学生有所发现,把新知识同化整合到已有的知识结构之中。如在“燃烧和灭火”的教学中,教师可以采用实验探究的手段让学生形成认知冲突。取2支长度明显不一的蜡烛,分别点燃,然后放置于水槽中,再用另一只水槽将其罩住,让学生对其进行猜想:哪一支蜡烛先熄灭?大多数学生认为先熄灭的是最短的那支蜡烛,理由是二氧化碳的密度比空气大。然而,在实验中却观察到先熄灭的是高的那支蜡烛。学生实验前的猜测和实验过程中观察到的现象产生了矛盾,这样学生的认知冲突便自然形成了。由此启发学生发生火灾逃生时,人为何不能直立行走,而应该沿着墙根匍匐前进的道理。这样学生强烈的探究欲望被激起,学生思维的敏捷性、发散性、深刻性得到了一定的发展。还以“燃烧与灭火”为例,生活中我们知道水可以用来灭火,那么在水下能否将火点燃呢?很多学生认为这又是老师开的一个玩笑。但是当我们将生成的氧气通到热水中的白磷表面,在水底下就出现了火光闪闪的奇妙景象,这样在水下能否将火点燃的答案就一目了然了。由此,同学们对燃烧的条件有了更充分的认识,即只要满足燃烧的条件,燃烧就能发生,不论可燃物所处的环境如何。
日常生活中的光学现象范文6
关键词: 初中物理课 情景式教学 创设情境
在物理教学过程中,要实现教学目标,教师必须做一个有心人,做教育教学的研究者与实践者。经过多年的实践,笔者在教学中积极探索实践,发现情景式教学在物理教学中起到至关重要的作用。主要有以下几种做法。
一、运用故事、生活实例等创设情境,激发学生的求知欲望,提高学生的学习兴趣。
生活走向物理,物理走向社会。学生在日常生活中已经积累了许多经验,但是对背后的道理并不知晓,即处于只知其然,而不知其所以然的境地。依据学生的心理状态,顺着学生的认知规律,在初二物理引言的教学中,我创设了如下情境:首先通过开教室的门,引入这门不是普通的门,它是物理学的力学之门,大家将从这走进物理知识的王国,去探求物理知识的奥秘。紧接着引入2008年北京奥运会上中国健儿拼搏夺冠的情景,分析其中的物理知识,射击――三点一线与光学有关;举重、游泳等与力学有关;在讲物理的实用性的时候,引入乌鸦喝水、司马光砸缸的故事等。
这些情境,调动了学生的积极性,并及时鼓励了学生,激发了他们的探究意识。例如,在学习“阿基米德实验”以前首先利用多媒体课件介绍“曹冲称象”这一有趣的故事,并根据“曹冲称象”揭示船的吃水深度排水量船与石头的重量关系之间的特定联系,演示阿基米德定律实验,这样就激发了学生对物理教学的探索欲望。
在日常生活中,学生往往对一些现象不加思考就自以为是地下结论,如八年级上册在讲完平面镜成像规律后,教师可追问:“我们照镜子时,离镜子越来越近,像会变大吗?”在学生思考作出判断“变大”后,接着发问:“根据平面镜成像规律,像与物体大小相等,难道我们自己会变大?”提出质疑后,学生会进一步思考,再以“近大远小”的原理帮助学生解释这一现象,学生印象深刻。
如“浮力”教学,来自生活中的经验往往成为学生思维的障碍,学生常误认为浮力跟物体的质量、体积、密度有关,跟物体浸入液体中的深度,跟物体的运动状态、空实心及物体形状有关,跟液体的密度有关,等等。为了使学生建立正确的概念,首先利用多媒体引入海底世界的精彩片段,提出问题:为什么有时候浮力大到可以托起一艘万吨巨抡,而有时候又小到托不起一片薄薄的铁片,一艘船从海里驶向河里,浮力有什么变化?浮力的大小究竟跟哪些因素有关?演示实验时用弹簧秤分别挂起同体积的铁块和铝块浸入水中,大家观察弹簧秤示数,并提问:说明了什么?要想说明物体的体积跟浮力无关应该设计什么实验?要想说明上述提出的其他观点又应该设计哪些实验?正是这样一层一层地循序渐进,学生在实验问题设计中得到了答案,更重要的是在实验的设计中提高了探究能力,从而使物理的实验教学的效果得到了强化。
又如讲到“杠杆的平衡条件”时,可以杆秤为例,让学生分析出“小小秤砣压千斤”的道理,并进一步提出这样一个常见的问题:有的不法商贩“扣秤”通常采用哪些手段?利用了什么原理?接着引导学生列出“杠杆平衡条件”表达式,画出杆秤杠杆示意图。通过这个例子,学生对“杠杆平衡的条件”会有更深的理解,从而运用自如。
又如,学习了“家庭电路和家庭用电”这章内容后,安排指导学生在家中观察电路,利用家用电笔辨别火线和零线,学习灯头线接法,了解保险丝的作用并会选用。此外,还可安排学生根据家用电器的数值算出家中各种电器每天或每月的耗电量。事实证明,问题设置得好就可以带领学生以已知知识的情景为基础进入更新知识的情景,学生随着设置恰到好处的问题,不断开启知识宝库的一个又一个大门,充分享受获取知识的喜悦。
再如,在学习《大气压强》时,先做瓶吞鸡蛋、复杯实验及利用可口可乐瓶制作的气球实验。这些实验现象使学生不解。“瓶口小,鸡蛋怎么进去的呢?水为什么不会流出来呢?气球为什么吹不起来呢?”带着这些疑问,学生进入了良好的学习状态。
二、巧用各种偶发事件,出奇制胜。
初中学生的学习意志相对来讲还比较薄弱,因此课堂上有些学生不免要开小差。这时教师要善于运用形象、风趣有吸引力的语言妥善处理。
例如,一堂课上,我正复习着动势能之间的相互转化,忽然间从外面飞进一只黑色的燕子,容不得我思考,顷刻间,教室炸开了锅,立刻沸腾起来。“怎么办?”看着他们的神情,看着燕子不停地上下穿梭,不停扇动翅膀,我灵机一动,对着这些可爱的学生及这不速之客,说:“请同学们仔细观察我们的实验,看看它在运动过程中,有什么能量转化?还有那些物理知识?”“什么,老师,您?”正在诧异的同时,燕子终于找到了通路,飞向了外面的世界。他们用自己的大脑回顾着刚才眼睛所看到的实验,争先恐后地回答:燕子在向上飞时,动能减少,势能增加;在向下飞时,动能增加,势能减少,它不停地扇动翅膀可能跟频率有关,也可能与力的平衡有关。出乎我的意料,他们竟然想到了频率与力的平衡,不管他们是否说得全面,我发现,他们的思维在拓展,他们的能力在不知不觉中得到了提高。
又如,上课的时候难免有时会遇到雷电交加的自然景象,这个时候,我对同学们说:你们知道雷电是怎么回事吗?你们知道雷电发生处距离我们多远吗?你们知道雷电会带来什么问题吗?现在我们来学习一下。
再如,上课的时候,有时会出现个别女孩子照镜子的情景,教师可给学生讲光学的折射,这样既及时活跃了课堂的气氛,又集中了学生的注意力。可见,对情境的灵活应用会使教学充满魅力。