论文科学方法在物理核心概念学习进阶中作用是适合不知如何写物理方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于高中物理学习方法与技巧论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：正如每一次知识、科技的革新都是技术、方法的革命一样,每一次知识的进阶、深化,也必须借助科学方法的演进去完成.因此,选择适当的科学方法作为学习进阶的教学路径,就可以使学生不必彷徨于“荆棘”之中,从而快速且高效地同化新知识,顺利完成学习进阶.
关键词：重力场强；学习进阶；科学方法；比较思想
学生的认知发展过程一直是科学教育界普遍关心的问题.基于知识碎片理论,教学论专家们认为“学生的认知思维发展过程具有进阶的特点”,并据此提出了“学习进阶”教学理论[1].目前“学习进阶”的研究主要集中在两个方面：一是认知发展的路径；二是认知发展中用以“踏脚”的具体“脚踏点”.
重力作为中学阶段最常见的三大力之一,历来在力学的知识网络中扮演着极其重要的角色,是学生受力分析及后续学习重力势能、能量守恒定律的基础.其中,关于重力常量g存在着不同层次的理解,由此构成了学生关于g的学习进阶.
一、重力常量g的三种理解层次
在实际教学中,G和g的关系共有三种表达形式,即G等于mg、g等于△S/T2等于G/m和G/m等于g.显而易见,三种表达式间的区别并不是简单的数学变换,而是有着不同的物理含义.进一步,主导这三种表达式建立的科学方法也是大相径庭的（如表1所示）.具体而言,G等于mg由比例系数法得出,表明G和mg在数值上存在相等的关系,g只是一个意义不大的常数；g等于△S/T2等于G/m实际上是算式a等于△S/T2等于F/m的变种,依靠物理实验,利用留痕法、逐差法得到,g在其中代表了加速度（即重力加速度）.在这两种表达式中“等号”只代表了“数值上的相等”；而G/m等于g中“等号”的含义则发生了微妙的变化,除了代表数值上的简单相等外,还有着“赋值于”的含义,即将g赋给比值式G/m.换句话说,G/m是一个具有实际意义的物理量,是一个整体,并非表达简单的正反比例关系.类比电场强度公式F/q等于E可以推知,g和E类似,也是代表着一种场的强弱,译为“重力场强”.
就目前教学而言,g的前两种含义（即重力常量和重力加速度）已得到明确显化,为学生熟练掌握,但对于后一种含义（即重力场强）,由于各版本教科书均未能予以显化,故而导致重力场强不为广大学生（甚至包括一部分中学教师）所知晓.但是就知识结构的完整性和整体性而言,重力场强的切入是必要且必需的.这是因为,力、场、能、熵作为基础物理教育中的四个核心概念[2],在中学物理教学中涉及了三个,然而在力学、电学各知识结构的编排上却未能形成对应,有所差异.即电学完全囊括了三个核心概念,而力学则仅有两个,这一缺憾直接导致力学、电学在随后的比较教学中丧失了一个必要的融通门径,有碍于体式认知风格的形成.
其实,上述窘境的出现主要源于两点,一是高一学生的认知水平和自身知识有限,教师不便于讲解重力场强的概念；二是高三阶段教师迫于高考压力,大都无暇顾及此概念,悉心钻研其引入方式者寥寥无几,至多只是提一提名称而已.可想而知,这种隐晦的处理方式必然导致学生对重力场强“一头雾水”,无法顺利完成重力常量g的学习进阶.历经思忖,我们认为破除这一问题的门径在于：为重力场强概念的引入选择恰当的时期,并安排合理的导入方式.
依据皮亚杰的认知发展阶段理论,学生从高一到高三其心理机能在逐渐成熟,相应的认知水平也在不断提高,由此为学生彻底厘清g的概念,完成相关学习进阶提供了生理上的准备,同时高三阶段将对学生大脑中的物理知识进行梳理、整合,使之系统化,而不断丰富的物理知识正好为学生提供了学习重力场强的“脚踏点”.鉴于此,我们认为重力场强的概念放在高三复习时介入是比较合理的.
在确定重力场强引入的时机后,我们接下来的任务便是确立重力场强建立的教学路径.方法主线论代表人物赖格卢特曾说：教学设计应着力于教学过程的改进,最终找到能够达到最优目的的科学方法.故而诸如重力场强这类抽象的概念就要借助于合理的科学方法去引入,以便实现教学模式和学生认知路径的合理对接[3].
二、重力场强引入的教学路径研究
问题驱动教学法是一种以问题为学生学习起点的教学方法,这里教师由知识的传授者变成了问题的提出者,该方法能很好地提高学生学习的主动性,激发他们的求知欲.众所周知,力作为物理学的核心概念,在学生的认知结构中起着举足轻重的作用,物理概念的建立往往以分析受力、比较受力为切入点.因此,重力场强的介入就应立足于“比较”物体受力“大小”这种朴素的动机.
(一)渗透比较思想 创设认知冲突
比较是重要的物理思想,著名教育家乌申斯基曾高屋建瓴地指出：比较是一切理解和思维的基础[4].比较思想统摄着两种思维方法,即对比和类比.其中,类比为异中求同,对比为同中求异.物理思想和思维方法均属于缄默知识,不能靠简单地口口传授为学生领悟和习得,须设法将其完美地融入到日常教学设计之中,通过积极地设问和训练,才能内化为学生的能力.
鉴于高二期间学生已充分接触过电磁场的概念,在大脑中对“场”这种物质有了较为深刻的印象.于是为进一步促进“力场”概念的形成,教师可通过类比的方法,为学生指明：“电荷在电场中会受到电场力的作用,小磁针在磁场中也会受到磁场力的作用.这些作用实际上是通过‘场’这种物质来实现的,同样除了存在电磁场外,在地球周围还存在着一种重力场,不同位置的重力场强弱是不同的,如：两极的重力场就要强于赤道的.”并且借机发问：我们该如何判断物体所在位置重力场的强弱呢?进行受力分析往往是解决问题的突破口.大家都知道,在场中的物体必然会受到力的作用,因此我们是否能够通过比较物体在重力场中受力的大小,从而间接判断重力场的强弱呢?
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参考文献：
1、 基于物理核心素养，反思概念和规律教学 摘 要：概念和规律，围绕着“物理核心素养”进行课堂教学，从物理思维，物理观念，物理探究，态度责任等核心素养诠释物理教学的三维目标：知识与技能，过。
2、 高中物理科学方法实施途径 摘要：高中物理科学方法教育，就是运用现代科学教育思想和教育手段，有目的、有意识、有步骤地传授和渗透物理科学研究的方法，使学生受到科学方法的熏陶和。
3、 科学方法在初中物理教学中运用 摘要：在初中物理的教学中，科学方法的运用，可以提升学生的探究能力和实践能力，促进学生养成科学思维的好习惯，实现良好的物理教学效果。本文结合初中物。
4、 科学探究守恒定律提高物理核心素养 摘 要：本文以“机械能守恒定律”教学设计为例，突出“实验探究”和“理论探究”这一核心。该设计采用探究式教学方法，以问题为主线，以科学探究为载体，。
5、 科学方法渗透下高中物理教学 摘 要：《物理教学大纲》明确提出高中物理的教学目的之一是对学生进行科学方法训练， 培养学生的科学思维能力。同时要培养学生初步的创新精神、实践能力。
6、 物理科学方法在物理课堂教学中应用 新的教育理念指出：“无论什么学科，首先需要学生学习这门学科的基础知识、基本原理和规律，以及研究这门学科的基本方法。”基础知识是客观存在的，从某种。