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关于理想化论文范文 基于原始物理问题建构理想化模型相关论文写作参考文献

分类:职称论文 原创主题:理想化论文 更新时间:2024-02-27

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摘 要:物理教学离不开质点、匀强电场、自由落体等理想化模型,然而学生对理想化模型的掌握并不理想.究其原因,主要是学生没有真正参和到从实际情景到物理模型演变的过程中.原始物理问题是自然界及社會生活、生产中客观存在且未被加工的物理问题,原始物理问题是连接学生生活和物理模型的桥梁,借助原始物理问题能很好地帮助学生实现理想化模型的自我建构,提升建模、归纳能力.本文从“是什么”“为什么”“怎么做”三个维度进行探讨,并给出促进理想化模型自我建构的原始物理问题编制、教学策略及案例分析.

关键词:原始物理问题;理想化模型;自我建构;编制

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)2-0041-3

1 什么是原始物理问题

原始物理问题是邢红军教授提出的教学理论,起源于杨振宁教授的物理教育思想.[1]杨振宁教授在一次接受记者采访时,曾将他取得成功的奥秘归结为:“要站在问题开始的地方,面对原始的问题,而不要淹没在文献的海洋里”.物理教学同样不能淹没在结论和题目的海洋里,而应将活生生的物理现象和物理过程,反璞归真地呈现出来,让学生面对原汁原味的物理问题,引导他们去亲历物理模型、物理概念的形成过程,物理规律的发现过程,以及物理问题的解决过程.

典型的原始物理问题:“一些人认为婴儿由成人抱着坐在汽车里很安全.现在请你估计一下,在一次发生在很短时间的撞车中,需要多大的力才能抱住婴儿.” [2]

原始物理问题是基于实际情景,是自然界及社会生活、生产中客观存在且未被加工的物理问题,具有生态性和开放性的特点.原始物理问题的呈现形式是对物理情景的描述,没有已知量、未知量,需要学生自己去抽象,自己去设置.因此,原始物理问题不同于物理习题,它们之间的关系如图1所示.

2 为什么原始物理问题能促进理想化模型的建立

物理教学离不开理想化模型,理想化模型是为了便于研究而建立的一种高度抽象的绝对理想的形态或客体,它只能在抽象的科学思维中存在,在现实世界中并不真实存在.在教学实践中,发现学生在学习理想化模型时往往存在思维障碍,具体表现为:不理解为什么要忽略一些次要因素,不能将习得的物理模型用到实际情境中等.借助原始物理问题,可以很好地帮助学生解决这些问题.

原始物理问题基于物理现象,具有客观真实性,学生在运用原始物理问题进行学习的过程中,通过和实际问题的“对话”,可以获得大量的感性认识,为理性认识打好基础.在将实际问题转化为抽象问题的过程中,学生必然会对实际情景进行加工,梳理哪些是主要因素、哪些是次要因素、哪些因素可以忽略,从而实现了实际情景向理想模型的过渡,相应地也实现了形象思维向抽象思维的过渡.因此,通过对原始物理问题进行梳理和加工,可以帮助学生实现理想化模型的建立,建模能力和抽象思维能力的提升.[3]

3 怎样利用原始物理问题实现理想化模型的自我建构

理想化模型可以分为三类:(1)对象模型:是对实物的一种理想简化,如质点、点电荷、单摆等;(2)条件模型:是对相关环境的一种理想简化,如光滑表面、匀强电场、匀强磁场等;(3)过程模型:是对干扰因素的一种简化,如自由落体运动、等温过程、绝热过程等.[4]

下面就如何利用原始物理问题实现这三类理想化模型的自我建构,提出笔者的一点拙见,并进行相应的案例分析.

3.1 促进对象模型自我建构的原始问题编制、教学策略及案例分析

对象模型是用来代替研究对象实体的理想化模型,这类模型的原始物理问题教学策略为:首先,选取有关考虑研究对象长度或形状的实际情景,编制原始物理问题;其次,在解决原始物理问题后,设置问题及时追问;最后,让学生进行分析归纳,建立理想模型.

案例:“质点”是高中阶段学习的第一个理想化模型,它的建构思想和方法对其他模型的建立有重要的指导意义.学习时可编制如下原始物理问题:

从上海到北京的高铁需要经过南京大胜关长江大桥,请估算一下高铁列车通过大桥需要多长时间.

学生抽象出物理过程后,了解南京大胜关长江大桥的长度,列车的长度以及速度后,可以得出结果.教师继续追问:“同样的列车经过杭州湾跨海大桥需要多长时间?”“在后一个问题中列车的长度对结果影响大吗?”接下来让学生讨论是否可以将一个具体物体看作一个点.经过这样的分析和对比,让学生形成一分为二看待问题的意识,在实际情景上建立起质点的概念.

3.2 促进条件模型自我建构的原始问题编制、教学策略及案例分析

条件模型是把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型,这类模型的原始物理问题教学策略为:首先,选取有关考虑研究对象所处外部条件的实际情景,编制原始物理问题;其次,改变外部条件,分析对研究对象的影响;最后,让学生对外部条件进行简化,归纳并建立理想模型.[5]

案例:“匀强电场”模型是电场中的一个重要概念,它对于匀强磁场的学习有很大地促进作用,学习时可编制如下原始物理问题:

静电喷涂时,喷枪喷出的涂料微粒在静电力作用下向被喷工件运动,最后吸附在其表面,请分析涂料微粒在靠近工件过程中的运动情况以及运动时间.

根据问题的描述,学生可以分析出涂料和工件带异种电荷.带电涂料在工件的电场中运动,刚开始离工件较远,电场强度较弱,靠近工件的过程中,电场强度越来越大,因此涂料做加速度增大的加速运动,但是时间没法算.教师及时追问:“为了计算时间的方便,可以将工件附近的电场进行怎样的简化?”在学生的认知结构中有匀变速直线运动的概念,因此,将工件附近的电场理想化为大小和方向都是恒定的.在实际情景上建立起理想化模型——匀强电场.

3.3 促进过程模型自我建构的原始问题编制、教学策略及案例分析

总结:本论文主要论述了理想化论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。

参考文献:

1、 建构模型生物核心素养探究 摘 要:生物课程模型的构建,可以有效地发展学生的生物学科核心素养。在高中生物课程教学过程中,教师要通过构建物理模型、概念模型以及数学模型,引导学。

2、 思维能力和物理模型构建关联 摘要:创新思维能力的培养就是通过有目的、有系统的创新教学与训练,使学生树立创新意识,培养创新品质,开发创新思维,初步掌握创新技能技法,从而提高学。

3、 习题演练为基础,原始物理问题解决为升华 中图分类号:G633 7文献标识码:B文章编号:1672-1578(2017)12-0188-01多年来,我国的中学物理教育一直被认为是应试教。

4、 基于原始物理问题的实验试题探析 摘 要:原始实验问题的开发与研究,不仅使学生获得全面的实验方法和实验技能,而且能突破僵化思维,培养学生在新情境下拓展、创新实验的能力,发展学生的。

5、 高中生物教学中的模型建构信息化思维 摘 要:高中生物教学中的模型构建思想,是教学由抽象化向立体化转变的连接桥梁,对帮助学生建构起系统、立体的生物知识体系有着重要的价值。本文在深入探。

6、 基于原始物理问题大学物理教学效果探究 摘 要:近几年,随着我国教育界课堂教学改革的不断推进,大学作为高等教育的殿堂,其教育的实际水平受到人们的关注。当前的大学物理课程中,许多具体课堂。