中学物理模型教学的理论与实践研究
|
摘要
在中学物理教学中，有必要开展模型教学。这是因为传统的物理教育注重知识的传授，不重视学生对知识的领悟过程。在这种教学模式下培养出的学生知识掌握比较牢固，但是当遇到解决实际问题、进行探索性的工作时，就显得力不从心，不知如何下手，而且学生普遍认为物理课既难学又没用，缺乏对物理的学习兴趣和学习热情。而开展模型教学将有效改善这些问题。
第一部分阐明了在中学物理教学中开展模型教学有其现实意义和现实基础。开展模型教学有利于学生形成良好的知识结构，为学生的终身学习奠定基础；开展模型教学有利于训练学生的物理科学方法，物理学家和科研工作者重要的科学方法之一就是建立模型、应用模型、在应用模型的过程中逐步完善模型；开展模型教学还有利于对学生渗透STS教育，加强学生对物理、科技与社会间的关系的理解。同时，在中学物理教学中开展模型教学也有其现实基础。物理新教材为开展模型教学提供了内容保证、现代教育技术手段为开展模型教学提供了技术保证。
第二部分从理论上探讨了在中学物理教学中开展模型教学的教学模式。其中包括模型教学的教学目标、开展模型教学所要遵循的教学原则、实施模型教学的基本教学环节和开展模型教学的教学措施。在教学措施部分，针对学生建立模型中的思维障碍进行了分类，同时寻找出了相应的对策。
第三部分是实践部分，就是在中学物理教学中开展模型教学的教学实践。主要调查了学生对物理模型的掌握情况，针对克服薄弱环节开展了研究、并进行了教学实践。从实践的角度出发介绍了在中学物理教学中开展模型教学的实例。重点是利用弹簧振子和单摆两个模型对《机械振动》单元教学进行的新探索，同时介绍了利用单摆模型帮助学生解决物理问题，形成良好知识结构的实例。实践证明在教学中开展模型教学对提高教学质量行之有效。
In this thesis model teaching have been theoretically and practically studied.
Firstly, we give a definition of model teaching, which includes definition of physics models. Performing models teaching implies that we teach learners physics models and methods of forming an physics model with object models, course models and theory models. Models in physics are the most important part of physics. Modelling objects is a convenient way to research. Teaching physics with models helps to improve capability of exploratory research. Carrying out models teaching also does good to forming a learner's mind of cognitive form . And we can carry out STS education with the help of physics models.. There are many models in our physics textbook of senior high school. Physics curriculum reformation provide necessary theory base for model teaching. Modern education technology make it possible that we can carrying out model teaching in our classroom.
Secondly, we explore a pattern about how to carry out model teaching in classroom. When we carry out model teaching in classroom, we could put some target. Some principle and methods could be adopted.
Finally, we give some examples about model teaching practice. We explore a creative teaching method .by making use of harmonic oscillator model and single pendulum model. Single pendulum model is good for learners to find a solution to a problem, and it helps to forming good cognitive structure. Practice prove that putting model teaching into practice is effective.
第一部分阐明了在中学物理教学中开展模型教学有其现实意义和现实基础。开展模型教学有利于学生形成良好的知识结构，为学生的终身学习奠定基础；开展模型教学有利于训练学生的物理科学方法，物理学家和科研工作者重要的科学方法之一就是建立模型、应用模型、在应用模型的过程中逐步完善模型；开展模型教学还有利于对学生渗透STS教育，加强学生对物理、科技与社会间的关系的理解。同时，在中学物理教学中开展模型教学也有其现实基础。物理新教材为开展模型教学提供了内容保证、现代教育技术手段为开展模型教学提供了技术保证。
第二部分从理论上探讨了在中学物理教学中开展模型教学的教学模式。其中包括模型教学的教学目标、开展模型教学所要遵循的教学原则、实施模型教学的基本教学环节和开展模型教学的教学措施。在教学措施部分，针对学生建立模型中的思维障碍进行了分类，同时寻找出了相应的对策。
第三部分是实践部分，就是在中学物理教学中开展模型教学的教学实践。主要调查了学生对物理模型的掌握情况，针对克服薄弱环节开展了研究、并进行了教学实践。从实践的角度出发介绍了在中学物理教学中开展模型教学的实例。重点是利用弹簧振子和单摆两个模型对《机械振动》单元教学进行的新探索，同时介绍了利用单摆模型帮助学生解决物理问题，形成良好知识结构的实例。实践证明在教学中开展模型教学对提高教学质量行之有效。
In this thesis model teaching have been theoretically and practically studied.
Firstly, we give a definition of model teaching, which includes definition of physics models. Performing models teaching implies that we teach learners physics models and methods of forming an physics model with object models, course models and theory models. Models in physics are the most important part of physics. Modelling objects is a convenient way to research. Teaching physics with models helps to improve capability of exploratory research. Carrying out models teaching also does good to forming a learner's mind of cognitive form . And we can carry out STS education with the help of physics models.. There are many models in our physics textbook of senior high school. Physics curriculum reformation provide necessary theory base for model teaching. Modern education technology make it possible that we can carrying out model teaching in our classroom.
Secondly, we explore a pattern about how to carry out model teaching in classroom. When we carry out model teaching in classroom, we could put some target. Some principle and methods could be adopted.
Finally, we give some examples about model teaching practice. We explore a creative teaching method .by making use of harmonic oscillator model and single pendulum model. Single pendulum model is good for learners to find a solution to a problem, and it helps to forming good cognitive structure. Practice prove that putting model teaching into practice is effective.
引文
1 钟启泉等编著：《为了中华民族的复兴为了每位学生的发展》，华东师范大学出版社，2001年8月第一版
2 教育部基础教育司：《基础教育课程改革纲要(试行)》
3 [匈]Toth，E编著：“外星人”学物理：匈牙利普通高中物理教材(1)，人民教育出版社，1999年12月第一版
4 Figuring Physics, 《THE PHYSICS TEACHER》, Vol.37.Feb. 1999
5 Vasilis Pagonis: 《Modeling Forces on the Human Body》, Vol.37.Nov.1999
6 张宪魁编著：《物理科学方法教育》，青岛海洋大学出版社，2000年3月第一版
7 田世昆，胡卫平编著：《物理思维论》，广西教育出版社，1996年12月第一版
8 郭奕玲等编著：《物理学史》，清华大学出版社，1993年7月第一版
9 邵瑞珍，皮连生编著：《教育心理学》，上海教育出版社，1997年6月第一版
10 朱鋐雄编著：《物理教育展望》，华东师范大学出版社，2002年2月第一版
11 高中物理课程标准研制组：《全日制普通高级中学物理课程标准》
12 李来政编著；《中学物理教师培训教材——物理科技活动》，中国科学技术出版社，1992年第一版
13 张民生编著：《中学物理教育学》，上海教育出版社，1999年3月第一版
14 何克抗：《建构主义——革新传统教学的理论基础(一)》，学科教育，1998年第3期
15 张建伟等：《从认知主义到建构主义》，北京师范大学学报(社会科学版)，1996年第4期
16 阎金铎，田世昆编著：《中学物理教学概论》，高等教育出版社，1991年5月第一版
17 陶洪编著：《物理实验论》，广西教育出版社，1996年12月第一版
18 孙大君：《立足实验教学 培养创新能力》，课程·教材·教法，2001年第7期
19 仲崇贵等：《试论物理建模及其对学生能力的培养》，物理教师，2001年第2期
20 骆奎真：《物理教学要渗透模型意识》，中学物理教学参考，2000年第8期
21 韩蕊萍：《物理模型的功能分析》，物理教学，2001年第10期
22 王世涛等：《重视物理问题模型化能力的培养》，物理教学，2002年第4期
23 王海军等：《借助模型，快速求解》，物理教学，2002年第3期
24 蔡长青：《巧建物理模型在解答物理习题中的应用》，物理教学，2002年第10期
25 王孝玲编著：《教育统计学》，华东师范大学出版社，1993年6月第一版
26 张宪魁、李来政编著：《物理教育量化方法》，湖南教育出版社，1992年6月第一版
27 徐学福：《科学探究与探究教学》，课程·教材·教法，2002年第12期
28 王隶生编著：《中学物理创新教法》，学苑出版社，1999年8月第一版
29 周春雨：《物理模型在中学物理教学中的应用》，物理教师，2000年第4期
30 马明骥：《重视物理“模型”教学》，教育实践与研究，2001年第10期
31 邵振斌：《建立物理模型，巧解实际问题》，物理教师，2002年第3期
2 教育部基础教育司：《基础教育课程改革纲要(试行)》
3 [匈]Toth，E编著：“外星人”学物理：匈牙利普通高中物理教材(1)，人民教育出版社，1999年12月第一版
4 Figuring Physics, 《THE PHYSICS TEACHER》, Vol.37.Feb. 1999
5 Vasilis Pagonis: 《Modeling Forces on the Human Body》, Vol.37.Nov.1999
6 张宪魁编著：《物理科学方法教育》，青岛海洋大学出版社，2000年3月第一版
7 田世昆，胡卫平编著：《物理思维论》，广西教育出版社，1996年12月第一版
8 郭奕玲等编著：《物理学史》，清华大学出版社，1993年7月第一版
9 邵瑞珍，皮连生编著：《教育心理学》，上海教育出版社，1997年6月第一版
10 朱鋐雄编著：《物理教育展望》，华东师范大学出版社，2002年2月第一版
11 高中物理课程标准研制组：《全日制普通高级中学物理课程标准》
12 李来政编著；《中学物理教师培训教材——物理科技活动》，中国科学技术出版社，1992年第一版
13 张民生编著：《中学物理教育学》，上海教育出版社，1999年3月第一版
14 何克抗：《建构主义——革新传统教学的理论基础(一)》，学科教育，1998年第3期
15 张建伟等：《从认知主义到建构主义》，北京师范大学学报(社会科学版)，1996年第4期
16 阎金铎，田世昆编著：《中学物理教学概论》，高等教育出版社，1991年5月第一版
17 陶洪编著：《物理实验论》，广西教育出版社，1996年12月第一版
18 孙大君：《立足实验教学 培养创新能力》，课程·教材·教法，2001年第7期
19 仲崇贵等：《试论物理建模及其对学生能力的培养》，物理教师，2001年第2期
20 骆奎真：《物理教学要渗透模型意识》，中学物理教学参考，2000年第8期
21 韩蕊萍：《物理模型的功能分析》，物理教学，2001年第10期
22 王世涛等：《重视物理问题模型化能力的培养》，物理教学，2002年第4期
23 王海军等：《借助模型，快速求解》，物理教学，2002年第3期
24 蔡长青：《巧建物理模型在解答物理习题中的应用》，物理教学，2002年第10期
25 王孝玲编著：《教育统计学》，华东师范大学出版社，1993年6月第一版
26 张宪魁、李来政编著：《物理教育量化方法》，湖南教育出版社，1992年6月第一版
27 徐学福：《科学探究与探究教学》，课程·教材·教法，2002年第12期
28 王隶生编著：《中学物理创新教法》，学苑出版社，1999年8月第一版
29 周春雨：《物理模型在中学物理教学中的应用》，物理教师，2000年第4期
30 马明骥：《重视物理“模型”教学》，教育实践与研究，2001年第10期
31 邵振斌：《建立物理模型，巧解实际问题》，物理教师，2002年第3期