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牛顿三大定律在中职物理教学中的应用

2020-07-18  |  作者:现代职业教育杂志  |  栏目:论文中心

作者:高建仁 本文字数:2928
  [摘           要]  牛顿三大定律是学生学习力学知识的重要基础,学生对牛顿三大定律的理解掌握直接影响学生对运动与力的学习应用能力。同时,牛顿三大定律内容概念性强,中等职业学校学生文化基础差、底子薄,程度参差不齐,在传统教学模式下,学生对知识的理解难免存在偏差。因此,这部分内容的教学要求教师积极转变教学理念,充分考虑个体差异,合理选择教学方法,才能使学生全面理解和掌握牛顿三大定律的知识内容和实际运用。
  [关    键   词]  牛顿三大定律;中职物理;应用
  [中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603(2019)29-0178-02
   一、牛顿三大定律学习困难原因
   (一)主观思维不对
   牛顿三大定律知识在实际生活中的应用相对较多,中职学生在初步接触牛顿三大定律时,多为感性认识,并以主观想象与臆断为主,理性与多角度思考微乎其微,导致推断结论与真实概念存在较大偏差。错误理解会不断增加学生厌学情绪,从而达不到理想的学习成果。物理学科知识来源于生活,由于学生对牛顿三大定律知识掌握片面,对生活中的物理现象无法科学、全面解释,并想当然地认为可行。如电梯上下的身体感受变化,学生会以身体重量增加的感觉解释超重现象,这显然是错误的想法。再如在惯性定律的学习中,学生会想当然地认为受到的外力越大,惯性也会随之增大。实际上,物体惯性仅与质量有关,与外力或移动状态等因素无关。学生无法跳出固有思维,将直接影响学习效果,运用中解决问题的思路也会出现偏差。
   (二)分析能力不强
   分析问题和抽象思维能力是学生学习物理知识应具备的能力,也是长期培养训练的结果。如电梯中物体的失重与超重状态相关问题,学生应当明确电梯内的物体处于何种状态,只与物体加速度方向有关,与移动方向无关。即明确电梯加速上升、减速上升、减速下降、加速下降运动过程中,物体受力与加速度、重力之间的关系。学生需要根据物体加速度原理,结合乘坐电梯时的切身感受进行科学分析,以此明确掌握解决问题的方法。对此,分析问题和抽象思维能力不强的学生,显然无法全面分析物体的受力与加速度和质量之间的关系,从而不能正确掌握合理的解题方法。
   (三)學习兴趣不高
   兴趣是最好的老师,也是学生自主学习的关键要素,但枯燥的牛顿三大定律的知识教学,难以提升学生学习的主观能动性,不少学生重记忆、轻理解,重知识、轻运用,导致对理论的理解掌握不全面,运用理论知识解决实际问题的方法不科学。究其原因,与教师课堂教学中案例不多、方法单一,缺乏探究式学习和双向交流互动,未灵活转变引导者与组织者角色,发挥学生主体地位等因素不无关系。
   二、强化牛顿三大定律教学的对策
   (一)转变教学观念
   传统教育注重知识传授,学生按照教师的教学思路,被动接受知识内容。忽视学生主动思考体验与实践,学生严重缺乏定律内涵的探索精神,这种死记硬背的教学方法是不可取的,严重与教学目标相悖。当前物理教学要求教师的教学要围绕知识技能、过程方法、情感价值观这三大目标展开,这样的三维目标不仅注重学生知识的获取与技能的培养,更注重学生的情感体验,提倡学生要亲历学习过程。对此,教师应积极转变传统教育观念,不断提高学生的主体地位,快速实现三大教学目标。
   (二)转换教师角色
   在牛顿三大定律教学中,教师应积极转变角色,发挥学生在学习中的主体地位,视自己为学生学习的组织者、引导者和促进者。
   首先,全面理解牛顿三大定律相关历史,通过知识延伸,让学生了解伽利略、笛卡尔等物理学家对牛顿三大定律建立中的重要贡献。
   其次,全面准确了解定律概念,确保概念的讲授能够清晰明了,不断掌握扎实的专业知识。在牛顿三大定律教学中,教师的错误理解将直接影响学生学习效果,如将一切物体看作固液态等情形,在物理现象和问题中这种说法显然是错误的。物理学中的物体主要指天上地下所有物体,均遵循相同规律,物体之间无差别,可与天文学理论等知识相渗透;对此,教师应加强自身知识体系的完善。如在惯性知识内容讲解中,可引导学生从物体不受外力、受到外力作用两方面认识惯性,让学生明确惯性的主要影响因素,从而撇清惯性与受力等因素的联系。
   最后,明确掌握惯性、反作用力等牛顿三大定律间的关系。第一定律是基础,为力学研究构造了惯性参考系。其他定律中的概念内容,都与惯性参考系靠拢。对此,牛顿第一定律是可有可无的说法是不正确的。牛顿三大定律间有严谨的逻辑关系,可以说牛顿第一定律是物体未受外力施加情况的阐述,而牛顿第二定律是物体在施加外力情况下的运动阐述。没有惯性体系等力学基础概念,其他两大定律的研究也是无根据的。而第二定律是第三定律以及牛顿力学研究的核心,明确阐述了质量、加速度、力之间的关系,是动力学规律研究必不可少的有效理论。第三定律是牛顿第一定律、牛顿第二定律的补充说明,揭示了物体间相互作用力的关系,阐述了物体运动状态变化下的受力情况,也是动量守恒定律研究的基础。因此,教师应明确掌握牛顿三大定律之间的关系,并帮助学生构建牛顿三大定律关系网络,这对学生系统掌握学习方法、思维方法、解决运动和力的问题非常重要。
   (三)改变教学方法
   首先,引入生活内容,加强案例教学。教师在牛顿三大定律教学中引入生活案例,更利于学生感性认识的建立,,从而打破传统观点的枷锁,提高对物理知识学习的兴趣。物理是一门以实验和实践为基础的学科。任何内容教学,都应引入贴近生活实际鲜活案例,确保学生快速理解与消化知识。如在牛顿第一定律教学中,生活中的物体都是受力存在的,教师可从学生感兴趣的话题入手,围绕跳高助跑等体育运动案例,带动学生生活感知,让学生思考助跑的目的。学生在小组合作讨论中,分析得出助跑的目的是提高速度与动力,进一步理解牛顿第一定律内容。在牛顿第二定律教学中,可引入游乐场自由落体运动设施等例子,讲解设施运动过程与原理,帮助学生理解牛顿第二定律内容。在讲解牛顿第三定律内容时,可引用鼓掌的例子,让学生感受拍手时左右手的作用力。或列举划船、身体顶球、撑船离岸等例子,帮助学生理解牛顿第三定律概念。牛顿三大定律的生活例子数不胜数,配合多媒体图片或视频,更利于学生知识理解。通过弹簧与磁针等动手实践,以及辩论赛或拔河游戏等教学活动,学生对物理知识的理解更加深刻,同时营造了开放性的教学环境,实现教学效果事半功倍。

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