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提高数学物理方法教学质量的改革与实践
为培养学生的创新精神和创新能力,适应学科发展的需要,<数学物理方法>课程教学必须进行改革.本文从教学内容、教学方法和教学手段等三个方面对<数学物理方法>教学改革进行了论述,并提出了一些教学改革思路,通过实践证明是行之有效的.
作 者: 作者单位: 刊 名:内江科技 英文刊名:NEIJIANG KEJI 年,卷(期): 30(12) 分类号:G63 关键词:数理方法 课程 教学改革数学课堂教学中数学美的体现与提高教学质量的实践与研究
一、问题的提出?
美育是学校教学任务的重要组成部分,历来被教育界所重视,学生在学习过程中学会审美、欣赏美、有利于学生的健康成长和全面发展。在教学实际中,音体美等技能课对美育的重视 与研究已被人们所承认,而在数学课堂教学中老师讲,学生练的模式居多数,单调乏味,操作机械,大大影响了学生学习数学的积极性,为提高数学课堂教学质量设置了障碍。以如 何渗透数学美,来培养学生对数学内容和知识的审美能力,激发学生学习数学兴趣,提高课堂效率,从而促使学生素质的全面提高为途径的研究,在目前数学教学中仍是一个薄弱环节 。为此,我们提出“数学课堂教学中数学美的体现与提高教学质量的实践与研究”这一课题,探索在数学课堂教学中对学生进行审美和欣赏美能力培养的途径和方法,来激发学生学习的兴趣,从而提高数学教学质量。?
二、实验的构想 ?
(一)课题定义。数学课堂教学中数学美的体现与提高教学质量指教师在数学教学过程中,以教学内容为基础,帮助学生挖掘数学美,展现数学美,激发学生对数学的审美情趣,培养学 生欣赏数学美的能力和学习数学知识的能力,从而提高课堂教学质量。?
(二)实验控制。(1)实验操作教师在不增加教学时间的基础上完成教学任务。(2)实验前后问卷检测由不任本班的教师进行,减少感情因素。?
三、实验方法与过程 ?
(一)实验方法?
本课题的研究是在日常教学实践的基础上,主要通过实验法进行。为了检验数学美的体现与提高教学质量的关系,实验前对研究对象进行问卷调查,在实验进行的过程中,对学生进行 观察测试,收集与本课题有关的数据,然后进行定性定量相结合的分析,以检验实验的效果。(二)实验操作?
实验前,课题组成员对全校各班学生进行调查测试,经过对比分析,发现五年级学生认为数学学科枯燥,数学课不如音、体、美课有趣,而且数学成绩偏差。为此,我们确定五年级50个学生为实验对象?
2、实验操作?
数学美不象艺术美那样外显,它是美的高级形式,是理论思维和审美意识的产物。具体来说,数学美的本质就是数学关系结构系统与作为审美主体人的意向融合。对于小学生来说,由 于受年龄、知识水平和能力的限制,很难把数学美的真正意蕴充分体现出来。我们必须有意识、有目的地采用符合学生心理特点的方法,深入发掘,精心提炼数学中美的因素,使学生 头脑中逐步形成数学美的意向和感觉,逐步培养学生审美、欣赏美的能力。在课堂教学过程中从以下几方面进行实践。?
1、追求简洁美?
“简洁”是数学中最引人注目的美感之一。通行世界的数学符号,精练准确的数学概念和定理的.表达,可算是简洁的文字和语言,给人以一种美的享受。?
数学第九册加法,乘法运算定律的学习给繁杂的小数计算带来许多简便,但在实际解题过程中往往有些同学舍弃应用运算定律,固执地要按某一运算顺序计算,结果事倍功半,还出现 烦燥的心情。根据这种情况,教师不是强迫学生做多少题来提高解题能力,而是帮助学生对照、分析、找出原因,比较两种不同解题方法的优劣,再由学生自己归纳运用运算定律计算 的优点:(1)计算简便;(2)计算结果正确。当学生归纳出这两点,意味着学生体会到了数学的简洁美。?
学习了分数的计算方法后,教师让学生探讨 SX( 1 2 SX) + SX( 1 6 SX) + SX( 1 12 SX) + SX( 1 20 SX) + SX( 1 30 SX) 这道题的计算。 面对此题,学生往往会用通分的方法来计算,但会带来繁杂的计算且最后结果并非会正确。教学中,老师引导学生正确观察审视这题特征,发现分子都是1,分母是两个连续自然数的 积,把每个分数分拆成两个分母是连续自然数的分数之差,虽然项数多一倍,但出现正负相间的两个相同分数,中间的项对消了,只剩下首末两项,从而很快就获得结果。即:SX ( 1 2 SX) + SX( 1 6 SX) + SX( 1 12 SX) + SX( 1 20 SX)
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建立良好的师生关系促进数学课堂?教学质量提高的实践与研究
一、问题的提出:
在全面实施素质教育的新形势下,提高课堂教学质量是一个十分突出的问题,因此,许多致力教育岗位的教育工作者,对课堂教学进行研究,在教学方法、教学模式、教学手段等方面 提出了许多有价值的理论和实践经验。但是,如何建立良好的师生关系,促进教学质量的提高,这一方面却谈得很少。众所周知,课堂教学活动是师生双边的活动,良好的.师生关系, 才能保证学生积极参与教学活动,才能保证教学活动有效进行。在教学实际中,加班加点给学生补课现象比较普遍,而补课的对象并非智力问题,很大一部分是与教师有抵触情绪,上 课听不进的学生,因此,他们成了让老师“伤脑筋”的学生,老师成了他们“望而生畏”的老师,试想,这样的师生关系,要提高课堂教学质量,谈何容易。为此,由学校教导处牵头 ,以学校中师生关系相对较差的班级学生为研究对象,由原任科教师承担研究任务,提出此课题进行研究。?
二、实施的构想: ?
(一)课题定义。建立良好的师生关系,是指通过教师与学生在课堂内外的交往,相互影响、相互认识、相互间信息交流而形成和谐、融洽的师生关系,从而使学生由爱教师进而爱及 他所教的学科,来提高课堂教学质量。?
(二)指导思想。从课堂内外教师与学生交往的两个方面入手,以学生自控自理为原则,以培养良好的师生感情为主要手段,引发学生参与教学活动的积极性和主动性,从而提高教学质 量。?
(三)实验控制。①实验操作教师在不改变原教学模式,不增加数学教学时间的基础上,完成数学教学任务,并配合班主任,参与本班学生的各项活动。②培养师生间的人际关系应是教 育性的,实践活动的开展应在学校教学活动范围内,并对学生行为进行适当的评价和指导。 ③实验前后问卷检测由不任教本班的教师进行,减少感情因素。?
三、研究方法与过程: ?
(一)实验方法与对象。?
1、方法:本课题的研究是日常教学实践的基础上,主要通过实验法与行动研究法相结合的方法组织进行。为了检验实验因子与提高课堂教学质量的关系,实验前对研究对象进行问卷 调查,在实验进行的过程中,对学生进行观察测试,收集与本课题有关的数据,然后进行定性定量相结合的分析,以检验实验的效果。?
2、实验对象:实验前,课题组成员对全校各班学生与任科教师之间关系与学习成绩方面进行调查测试,经对比分析,认为六年级学生与原数学教师关系相对不够和谐,而且数学成绩 偏差,为此,我们确定六年级50名学生为实验对象。?
(二)实验操作。 ?
要培养良好的师生感情,必须有意识、有目的地采用符合学生心理特点的多种途径,通过教师与学生思想、情感、信息等方面的交流而逐步形成。我们从以下几个方面进行实践。?
1、建立平等的师生关系。?
教师为学生的长辈,这是我国传统的礼仪道德。但真是这种辈份关系,影响着一些教师,在课堂教学中以长辈自居,唯我是命,不知不觉地在教师与学生之间划上一条鸿沟,使学生不 敢亲近,在参与教学活动时,主动性和新型师生关系上,主要形式有:?
交朋友。课间、课外活动时,教师和学生自我介绍家庭情况,自己的兴趣爱好,对学习生活的感受,相互说一声:“我们交个朋友”。?
谈看法。让学生谈谈自己对老师上数学课时的教学姿态、教学语言、提问方式、数学知识点的讲授以及对待学生的态度,有什么想法和意见。引导学生像朋友一样坦诚相见,告诉学生 能说出老师上课的不足,能促进老师上课水平的提高,这是一件师生共同受益的大好事。?
共活动。老师与学生一起参加课外活动,这是学生引以为荣的事,也是培养师生关系最佳时机。学生打乒乓、下棋、做游戏等老师也参加,跟他们比一比,赛一赛,成为学生中的一员 。2、营造民主的气氛。?
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质量是事物的生命之根本,数学教学也必须遵循质量规律。那么,究竟怎样能认识规律、按规律办事呢?经过多年的教学实践探索,我对这个问题有了一些较为深入的思考,有一些较为新近的认识和体会,在此籍以总结,献以共勉。
一、认识把握当代大学生新变化,增强基础数学教学针对性
随着社会的进步,高等教育从“精英教育”向“大众教育”发展 ,当代大学生特别是普通高等院校学生的思想、心理、行为、能力等都出现了许多新情况、新变化和新发展。作为新世纪的大学教师,如欲增强教学效果,惟有与时俱进,充分认识、了解把握当今教育对象,不断调整和改进教学。通过长期的观察和思考,我认为当代大学生的“新”主要表现在以下方面:其一、思想活跃,个性强,做事有主见;民主意识强,参与意识强;大多都是独生子女,再加上社会环境的影响,从小就要求平等,希望得到别人的尊重。但自控力差,吃苦精神不强,比较脆弱。其二、兴趣广泛,知识面宽,天性聪慧。但学习不刻苦,学习能力差。其三、渴望成名成家,为人成才,将来干一番事业,但踏踏实实、埋头苦干精神不够。其四、相当一部分学生基础差、底子薄,似有屈就普通高校之感,对所学专业认识不高,热爱不足,学习目的不明确。针对这些特点,在教学中采取了以下几项措施:
一是坚持与学生平等相处,创造 “快乐”教学心理情境。快乐的教学环境,是搞好教学的第一前提条件。师道有尊严,但不能惟尊严。师道没有尊严,就无所谓权威,教学无法实施;一味盲目追求尊严,不是真正的权威,同样难以搞好教学。作为老师要爱心丛生,一心为着学生,一切为了学生。情为学生所系,思为学生所想,帮为学生所需,教为学生所急。在思想把学生视为第一,在教学中为学生服务第一,与学生平等相处,尊重而不迎合,相信而不迁就,认同而不忧惧。平时与他们交朋友,授课给他们传真知。相处要友善,讲课要谦和,答疑要耐烦,谈话要和蔼,待人要平等,评分要公平,教育要公正,做事怡情悦性。绝不能高高在上,盛气凌人,颐指气使。这样才能打动学生的心,获得学生的真诚信任和真心尊重.
二是维护学生自尊自信,筑牢“快乐”学习的精神支柱。心理学认为:自尊是做人的基础,我体会,自信是提高学生学习质量的“倍增器”,及时鼓励表扬是提高学生学习兴趣的法宝。教学中我始终保护学生的自尊心和自信心,做到以鼓励表扬为主。渴望得到他人的欣赏,是现代社会一个健康人的基本心理品质,当代大学生尤为强烈,并从这种承认中获得坚持的动力。特别是那些学习有困难的学生,如果有一点进步,只要马上给予肯定,及时提出给予表扬,让闪光点发亮,帮助他们树立自信心,他们就会产生克服困难的勇气,坚定战胜困难信心,变为化解困难的行动,学习成绩逐步好起来。
三是心怀学生切身利益,生成“快乐”学习的外部氛围。马克思主义认为,人们所奋斗的一切,都与他们的利益有关。当代信息社会,网络发达,大学生信息渠道广阔,加之入学前基础教育比较宽厚,见的大世面之多,懂得大道理之深,考虑问题比较实际。对此,从做人的角度出发,讲清做人的品质、品格、品位,要求他们自尊、自重、自爱、自励、自进。受人尊崇的人,必须是高素质人才,大学是其成功的重要心历路程。这样,使学生真正感受到教师着实为了他们苦口婆心,真正体验到教师关心关怀他们的良苦用心,从而自觉自愿地化作学习的“心雨”,融化在不断塑造自我、不断创新自我、不断完善自我的奋斗历程中。
四是帮助学生规正学习航向,生成“快乐”学习的发展目标。囿于国情,当代大学生一直接受的是应试教育,因此大多数学生将通过课程考试作为学习的目标,这既有悖于大学教学的初衷,也有害于学生创新能力的培养与提高。在教学中,结合学生所学的专业, 首先详尽介绍所学专业在经济社会发展中的重要地位、主要作用和广阔前景, 其次清晰解释该领域从业人员应必备的基本素质和基本条件, 个人发展努力的方向。再次,着重阐明学生学习过程中应掌握的重点,必须下功夫的重心所在,给他们指出切实可行的、不同阶段的学习目标,等等。以此,引导学生认真思考自己的人生历史坐标, 合理设计自己的人生发展目标, 选准选好自己人生起步历史方位,踏踏实实地搞好当前的学习,稳步扎实地不断迈步向前。
二、努力提高数学教学艺术,引领学生迈进科学的殿堂
数学的思想内容博大精深,但常常学习起来枯燥乏味,对教师的教学方式要求非常高。作为工科院校的基础数学课程,须教给学生的数学知识体系庞杂,时间与课程的矛盾非常突出,教学艺术格外至关重要。我体会,除消化吸收、去除糟粕、提取精华、融会贯通、整合创新外,教好一堂数学课,还应做到以下几点。
一是脉络清晰。数学这门学问,逻辑严密,系统性极强。如果不遵章循节,显得杂乱无章,真是剪不断、理还乱。如果将其脉络理清,尤如一串精美蜜甜的“冰糖葫芦”,既有“观赏性”,又有“可食性”。教学中,采取“理大关系、求小联系、定准位置、构建框架”的教学法,先将教学内容各章之间科学关系交待清楚,后把各节之间的内在逻辑联系捋清,再找具体内容在整个课程中所处的特殊位置,避免“只见树木、不见森林”,甚至“一叶彰目”局限,收到纲举目张的效果,从而构成一个整体性极强的数学体系框架,使学生有一个系统整体的、直观感性的“知识树”,对数学知识体系有一个全面、完整、系统、准确理解与把握。
二是重点突出。唯物辩证法认为,世界一切事物都有主要矛盾与次要矛盾之分,有主要矛盾的主要方面之别。数学课也是如此,其知识之间联系固然紧密,但并非只字片言也不能取舍,不能平均使用力量。教学中,采取“章章遴选重点、节节挑好亮点、课课选择知识点”的教学法,凡“带点”的地方,多讲、细讲、深讲。这样,章与章之间衔接,节与节之间清晰,课与课之间明了,学生非常欢迎。
三是难点精讲。数学课的`难点,即是讲课的关键。讲授难点内容是对教师知识掌握程度的检验,是对教师讲授艺术的考验。教学中,采取“吃透内容、分化内容、破解内容”三步法,以及“寻找切入点、分层剥笋、各个击破”的方式,引导学生找出破解数学难点的“点金术”,使其化难为易,把数学学习的“苦恼”变成一种享受。
四是深入浅出。针对工科院校基础数学课重数学思想、重应用的特点,采取“思想讲深、理论讲透,操作讲实、掌握规律”的教学法,对课程中涉及数学思想、数学理论方面的内容讲深讲透,让学生了解问题的背景及来龙去脉; 操作层面的内容简单明了,引导学生总结解题的方法步骤, 分析其中的规律;用简练语言表达,让学生易懂易记,收到独到的效果。
五是阐明应用。基础数学知识,对后续学习乃到走上社会是否有用,怎样使用,是学生非常关心地一个问题。教学中,非常注重数学知识应用的教学。一般分成三个层次:①在本课程中的作用. 数学知识相互联系紧密,一环扣一环,让学生随时明确当前所学内容与后面将学内容的关系,避免学习的盲目性,增加学习的主动性. ②对后续课的作用。工科院校的大多数课程都与数学有关, 数学学好了,其他课程学习就比较顺利, 让学生充分认识到这一点, 能提高他们对所学知识的重要性的认识.③在实际中的应用. 有意识选择实际中的具体例子作为教学内容,让学生直接体会到数学在其他领域的作用, 培养学生运用数学的意识, 同时也能提高学习数学的积极性.
三、综合运用各种教学方法和手段,不断提高数学课教学效果
教学手段是为教学效果服务的。选择形式多样、生动活泼、合适恰当的教学手段,对激发学生学习热情,培养学习能力,提高教学效果都是非常有益的。为了改变传统的教师讲、学生听,一根粉笔、一块黑板的教学模式,在综合运用现代教学手段方面做了一些有益的实践。
一是充分发挥学生的主体作用,让学生参与教学工作。从开始,在研究生《数值分析》课的教学中,一直坚持让学生参与讲课,设计了一套完整的实施方案,将课堂教学分为四个环节:(1)在每一章开始时,教师介绍本章解决的问题、算法设计的思想、算法改进的思路等,让学生对教学内容有一个整体、明晰的认识。(2)将教学内容按问题分解成小模块,让学生自愿报名,课下按照小模块内容写出完整讲稿,经教师审查修改后,学生上台讲授。大多数学生表现出很高的积极性,主动做课件,有的还将所讲算法编成程序,找一些例子进行计算,对结果进行比较,达到非常好的教学效果。(3)最后教师对遗漏的问题、薄弱环节进行补充,并对全章内容作一个总结。(4)上机试验,培养综合能力。在实践中不断对这种教学模式改进完善,效果一年比一年好。
二是采用多媒体辅助教学形式,取得了非常好的效果。在利用多媒体辅助数学课程教学方面,开始还存在一些争议. 通过几年的实践.感觉多媒体辅助教学效果的好坏,主要取决于使用者。首先多媒体课件必须是非常个性化的, 任课教师必须根据教育对象随时修改课件。其次在使用多媒体课件时,应有一个合理的设计, 充分利用多媒体课件形象生动等优势,避免速度快等缺陷。第三不能对所有教学内容都使用,一定要配合其他教学手段。近几年,在多媒体课件使用中不断总结改进,在三个方面对教学效果有明显提高.首先是节省了教师写黑板的时间,加大了课堂教学的容量,第二能形象生动地表达部分教学内容,帮助学生理解,第三屏幕与黑板的有机结合,能使教学内容表达的层次更分明。
三是重视学习方法指导,提高学生的学习能力。提高教学效果,是一个双边活动,应该从提高教师的教学能力和学生的学习能力两个方面入手,标本兼治。从教师角度说,我体会主要是:①数学教学内容中处处都能体现思维方法,在介绍数学知识的同时,给学生介绍常用的思维方法,例如比较法、联想法、移植法、逆向思维等,提高学生的思维能力。②利用一切机会给学生介绍自己的学习体会,告诉他们怎样理解性的记公式、怎样预习、怎样听课、怎样复习, 提高学生的学习能力。③对一些学习能力和学习效果差的学生,针对他们的特点,专门为他们制定了课下复习的方案,非常具体地指导他们怎样复习,让他们养成一个正确的学习习惯,为完成后续学业奠定一个良好的基础.
四是采用多种形式与学生沟通,做深入细致的思想工作。了解学生情况并让学生知道教师的意图,沟通是必不可少的。及时沟通与反馈,信息渠道要畅通: ①定期与辅导员交流,了解学生情况,并介绍班级学生的情况,取得辅导员的支持帮助。②发现问题及时找学生面谈,了解问题产生的原因,商讨解决问题的办法.不让学生积累问题。③每学期设计几个题目,在全体学生中进行问卷调查,全面地了解学生的学习情况以及其他方面情况。 ④通过手机短信与学生发短信询问与交流。
五是介绍科学家背景,激励学生学习热情。数学学科是历史上许多科学家经过长期努力建立起来的,是他们留给人类的宝贵财富。这些科学家,大多是思想深刻、才华横溢、人品出众的卓越人才。结合教学内容和历史背景,给学生介绍一些他们的生平事迹,了解他们的伟大贡献,激励学生的学习热情。通过这些潜移默化的影响,使他们增强学习的主动、积极性、自觉性。
激发学习兴趣,提高教学质量--浅谈小学一年级数学课堂教学设计的认识与实践
小学一年级的学生,都是刚刚入学的儿童,天真浪漫,爱说爱动,对自己的行为约束力差,注意力容易分散。在课堂上,有时要玩一会儿与学习无关的东西。传统的教学思想把这些特征视为影响学生学习的缺点加以约束,限制学生“动”,强制听课,有的还认为是患了“多动症”。上课不专心听讲,老师批评,家长责备,他们上课时像是被捆住了手脚,束缚了思维,完全处于被动地位,上一堂课下来又苦又累,从小产生厌学情绪。长此以往,形成大面积的后进层面,日积月累,延误孩子的一生。如果我们上一年级课的老师,能够让孩子们一上学就感受到学习的乐趣,从小培养起他们的强烈的求知欲、良好的思维品质和学习习惯,对孩子们来说,将受益匪浅。
要想学生学得好,首先要解决他们喜欢学的问题。而培养学生的求知欲,是和培养他们的学习兴趣紧密联系在一起的。然而,兴趣不是天生的,它是人们在社会实践中对事物认识的反映。学生的学习兴趣可以通过对所学科目的加深而产生,也可以通过老师的指导或家长、朋友的影响加以培养,它也可以因为遇到困难无法克服而逐渐消失,也可以通过帮助或辅导解决了困难而恢复。我担任小学一年级数学教学这三年来,在掌握教学大纲要求和教材编排意图的基础上学习、引进、移植外地外校教师和本校同行们的理论和经验,在课堂教学设计方面,以充分激发学生学习兴趣为目的,培养学生学习数学的积极性,养成良好的学习习惯和思维品质,进而进一步提高课堂教学效率,起到积极作用,收到较好的效果。既减轻了学生的课业负担,又提高了教学质量。
一、故事开头,创设情景,营造浓郁的`课堂学习气氛。
六七岁的孩子,刚走进学校开始学习文化知识,还沉浸在童话故事的世界里。脑袋里想象着小动物们的活动。他们很爱听大人给他们讲一些小动物的故事。每次上新课,根据教材的内容,自编一段故事,配上一段音乐,从讲故事开头,创设一种情景,再进行一组富有启发性的提问,来导入新课。我们学校每个班级都有六七十个学生,单靠教师控制课堂纪律,教学秩序难以维持。但一说到讲故事,教室立刻安静下来,个个竖着耳朵听讲。故事讲完了,孩子们还沉浸在故事里,动脑筋为故事里面的小动物想办法解决困难,解答问题。小故事营造出了浓郁的课堂学习气氛。例如,在教学“100以内数的比较大小”时,编了一段这样的小故事:今天是小松鼠的生日,小牛和小山羊约好,一起到森林里给小松鼠庆祝生日。去森林要坐公共汽车,他们一大早就到车站,买好车票。小牛的座位号是23,小山羊的座位号是25。过了一会儿,小猴司机开着中巴车来了。小猴司机想考一考小牛和小山羊,给他们说,谁的座位号数大谁就先上车。小牛和小山羊都还没有学过比较两位数的大小,你看看我,我看你,不知道怎么办。他们想回去问问小狗,可时间又来不及了。小朋友,你们能帮帮小牛和小山羊吗?孩子们个个跃跃欲试,积极性很高,谁都想帮助小牛和小山羊。教师及时加以引导,学生很快地学会了两位数比较大小的方法。
二、多媒体展示,激发学生获取信息和学习新知识情感需求。
在现代社会里中,信息的表现形式多种多样。随着媒体技术,特别是计算机技术的发展,出现了以计算机为核心的能够在一种媒体上表示、传递和处理多维化信息的多媒体系统,它能够同时获取、处理、编辑、存储和展示包括文字、图形、声音、静态或动态图像、动画等不同形状的信息在计算机上把图、文、声集成在一起使得各种媒体互补,传递信息具有很强的真实感和表现力。多媒体计算机为小学生勾画出一个多姿多彩的视
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改革教学方法 提高创新能力-文学理论课教学探索与实践
文学理论是一门比较抽象的学科,在教学中,教师必须结合教学内容.采用灵活多样的教学方法,以激发学生的学习兴趣,提高创新能力.
作 者:蒋红艳 作者单位:哈尔滨师范大学人文学院,黑龙江,哈尔滨,150025 刊 名:牡丹江师范学院学报(哲学社会科学版) 英文刊名:JOURNAL OF MUDANJIANG TEACHERS COLLEGE(PHILOSOPHY SOCIAL SCIENCES EDITION) 年,卷(期): “”(1) 分类号:H642.5 关键词:文学理论 和谐 创新浅析高中物理教学培养学生应用数学能力的方法与实践论文
高中物理主要学习牛顿的经典力学,要求学生掌握基本的几何学作图分析、求解方法、矢量分析及初步微积分等。可以说学生学习物理前需要做好较长时间的数学不准备,只有掌握一定的数学知识才能进入物理学习。物理教学中培养学生应用数学解决问题的能力,有助于帮助学生构建合适的数学模型思维能力与解题思维能力,本文就此展开相关论述。
一、高中物理重要性分析
高中阶段物理为必修学科,其主要内容为研究物质结构与物体运动规律。学生通过物理学习认识知识,而物理教学质量会对学生认识世界能力与逻辑思维发展产生影响。物理教学与实际生活相联系,以学生生活经验与实际为出发点,在教学中融入一些生活元素,提高教学效率。此外随着新课改逐渐深入,新课标对高中物理提出新的要求。要求教学中教师选择一些与学生实际生活相联系的内容,激发其学习兴趣,利用物理知识解决实际问题。在高中物理教学中培养学生应用数学能力有着重要意义。
二、高中物理中数学的作用
很早之前开始,人们在研究与学习物理学过程中开始运用数学知识,借助数学表达物理概念与规律,也只有通过数学形式才能让物理概念与规律表达的简洁明显且缜密。很多物理概念引入数学方法进行定义与引入,如利用数学比值法定义的物理概念诸多,有功率、电场强度、电阻及加速度等。再如热学中熵的概念抽象难以理解,如果不充分利用数学方法,根本无法有效表达概念。物理规律表达的主要手段就有数学方法,可以分成两种,既图像表达与公式表达。很多物理公式利用数学公式表达,简洁、明了,便于学习、掌握及理解。
物理学研究与表达中离不开数学,如果不充分利用数学工具,物理学将举步维艰,也就谈不上在实际中应用。物理学中定量研究与理论分析的主要手段就是数学。
实际上很多物理规律都是通过实验得到的,如牛二定律、焦耳定律等。也有部分物理律经过科学抽象,利用数学工具分析与推理得到的.,如匀变速直线运动,就是利用速度-位移图像、数学微积分思想及梯形面积公式推导而成的。
物理学理论也并不是一成不变的,随着科技发展不断更新,如果没有数学强力支持与保证,物理学将很难突破,接下来笔者主要分析高中物理教学中如何培养学生应用数学的能力。
三、高中物理教学培养学生应用数学能力的措施
大量教学实践表明学生物理成绩与应用数学能力成正相关关系,高中物理教学中培养学生应用数学能力,有助于提高物理学习成绩,具体方法如下。
1、有效培养学生应用数学能力的措施。
(1)正确认识数学物理关系 物理教学中首先要让学生正确对待数学与物理的正确关系,数学对物理的影响将一直并将永远存在下去。让学生明白只有打好数学基础才能学好物理,总结物理中用到的数学知识与方法,在物理学习中灵活使用。解决物理问题的主要工具就是数学,让学生正确对待数学与物理的关系,但也不能过于夸大影响,避免将物理问题纯数学化。一些数学基础薄弱的学生容易失去学习物理的信心,教师应该鼓励与引导。部分学生仅注意激励数学知识与方法但不会再物理中应用,教师指导学生掌握迁移技巧。[1]
(2)利用概念培养数学能力 物理概念与规律一般需要借助数学进行表达。教学中国构建具体情境与实力指导学生对物理现象进行深入分析与研究,揭示物理本质,从中发现物理概念与规律。有效结合文字表述与数字表达理解物理概念与规律的意义,让学生养成利用文字描述与数学表达两者方式对物理概念与规律进行表述。在物理学习中,图形、图线不仅能够表现物理规律,它还可以帮助学生认识和了解物理运动过程的动态变化规律。但很多物理教师认为图形、图像用来解题会使学生表达不规范或者思维不清晰,只将其作为一种分析物理问题的方法,不用于直接解题,限制了图形、图线在物理上的使用。其实,利用图形、图线来直观表达物理问题,将物理问题直观、形象化,是数理学习中形象思维与逻辑思维紧密结合的体现,是一种用途较广的数学学习方法,方便学生理解动态的数理逻辑问题。
(3)实验培养学生数学能力 部分物理规律利用实验得到的,研究物理学的主要方法就有实验。通过实验可以抽象物理概念发现物理规律,因此实验也是获取物理知识的主要途径。实验教学中教师除了让学生认真观察物理现象外,还需要引导学生利用数学方分析实验误差与数据,深层次总结进而得到普遍性结论。在物理中,通常会用一些基本公式来表达物理规律和基本概念,但还存在一些特殊的导出公式,它是在基本规律和概念的基础上,运用数学推导的方法得出的,通常都是用来表示一些较为重要的物理推论,在解决问题上应用也比较广泛。在教学中,教师应该鼓励并建议学生利用这些导出公式的推导过程培养自身利用数学知识进行分析辩证和逻辑推理的能力,同时,这种推导能力也是学生在以后学习新知识、解决新问题所必须具备的。
2、具体教学案例分析。上文提出培养学生数学能力的措施,选择通过实践教学进行验证,达成提高学生物理学习成绩的目的。
高中物理课堂上,利用数学方法讲解物理概念与规律。高中物理教学最常用的数学方法就是比值定义法。物理教学中运用的数学方法较多,但这些方法又相对零散,因此要系统总结与归纳数学方法并渗透到教学中,方便学生熟练掌握这些数学方法。
如《平抛物体的运动》讲解时,可以将平抛运动分解成水平匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动,根据这两个研究平抛运动的规律,完成以下问题:
构建问题情境:
(1)小球以初速度v0离开桌面开始做平抛运动,具体如图1所示,请分析小球在空中位置随时间变化规律:
①假设抛出点0为最表远点,x轴正方向为初速度v0方向,y轴正方向为重力方向。计时从抛出点开始,t时刻小球位置坐标为P(x,y),如图2所示。
②水平位移x=()[利用水平分\动规律求解]竖直位移y=()[利用数值分运动规律求解]。
③t秒内抛物体位移s(合位移):利用s与x轴正方向夹角α表示位移方向,夹角α满足一下关系:tanα=()
物体以水平速度抛出后运动轨迹如何,如何表达轨迹方程?
(3)平抛运动某一时刻的速度如何求解?
①水平分运动速度:vx=();竖直分运动速度:vy=()
②t时刻平抛物体速度vt(合速度):vx与vy合成vt。
vt=()
vt与x轴正方向夹角β表示vt,且β满足以下关系,tanβ=()
讨论:某时刻速度方向与位移方向相同吗?
平抛运动物体某一时刻加速度方向,运动性质?
学生独立思考后分小组讨论,小组推选出代表分析与讲解,提醒其他学生不同意见,教师引导并总结相关规律。
四、结语
数学是一门基础性学科,但是利用物理学也凸显出其具有的强大功能,而在物理学习中利用数学即可以加强学生的理解和领悟能力,又能巩固和强化学生对于数学知识掌握和应用。所以,教师在日常教学中,不但要注意将数学方法和思想与物理知识进行相互的渗透,还可以将物理教学与数学教学进行融合,长此以往,学生在取得数物双赢的同时,数理结合能力也会提高,综合素质将会不断提升。
参考文献
[1] 徐勇.农村高中物理教学存在的矛盾及其解决措施[J].广西教育.2016(42):11.
★ 提高教学质量