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如何找出创新物理课题

发布时间:2023-01-10 11:22:31

A. 大学生科技创新有什么新颖的课题,物理方面

无人机方面的,或者可以考虑传感器的应用方面。现在不是所谓的大数据时代嘛,所以可以考虑设计一种装置来检测日常的一些数据。比如各类手环。但除了人体监控,还可以是宠物,汽车,植物,湖泊,天气等,这里面有些有不少人已经在做了,你们也可以尝试。
还有的项目就是做集成,小型化,个性化或快速成型。3D打印机就是这样一个例子。这种快速成型的概念还可以应用在电子制造,服装行业,食品加工等领域,单独的技术难度不大,就是集成而已。

B. 关于物理的,有哪些可以研究的课题

按照大纲的规定,新编高中物理教材(即《全日制普通高级中学教科书(试验修订本)物理》)设立了“课题研究”项目并列出了大纲给出的课题示例. 在高级中学开展课题研究,是全面培养学生综合运用所学知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作能力的重要环节.这项活动还有利于培养学生独立思考的习惯,激发学生的创新意识.课题研究主要着眼于这些能力与意识的培养,而不在于某项具体知识的学习. 教师应该对课题研究进行指导,但要避免给出具体的步骤和方法.要鼓励学生采用不同方法,提出不同见解. 研究课题可以大致分为探索性物理实验、科技制作、新科技问题的学习报告、社会调查、扩展性学习等几个不同的类型.课本中给出的只是研究课题的若干示例,教师和学生可以从中选用,也可以提出其他课题.教师要根据不同学生的特长和兴趣向学生推荐,不能要求全班学生做同样的课题. 课题的研究成果可以是小论文、科学报告,也可以是制作的仪器、设备. 课题研究应该以课内课外结合的形式进行.大纲为每个课题划出了4个课时,教学中必须保证,其中应有两个课时用于学生间的汇报和交流. 有关课题研究的一些问题说明如下. 1�课题中有一些探索性实验 以往的学生实验,除了某些单纯的技能训练性实验外,主要有两大类,一类是验证性实验,即在学过相应的知识之后通过实验进行验证,例如“验证牛顿第二定律”、“验证机械能守恒定律”……另一类则是知识的应用,例如“用双缝干涉测光的波长”、“测定电源的电动势和内阻”……这两类实验的前提都是认为学生已经掌握所涉及的知识,因此实验的目的不是探索新的知识.这些实验对于培养学生获取新知识的能力,激发他们的创新精神,没有很大的作用. 探索性实验课题是为弥补这些不足而设立的.以“研究弹簧振子的周期和小球质量的关系”为例.教学大纲并不要求学生学习 这个知识点,因此实验的前提是学生不知道振子的周期和小球质量的定量关系.做这个实验时,学生在测出若干组数据后列表,在坐标纸上描点,作出拟合曲线,用相应的函数表达这条曲线.如果再换其他几个弹簧做这个实验,还可以进一步解释函数式中参数的物理意义…… 按照过去对于验证性实验的处理,必须先学习这个知识点,让学生在实验前就知道相应曲线的形状,实验后假若有的点不在这条曲线上,则要分析出现误差的原因.但是,在这个研究课题中,学生事先并不知道它的图象是什么样的,只是在看到这些点的分布和走向之后才意识到它也许能用某个二次函数来近似地表示.在这种想法的鼓舞下,有些学生会尝试作出T2和m的关系曲线,在这之后就会明确地得到周期与小球质量的定量关系. 在验证性实验和探索性实验这两种不同的作法中,实验内容可能相似,但是按照两种不同的思路去设计,学生的心理活动不一样,得到的训练也不一样.中学阶段并不要求学生掌握弹簧振子的周期和小球质量的关系,但是这个实验所用的方法却是科学研究中一个非常典型的方法,学会这个方法将使学生在今后的工作中受益无穷.大纲安排这个实验,目的是进行研究方法的教育,而不是为了多学一个知识点.“研究影响滑动摩擦力的因素”、“研究材料的保温性能”也是这样的课题. 2�许多课题没有惟一正确的答案 实践中的技术问题大多没有惟一正确的答案,只能从不同的角度、不同的需要权衡利弊进行评价.我们过去的科学技术教育却把这样复杂的事情简单化了:要么对,要么错,没有选择.这种教育培养出来的人脱离实际,思想方法绝对化,不能适应社会的需要.大纲有意识地选取了一些没有惟一正确答案的课题,目的是弥补这方面的不足. “估测压力锅内水的温度”可以通过测量限压阀的质量而知锅内的压强,进而查表得知水的温度;但是也可以把热敏元件贴在锅外,其外再加保温层来直接测得,还可以把热敏元件直接放入水中;还可能有别的办法.在这些方案中,热敏元件的耐高温问题、直接放入水中时锅的密封问题,等等,都要研究.不同方案测得的水温肯定不会完全相同,这就需要讨论、评价.这些工作在以往的中学科学教育中从未有过. 过去我们认为科学界没有定论的内容不应在中学课程中涉及,其实不能一概而论.让高中学生接触一些目前还有不同认识的课题,有助于使学生认识科学研究的过程,激发探索的热情,培养创新精神,避免思维的片面化.例如在“科普报告:从电冰箱到臭氧层”中可以讨论造成臭氧层破坏的主要原因到底是氟利昂还是喷气式飞机;在“科普报告:温室效应”中可以分析造成气温上升的原因主要是人类的活动还是地球本身的周期性变化这样两种学术观点…… 实验性课题中有一些技术问题,学生们的处理方法也肯定不会一致.例如在“研究弹簧振子的周期和小球质量的关系”中,由于课堂演示所用振子的周期太小,阻尼太大,不能用来进行这个实验.解决这个问题并不难,可以选用较软的弹簧,并去掉滑动轴.但这时如果水平放置就要解决小球的支撑问题,如果竖直放置则应解决弹簧下垂的补偿问题.学生可以想出多种办法,这些办法各有特点,需要讨论和评价. 3�一些课题是跨学科的 氟利昂不是一种单纯的化学物质,其中有的成份能够破坏臭氧层,有的不能.无氟冰箱中制冷剂的化学成份是什么?它有什么物理性质和化学性质?制冷的机理是什么?学生们在“科普报告:从电冰箱到臭氧层”中可以进行讨论. “调查研究:灶具的演变”要求研究柴灶、煤球炉、蜂窝煤炉、液化气灶、煤气灶(天然气灶)、电炉、电磁灶、微波炉的燃烧原理(加热原理)和效率,比较燃料的燃烧值.“用电解法测定元电荷”要用化学课中学到的知识测量基本物理常量.这些也是跨学科的课题. 大纲列入了这些课题,希望有助于使学生加强综合运用所学知识的意识和能力. 4�与新科学技术相衔接 怎样缩小中学物理课程与当代新科技的距离,这个问题一直没有很好地解决,有几个研究课题打算在这方面进行一些尝试. 刹车防抱死系统(ABS)是近年来的一项新技术,它在汽车刹车时自动控制摩擦片与轮盘(轮毂)的压力,使车轮不与地面产生滑动摩擦,这样司机仍然能够控制车的运动方向.这种情况下大部分机械能消耗在摩擦片与轮盘的摩擦上.这项技术虽然很新,但是它的物理模型并不复杂,利用高中物理知识可以做些较为深入的研究.“刹车时车轮被抱死的利与弊”就是基于这种考虑设计的. “科普报告:从电冰箱到臭氧层”、“科普报告:温室效应”、“科普报告:阿尔法磁谱仪与反物质”等几个课题也都和科技与环境的最新热点有关. 5�拉近了物理学与实际问题的距离 我们的中学物理教育一直重视理论知识在技术中和解释自然现象中的应用,但是仍然存在某些脱离实际的倾向,表现之一是对于物理规律、物理量的认识的绝对化、理想化.实际上,物理学中的实验定律,在一定程度上都是近似规律.例如,教科书一直说滑动摩擦力的大小跟压力成正比,与接触面积无关,但是通过“研究影响滑动摩擦力的因素”这个课题就会看到,实际情况与这种说法是有较大偏差的. 改变电流表的分流电阻可以改变它的量程,这是欧姆定律的典型应用.但是,学生设计的原始电路往往考虑不到表头的保护措施,实际上是不能用的.“把灵敏电流表改装成多用电表”这个课题可以让学生体会到理论和实际的差距. 6�一些课题与社会问题密切相关 大纲修订版在选择研究课题时注意了科学技术与社会问题的联系.例如,臭氧层的保护涉及无氟冰箱的推广,但是无氟冰箱比氟利昂制冷的冰箱成本高,消费者花较多的钱但本人并不直接受益,对这个问题应该采取什么宣传策略?许多报导说臭氧层的破坏使得皮肤癌的发病率上升,其实皮肤癌主要是白色人种生的病,黄种人很少有这种病,黑种人更是与它无缘.当今世界上的医学资料大部分来源于西方国家,国际传播媒体也基本上由他们控制,事情的严重性会不会被夸大了?这里面是否也有某种形式的种族偏见?研究课题为这类问题的深入讨论留出了很大的空间. 气体燃料比固体燃料更方便,然而使用不当容易引起爆炸和火灾,还可能使人中毒.使用气体燃料是否利大于弊?天然气比焦炉煤气贵,但是燃烧值高,实际使用时哪种燃料更经济?对于不同地区,用电烧饭和用燃气烧饭哪种燃料更经济,对环境的影响更小,并且更能符合中国人的烹调习惯?这些都可以在“调查研究:灶具的演变”中讨论.过去在物理课中只讲物理原理,最多讲一讲技术应用,但是科学原理的应用及其评价一定涉及社会问题,二者密不可分,我们的学校教育应该为学生做这方面的准备. 7�要用新的标准来评价课题研究 学生对于物理题的习惯反应是“会”与“不会”,物理教师对学生的试卷、作业则总以“对”“错”来评判.这次大纲推荐的研究课题对于不同学生的区分不是会不会做,也不是做对还是做错,而是表现在所作研究的不同深度.例如“菜刀上的力学知识”这个课题,要解释刀刃为什么能够切开物体,只用到合力和分力的知识,绝大部分学生都能在一定程度上做出.但是,还有其他方面的问题:细长的刀和短宽的刀用起来是不一样的;用刀时刀把的长短也涉及一些力学问题……学生的观察要有一定的敏锐性才会发现这些问题,如果能够进行一定的定性与定量的分析,那就更好了.更进一步,如果用刀“剁”骨头,当刀的前端接触骨头时,手会感到刀把向下震,反之则向上震.有那么一个位置,刀上的这一点剁到物体上时,手感十分轻松.学生能够发现这一点,已经很不简单;如果还能自己找些书来读,学习一点课本上没有的知识并正确分析了这个现象,那就很了不起了.这样的研究课题让绝大多数学生都能参与,同时又给各种程度学生的发展留出了很大的空间. 针对研究课题的这种特点,对学生所做工作的评价要有新的标准.例如,要考虑是否提出了新的有意义的问题,对课题的分析是否有独立的见解,所用资料有多少是自己收集的,是否用到了课堂上、课本上没有讲到的知识,对课题是否作了定量的分析……对学生的工作应该给予总体的评价,指出其特点与不足,不能只给一个简单的分数. 8�教学相长 许多教师看到这些课题时的头一个反应是:我们自己还不懂,怎么教学生?这里有一个教育思想转变的问题.研究课题本来就没有惟一正确的答案,它的解答会因场合不同、时代不同、要求不同、观念不同、学生不同而有变化,要让教师精通所有这些课题本来就是不可能的.教师应该是学生的导师,能对学生的研究方向和研究方法给予指导,但是教师不是回答一切问题的网络全书.要相信学生中蕴藏着巨大的积极性和创造力,教师的任务是把它们开发出来,同时自己也从中汲取营养. 研究课题涉及的物理知识不一定是传统意义上的重点知识、主干知识,有的课题甚至不是纯粹的物理学问题,它们只能说是与物理学相关的.提出这些问题的着眼点是培养学生的某些意识和能力,主要不是为使学生学到某些具体的知识.在带领学生做课题研究时,这点应该十分明确.

C. 物理教学中有哪些创新方法

物理教学中培养学生的创新能力的方法:
一、拓宽学生知识面,培养学生广泛的兴趣。
二、培养学生求异创新思维能力。
三、培养学生发散性思维能力。
四、培养学生的探索精神。
五、提高学生实验能力。
六、建立学生正确的成败观。
七、教师自己要有“创新”意识和“创新”实践。

D. 有什么有趣的物理研究课题

1. 液体表面的张力
伽利略与亚里士多德的观点辨析
2、牛顿对经典力学的贡献
3、物理与诗书曲画
4、成语中的物理哲理
5、生活中的物理
6、“整体法”在物理学中的应用
7、《牛顿运动定律》一章的题型解析
8、物理题中隐含条件的挖掘
9、求力对物体做功的方法
10、时代呼唤纳米科技
11、“图解法”题型归类
12、GMm/R2=mg在高考题中的运用
13、有关超导体的知识
14、物理实验中基本仪器的正确使用
15、生活中的电磁辐射
16、物理与化学的联系
17、“神州号”宇宙飞船的发射回收过程
18、“和平号”坠毁始末
19、高中物理学习困难调查
20、生活中的能的转化
21、从“石油文明”到“核文明”

22、物理学习中常用的数学知识归纳
2. 一.关于行星运动
1.开普勒三大定律的证明
2.行星运动与时间的关系(提示:用参数角)
二.关于导体
1.自由二次曲面导体的电容与其电荷分布
2.在匀强电场存在下的二次曲面导体的电荷分布
三.关于电阻无穷网络
这里包含一维无穷网络与二维三维无穷网络,不过在解决多维时最好看一下高等数学无穷级数中的傅立叶变换.
四.关于热学
1.附加压强与曲面曲率半径的关系
2.学习一下熵,推出液体饱和蒸汽压强与温度的关系
3.学一下概率,推出麦克斯韦速度分布定律
五.关于近代物理与光学
1.推出相对论中的洛伦兹变换
2.了解四维矢量,能够运用它解题
3.研究光学元件,推导出他们的成像公式,特别是阿贝正弦条件
4.了解量子力学,利用泡利不相容原理推出黑体辐射公式
5.学习一下偏微分方程的解法,最好能解决氢原子问题
这些都是我在高一高二研究的内容,主要是这几个大方向,不过别急于求成,慢慢想办法,这是锻炼你的研究能力.
另外附带,别听楼上的话,量子力学一点都不简单,不过稍微知道一下是不错的.
如果单单说简单的话可以尝试数理结合方面的问题,比如说数学上的塞瓦定理你可以既用数学证明,也可以用物理上的质点的定义去证明;又比如说,到三角形三个顶点距离最短的点在哪里,再物理上你可以尝试一些物理模型,比如弹簧,或是橡皮绳,用能量最低原理进行证明,这就叫数理结和的方法,你可以尝试一下.如果说要跟日常生活联系起来,你可以研究一下自行车赛车上的变速器原理;或者乒乓球的运动,工地上的千斤顶.要说有趣的话,不妨研究一下,教室里日光灯在不同的摆动方向上的周期,然后给出理论上的解释.

E. 如何创新高中物理实验教学

实验教学是高中物理教学课程的组成部分,也是物理教学的重要工具与方法,是培养高中生全方位科学素养的重要手段。尤其是新课程改革的推进,对学生实际动手能力、应用能力的要求越来越高,只有不断创新物理实验教学,才能顺应人才发展需求。
1.树立创新的物理实验教学观念与目标
高中物理实验教学是高中物理教学的重要组成部分,但由于受应试教育影响,以往高中老师只会分配有限的时间与资源进行实验原理、过程、结果演示与讲解,认为学生只要在考试时候会解相关题目就可以,所以我们看到的很多高中物理实验教学大多以解题技巧为主,甚至很多学生不知道实验过程以及涉及的器具,但对其中的关键考点却了如指掌。
新课程改革要求教育应该将知识与技能,过程与方法以及情感态度与价值观整合起来,以此来确定教学目标,针对高中物理实验教学,首先学校应该制定物理教学总目标以及各阶段实验教学具体目标,明确高中物理实验教学的方向,推动老师合理展开实验教学工作。开放实验室,完善实验室器具与管理,给学生创造良好的实验环境。
物理本身作为一门实验科学,其很多理论知识都是来源于物理实验的发现与总结,实验教学可以让学生有机会像物理学家一样通过实验去探索问题的解决方法,通过实验过程,掌握问题的影响因素,最终通过分析、总结数据来找到问题的答案,每个物理实验都可以帮助学生探索与学习物理知识与规律,让学生经历完整的科学探索发现过程,巩固与强化知识,有助于理论与实际的融会贯通,有助于养成学生系统创新性的思维。老师应该摒弃传统的应试教育理念,鼓励学生走进实验室,让学生在实验中实现物理知识的温故知新,合理安排实验课程,重视实验过程教学。
2.运用多种创新性物理教学手段
2.1多媒体教学
多媒体教学现已经逐渐普及到各个学校,高中物理老师在安排实验课程的时候,应该巧妙运用多媒体教学,提高物理实验教学效果。多媒体教学可以呈现出图像、声音、视频,因为很多物理知识比较抽象,物理实验又很难在学校实验室实现,运用多媒体教学可以让抽象知识更直观,并且通过实验动画的制作,让无法完成的物理实验呈现在实验课堂上,比如说,原子物理中的α粒子散射实验,通过多媒体视频,可以将实验中难以完成的α粒子散射过程,呈现在学生面前,从而有助于学生理解与记忆这个知识点,为后面的物理知识学习打下基础。
2.2小组化教学
老师应该将学生进行合理分组,一方面因为实验教学时间、某些器具有限,老师不可能对每个学生进行一对一教学,同时大班化实验教学也无法让老师掌握学生学习状况;另一方面小组化教学,小组成员通过合作互助,共同完成实验过程,有利于提高学生合作能力,拉近同学间的距离。
2.3趣味性教学
相较于其他学科,物理知识由于其抽象、枯燥等原因,往往导致很多学生对物理学习没有积极性,物理老师在安排实验课程的时候要精心研究知识,准备教学内容与实验器具,在实验设计时注重其趣味性,让学生在实验中学习物理知识的同时,还能够提高物理学习兴趣。比如说,运用可乐瓶制作“水火箭”,其物理原理是利用水和空气的质量之比,水的密度要比空气要大得多。当气体进入密闭的火箭体内,使得容器里空气的气压不断增大。待到气压增强到一定程度后,“水火箭”中的“燃料”就会突破密瓶塞,高速喷射而出。这个实验需要的器具很简单,只用到身边的可乐瓶、水即可,但效果却很好,而且趣味性强,很受学生欢迎。这样的物理实验,让学生更关注身边事物,提高探索其中奥秘的欲望,从而让学生爱上物理这门学科。
2.4鼓励学生进行课后物理实验、家庭实验
物理实验教学课程有限,老师可以鼓励学生运用课后时间以及资源进行实验,这里主要举两个方案。其一,学校设立物理实验兴趣班,开放实验室,配备专业老师,可以实时指导学生进行物理实验,组织物理实验兴趣浓厚的学生一起在课后完成物理实验,让学生在实验兴趣班可以一起学习、探索知识;其二,老师可以加强与家长的沟通,家庭作为学生生活最多的场所,而且有很多物品可以用来完成小实验,让家长与孩子一起完成实验,有助于培养亲子感情,同时也可以普及物理小知识到各个家庭。除此之外,还可以组织学生参观科学馆,组织学生参加发明竞赛,让学生可以充分学习与发挥自身特长,进而增强学生物理实验学习信心与决心。
3.结束语
学校以及老师应该树立正确的实验教学观念,注重培养学生的物理创新思维能力以及动手能力,重视实验教学对于巩固学生物理知识、提高学生物理学习积极性以及创新能力的作用,在教学过程中以学生为主体,培养学生自己独立实验能力以及探究性学习习惯,充分运用多媒体、小组教学、趣味性教学以及课后实验等多种创新教学手段,来提高实验教学的趣味性,培养学生的实验动手积极性、创新能力,最终让学生在新课程物理课程学习过程中,能够养成良好的物理实验学习、动手习惯,不断提升学生科学素养与综合素质

F. 如何培养中学生物理实验中创新能力

才易形成探索的课堂氛围、共轭法等。 1.通过改变实验目的和要求进行创新教师在原有实验的基础上,为有效地减小误差,这个理论就是实验原理,因此,但一个演示实验或学生实验怎样导入,构建科学探索的课堂氛围大多数老师都会注重一堂课的引入。 2.通过改变实验原理和实验方法进行创新每个实验都依据一定的理论提出来的、转换法,不仅能激发学生的强烈兴趣和求知欲望、分类与比较等各种思维方法进行思考。 二.注重实验的实施,还能为学生提供发现问题,也可以先导入其所用器材,往往直接把实验装置摆上讲台进行演示,同时也激励了他们的创新精神和创造能力,使他们产生心理上的不平衡、教学功能、丰富的物理思想和物理方法以及蕴含的创造原理与创新技法传授给学生,全面发挥实验在培养学生创新能力的作用对现有的实验大胆创新已成为当前物理教学的共识,实验创新时可根据其特点、触觉等感观系统与物理现象,这正是当前课堂教学的弊端,后测什么物理量。为达到同一实验目的,若不做,他们就会在推导过程中积极应用分析与综合,学生掌握的研究方法(即科学方法和创新技法)就会发挥巨大的作用,给学生产生深刻的印象。而且每个实验都是经过长期的教学实践而确定的,模拟法,从而培养学生把所学的实验理论、听觉一.注重实验的导入?先做什么。因此可以通过改变原有实验的原理或实验过程中使用的具体方法进行创新,对发展学生的物理创新能力可以起到事半功倍的效果,比较法,进而介绍实验装置和实验操作,经历这样的学习过程,不仅要有理想的实验装置、方法和实验技术移植应用于新领域的创新能力。教师该从何种途径引导学生对实验进行创新设计呢,更重要的是如何实施实验的演示及教学。 5.通过改变观察的感觉手段进行创新物理科学离不开观察。因此、联想再造出新的事物?却考虑得比较少,观察就是调动人的视觉。 实验的引入十分重要,对原有实验进行创新改进,再引入实验 所以实验导入时、列举创造技法和转换创造技法等,可以先推导出即将演示实验的原理,要求学生运用学过的实验理论,还有替代法,加以突出。真所谓“千言万语道不清,发生矛盾。让学生在运用已有的知识。在实验教学的实施过程中。因此,必须重新设计实验方案或实验步骤,这相当于在培养与训练学生的物理创新能力的进程中加进了一剂催化剂、遇到困难甚至导致失败,其中也不乏创新技法,突出科学方法、类比创造技法、存在缺点及适用条件,课本上还有许多内容没有现成的仪器配备,而拙劣的方法却削弱,累积放大法,提出新实验课题,尽可能用图象法来代替公式法处理数据。教师应注重实验教学的实施——突出科学方法,一般学生应用原有的实验理论和方法无法解答新的实验课题。让学生体验创新活动的乐趣、演绎与归纳。三.注重实验的创新设计,这样学生才有探索的内动力,机械放大法,提供创造性地解决问题的条件、经验和方法设计新的实验时,且内容显得枯燥乏味,也是教育教学创造活动的结晶,其意义并不比创新本身小但实验教学的实施要有利于培养学生的物理创新能力。不管哪种导入方式都必须注意“布局”,由此产生困惑,并尽量通过数据处理减少随机误差”,要求学生利用原有的实验器材(甚至可适当增减),学生不仅掌握了知识?就其导入方式而言,可以说。 2,提高了逻辑推理能力,一个好的实验引入,我要求学生将光具座上的蜡烛(光源)取走放上手电筒(如图5),可依据不同原理设计出不同的实验方案,在教学过程中应把实验中的技术、规律或本质发生作用,就完全需要学生创设出新的适宜的实验操作步骤,教师应注意将它们“显化”、平衡法,改变原有实验的目的与要求,可归纳为如下几种途径、方法及实验技术来设计新实验课题的新方案.旧知识中导入新实验的所用器材。当然,显化创新技法:学生在完成凸透镜的焦距测定时,后做什么、实验方法提出新的实验方 3.通过改变实验器材进行创新这种创新情形需改变原有实验的使用器材(包括测量对象)提出了在新的实验器材基础上测量原有的物理量或新的物理量的新实验课题: 1。法国科学家贝尔纳说:“良好的方法能使我们发挥天赋和才能,但改变了目的要求,先测什么物理量,数据处理时必须注意“不因数据处理而增加实验误差,处理新数据?根据应用实验手段研究物理问题时的基本过程,并确定所测物理量,依据新的实验原理。从而培养学生改进原实验,设计完成新实验课题的实验方案。 6.通过改变数据的处理要求进行创新数据处理是实验研究的一个重要环节,使他们经模仿,如联想创造技法,光学放大法。但如何更好地引入一个实验呢,并让学生在不拆开手电的情况下测出小灯泡s(可视为点光源)到灯罩玻璃(玻璃厚度不计)前表面的距离d,以获得感性材料。不同的感观手段会使人对同一物理现象产生不同程度的认识,进而激发探究的欲望,再引入实验,以充分发挥其教育,运用知识的机会,从而使学生认识到原有的认知存在局限性,很难对学生讲清楚,必须注重激发学生的创新动机,都要能剌激学生心理产生疑问,该如何操作,以达到更深刻的感性认识。因此,困惑的产生才有利于激发学生的创新动机,掌握好物理思想和方法、设问创造技法,改变观察实验的感受器官。学生一旦有机会运用知识解决一些问题,学生的创新活动不可能是凭空产生,中学物理实验中包含了许多重要的思想方法、甚至扼杀我们的才能”、实验原理都相同,使他们从中培养创新精神,为此教师应开发一些新的实验,显化创新技法一个成功的演示实验,使他们的创新能力得到培养和发展。例如、补偿法,解决新的实际应用问题,主要有以下两种,这些都要求学生创造性地提出解决方 4.通过增设或改变实验情景进行创新现成的实验装置往往不能满足教学的需要。可以说。这一过程中,学生对研究方法认识的进步,则学生缺乏感性认识.原实验原理(或旧知识)中导出新实验的原理、设计新实验的创新能力,老师的提问或是学生自己发现的问题,一看实验便分明”。教师也可以创设一种新的实验情景和应用情景来改变原来的实验,如控制变量法,获得创新技法。虽然使用的器材,因此老师应及时提供知识原型启发学生。事实上

G. 现代物理学的前沿课题

你读大学就会发现物理包罗万象。
比如宇宙学中的黑洞理论,量子理论中对夸克的研究,电磁方向,热力学方向,还有固态物理,应该是研究各种固体物理性质的,比如液晶等,还有化学物理,就是用物理来解释化学现象,数学物理中的高维理论。
至于目前物理学家探讨的课题,应该就是这几种大模块中的小分支,毕竟那也是机密,我也无从得知。
不过同学你可以多关注世界各国的科研成果,可以多买些科技的杂志。

H. 如何在物理课堂教学中培养学生的创新能力

我国正处在社会转型与经济结构变革时期,不仅要求培养的人才具有很强的社会适应能力,具有知识创新能力,而且要求大力提高全民族的科学素养,加快推进经济建设转移到依靠科技进步和提高劳动者素质的轨道上来。因此,以人的素质提高、生存方式和文化模式转型为主要内涵的人自身的现代化,尤其是青少年儿童创新能力的发展、科学素养的提高,已成为21世纪教育改革的重要问题。
1物理教育理念与策略
新课程强调:“义务教育阶段的物理程培养目标定位为:提高全体学生的科学素质。”物理科学素质是指参与社会生活,经济生活,生产实践和个人决策所需的物理学概念和物理探究能力。“物理科学素质”的提出可以说是新课程的核心理念。支撑这一理念的是“知识与技能”、“过程和方法”、“情感态度与价值观”这三大支柱。现在的课程目标,较以前的教学目标有了很大的区别,原来的教学目标多强调对物理知识和技能的掌握,而新课标则更加关注过程和方法的体验,情感和价值观的培养。所以在物理教学过程中应注意以下几点:
1.1面向全体学生,立足学生发展
物理教育要面向全体学生,给每个学生提供平等的学习机会,使他们都能具备适应现代生活及未来社会所必需的科学知识、技能方法和态度,具备适应未来生存和发展所必备的科学素养,为少年终身持续发展奠定基础。物理教育必须改变学科本位的观念,面向全体学生,注重使不同水平的学生都能在原有的基础上得到很好的发展,认识到学生是发展的主体,追求发展是他们的权力,应满足他们求发展的需要。
1.2体现物理知识的现代性
应从知识经济、信息社会的视角,对已有知识重新审视并整合。重新审视什么是中学面向未来的物理学基础,重新构建科学的基础知识结构,不公侧重于学生终身学习和作为现代社会公民应必备的基础知识和技能,使他们有扎实的知识功底、广博的知识视野、合理的知识结构,而且要反映当代的科学成果和科学思路,反映科学技术的新进展和新思想。
1.3加强与现实生活和学生经验的联系.
物理学教育课程要根据学生的心理发展规律,开发实践应用的环节,引导学生从现实生活的经历和体验出发,让他们在熟悉的生活情境中感受物理的重要性,了解物理与日常生活的密切联系,逐步学会分析和解决与物理有关的一些简单的实际问题。
要重视校外课程资源的开发利用。充分利用广泛存在于学校、家庭、社会、大自然、网络和各种媒体中的物理教育资源,形成教育资源共享的开放式课程,通过拓宽学习空间,满足多样化的学习需求。
1.4以探究性学习为核心.
学生有强烈的好奇心和积极的探究欲,学习物理应是他们主动参与的能动过程,而物理学习过程不仅是众多事实和理论,也是一个不断探究的过程。《新课标》倡导通过探究性学习,构建一种积极的、主动的、自主合作探究的学习方式。这里探究既是物理学习的目标,又是物理学习的方式之一。要改变课程教材只是为教师讲授提供蓝本学生被动接受的状况,将亲身经历以探究为主的学习活动作为学生学习物理的主要途径,为学生提供充分的科学探究机会,让学生主动地体验探究过程,使学生在获得科学知识和技能的同时,受到科学方法的训练,体验探究的乐趣,形成和发展探究能力以及交流与合作的能力。
2物理实验教育的设计和实施
新课程将“注重科学探究,提倡学习方式多样化” 列为五大课程基本理念之一,这就从根本上改变了原有的应试教育下的填鸭式教学,改变了学生死记硬背的学习方式,将科学探究列为内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承积累向知识的探究过程转化,学生从被动探究知识向主动获取知识转化。
科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。科学探究包括以下几个要素:1、提出问题;2、猜想与假设;3、制定计划与设计实验;4、进行实验与收集证据;5、分析与讨论;6、评估;7、交流与合作。针对科学探究具有多种多样的形式,具有多个要素,《新课标》指出:在学生的科学探究中,其探究过程可以涉及所有要素,也可以只涉及部分要素。由于物理课中的大多数探究活动都是按照教材的顺序进行的,而且只涉及部分要素,因此在设计科学探究活动中必须注意两点:一是要符合学生的认知规律,从易到难,循序渐进,二是要注重课内和课外的结合。
2.1完成基础实验的设计
通过简单的实验设计来培养学生思维的发散意识、构建网状的思维链。例如:让学生设计区分食盐水和酒精溶液的实验方案。学生可以从不同学科的不同角度去考虑,可以从物理学科出发,利用密度、气味、沸点、导电性来区分;可根据溶液的挥发性,特殊反应现象、可燃性来区分;也可以根据生物细胞对溶液反应等去设计。再比如让学生去设计怎样估测山高的方案。学生可以从温度、湿度、气压、声、光、降雨量、生物的分布等去设计。通过这样的设计,学生的思路开拓了,知识间的联系加强了,也就为发散思维、创新思维的形成创设了条件。
2.2设计培养程序,渐进提高探究能力
心理学研究表明:初中生能力形成必须经历一个过程,不可一蹴而就。因此,根据循序渐进与分层递进的原则,设计了以“扶、引、放”为阶段标志的培养程序,使科学探究能力的培养实现科学化、系统化。
首先,以“扶”的方式帮学生“上路”.
所谓“扶”是指在提出问题后,按进行猜想与假设―→制定计划与设计实验―→进行实验与收集证据―→分析与论证的程序,采用填空的形式,使学生的探究活动完全以填空的形式出现,这就便于学生把已有的知识经验与要探究的内容联系在一起进行思维,从而缩小学生的探索范围与探索的难度。学生常把自已当成或希望自已是一个探索者、研究者与发现者,“扶”使学生探索愿望成为现实。
其次,以“引”的方式引导学生“学走路”.
“引”既是由“扶”到“放”的过渡阶段,也是把已经设计好的实验(可以是完全正确的设计方案,也可以是正确、错误兼备的方案)交给学生让学生分析实验的设计原理,做出正确的探究判断,从而形成与发展科学探究能力。如上滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验时,教师提出可能的因素(接触面粗糙程度、压力大小、接触面积、物体运动速度)与实验方案,但故意不讲明要采取控制变量法,让学生自行判断、分析、实验。
第三,以“放”的方式让学生“自已走路”.
“放”是指出示观察对象或在提出问题后,提供部分或全部实验材料(若实验器材学生自已能准备,可让学生自行解决),让学生完成实验探究的全过程。例如:在教授完“压强”知识后,我会布置一道研究课题,让学生探究“如何增强纸张的承压能力?”(也可是其它课题,如:折纸承受的力与纸所折的道数是否有关?),要求学生设计好实验方案,完成实验报告。以“搁住纸条”为载体,通过设计探究方案,指导学生如何进行物理探究,培养学生严谨的分析和探究思想。
由“扶”到“放”的设计形式构成了循序渐进地培养学生探究能力的框架,形成由教师引导学生探究到逐渐使学生独立探究的格局,是培养学生创新能力的基础。
2.3注重课内知识和课外实践相结合.
《新课标》指出:改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,提倡学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。
在教学过程中,教师应通过精心设计,认真组织各种形式的科学活动,鼓励学生通过动手动脑“学”知识,如测量、搜集信息、现场考察、自然状态下的观察、实验、情境模拟或再现、科学小制作、讨论辩论、科学游戏、参观访问、竞赛、科学报告会、家庭科学活动等。注意学生参与的目的性、实效性,保证学生有足够的探索时间和体验的机会。对社会生活中的物理现象,注意在教学中寻找新的视角和切入点,使学生形成新的认识,启迪科学的思维,揭示物理现象听本质,使学生感受物理的真实性,感受物理学与社会、日常生活的关系。例如,我会在将要上完初二年物理前,要求学生利用一星期时间进行一次家庭活动:探究厨房中的物理知识。要求学生写出所有与物理有关的厨房用具及厨房活动,并写好实验报告。我们也应利用学生身边的常见的物品引导学生做一些与所学物理相关的实验。比如,请学生思考利用一块橡皮泥可完成哪些相关实验?由此来培养学生的发散思维和创新思维能力。许多学生思考后总结出可利用橡皮泥完成诸如①探究影与物的异同实验:把橡皮泥捏成球状和圆柱状,光从不同的方向入射,橡皮泥所成的影子形状不同;②探究m、ρ与物体形状的关系实验:随心所欲地把橡皮泥捏成各种形状,每操作一次测一次质量,用排水法测一次体积,发现质量、体积均不改变,说明了物体的质量和密度与物体的形状无关;③探究浮力与物体形状的关系实验:橡皮泥捏成各种各样的形状,放入水中,用测力计可间接测出橡皮泥受到的浮力不变,说明了浮力与物体的形状无关;④完成力使物体发生形变的实验:橡皮泥放于手掌上,用力使橡皮泥变扁、变圆,说明了力可以改变物体的形状;⑤完成空心法增大浮力实验:把橡皮泥放入水中下沉,说明了重力大于浮力,捞出后,把它捏成船状,轻轻放入水中,橡皮泥浮于水面上,说明了利用空心法,增大排水量,可增大浮力;⑥证明大气压存在的实验:橡皮泥捏成蛋壳状(使之略大于广口瓶口),把沾有酒精的棉花点燃放入瓶中,立即把橡皮泥放于瓶口,它会在大气压的作用下慢慢被压入瓶中。这些实验极大地激发了学生的学习兴趣,同时也增加了学生的动手动脑的机会,有利于学生思维能力的培养。再比如,对于历史上科学家当初做的一些比较简单的、能为学生接受的实验、发明和发现,我们可以把它们作为教材的课外小实验、小制作、课堂实验等让学生完成。这有利于对学生进行科学方法和科学思维的训练,有利于培养学生质疑精神和提出问题的能力。
3结论
总之,教学是一门科学,也是一门艺术,应该具有创造性。创新是教学的灵魂,也是教学的最高境界。教师在教学中应认真研究教法,利用一切可利用的资源,创造一切有利的条件,有目的、有步骤的发挥实验探究在教学中的作用,给学生以充分想象和独立思考的空间,使学生主动地去探究科学知识,手脑并用地参与活动,体验自我设计获得成功的喜悦,让学生的个性、独立性、协作精神得到充分的发展和展示,这才是真正意义上的创新教育。只有这样学生的创新精神、创新意识、创新思维等创新素质才能够得到实质性的具体的培养。学生的创造能力不断提高,既体现了物理本身研究、学习的特征,更是学生可持续发展的需要。

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