物理学篇(1)

浅谈初中物理实验教育变革

评价反馈与矫正补偿——高效教学的关键

优化科学实验教学设计促进学生深层式学习

基于新课程背景的初中物理实验教学改革与策略

“自学—互帮—释疑—建网”教学模式在物理教学中的应用

适合学生的教学才是最有效的——对物理探究教学的反思

浅谈探究式教学模式在物理课堂教学中的应用

浅谈初中物理科学实验教学中学生探究能力的培养

密度概念教学的有效方法

由英国物理实验看科学探究

由瓶子吞蛋实验的错解想到的改进做法

“探究动能大小的影响因素实验”的再探究

“探究杠杆的平衡条件”实验教学探讨

一把直尺的“风流”

力电转换的应用——电子秤

用自制教具构建高效课堂——对焦耳定律实验教学的改进与设计

解析生活·物理·社会的奥秘

《流体压强与流速的关系》教学设计

从两道中考题谈物理试题的设计

把握物理教学特点努力培养创新人才

重视身边实验丰富课程资源

浅谈初中物理学生“粗心”的成因及其对策

提高物理课堂教学有效性的思考

浅谈初中物理教学中的德育渗透

新课程下物理课堂与“问题”为伴——浅谈物理课堂提问

物理教学过程中如何实施“问题教学法”之我见

新课改背景下物理教学艺术性探讨

“三三三”课堂教学模式的实践与反思

浅析探究式物理课堂教学

对试卷讲评课的思考

浅谈初中物理实验的重要性

巧用小实验发挥大作用

利用图像探究问题培养学生探究能力

提高声现象教学实验探究的效果

用身边的物品进行物理实验——《气体的压强》教学案例

正本清源还探究活动本来意义——关于人教教材《光的反射》探究实验的改进意见

“比”“连”“变”“表”做好物理总复习

初中物理中考复习中“减负增效”的尝试

颠覆教材祛除顽疾——《密度》教学片段设计

中学物理教学中学生思维存在的问题及其对策

物理规律教学中科学探究能力的培养

初中物理课堂教学中的研究性学习

更新理念构建合作学习新课堂

向青草更青处漫溯——谈物理课堂学生学习兴趣的激发

网络环境下物理研究性学习之初探

浅谈物理教学中的知觉能力培养策略

初中物理学习中的思维误区及对策

物理课中的创新教学

初中物理“自讲互评”复习课教学模式初探

基于“技术体验”的液体压强教学研究

初中物理教学与信息技术的整合

实施物理有效教学的三条途径

构建和谐课堂实现互动共进——例谈“活动单”在物理教学中的应用

在探究式教学中提升学生学力

一个教学情境创设的案例

浅谈探究教学中初中物理问题情境的创设

物理教学中的情景式教学研究

物理学篇(2)

[摘要]物理学是自然科学的重要组成部分，整个物理学的发展史就是一部美学的发展史。它充分展现了物理公式和规律、表达形式、时间和空间、研究问题的手段和方法探究过程的简单、对称、和谐、统一美。在高中物理教学中，适时给学生进行物理学史的教育，使学生在美的感受中爱学、乐学物理知识，对其健全的人格的形成，更好地实现新课程提出的三维目标，很有意义。

[关键词]物理学史 物理学美 价值

中学物理教育不仅要对学生进行物理知识的教育，还应在教学过程中对学生进行审美教育。物理学的发展史集中体现了人类探索和认识客观世界的现象、特性、规律和本质的历程。物理学史告诉人们，每一个物理概念和规律的形成，都是汇集着许多人艰辛的努力，常常需要几十年乃至上百年的努力，才能迈出有意义的几步。物理学美不仅体现在物理知识的形式上、内容上、结构上、物理学的研究方法上，而且体现在科学探索的过程中，体现在物理学家们的非凡的想象力，探索精神和高尚的思想品德上;通过物理学史展示物理学家求真、求美的过程，让学生感受科学家探索未知世界的过程，感受他们尊重自然、尊重客观意志的“真”，体会他们推动发展的动机的“善”，不屈不饶的科学精神，高尚的人格，坚强的毅力等，达到以美感人，以美育人的目的，引导学生自己去追求和创造物理美，并将美的认识转化为追求美的自觉行动。

一、通过物理学史，感受经典实验的美妙，体会科学方法美

科学方法是人类智慧的结晶，是人们在认识和改造世界的实践活动中总结出来的正确思维和行动方式。物理学史证明科学理论的重大突破，必然伴随着新的科学方法的诞生。在物理学史上有很多精美的物理实验，不但在实验设计上极具创造性，而且实验装置设计上非常具有新颖性和实验技术上具有艺术性，经过艰辛的过程，通过长时间的努力，克服无数困难，才做出物理学上的重大发现或技术上的伟大发明。在教学中充分展示这些精湛优美的实验可以使学生发现和体验物理实验的精彩和美妙。例如:引力常数的测量，在牛顿发现万有引力定律一百年后，卡文笛许设计出扭秤实验，通过三次巧妙放大，将力的测量变换为力矩的测量;又将力矩的测量转变为石英丝转动角度的测量;再将转动角度的测量转变为光点移动距离的测量。这一精妙设计终于获得了历史性的突破，测出了这一微小的引力常量。著名的伽利略“斜面圆球滚动实验”，就给人一种简洁的美，它的美体现在对实物形态实验的超越，使实验条件、实验过程在思维中以理想化的方式表现出来，通过猜想、设计、推理，由有限个实验归纳出一般的结论，没有考证所有可能的情况。讲述这段物理学史，使学生了解到伽利略开创了把物理实验与科学思维相结合的物理学研究方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。伽里略在物理学史上占有重要地位。被后世誉为“近代科学之父”，这不仅与他在科学上的伟大成就有关、而且与他在科学方法上的革命性转变分不开。正是由于他在科学方法上的创新、引导自然科学走上了正确的道路。

二、通过物理学史，感受科学家的精神美、人格美、毅力美

在物理教材中涉及到许多中外著名物理学家。他们生平大量动人的事迹，尤其是不怕挫折的拼搏精神、爱国奉献的敬业精神和相互协作的精神都是—部绝好的美育教才，能激起学生心灵的震动。教学过程中，若能让学生了解物理学家勇于探索，实事求是的科学精神;以苦为乐，顽强拼搏的不屈精神;只图贡献，不求索取的奉献精神;坚持真理，并为捍卫真理不怕牺牲的献身精神等。这无疑是最理想、最成功的情感教育。

物理学史表明，物理学大厦并不都是成功者创造的，它是成功者与失败者共同创造的。焦耳为准确测得各种情况下热功当量值，历经40年，进行了400多次实验。法拉第“磁生电”经过十年的研究;居里夫人为了从沥青铀矿中提炼出纯净的镭，经过近一千三百五十个日日夜夜的奋战，从8吨铀沥青矿渣中提炼出0. 12克纯氯化镭，开普勒在困境中还是坚持对行星运动的研究，从大量的观测数据中，花了近十年的时间，计算出了行星运动的三大定律等等;爱迪生为了寻找一种合适的灯丝，试用了一千六百多种材料。所以爱迪生说:“失败也有我需要的……”。还有许许多多的物理学家，他们坚持不懈地探索的科学精神和献身科学、捍卫真理的感人事迹，光辉的言行和高尚的品格，为人处世和爱国主义的热情，无不显示了物理学家的精神美。因此在教学中引入物理学史的实例，通过讲述这些物理学史来培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和锐意进取、百折不挠、不断创新的科学精神，激励学生以科学家在创造伟大业绩所表现的人格力量为楷模，树立科学的世界观和人生观，确立为科学真理而献身的崇高品质。

三、通过物理学史，激发学生科学审美情趣和提高对科学美的审美能力

自然界本身是一个简单、和谐、统一的整体，作为描述和揭示自然现象和规律的物理科学也应是简单、和谐和统一的。“多样统一”是人类追求的永恒主题。整个物理学史，在某种程度上也可以说是物理学大师们为建立统一的物理理论的奋斗史，也是物理学家追求美的历史。牛顿为追求天体运动和地面物体运动的完美统一发现了万有引力定律;焦耳为追求热与功的完美统一测出了热功当量;法拉第为追求电和磁的完美统一发现了电磁感应现象;爱因斯坦为追求时间与空间的完美统一发现了相对论、为追求质量与能量的完美统一发现了质能方程等等。作为支撑经典物理大厦的牛顿运动定律，在宏观低速领域，实实在在地展现其简洁和完美;而作为现代物理大厦支柱的相对论和量子力学，又从更广阔领域描绘了一幅极其简洁的物质组构和运动的生动图像。科学的美，还体现在科学技术的巨大进步上，海王星与冥王星的发现、人造卫星的升空、原子弹的制造等等，这些无不叫人惊叹科学的伟大。在物理教学中渗透科学家追求科学完美的典型事例能促进学生对科学美的认识转化为对科学美的追求。

四、利用物理学史，激发学生的爱国热情

物理学史是一部科学文明的发展史，在物理教学中，结合教学内容介绍我国古代在物理学方面对世界的卓越贡献和我国现代物理学相关技术的飞速发展及成就，这既能使学生了解祖国灿烂辉煌的文化，培养学生民族自尊心和自豪感，又能增强学生的民族自信心，激发学生爱祖国爱民族的热情;介绍物理学的前沿知识，了解当前我国现代物理学相关技术与世界科技发展存在的差距，这样不仅能使学生开阔眼界，领略了知识的巨大力量和科学技术的日新月异，还能使学生感受物理学美和人类智慧美。从而激发学生的求知欲，唤起学生的时代责任感与使命感，有勇气肩负祖国赋予的使命，树立为提高我国科技水平而勤奋学习、刻苦钻研、勇于探索、献身科学的信念。

例如，我们讲述“声波”时，就要讲讲北京天坛绝妙建筑;在学习“原子和原子核”时，就应提到在现代物理前沿领域所作的巨大成就的李政道、杨振宁、丁肇中等科学家;在讲“超导”时，应介绍我国在超导材料方面所做出的巨大贡献;我们在讲述“天体运动”时，不能不介绍“神五”、“神六”、“神七”“嫦娥一号”的发射，介绍我国航天技术的现状和发展，介绍平均年龄只有三十岁的航天人。学生会为自己的祖国感到自豪，为这样一群年轻人而感到自豪。这不但能激起学生的学习兴趣、民族自豪感、使命感和责任感，还能激发学生爱国热情，报国之心。

五、通过物理学史，渗透概念形成的历史背景和过程，挖掘美育因素

在物理学史上，每一个科学上的新发现，都为后继者提供了宝贵的经验和启迪。中学物理中一些概念、定律和理论建立的过程凝练、升华了科学思维方式和科学研究方法，也包含了丰富的育人因素，展示这些科学过程有利于学生对知识全面正确的理解和建构，让学生得到前辈科学家科学思维和研究方法滋养，认识到物理学每前进一小步，都伴随深刻的物理思想和观念的变革。使学生受到生动的情感、态度、价值观的熏陶和感染，有利于健全人格的培养。例如:人们对原子结构的认识，就经历了一个发现、认识、否认、再认识过程。J·J·汤姆生发现电子后，曾提出关于原子的“枣糕式模型”。 1910年，卢瑟福建议用a粒子轰击金箔片。实验表明a粒子能穿透很薄的金箔片。这一实验事实使汤姆生枣糕模型遇到了无法解决的矛盾。因a粒子是失去两个电子的氦原子，犹如一块掉落两颗枣子的小枣糕，小枣糕打在大枣糕上，氦原子无论速度多么大，也很难想像它能穿透出去。但是1908年卢瑟福用a粒子轰击原子时，有大约八千分之一的几率被反射回来。这一事实使卢瑟福惊奇，他说:“这是我一生中最不可想像的事，真如用一枚重型炮弹轰击一张卷烟纸，而炮弹竟然被卷烟纸弹回来又打中了我自己一样的不可思议。”。卢瑟福用不同金属箔片进行了多次实验，并经过三个多星期的认真思考，指出汤姆生的原子模型不会使a粒子发生大角度偏转。卢瑟福以丰富的想象力提出，原子是一个很“空”的，中间是一个很小但质量很大的硬核。卢瑟福在实验的基础上经过严谨的推理，提出了原子的“核式结构模型”。 转贴于

在物理教学中应该反映这种高潮迭起波澜壮阔的发展过程，使学生的科学思维和科学方法得到启迪，让学生从知识的完善和演变中认识它的条件性和局限性，使凝固的物理知识变得生动，学习仿佛是一次与科学创造者的对话;适当分析科学家的成功和失误，体会科学探索者的困惑、沉思、试探和创新智慧之光，让学生用发展的观点，辩证地看问题，认识到物理学知识的相对性，有效地消除学生对物理学知识来源的神秘感，消除对已有知识的僵化认识，为今后的学习和生活树立信心。

参考文献

[1]李艳平，申先平.物理学史教程[M].北京:科技出版社，2003. 103.

[2]邹纪常.物理学的美学价值[J]，广西物理2000.3.

[3]郭奕玲、沈慧君.物理学史[M].北京:清华大学出版社2000.

物理学篇(3)

由于学生的知识结构和能力结构与学生参与的活动密切相关，所以这种缺失的教学模式将导致学生畸形的智能结构，毋庸置疑，这会严重影响物理教学的质量。例如：在讲解《分子间作用力》时，如果不采用实验教学，那么比较抽象的这部分知识就会枯燥无味。相反，在教学中采用一些演示实验：“酒精与水混合体积变小”和“两个表面光滑的软铅块可以相互黏合”的实验；再采用几个学生分组的小实验：“拉压橡皮”“将玻璃片拉离水面”等实验。这样，通过演示实验，将作用力加以放大，使学生对“分子间存在空隙并且存在作用力”得以形象理解；同时物理实验教学也可以培养学生的科学精神、科学态度、科学习惯、科学思想、科学方法以及严谨学风、协作精神、健全的人格、激发学生学习物理的兴趣，形成持久的学习内驱力，从根本上解决学生学习负担过重的问题，更重要的是充分发挥实验教学的作用，可以把握课程改革的正确方向。

因此物理教学呼唤物理实验，学生渴望物理实验。这也是由物理感知的特点、学生学习物理的特点和物理教学的本身特点共同决定的。

一、物理感知的特点

物理表象是感知过但又不在眼前的物理客体形象的一种影像。物理表象如果进一步概括和抽象就向物理概念过渡。因此，物理表象是从物理感知到物理概念和物理思维的必要的心理活动。要使学生通过自己的认识活动和教师的定向诱导在物理实验基础上去发现和总结物理规律，第一步应该建立准确而生动的物理表象。

物理现象与物理过程主要以光、声、电、气等为媒介而作用在观察者的感觉器官上，通过这些器官的神经通道进一步与观察者的大脑相互作用。在学生的实际学习过程中，无论是物理现象、物理过程，还是教学信息，都通过几种媒介先与学生的多种感官发生作用，然后是学生的感官与大脑相互作用。物理学是建立在物理现象、物理事实、物理过程的感知基础上的。在物理教学过程中我们也要在物理现象的观察中和物理实验中总结、建立、检验物理规律。

在物理教学中加强实验教学，是扩大学生物理感知量的重要途径，也是最有效的手段。这包括演示实验和学生分组实验。在实验中，声、光、电的刺激给学生展示出了一幅物理现象的奇特景象。学生的感官同时得到刺激，印象往往非常深刻。尤其是出乎意料的物理现象，更让他们兴奋不已。例如：在讲《机械能守恒定律》时，先将一个铅球系于绳子的一端，再将绳子的另一端悬于天花板上。让两名学生背对背站在距铅球平衡位置等距离的两侧，并且使两名学生和铅球的平衡位置在一条直线上。教师先将铅球拉离平衡位置，让铅球贴于一名学生头的后部，然后释放，当铅球在两名学生之间来回摆动时，学生都担心铅球会碰到两名学生的头部，心里非常紧张，当他们看到铅球并没有伤害到学生时，在有惊无险的状态中产生了疑问和兴趣。学生分组实验也是扩大学生物理感知量的很好途径。在实验中，学生亲自观察、分辨、操作、记录、分析。不仅学生的视觉和听觉获得物理信息，同时学生的触觉也有了锻炼和获得物理信息的机会。

二、学生学习物理的特点

高中学生学习物理的兴趣特点主要表现在学习的兴趣与思维的特征上。在实验中，高中学生的观察能力已大大提高，注意力能持久而稳定地依靠意志习惯的努力而聚集，对于实验的理解也较深刻，因而利于从实验中总结规律、推导公式、运算习题。高中学生的思维处于过渡期，即从具体运算向形式运算过渡。

研究学生学习物理的认知机制发现，直观教学和直接的体验也是符合人们认识规律的。如超重和失重的演示实验(如图1所示)，在悬挂的木板上放一块砖，在砖和木板之间放一条纸带。首先，用很大的力拉动纸条而使纸条断裂。接下来，设置悬念，问：“哪位同学能在不接触砖和木板的情况下抽出纸条？”并让他们到讲台上去演示，当学生找不出办法时，再由教师演示剪断悬绳的情况下可以抽出纸条。物理现象很直观，但是这时学生却非常想知道原因。在此基础上进行新课教学。再如在学过力的分解部分知识后，为了便于理解重力产生的作用效果，设计了如图2所示的装置让学生亲身体会重物对木杆和绳产生的力的方向。(用一端带尖的铅笔代替木杆，用钥匙链代替绳子，用钥匙代替重物)这样做既激发了学生学习的兴趣，也丰富了学生的感性经验。

因此，在教学中就必须给学生提供足够的感性经验和活动机会，而物理实验恰恰是最好的手段。

三、物理教学的本身特点

现阶段的高中新课程改革要求物理教学要坚持以创设问题情境为切入点，以观察实验为基础，以培养学生的能力为核心，以提升学生探究能力为重点的基本特征。

物理学本身是一门实验科学。物理从实验中诞生、发展，又在实验中得到检验、验证，并向更高的层次进展。因而物理学的实验特点是直观性原则的主要依据和基础。一个物理现象，语言的描述不能代替对现象和事实的直接感知。物理学习中，学生可以凭借教师的语言、教材的阐述以及自己的物理语言表述，更准确、更快地感知具体的物理现象和物理过程，从而更精细地、有方向性地感知物理客体的结构和细节。

因此实验是物理教学的重要基础，是物理教学的重要内容，是物理教学的重要方法，是物理教学的重要手段，是认知的重要工具，是进行探究的重要手段，是创设情境的有效方法，是获得直接经验的重要途径，是培养科学态度、感悟科学方法、形成科学观念的重要过程，是检验理论的重要标准，是培养合作意识、合作能力的重要途径，是培养创新精神和实践能力的重要基础。物理教学的直观性原则要求给学生提供尽可能多的建立在直接感知基础上的具体形象。物理实验应充分地、恰到好处地运用。

为突破人教版选修部分“静电场”概念抽象的教学特点，结合教学要求和学生特点设计了一系列实验，在教学中收到了很好的效果，现从中选取几个与大家分享。

1.有魔力的棒――摩擦起电、带电体吸引轻小物体

用洁净干燥的毛皮与洁净干燥的有机玻璃棒用力按压快速摩擦后去靠近干燥洁净的碎纸屑、干燥洁净是的乒乓球、干燥洁净的毛发等，观察现象总结结论：用洁净干燥的毛皮与洁净干燥的有机玻璃棒用力按压快速摩擦后，让棒与易拉罐壳的轴线平行靠近易拉罐壳的上侧面并向前移动，会观察到易拉罐跟着向前滚动。

也可以让学生利用给定器材进行比赛，看谁用棒吸起的乒乓球多。器材：有机玻璃棒、铝棒、洁净干燥的毛皮、附有灰尘的毛皮、干燥洁净的乒乓球。

2.银盘散花―感应起电、电荷间相互作用

器材：干燥洁净的有机玻璃板一块、干燥洁净的毛皮一块、一个带绝缘柄的金属盘，适当数量的轻薄纸屑。

操作：将轻薄纸屑散放在带绝缘柄的金属盘中，用洁净干燥的毛皮与洁净干燥的有机玻璃用力按压快速摩擦，右手持绝缘柄将金属盘置于有机玻璃板上方，左手手指接触金属盘表面，移开接触金属盘表面的手指，右手持绝缘柄将金属盘提起，会惊奇地发现金属盘中的小纸屑向上和四周飞散开来，犹如天女散花一样。

3.有感觉的氖管――静电平衡状态导体的电荷分布特点

器材：氖管一个(一般发光电压为50～90V，发光时红光璀璨明亮，电压越高，发光越明亮)、大头针一枚、502黏合剂、带绝缘底座的锥开导体、洁净干燥的毛皮、洁净干燥的有机玻璃棒。

操作：用502黏合剂将大头针的底部黏合在氖管的一个电极上，使用时将另一电极用手指直接拿住。用氖管的尖端去接触用洁净干燥的毛皮用力按压快速摩擦过的洁净干燥的有机玻璃棒，针尖发生尖端放电氖管发红可检验有机玻璃棒带电。用洁净干燥的毛皮用力按压快速摩擦过的洁净干燥的有机玻璃棒给带绝缘底座的锥形导体带电，用氖管的尖端移近导体的不同表面并保持距离相等，观察氖管发光亮度的不同，说明静电平衡状态导体的电荷分布特点。

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4.颤抖的乒乓球――尖端放电

器材：相同的带绝缘柄的圆形平面铝板两块、带铁夹的铁架台、感应起电机、均匀涂有2B铅笔铅的乒乓球两个、硬铜丝两段、导线。

操作：将两段硬铜丝做成相同的稳定的螺旋形底座，上方竖直，在最上方磨成尖端，将两个乒乓球穿在上方的竖直铜线上，其中A乒乓球穿透而B乒乓球不穿透。将两块带绝缘柄的圆形平面铝板用铁夹水平地平行固定在铁架台上，用导线将感应起电机的两电极分别与两铝板相连，将B放在下方的铝板上，摇动感应起电机的手柄使两铝板带电，调整两铝板之间的距离，直到能出现B与上方铝板放电(看到火花，听到声音)，同时看到B在颤抖；取下B，在同样的位置放上A，摇动感应起电机的手柄，看不到火花，听不到声音更看不到颤抖；同时放上A和B，摇动感应起电机的手柄看不到火花，听不到声音也看不到球颤抖。

5.快乐盒――静电植绒

器材：适当大小的透明塑料密封盒，与盒上下表面等大的锡箔纸两张及稍大一点的白纸一张，金属线两小段，适量烧成灰烬的纸灰粉末，感应起电机，细一些的固体胶、导线。

操作：将两锡箔纸分别平铺在盒的内侧上下表面上，两小段金属线穿透上下表面与锡箔纸连接好，盒外留适当长度用导线与起电机的两电极相连，将纸灰粉末置于盒底部平铺均匀。用固体胶在白纸上写上“快乐”“加油”等词语或句子，写字的一面向下，放在盒盖的内侧，将盖子盖好。摇动感应起电机的手柄看到纸灰在快乐舞蹈，经适当时间，将电荷放掉，打开盒子，取下白纸，纸灰已清晰地在白纸上写出“快乐”“加油”等词语或句子。

参考文献

[1] 梁树森.物理学习论[M].广西：广西教育出版社，1996

[2] 子宏.物理教育学[M].浙江：浙江教育与出版社，1999

[3] 乔继平，邢红军.物理教育心理学[M].广西：广西教育出版社，2002

物理学篇(4)

这种动物会轻功水上漂

水面上，一只动物在悠然行走，它身材纤细，六条腿平稳地踩在水面上，滑行起来，速度能达到1.5米/秒，丝毫不会害怕身体被打湿，或者担心自己沉到水里，它就是水黾。为什么水黾不会像大多数动物一样，因为重力的作用而下沉呢？

学过物理学的人会知道，如果物体的重量比液体产生的浮力小，就不会下沉。所以，水黾如果想顺利在水上行走，就需要有非常大的浮力。就像希腊科学家阿基米德指出的，物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力。不过，在液体外表面，而不是位于液体内，需要运用不同的计算规则。

一个生物，不论是一片落叶，还是一只水蛭，当它落到液体的表面时，决定它所受的浮力大小的因素，主要是两个：一个是这种液体表面所产生的张力的强弱，另一个是生物接触这种液体的表面积的多少。

所谓液体的张力，就是它的表面会像蹦床一样绷紧，并且具有弹性。水的表面张力是很大的，只要水黾的脚平置于水面，与水的接触面积能够达到1平方厘米，产生的浮力就足以托住体态轻盈的水黾。这就是为什么大多数水黾可以安全地在水上行走，甚至跳跃。

但是水黾中最大的物种――黾蝽，它的个体重量大概有3克，已经接近水面张力所能承受的极限了。为了能保持浮在水面，黾蝽的脚长超过了20厘米，靠增加与水接触的表面积，增大了水的浮力。

长得太“胖”，也能飞得高，跳得远

在二十世纪早期，有学者用传统空气动力学定律C明了大黄蜂是不可能飞行的，因为它们身体过于肥胖，而翅膀又过小，不足以产生超过大黄蜂身体重量的推力。事实是，大黄蜂不仅可以正常飞行，而且研究发现，有的黄蜂飞行的高度可以比珠穆朗玛峰还要高出100多米。那么，这些学者错在哪里呢？

原来，他们采用的模型过于简单，他们假设黄蜂不扇动翅膀，像飞机机翼一样僵硬，而且忽略了大黄蜂翅尖的运动轨迹。

研究发现，比起其他昆虫，为了产生升力，大黄蜂扇动翅膀频率会更高，达到每秒150次。除此之外，大黄蜂的翅尖的轨迹并非是单纯的上下运动，而是呈现一个“8”字型或者“o”型的运动轨迹，当大黄蜂向下拍动翅膀时，这种运动轨迹将在翅的前缘产生一个被称为前缘涡的空气漩涡。由于这个涡的存在，将导致黄蜂翅膀上方产生一个低压区域，类似于小型旋风，从而使得黄蜂获得向上的升力。

与大黄蜂不能飞行这一伪科学类似的是另外一个伪科学：袋鼠不可能存在。曾经有研究者计算了一头普通袋鼠的重量，以及它们跳跃时所消耗的能量，每一天跳跃的次数，结果表明袋鼠没法获得足够的能量来跳跃，如果袋鼠们没法活动，那么它们将没法获得食物，并进行。所以，理论上讲，这种动物应该不存在。

如果你假设袋鼠重80千克，每次跳跃都要克服重力做功，就像举重一样，得不断地举起自己的整个身体重量，那么，你的计算会得出袋鼠是没法跳跃的这一结论。但袋鼠的后肢上部的肌肉和肌腱非常强健且富有弹性，当袋鼠双足并拢，跳起又落下时，肌肉绷紧又放松，实际上类似于弹簧的工作原理，可以大幅度节能。

蜘蛛善于利用静电

美国漫威旗下有一个很受欢迎的超级英雄，他就是蜘蛛侠。蜘蛛侠有很强的攀爬能力，能够徒手在高楼外沿攀爬，甚至能在天花板上穿梭自如，在与敌人打斗中，还能喷出蜘蛛丝牢牢黏住对方。虽然蜘蛛侠在现实生活中不存在，但在动物界，有一个现实版的“蜘蛛侠”――蜘蛛。

蜘蛛也能飞檐走壁，奥秘就藏在蜘蛛的脚底下。

从力学角度来看，当两个固体表面相互靠近时，其间的相互作用力十分复杂，其中包括范德华力、静电力、偶极力、毛细力等。蜘蛛脚掌上有大量的刚毛，当与物体表面的分子间发生作用时，会产生范德华力，范德华力是中性分子彼此距离非常近时，产生的一种微弱电磁力，大量范德华力的叠加就足以支撑蜘蛛的体重。

除了在爬行方面，蜘蛛捕食的本领也很高超。许多人也许会以为，蜘蛛的网具有粘性，小飞蛾、蚊子或者其他动物在飞行过程中，误打误撞碰到了蜘蛛网，才会成为蜘蛛的盘中餐。不过，这些小动物们可不全是误打误撞才被蜘蛛网捕住的。

会飞的昆虫在挥动翅膀时会产生电荷，比如蜜蜂挥动翅膀时可以产生高达200伏特的电荷，以便从带负电的花中获取花粉。研究发现，黏黏的蜘蛛网上面覆盖着一层特殊的静电胶，当带正电的动物与蜘蛛网接近时，带静电的蜘蛛网会弯曲，产生引力，吸引昆虫，最终缠住这些倒霉的动物。

隐形海马

侏儒海马只有2.5厘米长，有世界最慢的鱼的称号，每小时只行走1.5米。如果水下有一个100米的冲刺，这些尖脑袋、卷尾生物，会花费差不多三天时间才到达终点。但是从物理学上看，它们慢悠悠的生活方式也有一定道理。

在温暖的加勒比海域，住着侏儒海马和大多数鱼类都爱吃的桡足动物，这是一种毫米大小的透明的甲壳动物。为了躲避遍布海洋的劲敌，桡足动物长着敏感的触角，能够检测到最微小的液体运动，一旦察觉到水中动静，桡足动物可以在一秒中游出它们身体500倍的距离，而猎豹每秒钟只能跑出身体30倍的距离。

面对堪称跑步冠军的猎物，速度缓慢的海马想要吃上美餐，必须蹑手蹑脚。幸好海马的头部是一个狭长的三角形，能更好地抵抗液体阻力的干扰，使得水不会有太大振动。研究发现，海马鼻子周围的水几乎不流动，这能帮助它们接近猎物，被海马盯上的猎物，94%会进入口中。

狗狗的甩干大法

物理学篇(5)

关键词： 中学物理教学 物理学魅力 作用

在日常生活中，魅力一词通常用来形容人，我们通常说某某很有魅力。汉语词典中是这样给“魅力”下定义的：“魅力即自然流露出来的令人喜欢的感觉或拥有极能吸引人的力量。”根据汉语词典的定义，魅力不仅可以用来形容人，而且可以用来形容其他事物或现象，所以我们说物理学魅力是可行的。那么，物理学的魅力何在？它在中学物理教学中有什么意义呢？下面笔者将作简单探讨，旨在抛砖引玉，促进中学物理教育的发展，提高中学物理教学质量，培养社会需要的人才。

一、物理学的魅力

1.物理学物化成果可以极大地促进人类文明的进步。

物理学物化成果可以极大地促进人类文明的进步[1]，这已经是一个不争的事实。在18世纪中期，蒸汽机在物理热力学理论的指导下得以发明并广泛地推广使用，也就是第一次产业革命，极大地推动了人类文明的进步，极大地提高了人类生产力水平。可以毫不夸张地说，没有物理热力学理论就不可能有第一次工业革命。到19世纪中期，物理学电磁感应现象的发现，使得电力工业得以产生并发展起来，人类也步入了电气时代，人类的文明有了前所未有的变化，也就是第二次工业革命。到20世纪，物理学的发展又有了新的突破，在微观物理学方面取得很大的成绩。物理学在微观方面取得的进展，微电子工业得以开创，使人类步入了信息时代，迎来了人类社会的第三次工业革命。

2.物理学彰显出科学给人类带来认识能力的不断提高。

目前人类可以把宇宙飞船开进太空，去探寻更多、更深、更远的领域，人这无不彰显出人类认识能力的提高。而人类能把宇宙飞船开入太空的基础就是牛顿的万有引力定律和空气动力学知识，都属于物理学知识。到了20世纪90年代，物理学领域的纳米技术开始发展起来，人类便可以根据需要对原子或原子团进行重新排列，制造出纳米材料，使人类文明有了质的提高。物理学的发展彰显出科学给人类带来认识能力的不断提高也是物理学魅力的有力体现，在人类社会中表现出巨大意义。

3.物理学使人们能揭示出物质本质的奇妙特征。

物理学研究的是物质的结构和相互作用、运动规律的自热科学，它的研究对象可以小到原子、粒子，也可以大到整个宇宙，物理学的研究对象及物化成果使人们了解到物质的本质特性，认识到物质许多奇妙的特征。另外，物理学是重要的基础科学，物理学是一门基础的科学体现在它的研究对象上。从人类社会的第一次工业革命到第三次工业革命，再到今天的信息时代，无一不体现出物理学作为一门基础科学的地位。

4.物理学的最大魅力在于魅力需要人们去探索去发现。

物理学魅力除体现在它的学科性质和发展史上外，物理学最大的魅力在于需要人们去探索，也就是说物理学的真正魅力在于物理学的探索性，人们在探索物理学知识和探索物理学魅力的过程中所获得的知识情感体验才是物理学最根本的魅力所在。物理学的理论具有简洁性、抽象性等特征，连同他结论的奇异性可以把人们带入一种奇妙的境界。物理学理论的简洁性、抽象性和物理学结论的奇异性，能让人们在研习物理知识和实践物理理论的过程中产生一种心旷神怡的美妙感觉[2]。

二、物理学魅力在中学物理教学中的作用

1.能激发中学生学习物理的热情，提高教学效率。

从心理学角度和社会角度分析，没有人愿意去学习那些没有用的知识，也没有人愿意去钻研那些枯燥无味的知识，然而物理学的理论的简洁性、抽象性特征，结合其结论的奇异性可以把中学生引入一种奇妙的境界，让学生在学习中体验到学习的乐趣，使学生愿意主动地钻研习物理知识。所以，物理学魅力有激发学生学习热情的作用。

2.能增强学生社会责任感，有助于中学生树立远大的目标。

在物理学发展史上留下印迹的人物，都是为物理学发展作出巨大贡献的人，中学生在研习物理知识的时候，能受到他们精神的影响[3]。人们的内心都有成为有用的人的愿望，只是缺少引发它的条件因素。中学物理教学中，教师可以引导学生欣赏物理学魅力，让学生树立远大的理想，立志做一个能为社会作贡献的有用人才。

三、如何打造物理魅力课堂

物理学是一门具有巨大魅力的自然科学，物理学魅力对中学物理教学和中学生的发展有重要意义。那么，中学物理教学中如何发挥物理学魅力的作用呢？笔者基于多年的物理教学经验，在分析相关资料的前提下，提出在中学物理教学中很好地发挥物理魅力作用的建议。

1.将物理学发展史引入中学物理课堂教学。

每一个物理知识和物理概念、定律都有一定的历史故事，中学物理教师要充分利用物理发展故事的教学资源，激发学生的学习兴趣。比如在学习万有引力知识的教学设计中，教师可以把其历史故事作为导入的背景，从而实现物理知识与物理历史的结合。

2.开展探究性学习，让学生自己探究发现物理魅力所在。

探究性学习是现代教学的新方法，是新课程标准下教学的重要方法之一。在中学物理教学中，探究性学习更有必要。物理学魅力除体现在它的学科性质和发展史上外，其最大的魅力在于需要人们去探索，人们在探索物理学知识和探索物理学魅力的过程中所获得的知识情感体验才是物理学最根本的的魅力所在。中学生只有自己探索发现物理的魅力，才能切实受到物理魅力的鼓舞，物理魅力才能影响学生，发挥作用。

参考文献：

[1]杨淑凤，张元元.物理学与人类文明进步[J].成人教育，2010（06）：18-19.

物理学篇(6)

1.物理学彰显出科学给人类带来认识能力的不断提高。目前人类可以把宇宙飞船开进太空，去探寻更多、更深、更远的领域，人这无不彰显出人类认识能力的提高。而人类能把宇宙飞船开入太空的基础就是牛顿的万有引力定律和空气动力学知识，都属于物理学知识。到了20世纪90年代，物理学领域的纳米技术开始发展起来，人类便可以根据需要对原子或原子团进行重新排列，制造出纳米材料，使人类文明有了质的提高。物理学的发展彰显出科学给人类带来认识能力的不断提高也是物理学魅力的有力体现，在人类社会中表现出巨大意义。

2.物理学使人们能揭示出物质本质的奇妙特征。物理学研究的是物质的结构和相互作用、运动规律的自热科学，它的研究对象可以小到原子、粒子，也可以大到整个宇宙，物理学的研究对象及物化成果使人们了解到物质的本质特性，认识到物质许多奇妙的特征。另外，物理学是重要的基础科学，物理学是一门基础的科学体现在它的研究对象上。从人类社会的第一次工业革命到第三次工业革命，再到今天的信息时代，无一不体现出物理学作为一门基础科学的地位。

3.物理学的最大魅力在于魅力需要人们去探索去发现。物理学魅力除体现在它的学科性质和发展史上外，物理学最大的魅力在于需要人们去探索，也就是说物理学的真正魅力在于物理学的探索性，人们在探索物理学知识和探索物理学魅力的过程中所获得的知识情感体验才是物理学最根本的魅力所在。物理学的理论具有简洁性、抽象性等特征，连同他结论的奇异性可以把人们带入一种奇妙的境界。物理学理论的简洁性、抽象性和物理学结论的奇异性，能让人们在研习物理知识和实践物理理论的过程中产生一种心旷神怡的美妙感觉［2］。

二、物理学魅力在中学物理教学中的作用

1.能激发中学生学习物理的热情，提高教学效率。从心理学角度和社会角度分析，没有人愿意去学习那些没有用的知识，也没有人愿意去钻研那些枯燥无味的知识，然而物理学的理论的简洁性、抽象性特征，结合其结论的奇异性可以把中学生引入一种奇妙的境界，让学生在学习中体验到学习的乐趣，使学生愿意主动地钻研习物理知识。所以，物理学魅力有激发学生学习热情的作用。

2.能增强学生社会责任感，有助于中学生树立远大的目标。在物理学发展史上留下印迹的人物，都是为物理学发展作出巨大贡献的人，中学生在研习物理知识的时候，能受到他们精神的影响［3］。人们的内心都有成为有用的人的愿望，只是缺少引发它的条件因素。中学物理教学中，教师可以引导学生欣赏物理学魅力，让学生树立远大的理想，立志做一个能为社会作贡献的有用人才

三、如何打造物理魅力课堂

物理学是一门具有巨大魅力的自然科学，物理学魅力对中学物理教学和中学生的发展有重要意义。那么，中学物理教学中如何发挥物理学魅力的作用呢？笔者基于多年的物理教学经验，在分析相关资料的前提下，提出在中学物理教学中很好地发挥物理魅力作用的建议。

1.将物理学发展史引入中学物理课堂教学。每一个物理知识和物理概念、定律都有一定的历史故事，中学物理教师要充分利用物理发展故事的教学资源，激发学生的学习兴趣。比如在学习万有引力知识的教学设计中，教师可以把其历史故事作为导入的背景，从而实现物理知识与物理历史的结合。

物理学篇(7)

1案例呈现及其分析案例

下列判断正确的是（A）5s内拉力对物块做功为0．（B）4s末物块所受合力大小为4．0N．（C）物块与木板之间的动摩擦因数为0．4．（D）6～9s内物块的加速度的大小为2．0m／s2．本题为浙江省2013年的高考试题．从题目内容来看，涉及的知识点较多，但重点在于“力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小”这句话所蕴含的教学情景和相关经历体验是否在实际课堂教学中能真正实现．图4浙江省所用的人教版物理教材在“摩擦力”相关教学内容设计上是通过如图4所示的实验情景探究的．通过这个实验探究，可以较好地“记住”最大静摩擦力，但对于摩擦力的动态变化过程并不能完整体现．教材在设置上也提供了相关的实验探究参考模式．对此，教材描述为“如果用力的传感器代替弹簧测力计做这个实验，能够在计算机屏幕上直接得到拉力变化的图线”．而比对教材编排上的变化，或许我们可以更深刻地感受到新课程所凸显的学生经历体验的重要性．

图5所示的为人教社2004年5月第1版教材相关的内容编排，要求学生从相应的图景来分析“木块什么时候开始移动”．这对教师而言，很可能会忽视实验的演示，以“讲实验代替做实验”，实施知识的传授、灌输．由此产生的影响是学生缺少实际的经历体验，容易成为对图景知识的死记硬背．改版后的教材舍去了相关的图景，笔者认为这在很大程度上就是希望物理教师能利用相应的实验器材，通过实验演示或学生体验等形式来加强学生的体验感受，而不是知识的直接传授．从上述考题的本身来看，在考查知识的同时更多也体现了对学生相关经历的考查．学生缺少相关情景的经历，对物理图像的意义不能真实感受，便容易产生认知上的偏差或障碍，以致影响到对基本知识的理解．

2问题解决与实例说明

2.1加深情景体验，优化认知结构对于上述案例2的相关内容，在课堂教学中不仅可以利用力传感器开展实验探究，还可以在实验的基础上进一步深化探究．图6所示的为笔者在实际课堂教学中利用力传感器得到的实验结果，在此基础上改变正压力可以得到如图7所示的图线．通过相关实验图线的展示、比较，不仅加深了学生的体验，而且有利于学生在此基础上进一步从图线的异同点观察、比较和分析，得出实验结论和总结规律．这不仅可以更好地使学生理解摩擦力的相关概念和规律，而且更大意义上则有助于学生在真实感受中拓宽视野、感受新知，从而提升学生的思维活性，实现物理课堂中的“既见物又见理”正如建构主义理论所指出的“知识不可能以实体的形式存在于个体之外，尽管通过语言赋予了知识一定的外在形式，并且获得了较为普遍的认同，但这并不意味着学习者对这种知识有同样的理解．真正的理解只能是由学习者自身基于自己的经验背景而建构起来的，取决于特定情况下的学习活动过程．否则，就不叫理解，而是叫死记硬背或生吞活剥，是被动的复制式的学习．”因此，在中学物理课堂教学中加强学生基本的经历、体验，不仅有助于学生积极参与、勤于思考，在更大意义上则凸显了对人才培养所需要的“活动经历与实践经验”，优化认知结构，促使学生逐步形成科学态度与科学精神．

2.2转变情景模型，提升思维品质教材虽然已经从“做一做”、“说一说”等栏目从更大程度上体现了经历体验的重要性，但限于篇幅的大小和教材选用区域的不同等因素影响，不可能收录过多的探究内容．对此，教师可根据学生实际认知和课题特征，通过情景创设或情景模型转变等途径优化教学结构．例如高中物理必修1教材第3章“相互作用”的第2节“弹力”课题中关于“微小形变放大”思想的实验情景，教材编排了以如图8所示的实验装置观察桌面的微小形变。这图8个实验体现了极为巧妙的实验思想，但在实际教学中，一方面由于实验器具以及安装相对比较繁琐，另一方面则由于力F按压桌面的实际操作上存在瞬时性，光点移动比较快，实验的可观性受到一定的影响．所以在实际的物理课堂教学中较少被加以利用，相当一部分教师自然便会以“讲”来代“演”．因此，笔者在实际操作中通过模型转变在类比的基础上体现“微小形变放大”．如图9所示，从（a）、（b）两图比较，学生根据初中所学的知识，可以分析出桌面与“海绵”（建议使用高密度“海绵”）对书本的作用力是一样的；而在图（a）、图（c）的比较中，学生同样可以分析出桌面对书本和重物的作用效果是一样的．在上述比较中通过图（d）的情景学生自然就容易得出图（d）与图（b）、图（c）的效果是一样的．由此可以得出，桌面与“海绵”是因为材料不同才出现形变量的大小不同，桌面只是因为形变太小所以不易被观察出来．也就是说，这个实验中借助“海绵”将桌面的“微小形变放大”了．从学生认知的角度看，相应的物理情景更有助于激发学生的学习兴趣和探究、创新的意识。

3问题综述