数学思维与物理现象的教案.doc

数学思维与物理现象的教案 篇一：浅谈数学思维和方法在初中物理中的应用 篇二：趣味物理教学设计 “趣味物理”教学设计 1 2 3 4 篇三：物理现象可视化教学研究例说 物理现象可视化教学研究例说 摘 要：科学计算可视化，可促进物理现象可视化教学的发展．依据教学目标特征而选用的物理现象可视化教学，或许能促进中学物理教学方式的重大改革，或许也能促进学生学习方式及学习工具的根本变化． 关键词：可视化；中学物理教学 物理现象可视化是中学物理教学的传统手段．图示物理现象、图解物理过程及用图像分析物理量变化规律等教学手段，目的都在于物理现象可视化，力求为学生提供清晰、直观的物理图景，促进学生的形象思维和逻辑思维，促进学生对物理知识的理解和迁移．物理现象可视化又是中学物理教学的新课题．所谓之新，是指用科学计算可视化的技术、方法来实现物理现象可视化．科学计算可视化是80年代中后期提出并发展起来的新技术．可视化是一种特殊的计算方法，它把数字符号转换为图像或图形，使研究者能够观察它们的模拟和计算过程，并进行交互控制． 依据教学目标特征，可选用可视化技术和方法来辅助中学物理教学．要实现物理现象可视化，首先要创建描述物理现象的物理模型及数学模型．然后，再将其数字信息转变为直观的图像或图形信息，展示随时间和空间变化的物理现象，实现物理现象可视化．这可使原来仅用语言、听觉提供的信息，能用图形、图像等视觉信息呈现给学生． 人接受图像信息的能力较强．优化信息方式，促进物理现象的可视化，有利于中学生对基本知识概念的事实认知1．可视化信息，可强化学生的视觉思维，促进其思维表象的形成．可视化可展示不可见信息，丰富学生对物理现象的认知．动态可视化，可交互控制物理或几何参数，展开复杂物理过程，有利于对物理现象的观察和物理规律的探究． 在物理现象可视化教学中，建立数学模型的过程，强化了跟数学学科的横向联系，把数学中的学习内容及其术语跟物理学融合起来2，有利于发展学生运用数学知识解决物理问题的能力． 本文试图例说物理现象可视化在中学物理教学中的应用． 一、矢量场可视化 静电场一直是物理教学的难点．学生尽管观察过静电现象，观察过电场线模拟实验和图示，还做过以稳恒电流电场来描绘静电场等势面的模拟实验，但总难形成静电场的清晰表象，存在对静电场的认知心理障碍．若选用物理现象可视化技术，则有益于这一教学过程的改善．实现物理现象可视化需要编程环境和技术．笔者曾用VS2003编程来模拟静电场3，来实现静电场可视化．因工具软件Mathemacita7.0具有动态交互、数据可视化、函数可视化及动态可视化等多种直接功能，实现物理现象可视化会更加方便．实现静电场可视化，只需利用其矢量场可视化及等高函数可视化功能．比如，研究两个点电荷的电场．首先要创建两个点电荷电场的数学模型． 然后，利用动态可视化功能及ContourPlot、StreamPlot函数便可得到静电场直观的图形信息(图1、2、3)4．这些都是动态交互动画，移动滑动块便可改变电荷性质、电量，静电场的分布特征将随之即时改变．而且，这些动画具有自动功能，单击播放按钮便可自动改变．这 些动画的最主要特点就是科学性和交互性，科学性体现在其动态画面的呈现是建立在数学模型实时计算的基础上的，而交互性则体现在可以通过参数调控来控制模型的运动状态5． 如果再设计三个点电荷电场的动画(图4、5、6)6或3D动画( 图7)，不仅可激发学生的兴趣，更可扩展其对静电场的事实认知，深化对电场叠加原理的理解． 篇四：1.1《希望你喜爱物理》教案 1.1 希望你喜爱物理 （１课时） 教学目标： 1、知道自然界许多奇特的现象都具有规律性，物理学就是探究这些规律的一门科学。 2、了解物理学是研究光、热、力、声、电等形形色色物理现象的规律和物质结构的一门科学。 3、知道物理学对我们人类作出了巨大的贡献，并深刻地改变着我们的生活。 4、通过看图、讨论等学习活动，了解自然界的一些有趣的物理现象，并认识到物理学是研究这些现象和物质结构的一门科学。 5、通过查阅资料、讨论等活动，初步了解物理学与技术、社会之间的互动关系，了解物理学巨大的社会功用，认识社会生活中，物理学无处不在。 6、了解自然界多姿多彩的现象，激发学生热爱自然、探索自然的欲望。从对物理学的巨大作用入手，增强学生对物理学学习的兴趣，让学生喜爱物理。 教学重点难点： 1、重点：通过观察现象、进行试验、阅读、讨论交流等形式激发学生学习的兴 趣。 2、难点：从历史发展的角度认识物理学所起的作用，认识科学家研究问题运用 的