高中物理学习困难调查.ppt

高中生物理学习困难调查高中生物理学习困难调查 高一（4）班 组 长：朱叶青 组 员：赵 勇 何 天 规范 伟大的物理 学家、天文学家 和数学家，经典 力学体系的奠基 人。 牛顿（Isaac Newton，1643 1727） 牛顿自小热爱自然，喜欢动脑动手。8岁时积攒零 钱买了锤、锯来做手工，他特别喜欢刻制曰晷，利用圆 盘上小棍的投影显示时刻。他还做过带踏板的自行车； 用小木桶做过滴漏水钟；放过自做的带小灯笼的风筝（ 人们以为是彗星出现）；用小老鼠当动力做了一架磨坊 的模型，等等。他观察自然最生动的例子是15岁时做的 第一次实验：为了计算风力和风速，他选择狂风时做顺 风跳跃和逆风跳跃，再量出两次跳跃的距离差。牛顿在 格兰瑟姆中学读书时，曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店 ，这里更培养了他的科学实验习惯，因为当时的药店就 是一所化学实验室。牛顿在自己的笔记中，将自然现象 分类整理，包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等 。这些灵活的学习方法，都为他后来的创造打下了良好 基础。 他的助手说“他很少在两、三点前睡觉，有 时一直工作到五、六点。春天和秋天经常五、六 个星期住在实验室，直到完成实验。 牛顿的伟 大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的。 阿尔伯特爱因斯坦 父母都是犹太人，爱因斯坦小时候并不活泼父母都是犹太人，爱因斯坦小时候并不活泼 ，三岁多还不会讲话，直到九岁时讲话还不很通，三岁多还不会讲话，直到九岁时讲话还不很通 畅，每讲一句话都必须经过吃力认真的思考。教畅，每讲一句话都必须经过吃力认真的思考。教 他希腊文和拉丁文的老师对他很厌恶曾公开骂他他希腊文和拉丁文的老师对他很厌恶曾公开骂他 ：“爱因斯坦，你长大后肯定不会成器。爱因斯坦，你长大后肯定不会成器。”但是但是 就是这样一个大家眼里很白痴的孩子，在十三岁就是这样一个大家眼里很白痴的孩子，在十三岁 就能看懂康德的就能看懂康德的纯理性批判纯理性批判。当他的同班同。当他的同班同 学为那些平面几何简单问题和循环分数而皱眉头学为那些平面几何简单问题和循环分数而皱眉头 时，他就靠自学已经进入到无穷级数这些美丽神时，他就靠自学已经进入到无穷级数这些美丽神 奇的奇的“无穷世界无穷世界”去了。去了。19211921年，爱因斯坦因为年，爱因斯坦因为 “光电效应定律的发现光电效应定律的发现”这一成就而获得了诺贝这一成就而获得了诺贝 尔物理学奖。除了尔物理学奖。除了19151915年最后建成了被公认为人年最后建成了被公认为人 类思想史中最伟大的成就之一的广义相对论以外类思想史中最伟大的成就之一的广义相对论以外 ，19161916年在辐射量子方面提出引力波理论，年在辐射量子方面提出引力波理论，19171917 年又开创了现代宇宙学。年又开创了现代宇宙学。 一、物理学系困难：一、物理学系困难： 是指智力正常的学生物理学习成效低下，不能是指智力正常的学生物理学习成效低下，不能 适应物理学习要求的状态。适应物理学习要求的状态。 二、物理学习困难的原因二、物理学习困难的原因 （一）高中物理从初中过渡而来难度较大，衔接存（一）高中物理从初中过渡而来难度较大，衔接存 在问题。在问题。由初中升入高中，物理学习存在一个较大由初中升入高中，物理学习存在一个较大 的台阶，这一转化对知识、能力、方法等方面都有的台阶，这一转化对知识、能力、方法等方面都有 更高要求，形成了学生学习上的困难和思维上的脱更高要求，形成了学生学习上的困难和思维上的脱 节，主要表现为知识量的增加、理论性增强、思维节，主要表现为知识量的增加、理论性增强、思维 方式的转变。方式的转变。 （二）学生物理元认知结构缺陷导致学习困难。（二）学生物理元认知结构缺陷导致学习困难。 元认知实质是认识主体对认知活动的自我意识、 自我监控和自我调节。在物理学习过程中元认知 具体表现为对个体学习能力、物理学习特点、物 理学习策略的认识。物理学习中元认知涉及三方 面内容，包括物理知识储备量、物理知识的组织 程度和物理知识在头脑中的表征方式。物理学习 困难学生头脑中元认知结构的缺陷是导致物理学 习困难的主要原因。物理学习困难学生的认识结 构的缺陷主要表现为：物理知识储备量严重不足 ，物理知识基础簿弱；物理知识的组织程度低， 知识迁移能力差；物理知识表征不完善，物理知 识多是罗列式的、堆积式的，缺乏组织程度高的 图式。 （三）学习兴趣、信心、毅力等心理因素对（三）学习兴趣、信心、毅力等心理因素对 物理学习有一定的影响。物理学习有一定的影响。在我国现行的教育在我国现行的教育 体系下，高中学生绝大部分是通过中考体系下，高中学生绝大部分是通过中考“选选 拔拔”出来的，初中阶段的名列前茅者未必能出来的，初中阶段的名列前茅者未必能 在高中班级中名列前茅；中考中作为成功者在高中班级中名列前茅；中考中作为成功者 进入了高中，经过几次考试比较，可能屡屡进入了高中，经过几次考试比较，可能屡屡 变成失败者；更有少部分学生因为不能适应变成失败者；更有少部分学生因为不能适应 高中的学习环境和人际环境，情绪处在波动高中的学习环境和人际环境，情绪处在波动 甚至低落期，这些都会造成心理落差。初、甚至低落期，这些都会造成心理落差。初、 高中物理知识台阶和明显的心理落差的双重高中物理知识台阶和明显的心理落差的双重 作用，是造成认知心理障碍的重要原因。作用，是造成认知心理障碍的重要原因。 （四）学生的学习方法、非智力因素对学习成四）学生的学习方法、非智力因素对学习成 绩影响较大，高考目标对学习物理也有一定的绩影响较大，高考目标对学习物理也有一定的 影响。影响。 如： 一题多解 例：一辆汽车由A站出发，前5min做匀加速 直线运动，接着做匀减速直线运动，3min后到达 C站，已知A、C两站相距2.4km，求汽车在这一路 程中的最大速度 本题解决可用多种方法： 方法一：用匀变速运动的平均速度公式方法一：用匀变速运动的平均速度公式 s s 1 1 =v=v 1 1t t1 1 =v=v m mt t1 1 /2 s /2 s 2 2 =v=v 2 2t t2 2 =v=v m mt t2 2 /2/2 s s 1 1 +s+s 2 2 =v=v m m (t(t 1 1 +t+t 2 2 )/2)/2 可解 可解v v m m 方法二：用匀变速运动的基本公式方法二：用匀变速运动的基本公式 v v m m =a=a 1 1t t1 1 =a=a 2 2t t2 2 s=ats=at 1 1 2 2 /2+at/2+at 2 2 2 2 /2 /2 可解可解v v m m 方法三：利用图象求解方法三：利用图象求解 s=vs=v m m (t(t 1 1 +t+t 2 2 )/2 )/2 可解可解v v m m 三、学习物理的方法三、学习物理的方法 （一）三个基本。基本概念要清楚，基本规律要熟悉，基 本方法要熟练。关于基本概念，举一个例子。比如说速率。 它有两个意思：一是表示速度的大小；二是表示路程与时间 的比值（如在匀速圆周运动中），而速度是位移与时间的比 值（指在匀速直线运动中）。关于基本规律，比如说平均速 度的计算公式有两个经常用到V=s/t、V=(vo+vt)/2。前者是 定义式，适用于任何情况，后者是导出式，只适用于做匀变 速直线运动的情况。再说一下基本方法，比如说研究中学问 题是常采用的整体法和隔离法，就是一个典型的相辅形成的 方法。最后再谈一个问题，属于三个基本之外的问题。就是 我们在学习物理的过程中，总结出一些简练易记实用的推论 或论断，对帮助解题和学好物理是非常有用的。如，“沿着 电场线的方向电势降低”；“同一根绳上张力相等”；“加 速度为零时速度最大”；“洛仑兹力不做功”等等。 （二）独立做题。要独立地（指不依赖他人），保 质保量地做一些题。题目要有一定的数量，不能太少 ，更要有一定的质量，就是说要有一定的难度。任何 人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题， 可能有时慢一些，有时要走弯路，有时甚至解不出来 ，但这些都是正常的，是任何一个初学者走向成功的 必由之路。 （三）物理过程。要对物理过程一清二楚，物理过程 弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量 画图，有的画草图就可以了，有的要画精确图，要动 用圆规、三角板、量角器等，以显示几何关系。画图 能够变抽象思维为形象思维，更精确地掌握物理过程 。有了图就能作状态分析和动态分析，状态分析是固 定的、死的、间断的，而动态分析是活的、连续的。 （四）上课。上课要认真听讲，不跑神或尽量少跑神。 不要自以为是，要虚心向老师学习。不要以为老师讲得简 单而放弃听讲，如果真出现这种情况可以当成是复习、巩 固。尽量与老师保持一致、同步，不能自搞一套，否则就 等于是完全自学了。入门以后，有了一定的基础，则允许 有自己一定的活动空间，也就是说允许有一些自己的东西 ，学得越多，自己的东西越多。 （五）笔记本（纠错本）。上课以听讲为主，还要有一 个笔记本，有些东西要记下来。知识结构，好的解题方法 ，好的例题，听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要 整理笔记，一方面是为了“消化好”，另一方面还要对笔 记作好补充。笔记本不只是记上课老师讲的，还要作一些 读书摘记，自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在 笔记本上，就是同学们常说的“好题本”。辛辛苦苦建立 起来的笔记本要进行编号，以后要经学看，要能做到爱不 释手，终生保存。 （六）学习资料。学习资料要保存好，作好分类工作 ，还要作好记号。学习资料的分类包括练习题、试卷、实 验报告等等。作记号是指，比方说对练习题吧，一般题不 作记号，好题、有价值的题、易错的题，分别作不同的记 号，以备今后阅读，作记号可以节省不少时间。 （七）时间。时间是宝贵的，没有了时间就什么也来 不及做了，所以要注意充分利用时间，而利用时间是一门 非常高超的艺术。比方说，可以利用“回忆”的学习方法 以节省时间，睡觉前、等车时、走在路上等这些时间，我 们可以把当天讲的课一节一节地回忆，这样重复地再学一 次，能达到强化的目的。物理题有的比较难，有的题可能 是在散步时想到它的解法的。学习物理的人脑子里会经常 有几道做不出来的题贮存着，念念不忘，不知何时会有所 突破，找到问题的答案。 （八）向别人学习。（八）向别人学习。要虚心向别人学习，向同学要虚心向别人学习，向同学 们学习，向周围的人学习，看人家是怎样学习的，经们学习，向周围的人学习，看人家是怎样学习的，经 常与他们进行常与他们进行“学术上学术上”的交流，互教互学，共同提的交流，互教互学，共同提 高，千万不能自以为是。也不能保守，有了好方法要高，千万不能自以为是。也不能保守，有了好方法要 告诉别人，这样别人有了好方法也会告诉你。在学习告诉别人，这样别人有了好方法也会告诉你。在学习 方面要有几个好朋友。方面要有几个好朋友。 （九）知识结构。（九）知识结构。要重视知识结构，要系统地掌要重视知识结构，要系统地掌 握好知识结构，这样才能把零散的知识系统起来。大握好知识结构，这样才能把零散的知识系统起来。大 到整个物理的知识结构，小到力学的知识结构，甚至到整个物理的知识结构，小到力学的知识结构，甚至 具体到章，如静力学的知识结构等等。具体到章，如静力学的知识结构等等。 （十）数学。（十）数学。物理的计算要依靠数学，对学物理物理的计算要依靠数学，对学物理 来说数学太重要了。没有数学这个计算工具物理学是来说数学太重要了。没有数学这个计算工具物理学是 步难行的。大学里物理系的数学课与物理课是并重的步难行的。大学里物理系的数学课与物理课是并重的 。要学好数学，利用好数学这个强有力的工具。要学好数学，利用好数学这个强有力的工具。 （十一）体育活动。（十一）体育活动。健康的身体是学习好的保证健康的身体是学习好的保证 ，旺盛的精力是学习高效率的保证。要经常参加体育，旺盛的精力是学习高效率的保证。要经常参加体育 活动，要会一种、二种锻炼身体的方法，要终生参加活动，要会一种、二种锻炼身体的方法，要终生参加 体育活动，不能间断，仅由兴趣出发三天打鱼两天晒体育活动，不能间断，仅由兴趣出发三天打鱼两天晒 网地搞体育活动，对身体不会有太大好处。要自觉地网地搞体育活动，对身体不会有太大好处。要自觉地 有意识地去锻炼身体。要保证充足的睡眠，不能以减有意识地去锻炼身体。要保证充足的睡眠，不能以减 少睡觉的时间去增加学习的时间，这种办法不可取。少睡觉的时间去增加学习的时间，这种办法不可取。 不能以透支健康为代价去换取一点好成绩，不能动不不能以透支健康为代价去换取一点好成绩，不能动不 动就讲所谓动就讲所谓“冲刺冲刺”、“拼搏拼搏”，学习也要讲究规律，学习也要讲究规律 性，也就是说总是努力，不搞突击。性，也就是说总是努力，不搞突击。 四、高中物理知识体系四、高中物理知识体系 第一章：讲述力的基本知识，为动力学做准备。 第二章：从运动学的角度研究物体的运动规律，引入 运动学的参量：位移、速度、加速度并找出物体运动 状态改变的规律。 第三章：牛顿运动定律，则从力学的角度进一步阐述 运动状态改变(产生加速度)的原因。这章是力学和运 动学的纽带，特别是牛顿第二定律。 第四章则分析物体的运动状态不改变(物体平衡)的规 律。 五、有趣的物理小故事五、有趣的物理小故事 1 1、古希腊的雕像与古埃及的浮雕（光现象）、古希腊的雕像与古埃及的浮雕（光现象） 你知道人类历史上有哪些文明古国吗？你知道这些文明古国有哪些珍你知道人类历史上有哪些文明古国吗？你知道这些文明古国有哪些珍 贵的艺术宝藏吗？你知道为什么古希腊人留下了很多的雕像，而古埃及人贵的艺术宝藏吗？你知道为什么古希腊人留下了很多的雕像，而古埃及人 则留下了很多的浮雕吗？为什么同是文明古国，而古代艺术会有这么大的则留下了很多的浮雕吗？为什么同是文明古国，而古代艺术会有这么大的 差异呢差异呢? ? 原来，这种差异与希腊和埃及两地的地理位置、太阳光成影的情况不原来，这种差异与希腊和埃及两地的地理位置、太阳光成影的情况不 同有关地球上到处都有影子，不过不同的地方太阳的影子也不相同：北同有关地球上到处都有影子，不过不同的地方太阳的影子也不相同：北 极圈里是影子的大人国，那里的太阳总是斜照的，于是物体的影子总是轻极圈里是影子的大人国，那里的太阳总是斜照的，于是物体的影子总是轻 轻的、在白茫茫的雪原上伸展得很远很远；赤道地带则是影子的小人国，轻的、在白茫茫的雪原上伸展得很远很远；赤道地带则是影子的小人国， 那儿的太阳总是高悬在头顶上，于是物体的影子总是变得很小很小，但是那儿的太阳总是高悬在头顶上，于是物体的影子总是变得很小很小，但是 看起来又浓又重，在正午的阳光下，人们好像踩着自己的影子在走路人看起来又浓又重，在正午的阳光下，人们好像踩着自己的影子在走路人 们早就注意到，地球上不同地方的物体，在阳光下成影的情况不同，并在们早就注意到，地球上不同地方的物体，在阳光下成影的情况不同，并在 实际生活中加以不同的运用例如，在非洲强烈的阳光下，埃及地面上的实际生活中加以不同的运用例如，在非洲强烈的阳光下，埃及地面上的 一切东西都投下了明显的影子在这种照射情况下，浮雕就会显得跟木刻一切东西都投下了明显的影子在这种照射情况下，浮雕就会显得跟木刻 画一样清晰可是，若将古希腊的阿波罗雕像放到埃及去的话，在烈日照画一样清晰可是，若将古希腊的阿波罗雕像放到埃及去的话，在烈日照 射之下，阿波罗的眼窝会黑得让人可怕，鼻子下的黑影会使这位太阳神射之下，阿波罗的眼窝会黑得让人可怕，鼻子下的黑影会使这位太阳神“ “ 长出长出” ”胡须来但是在希腊，阳光透过地中海上空的薄云后会变得十分柔胡须来但是在希腊，阳光透过地中海上空的薄云后会变得十分柔 和，维纳斯女神的雕像在柔和日光的照射下，显得十分美丽动人不过，和，维纳斯女神的雕像在柔和日光的照射下，显得十分美丽动人不过， 你若是将古埃及的浮雕搬到希腊去的话，淡淡的影子却会使浮雕变得模糊你若是将古埃及的浮雕搬到希腊去的话，淡淡的影子却会使浮雕变得模糊 不清，白色的浮雕挂在白色的墙壁上简直看不见了不清，白色的浮雕挂在白色的墙壁上简直看不见了 2 2、到底被遮住的是哪只眼睛、到底被遮住的是哪只眼睛? ? 当你面对着镜子，闭上你的右眼，然后用纸片将镜子里那只闭当你面对着镜子，闭上你的右眼，然后用纸片将镜子里那只闭 着的眼睛遮住请你保持头部的位置不动，只是换一只眼睛着的眼睛遮住请你保持头部的位置不动，只是换一只眼睛( (左眼左眼) ) 闭合，睁开你的右眼看看，这时镜子里被遮住的是哪只眼睛闭合，睁开你的右眼看看，这时镜子里被遮住的是哪只眼睛? ?你能你能 解释它的道理吗解释它的道理吗? ? 只要你实际观察一下，就会发现：这时镜子里被遮住的换成了只要你实际观察一下，就会发现：这时镜子里被遮住的换成了 闭合的左眼为什么呢闭合的左眼为什么呢? ?通过平面镜成像的学习，我们知道，平面通过平面镜成像的学习，我们知道，平面 镜所成的像和物的连线跟镜面垂直，并且它们到镜面的距离相等镜所成的像和物的连线跟镜面垂直，并且它们到镜面的距离相等 当你睁着左眼看镜中的右眼时，似乎是来自右眼虚像的射向左当你睁着左眼看镜中的右眼时，似乎是来自右眼虚像的射向左 眼的光线与镜面相交于一点：而这点正好是在左右两眼的中垂线眼的光线与镜面相交于一点：而这点正好是在左右两眼的中垂线 上，因此遮住右眼的小纸片应当贴在交点上当你换成左眼闭合上，因此遮住右眼的小纸片应当贴在交点上当你换成左眼闭合 时，小纸片又会遮住似乎是来自左眼虚像的射向右眼的光线，闭时，小纸片又会遮住似乎是来自左眼虚像的射向右眼的光线，闭 合的左眼就看不见了，也就是左眼被遮住了合的左眼就看不见了，也就是左眼被遮住了 3 3、魔杯、魔杯” ”是怎样显像的？是怎样显像的？ 市场上销售一种有趣的酒杯市场上销售一种有趣的酒杯一一“ “魔杯魔杯” ”当你向杯中注入酒时，杯底会当你向杯中注入酒时，杯底会 呈现出栩栩如生的龙凤画面，但当你饮完杯中酒后，龙凤也跟着无影无踪呈现出栩栩如生的龙凤画面，但当你饮完杯中酒后，龙凤也跟着无影无踪 了自然，龙凤不会随酒进入君腹，那么这是怎么一回事呢了自然，龙凤不会随酒进入君腹，那么这是怎么一回事呢? ? 我们不妨挑选一只底部内壁有明显突起的无色透明的小空瓶，让瓶底我们不妨挑选一只底部内壁有明显突起的无色透明的小空瓶，让瓶底 对准阳光，能证实它也有会聚作用！放一枚硬币在桌上，把小空瓶移至硬对准阳光，能证实它也有会聚作用！放一枚硬币在桌上，把小空瓶移至硬 币上方，通过瓶口观察瓶底外的硬币，你会发现硬币被放大了！空瓶成了币上方，通过瓶口观察瓶底外的硬币，你会发现硬币被放大了！空瓶成了 放大镜逐渐加大瓶底与硬币间的距离，硬币的像不断增大，一会儿硬币放大镜逐渐加大瓶底与硬币间的距离，硬币的像不断增大，一会儿硬币 的像不见了保持瓶币间的距离，往瓶内注入少许清水的像不见了保持瓶币间的距离，往瓶内注入少许清水 随着瓶底被水淹没，一个清晰的硬币像又复现了随着瓶底被水淹没，一个清晰的硬币像又复现了 从本节的学习中，我们知道：凸透镜的成像规律是，物距小于从本节的学习中，我们知道：凸透镜的成像规律是，物距小于1 1倍焦距倍焦距 ，像为放大的虚像，且与物位于透镜同侧；物距等于或大于，像为放大的虚像，且与物位于透镜同侧；物距等于或大于1 1倍焦距，透倍焦距，透 镜不成像或成实像但透镜焦距并非一成不变，我们可以改变透镜周围的镜不成像或成实像但透镜焦距并非一成不变，我们可以改变透镜周围的 介质，介质，“ “拉长拉长” ”或或“ “缩短缩短” ”透镜的焦距在上述实验中，当硬币的像不见时，透镜的焦距在上述实验中，当硬币的像不见时， 瓶底与硬币间的距离大致与透镜的瓶底与硬币间的距离大致与透镜的1 1倍焦距相等，向瓶内注入水后，犹如倍焦距相等，向瓶内注入水后，犹如 在瓶底凸面上加了一个在瓶底凸面上加了一个“ “水凹透镜水凹透镜” ”( (如图如图3-453-45中中) )，这一，这一“ “水凹透镜水凹透镜” ”对光线对光线 的发散作用的发散作用“ “拉长拉长” ”了瓶底凸透镜的焦距，从而使原来位于瓶底透镜焦点外了瓶底凸透镜的焦距，从而使原来位于瓶底透镜焦点外 的硬币一下进入的硬币一下进入“ “组合透镜组合透镜” ”的一倍焦距之内，所以清水就能显出硬币的像的一倍焦距之内，所以清水就能显出硬币的像 了了 仔细观察能显像的酒杯仔细观察能显像的酒杯“魔杯魔杯” ”的构成，可以发现它的杯碗底部有圆的构成，可以发现它的杯碗底部有圆 弧形的凸起，相当于一个焦距很短的凸透镜在这一凸起的下方不远处嵌弧形的凸起，相当于一个焦距很短的凸透镜在这一凸起的下方不远处嵌 有一张比透镜直径小得多的龙凤画片有一张比透镜直径小得多的龙凤画片对照上述清水显硬币的实验原对照上述清水显硬币的实验原 理，我们就不难知道理，我们就不难知道“ “魔