极限思想在中学物理模型教学中的理论和实践研究

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《普通高中物理课程标准(2017年版)》指出要着力发展学生的核心素养,通过物理的学习使学生形成科学思维。物理模型的构建就是一种科学思维,而这种科学思维的培养有利于学生深度认识物理模型。本论文着重开发极限思想在中学生可理解的范围内构建物理模型的课程,进行物理模型的教学。通过调研和查阅相关资料分析目前的教学存在哪些问题,基于极限思想和模型建构教学理论,对中学生、一线教师进行调研,结合认知发展理论、知识迁移理论、具身认知和数字化教育的理念确定以下教学内容:1.利用3ds Max软件展示无限分割的思想;2.通过极限思想解决两个球体间的万有引力问题以建立质点模型;3.利用极限思想解决均匀带电圆盘轴线上的电场强度问题以建立点电荷与匀强电场模型;4利用origin软件绘图展示极限思想中点电荷和匀强电场的模型建构;5结合仿真物理实验室做出带点球体间库仑力大小的演示,引发学生认知冲突。在教学实践环节当中,将极限思想运用在物理模型当中,设计相关的教学过程。对学生进行水平后测,利用SPSS对前后测试成绩进行显著性分析,发现前后测有显著性差异,说明本次教学实践有效。希望本论文的研究内容能在实际的教学中提供教学参考。
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