物理學(xué)家范文

時(shí)間:2023-03-30 00:41:22

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篇1

關(guān)鍵詞:失誤;科學(xué)探究;創(chuàng)新思維

中圖分類號(hào):G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1992-7711(2012)10-081-1

在物理教學(xué)中,我們更多地介紹了物理學(xué)家成功的、正確的一面,而往往忽略了他們的失誤。在物理教學(xué)中客觀介紹物理學(xué)家的失誤,通過對(duì)他們?cè)谔囟v史條件下釀成失誤原因的剖析,對(duì)中學(xué)物理教學(xué)具有積極的意義。

一、在物理教學(xué)中客觀介紹物理學(xué)家的失誤

事實(shí)上,物理大師也會(huì)走彎路,有失誤。在物理學(xué)發(fā)展的過程中,這樣的事例可以說是屢見不鮮的。發(fā)現(xiàn)放射性元素的貝克勒爾認(rèn)為要找到比鈾的放射性還要大得多的元素是不大可能的;牛頓推算光在介質(zhì)中的速度比真空中大;電磁波的發(fā)現(xiàn)者赫茲由于實(shí)驗(yàn)的局限而錯(cuò)誤地認(rèn)為陰極射線不帶電。

中子發(fā)現(xiàn)的歷史更值得回顧。在查德威克發(fā)現(xiàn)中子前,在實(shí)驗(yàn)中已有跡象表明在核中可能存在一種中性子。例如,1930年德國物理學(xué)家玻特和他的學(xué)生利用α粒子轟擊鈹元素時(shí),發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了一種穿透力極強(qiáng)的射線。后來居里夫人的女兒I?居里和她的丈夫約里奧對(duì)這種射線進(jìn)行了研究。他們將這種射線射到石蠟上,測(cè)到了有反沖質(zhì)子從石蠟放出,他們認(rèn)為這反沖質(zhì)子是由這種不帶電的的射線所轟擊出來的。但遺憾的是約里奧-居里夫婦和玻特等人都沒能拋棄傳統(tǒng)的舊觀念,而斷言為這種射線正是大家所知的Υ射線。太可惜了!尤其對(duì)約里奧-居里夫婦而言,只要根據(jù)打出質(zhì)子的動(dòng)能,仔細(xì)地推算一下,假如入射粒子是Υ光子的話,那么它的能量將達(dá)幾十兆電子伏,要比實(shí)驗(yàn)測(cè)得的這種未知中性粒子的能量大得多,于是就會(huì)發(fā)現(xiàn),這種未知中性粒子不可能是Υ射線??上f的傳統(tǒng)觀念太深了,以致快到手的成果丟掉了。在正電子的發(fā)現(xiàn)過程中,同樣的失誤又一次發(fā)生在約里奧-居里夫婦身上,使他們成了正如恩格斯所描述的“當(dāng)真理碰到鼻子尖上的時(shí)候,還是沒有得到真理”的人。

縱觀物理學(xué)家們的失誤,造成他們作出錯(cuò)誤分析或錯(cuò)失了重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的主要原因有兩個(gè):一是科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造是人類向未知領(lǐng)域不斷探索的一個(gè)過程,而這個(gè)過程必然是復(fù)雜的、艱難曲折的,在這樣的過程中出現(xiàn)一些失誤是難免的;二是傳統(tǒng)思想的束縛,科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造需要豐富的想象力,需要新思想、新觀念,因循守舊、墨守成規(guī)就不可能作出科學(xué)發(fā)現(xiàn),但突破傳統(tǒng)觀念總是非常不容易。

二、在物理教學(xué)中介紹物理學(xué)家失誤的積極意義

在物理教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理學(xué)家的失誤,分析失誤的原因,似乎會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)科學(xué)的懷疑,對(duì)科學(xué)家的不敬,在時(shí)代呼喚更多創(chuàng)新人才的今天,這并非不是一件好事,將有利于學(xué)生體會(huì)到人類認(rèn)識(shí)自然,改造自然是個(gè)曲折艱苦的過程,是個(gè)反復(fù)修正、反復(fù)深化的過程;有利于確立不怕挫折的信念,增強(qiáng)學(xué)習(xí)中的毅力;有利于學(xué)生打破思維定勢(shì),活躍課堂氣氛,培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力;有利于樹立學(xué)生挑戰(zhàn)權(quán)威,服從真理的求知精神。

當(dāng)然,僅僅介紹物理學(xué)家的失誤,并不能達(dá)到上述目的,更要注意向?qū)W生講述物理學(xué)家對(duì)待失誤和挫折的科學(xué)態(tài)度和不屈的探索真理的精神。約里奧-居里夫婦不僅錯(cuò)失了發(fā)現(xiàn)中子的良機(jī),后來又錯(cuò)失了發(fā)現(xiàn)正電子的機(jī)會(huì)。但他們從失敗中吸取教訓(xùn),始終以飽滿的工作熱情、堅(jiān)忍不拔的意志投入研究工作,功夫不負(fù)有心人,他們終于在1934年獲得了20世紀(jì)中最重要的發(fā)現(xiàn)之一——人工放射性,并榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。中國科學(xué)家王淦昌教授因?yàn)樽陨砘蚩陀^條件的限制在發(fā)現(xiàn)中子、驗(yàn)證中微子存在等物理研究方面幾次和諾貝爾獎(jiǎng)擦肩而過,但他并沒有放棄對(duì)科學(xué)熱誠的追求,而是進(jìn)一步拓展研究領(lǐng)域,在眾多領(lǐng)域里提出了自己獨(dú)到的見解,直到年逾90,仍不時(shí)到研究室去,他提出的激光引發(fā)氘核出中子的想法,成為慣性約束核聚變的重要科研項(xiàng)目,一旦實(shí)現(xiàn),這將使人類徹底解決能源問題。

在物理教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生辨別物理學(xué)家的失誤和科學(xué)上的騙局也是值得重視的一個(gè)方面,法國物理學(xué)的權(quán)威布朗洛發(fā)現(xiàn)N射線就是一場(chǎng)巨大的騙局。對(duì)科學(xué)史上騙局的揭示顯然可以使學(xué)生正確理解物理學(xué)家的失誤,而激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)家們由衷的敬佩。在實(shí)際的教學(xué)中我們似乎更應(yīng)該讓學(xué)生在進(jìn)行相關(guān)科學(xué)探究的實(shí)踐中重復(fù)物理學(xué)家的失誤,比如在講電磁感應(yīng)相關(guān)內(nèi)容時(shí),筆者有意安排了這樣的實(shí)驗(yàn),將電流表的表面背對(duì)學(xué)生,在插入磁鐵后,讓學(xué)生跑到講臺(tái)后看指針的讀數(shù),學(xué)生看過常常露出不解的神情,“指針沒動(dòng)?。 笨纱盆F確實(shí)在線圈中??!如此,模仿了當(dāng)年科拉頓所做實(shí)驗(yàn)的情景,并設(shè)置了相關(guān)的問題使學(xué)生明白科拉頓的失誤和法拉第的成功在創(chuàng)新思想上的不同之處。

三、在物理教學(xué)中介紹物理學(xué)家失誤的幾點(diǎn)反思

1.介紹物理學(xué)家的失誤,促進(jìn)新的課程資源不斷生成。

正視并合理開發(fā)日常教學(xué)中的錯(cuò)誤資源可以豐富課程內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的參與熱情,促進(jìn)新的課程資源不斷生成,對(duì)師生創(chuàng)造性智慧的激發(fā)會(huì)起到十分重要的作用。為此,我們可以利用學(xué)生的錯(cuò)誤激發(fā)認(rèn)知沖突,促進(jìn)學(xué)生思維碰撞;抓住學(xué)生因知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和思維方式不同而出現(xiàn)的錯(cuò)誤的觀點(diǎn)和想法,引導(dǎo)學(xué)生合作交流,促進(jìn)生成;不輕易剝奪學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的機(jī)會(huì),為教學(xué)的有效介入創(chuàng)造最佳時(shí)機(jī)。

篇2

美國天體物理聯(lián)合研究實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家與德國馬爾堡大學(xué)的理論學(xué)家合作,發(fā)現(xiàn)了一類新的準(zhǔn)粒子:他們利用超快激光,讓半導(dǎo)體內(nèi)部的多個(gè)電子和空穴以新的方式排列組合,凝結(jié)成類似于液體的“量子液滴”。盡管壽命只有短暫的25皮秒(1皮秒=萬億分之一秒),但“量子液滴”的穩(wěn)定性卻足以用于研究光和物質(zhì)的特定形式如何相互作用。

當(dāng)電子在半導(dǎo)體中流過時(shí),在原本的位置留下一個(gè)空穴。電子可以與空穴結(jié)合成對(duì),被稱為激子,屬于準(zhǔn)粒子的一種。而新發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)粒子是電子和空穴以非成對(duì)的方式排列而成的微觀復(fù)合體。研究人員稱之為“量子液滴”,因?yàn)樗染哂辛孔犹匦裕热缇挥行虻哪芗?jí),同時(shí)也擁有一些液體的特性,比如可以產(chǎn)生漣漪。它不同于我們所熟悉的液體水,因?yàn)椤傲孔右旱巍钡拇笮》浅S邢蓿^這一限度后,電子和空穴之間的這種相關(guān)性就會(huì)消失。

在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,研究小組向砷化鎵半導(dǎo)體發(fā)射每秒約1億脈沖的超快紅色激光。激光脈沖首先產(chǎn)生的是激子,隨著脈沖強(qiáng)度增加,更多的電子和空穴對(duì)被創(chuàng)建出來。但當(dāng)激子的密度達(dá)到一定水平時(shí),原本綁定的電子和空穴就會(huì)解散。電子繼而繞空穴形成環(huán)形波,就像液體中原子的排列一樣。在周圍等離子體的壓力下,帶負(fù)電的電子和帶正電的空穴被“擠壓”成為呈中性的“液滴”。研究人員發(fā)現(xiàn),4個(gè)電子和4個(gè)空穴就足以構(gòu)成一滴“液滴”,最多時(shí)“液滴”中的電子和空穴數(shù)量均可以達(dá)到14個(gè)。研究人員稱,他們獲得的關(guān)于單個(gè)“液滴”能級(jí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論計(jì)算是吻合的。調(diào)整激光脈沖的量子特性,可以讓能級(jí)與“液滴”內(nèi)部粒子的相關(guān)性匹配?!耙旱巍彼坪跻沧銐蚍€(wěn)定,有助于未來系統(tǒng)性研究光和物質(zhì)狀態(tài)之間相互作用。而且,準(zhǔn)粒子通常擁有其組成粒子所不具備的獨(dú)特性質(zhì),可以在控制較大的系統(tǒng)和設(shè)備方面發(fā)揮作用。

美國天體物理聯(lián)合研究實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家史蒂芬?坎迪夫說:“說到實(shí)際用處,沒人打算去研制一個(gè)‘量子液滴’小設(shè)備,但這確實(shí)可以間接地加深我們對(duì)電子在不同的情況下,包括在光電子器件中如何相互作用的認(rèn)識(shí)?!?/p>

篇3

關(guān)鍵詞:物理學(xué)家;教學(xué)方式;探究性學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)08-0139-03

一、研究背景

物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué),它要求“通過科學(xué)探究,使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,發(fā)展初步的科學(xué)探究能力,形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度”。可是,在中學(xué)物理課程教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn),許多物理教師為了應(yīng)付考試,囿于課本教學(xué),過于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練,過分強(qiáng)調(diào)書本知識(shí)傳承,疏于讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,從中學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,忽視了學(xué)生探索精神、創(chuàng)新意識(shí)以及實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

為了有效實(shí)施《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》、《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》,改變我校(廣安代市中學(xué))物理教師為了應(yīng)付考試,囿于課本教學(xué)等問題,提倡多樣化的教學(xué)方式,以常規(guī)課堂教學(xué)為契機(jī),結(jié)合物理學(xué)科本身的特點(diǎn),引入探究性學(xué)習(xí)的觀念、方法,在常規(guī)課程教學(xué)中,真正使學(xué)生建立用科學(xué)的思維方式主動(dòng)探究、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新,提高教學(xué)實(shí)效性,從2010年9月以來,我們開始了“用物理學(xué)家故事激勵(lì)中學(xué)生探究學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究”。

二、校本教材的編寫與使用

(一)概念的界定

1.物理學(xué)家故事。物理學(xué)家故事是學(xué)生在教師指導(dǎo)下,通過圖書查閱、網(wǎng)絡(luò)媒體等獲得的教材中涉及的“以探索物質(zhì)的組成和物質(zhì)世界的運(yùn)行規(guī)律為目的的科學(xué)家——物理學(xué)家”的生平簡(jiǎn)介和科學(xué)成就等。

2.科學(xué)探究性學(xué)習(xí)??茖W(xué)探究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,在學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實(shí)生活的情境中,通過主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問題、體驗(yàn)感悟、實(shí)踐操作、表達(dá)交流等探究性活動(dòng),獲得知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)過程。

(二)校本教材的編寫與使用

1.搜集編寫《物理學(xué)家之科學(xué)探究》校本教材。由老師指導(dǎo)學(xué)生收集初高中物理教材中涉及的科學(xué)家生平、科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程、主要科學(xué)成就。期間組織學(xué)生交流資料信息及收集資料的過程、方法,談心得體會(huì),然后再指導(dǎo)學(xué)生深化研究,繼續(xù)完善了資料,進(jìn)一步探索物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)途徑與方法,并由學(xué)生撰寫小論文交流。學(xué)生把搜集的資料和心得體會(huì)交給老師,由老師統(tǒng)一整理編輯成為校本教材《物理學(xué)家之科學(xué)探究》。

2.指導(dǎo)學(xué)生使用《物理學(xué)家之科學(xué)探究》校本教材。在教學(xué)中,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《物理學(xué)家之科學(xué)探究》,培養(yǎng)學(xué)生向科學(xué)家學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究精神和獻(xiàn)身精神,以及敢于批判質(zhì)疑的求真務(wù)實(shí)精神和科學(xué)創(chuàng)新精神。

例如:(1)講萬有引力時(shí)可以指導(dǎo)學(xué)生查看校本教材中關(guān)于牛頓發(fā)現(xiàn)引力定律的過程:在17世紀(jì)后半葉意大利物理學(xué)家阿爾方斯·博雷利(Alphonse Borelli)、英國物理學(xué)家羅伯特·胡克(Robert Hooke)、天文學(xué)家愛德蒙·哈雷(Edmund Halley)和數(shù)學(xué)家克里斯托費(fèi)·雷恩(Christopher Wren)及牛頓本人差不多是同時(shí)在從事引力理論的研究。1666年,博雷利在察行星運(yùn)動(dòng)和木星的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)得出結(jié)論說:“毫無疑問,天體間必存在著一種使之相互接近的自然傾向力。而旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在物體中又引起了一種使物體脫離旋轉(zhuǎn)中心的傾向力。如果這兩個(gè)傾向力,一個(gè)企圖離開太陽,另一個(gè)則力圖接近太陽,而它們又彼此相等,則該行星只能在離太陽一定距離的地方運(yùn)動(dòng)。假設(shè)在某一瞬時(shí),行星離太陽的距離以及它的運(yùn)動(dòng)速度,是在離心力小于向太陽的傾向力時(shí),則該行星便從大半徑的圓轉(zhuǎn)到小半徑的圓上,并開始接近太陽,直到兩力彼此平衡的位置?!?/p>

1666年,胡克曾在皇家學(xué)會(huì)做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告企圖找出物體重力與物體距地球表面高度間的關(guān)系。胡克認(rèn)為重力與磁力、電力相同,必隨離地球中心的距離增大而減少,后來,他又指出行星運(yùn)動(dòng)的軌道曲線必是某種恒力所引起的,行星對(duì)太陽的傾向力可從旋轉(zhuǎn)中心具有某種吸引性質(zhì)來解釋。經(jīng)過長期研究,胡克在1679年認(rèn)為:“一切天體都具有傾向其中心的吸引力,它不僅吸引其本身各部分,并且還吸引其作用范圍內(nèi)的其他天體?!彼€認(rèn)為:“受到吸引力作用的物體越靠近吸引中心,其吸引力也越大?!?680年1月6日,胡克在給牛頓的一封信中寫道:“假設(shè)吸引力是與兩中心間的距離平方成反比的?!睂?shí)際上,自從荷蘭物理學(xué)家惠更斯(Christian Huygens)1673年發(fā)表了離心定律后,胡克、哈雷和雷恩等人都于1679年推出了平方反比定律。他們指出:如果行星繞太陽運(yùn)行于圓形軌道上,而其運(yùn)轉(zhuǎn)周期的平方與其到太陽的平均距離的立方成正比,則可證明,作用于各行星的引力必與此距離的平方成反比,但他們都未能證明,行星的橢圓軌道是平方反比定律的結(jié)果。

在開普勒“三大定律”、胡克等“引力問題探索”、惠更斯“離心定律”、皮卡兒“地球半徑”、牛頓“微積分”后,牛頓于1684年8月完成了“平方反比定律”的證明。萬有引力定律建立后獲得了極大的成功,解決了當(dāng)時(shí)地球形狀的爭(zhēng)論;根據(jù)萬有引力定律,法國數(shù)學(xué)家克雷羅計(jì)算出了木星和衛(wèi)星對(duì)哈雷彗星的攝動(dòng)作用、并預(yù)言了哈雷彗星經(jīng)過近日點(diǎn)的時(shí)刻(1759年);1846年法國天文學(xué)家萊維利葉和英國天文學(xué)家亞當(dāng)斯利用萬有引力定律用計(jì)算的方法發(fā)現(xiàn)了海王星;1930年3月14日用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了冥王星;20世紀(jì)以來對(duì)幾百萬光年宇宙結(jié)構(gòu)的研究都證明了萬有引力定律的正確性。

通過學(xué)習(xí)讓學(xué)生了解牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律并非簡(jiǎn)單地從蘋果落地而得,這是他善于繼承前人的成果、奮發(fā)好學(xué)、勤于思考的結(jié)果,他完成這一巨大綜合工程是基于中世紀(jì)以來世世代代從事科學(xué)研究的前人的累累成果。

例如:(2)講電磁感應(yīng)時(shí)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“電磁學(xué)之父”法拉第的有關(guān)知識(shí):我國早在三、四千年前就有了雷電現(xiàn)象的記載,春秋時(shí)期《管子》“地?cái)?shù)篇”中出現(xiàn)“慈石”說明,古希臘的泰勒斯(Thales,公元前640~546年)

發(fā)現(xiàn)琥珀摩擦起電和磁石吸鐵的現(xiàn)象。然而,直到19世紀(jì)人們?nèi)匀徽J(rèn)為磁和電是完全不同的物質(zhì),對(duì)它們的觀察還停留在現(xiàn)象階段。1802年安培說“我愿意去證明磁和電相互獨(dú)立的兩種不同流體”。庫侖甚至斷言:“磁和電是兩種完全不同的實(shí)體,它們不可能相互轉(zhuǎn)化?!?820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)揭開了物理學(xué)的新篇章,后來安培、菲涅耳、科拉頓等科學(xué)家都在試圖尋找磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件,但他們都失敗了。法拉第也開始了這一探索工作,經(jīng)過整整十年的不懈探索,經(jīng)歷了失敗、試驗(yàn)、再失敗、再試驗(yàn),最終于1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,法拉第被譽(yù)為“電磁學(xué)之父”。同時(shí)為學(xué)生介紹物理學(xué)家法拉第在逆境中頑強(qiáng)奮斗的一生等。

三、產(chǎn)生的實(shí)際效果

《物理學(xué)家之科學(xué)探究》校本教材的有效使用,促進(jìn)了學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)的增強(qiáng),激發(fā)了學(xué)生熱愛物理學(xué)科興趣,提高了學(xué)生參與物理探究活動(dòng)的熱情,提升了學(xué)生科學(xué)探究的能力,取得了明顯的效果。

1.增強(qiáng)了學(xué)生科學(xué)探究興趣。2008~2009年,由黃天平指導(dǎo)的高2009級(jí)、高2008級(jí)學(xué)生參加四川省中小學(xué)生科技創(chuàng)新大賽,被學(xué)校選送作品4件參加區(qū)市展評(píng),有1件作品獲廣安區(qū)二等獎(jiǎng),1件作品獲廣安市三等獎(jiǎng)。

2.學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)明顯增強(qiáng)。通過讓學(xué)生參與校本教材的編寫引領(lǐng)學(xué)生通過多途徑了解物理學(xué)家對(duì)自然規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、分析、總結(jié)、應(yīng)用的過程,掌握進(jìn)行科學(xué)探究的基本技能,包括觀察、實(shí)驗(yàn)、推理方面的技能及收集信息、處理信息、傳遞信息的技能。讓學(xué)生體會(huì)和經(jīng)歷探究過程,獲得情感體驗(yàn),培養(yǎng)了學(xué)生探究科學(xué)的興趣和對(duì)物理現(xiàn)象的好奇心,激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于完成、敢于實(shí)踐、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神,逐步形成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的價(jià)值觀。同時(shí),也促進(jìn)了學(xué)生文化成績(jī)的提高。如高一學(xué)生陳雪峰寫到:“錢學(xué)森——中國偉大的數(shù)學(xué)家,物理學(xué)家。當(dāng)我看到錢學(xué)森的豐功偉績(jī),我的全身都熱血沸騰。錢學(xué)森在外留學(xué)時(shí),學(xué)習(xí)非??炭啵梢哉f是三月不知肉味,可是,我呢,非常貪玩。當(dāng)我看了錢學(xué)森的生平之后,我了解到一個(gè)人的成功,不在于他這一時(shí)一刻的奮斗,而是一點(diǎn)點(diǎn)的積累,由量轉(zhuǎn)換為質(zhì)的這樣一個(gè)過程。不論是哪一位成功的人,他的發(fā)展過程是緩慢的,而他們的專心、耐心、求知心引導(dǎo)他去探索未知的世界。所以我決定向所有的科學(xué)家們學(xué)習(xí),擇其善者從之。以此來慢慢完善自己的思想觀念,整體提高自己的思想素質(zhì),做他們的追隨者!”

3.學(xué)生的物理學(xué)科成績(jī)不斷提升。從下表可以看出,隨校本教材的有效使用,教學(xué)實(shí)驗(yàn)班成績(jī)逐漸提高,特別是課改年級(jí)(現(xiàn)在的2011級(jí))實(shí)驗(yàn)班成績(jī)比學(xué)校和全區(qū)成績(jī)有更大優(yōu)勢(shì),學(xué)校高中物理成績(jī)也提高很快,探究性學(xué)習(xí)正在我校學(xué)生中全面開展并取得階段性成果。表1“代市中學(xué)原2008級(jí)2班、2011級(jí)2班、現(xiàn)2011級(jí)1班與區(qū)市統(tǒng)考成績(jī)比較表”

四、總結(jié)

在物理課程中,科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是一種重要的教學(xué)方式。作為目標(biāo),基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)探究是一種精心設(shè)計(jì)的,為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力服務(wù)的教學(xué)活動(dòng)?!段锢韺W(xué)家之科學(xué)探究》校本教材在廣安代市中學(xué)的有效使用,取得了一定的成效,希望能夠給在教學(xué)中有同樣問題的老師們提供一些參考與借鑒,使更多的人受益。

參考文獻(xiàn):

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[4]教育部.《物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》[S].

篇4

不久前,斯洛文尼亞一家電視臺(tái)策劃了一套專門嘲弄超級(jí)名模的娛樂賽節(jié)目,以證明她們只是“漂亮無腦”的“花瓶”,然而,令主辦者大吃一驚的是,一名前環(huán)球小姐的智商竟高達(dá)156,超過著名核物理學(xué)家。

在很多人的眼中,選美佳麗和超級(jí)名模雖然光彩照人,但都只是“花瓶”。為了證明這個(gè)“真理”,斯洛文尼亞一家電視臺(tái)日前策劃了一個(gè)別出心裁的智力競(jìng)賽節(jié)目,邀請(qǐng)包括頂級(jí)模特和著名核物理學(xué)家在內(nèi)的社會(huì)各界精英參加。

在物色超級(jí)名模時(shí),他們看中了斯洛文尼亞的選美皇后、現(xiàn)年22歲的艾麗絲?姆勒姬。

電視臺(tái)專門邀請(qǐng)幾位著名科學(xué)家精心設(shè)計(jì)了一套智力競(jìng)賽題,包括邏輯測(cè)驗(yàn)、空間感測(cè)驗(yàn)、數(shù)學(xué)測(cè)驗(yàn)以及解決問題的能力測(cè)驗(yàn)。經(jīng)過一番激烈較量,結(jié)果卻令主辦者大吃一驚:艾麗絲竟然是一個(gè)聰明絕頂?shù)呐?,她的智商高達(dá)156,超過參加節(jié)目的核物理學(xué)家。

老愛取悅別人是一種毛病

你是否有時(shí)在答應(yīng)某件事或某個(gè)人后又后悔了呢?那你可能患了取悅別人的毛病。無法說不,是一種控制力差的表現(xiàn)。因此按照我們的忠告去做,可以重新得到對(duì)自己時(shí)間的控制。

確定界線我們需要明確的界線以確定我們?cè)诤翁幗Y(jié)束和從何處開始。如果你覺得很難說不,那你的界線可能是動(dòng)搖不定的。你可能太在乎他人了??紤]你自己的需要,并在外表上也要做到。要記住,你有一切權(quán)利說“不”。

在工作時(shí)說“不”你本來計(jì)劃晚上出去娛樂,而你的老板要你加班處理文件,你怎么辦?用“三明治技術(shù)”說不――先說同意,然后說不,然后再說些同意的話。例如:“我應(yīng)該加班,但我今晚實(shí)在無法辦,我明天早一點(diǎn)上班替你辦,怎么樣?”

對(duì)家人和朋友說“不”拒絕自己親近的人可能很難,但這仍然不意味著你在任何時(shí)候都要說是。如果你的家人想要來看你而你又有別的安排,你必須確定界線。例如,可以對(duì)父母說:“是的,我非常希望馬上就見到你們,但是這個(gè)周末不行了。下個(gè)周末怎么樣?”他們可能會(huì)很失望,但是他們并不是非本周來看你不可,改在下周其實(shí)無所謂。

學(xué)會(huì)說不,并享用你所得到的剩余的時(shí)間、精力和空間。如果你辦不到,只是為了取悅別人而勉強(qiáng)答應(yīng),其結(jié)果往往很糟糕。請(qǐng)記住,一味地取悅別人,是一種心理病。(摘自《英語沙龍》)

研究顯示:腦部差異致男女行為能力有別

為什么男性更擅長邏輯推理,而女性則在保持身體平衡方面優(yōu)于男性?葡萄牙科學(xué)家的研究表明,由于男性與女性的大腦結(jié)構(gòu)存在差異,造成他們?cè)谛袨槟芰ι细饔兴L,該研究為教育領(lǐng)域有關(guān)“因材施教”的探索提供了一定的科學(xué)參考。

篇5

2012這個(gè)末日論漫天飛舞的年份里,歐洲核子研究中心傳出一個(gè)很實(shí)在的消息;大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(lhc)捕獲了非常類似希格斯玻色子的信號(hào)。希格斯場(chǎng)是物質(zhì)質(zhì)量的來源,希格斯玻色子如果被確證,那楊振寧一米爾斯規(guī)范場(chǎng)理論的標(biāo)準(zhǔn)模型將畫下·個(gè)完美的句號(hào)。預(yù)言這個(gè)粒子的希格斯老爺爺已經(jīng)80多歲了,很多人都期待著他成為今年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的最終贏家。

結(jié)果有些出入意料,希格斯老爺爺遺憾落選,獎(jiǎng)項(xiàng)授予美國的大衛(wèi)·維蘭德(david j.wineland)和法國的塞爾日·阿羅什(serge haroche)。這兩名實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家在過去20多年的研究中開創(chuàng)了測(cè)量與操縱單個(gè)量子系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法。阿羅什的實(shí)驗(yàn)方法是用原子測(cè)量單個(gè)光子,而維蘭德的實(shí)驗(yàn)是用激光控制單個(gè)離子。他本文由收集整理們都反復(fù)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),并發(fā)表了大量論文。

科學(xué)背景

高中物理講過,原子中間是一個(gè)極小的原子核,外圍是電子,不過原子層次的物理現(xiàn)象沒法用牛頓的經(jīng)典力學(xué)解釋,為了說清楚原子的事兒,物理學(xué)家們創(chuàng)立了量子理論。這個(gè)理論認(rèn)為物質(zhì)粒子也具有波的性質(zhì);粒子也不像皮球那樣缺乏個(gè)性地沿著確定的路徑運(yùn)動(dòng),而是可以同時(shí)處于多種狀態(tài),循著無窮多的任意路徑達(dá)到最終狀態(tài)。物理過程必須考慮所有可能路徑的總匯。

量子理論雖然如天書,卻是微觀世界真實(shí)的客觀規(guī)律。它不但用于原子能級(jí)、光譜、半導(dǎo)體、超導(dǎo)等現(xiàn)象,也被用于化學(xué)、生物等領(lǐng)域,還用來計(jì)算分子結(jié)構(gòu)以及解釋生物化學(xué)過程。沒有量子理論,孰不會(huì)有晶體管、集成電路、激光,也就不會(huì)有計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)通訊??梢哉f,量子的宏觀應(yīng)用已經(jīng)使人類從電氣時(shí)代進(jìn)入了微電子時(shí)代。

暈死人的量子世界

維蘭德來自于美國加州,中學(xué)時(shí)并不是最優(yōu)秀學(xué)生,在高中最后一年才對(duì)物理產(chǎn)生了興趣。大學(xué)原本讀的數(shù)學(xué)專業(yè),后來才改學(xué)物理,拿到物理博士學(xué)位后在美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所當(dāng)研究員。他在那里干了37年,主要研究用離子束縛(iontrap)探索量子世界。

維蘭德與阿羅什的研究是直接操控并測(cè)試單個(gè)粒子的量子系統(tǒng)。對(duì)于維蘭德的實(shí)驗(yàn),他的方法是用電場(chǎng)把單個(gè)離子(如汞離子)限制在一個(gè)勢(shì)阱(可以把它想象成一個(gè)無

轉(zhuǎn)貼于

形牢籠)內(nèi),就像用磁場(chǎng)把磁懸浮列車懸在空中一樣。這個(gè)離子在勢(shì)阱里只能來回運(yùn)動(dòng),無法逃逸出去。

被束縛在勢(shì)阱里的離子整體只能來回振動(dòng)(你可以理解為折返跑),而離子內(nèi)部的電子也有不同的能級(jí)。這個(gè)振動(dòng)的能量是量子化的,也就是一級(jí)一個(gè)臺(tái)階,只能在不同的能級(jí)之間跳躍。離子內(nèi)部的能量也是量子化的,也是一級(jí)一個(gè)臺(tái)階。

維蘭德的秘訣是調(diào)節(jié)激光的頻率,迫使離子內(nèi)部能級(jí)跳上一個(gè)臺(tái)階的同時(shí)讓它的振動(dòng)能級(jí)跳下一階,這樣離子就會(huì)從內(nèi)部高能級(jí)回落到低能級(jí),不斷重復(fù)下去達(dá)到降低振動(dòng)能級(jí)的效果,使離子處于運(yùn)動(dòng)能量最低的狀態(tài)。離子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷的時(shí)候釋放的能量轉(zhuǎn)換為一個(gè)光子,而光子的頻率正比于它的能量。在固體與氣體中,原子能級(jí)躍遷時(shí)的發(fā)光受到其他原子以及自身運(yùn)動(dòng)的影響,導(dǎo)致頻率的擾動(dòng)。而單個(gè)孤立的離子則不受這些因素的干擾,因而可以實(shí)現(xiàn)很高的頻率精度。在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,通過不同的激光對(duì)離子照射,使它同時(shí)處于兩個(gè)量子狀態(tài)——這就是量子力學(xué)里“薛定諤的貓”,而且進(jìn)行了相應(yīng)的測(cè)量。在更為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)中,三個(gè)離子形成量子纏繞狀態(tài),構(gòu)成三個(gè)可以用于量子計(jì)算的量子位元(qubit)……過去對(duì)量子力學(xué)的檢驗(yàn)大多是基于統(tǒng)計(jì)結(jié)果,而通過對(duì)單個(gè)離子的精準(zhǔn)控制,維蘭德等人的各種實(shí)驗(yàn)與測(cè)量直接從微觀層次驗(yàn)證了量子力學(xué)。

阿羅什與維蘭德殊途同歸。他的實(shí)驗(yàn)是通過兩面鏡子來回反射把光子關(guān)進(jìn)一個(gè)空腔,通過測(cè)量這些光子對(duì)高能級(jí)原子的影響得出光子的量子信息。

應(yīng)用與展望

篇6

關(guān)鍵詞:物理學(xué)史;興趣;實(shí)驗(yàn)教學(xué);人生觀;教育價(jià)值

中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2013)2(S)-0014-3

《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出,高中物理的課程目標(biāo)是旨在提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),從“知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀”三個(gè)維度來培養(yǎng)學(xué)生。而物理學(xué)史對(duì)實(shí)現(xiàn)新課程的三維目標(biāo)發(fā)揮著不可替代的功能。物理學(xué)史體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識(shí)物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程,在物理教學(xué)中通過展現(xiàn)歷史上物理學(xué)家探索物理世界奧秘的艱辛歷程。可以讓學(xué)生從物理學(xué)發(fā)展的歷史中領(lǐng)悟到科學(xué)的本質(zhì)、人性、思想、方法和精神,從而全面提高學(xué)生的人文素質(zhì)、科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新素質(zhì)和思想素質(zhì)。因此應(yīng)該重視物理學(xué)史在新課程改革中的應(yīng)用,充分發(fā)揮物理學(xué)史的現(xiàn)代教育價(jià)值。

一本物理教科書實(shí)際上就是一部物理學(xué)發(fā)展史的縮影。在新課標(biāo)下的物理教學(xué)中加強(qiáng)物理學(xué)史教育,展現(xiàn)歷史上物理學(xué)家探索物理世界奧秘的艱辛歷程,以其中的歡樂、困惑、驚奇和哲理去感染學(xué)生。把物理知識(shí)的邏輯展開與物理學(xué)認(rèn)識(shí)的歷史發(fā)展有機(jī)結(jié)合起來,將物理教學(xué)過程設(shè)計(jì)成“凝固的文化激活”的過程,讓文化傳播和學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化成為歷史上的創(chuàng)造者與今天的學(xué)習(xí)者之間的對(duì)話。讓學(xué)生以物理學(xué)家認(rèn)識(shí)世界的本來面目去認(rèn)識(shí)世界,確立物理學(xué)的歷史意識(shí),這將是一件很有意義的工作。

1 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。樹立勇于探索的獻(xiàn)身精神

將科學(xué)理論的建立,科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程,科技發(fā)明對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)用生動(dòng)事例展示給學(xué)生。并通過了解物理學(xué)家的生平、各學(xué)派間的爭(zhēng)端以及尚未解開的物理課題來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,讓學(xué)生從中學(xué)到物理學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)的思維方法,不斷提高自身的科學(xué)素質(zhì)、養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

例如伽利略在教堂里面對(duì)擺動(dòng)的吊燈注目凝想;阿基米德在澡盆中頓悟浮體規(guī)律;愛迪生坐在雞窩里“孵蛋”;少年時(shí)代的愛因斯坦陷入“追光”問題的深思……等等傳說,我們?cè)谖锢斫虒W(xué)中未嘗不可運(yùn)用類似的史料來讓科學(xué)家“現(xiàn)身說法”,這對(duì)新課的引入、重點(diǎn)難點(diǎn)的突破、后進(jìn)學(xué)生的激勵(lì)都是大有裨益的。比如,在講述磁現(xiàn)象時(shí),我們就可用孩提時(shí)代的愛因斯坦在看過父親拿來的一只羅盤后,便喚起他探索自然奧秘的好奇心、“打破砂鍋問到底”的求知精神,以之誘導(dǎo)學(xué)生透過物理現(xiàn)象,尋求其本質(zhì)規(guī)律。又如。1820年奧斯特所做的著名的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn),在過去很長一段時(shí)間內(nèi)被誤傳為一次“偶然的機(jī)遇”。其實(shí),這正是奧斯特在統(tǒng)一自然力思想的啟迪下孜孜以求的必然結(jié)果。若無濃厚的興趣和堅(jiān)強(qiáng)的毅力是難以成功的,此例同樣能給學(xué)生以深刻的啟發(fā)和教育。

2 讀史使人明智,激發(fā)愛國熱情

英國哲學(xué)家培根的名言:“讀史使人明智?!睂?duì)于現(xiàn)在的高中生,在學(xué)校教育中他們吸收了科學(xué)的知識(shí),但常常沒有體會(huì)到科學(xué)的思想和精神,而無法體會(huì)科學(xué)的真諦和魅力,對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)表現(xiàn)為無動(dòng)于衷。所以若能引導(dǎo)學(xué)生回顧科學(xué)的歷史,在學(xué)習(xí)和接受科學(xué)知識(shí)的同時(shí)接受科學(xué)的思想和精神,從而變得深思熟慮、深謀遠(yuǎn)慮。

我國是世界四大文明古國之一,在物理學(xué)的理論和實(shí)踐方面有著輝煌的成就。例如,在理論著作中,《墨經(jīng)》對(duì)力學(xué)、光學(xué)的論述;《天工開物》關(guān)于簡(jiǎn)單機(jī)械的記述;《夢(mèng)溪筆談》對(duì)磁角的論述等在當(dāng)時(shí)都是遙遙領(lǐng)先于世界各國,就是在今天仍有參考價(jià)值。在實(shí)用技術(shù)方面,更是不勝枚舉。指南針、地球儀、渾天儀、船閘、石拱橋、火箭等,都是我國最早發(fā)明的。還有中國古籍《尚書緯-考靈曜》中關(guān)于相對(duì)性概念的敘述“地恒動(dòng)而人不知,譬如人在大舟中閉牖而坐,舟行而人不覺?!本驮缬谫だ躁P(guān)于封閉船艙內(nèi)發(fā)生的力學(xué)現(xiàn)象的一段描述至少約一千五百余年。又如,高一學(xué)生學(xué)過牛頓三大定律后,深為牛頓的驚人成就所拜服,倘若物理教師能針對(duì)學(xué)生的這種贊佩心理而引出遠(yuǎn)在兩千年以前墨翟所著《墨經(jīng)》一書中早有“力,形之所以奮也”(形,指物體,奮就是加速的意思),“力,重之謂”(物體有重量,是力的表現(xiàn)之一)等論述,即令學(xué)生嘆為觀止,強(qiáng)烈的民族自豪感將油然而生。介紹我國在物理學(xué)方面對(duì)世界的杰出貢獻(xiàn)??梢允箤W(xué)生了解祖國古代燦爛文化,激發(fā)他們的民族自尊心和自豪感。以我們祖先在物理學(xué)方面的真知灼見,以及解放后我國物理學(xué)突飛猛進(jìn)發(fā)展的偉大成就對(duì)學(xué)生進(jìn)行開導(dǎo),兼而能收到愛國主義教育,振奮民族精神之效。在我國古代文明的智慧寶庫里,關(guān)于這方面的史料是異常豐富的。

3 展示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)操作技巧,重視實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位和作用

物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)??v橫物理學(xué)史,每一個(gè)理論的產(chǎn)生與發(fā)展都是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,而每一次物理學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷的理論上的大綜合和大統(tǒng)一,都伴隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)思想的進(jìn)步。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要說明實(shí)驗(yàn)的背景、條件、手段、方法和過程,更要闡明實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想和研究處理問題的方法、闡明實(shí)驗(yàn)與理論的關(guān)系以及實(shí)驗(yàn)所做出的重大歷史貢獻(xiàn),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)研究的最重要的工具,是物理實(shí)踐活動(dòng)的最重要的手段,領(lǐng)悟到物理實(shí)驗(yàn)對(duì)物理理論的產(chǎn)生、發(fā)展和驗(yàn)證都有決定性的作用,從而深切理解實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位和作用。

例如電磁感應(yīng)現(xiàn)象的教學(xué),教師可提供給學(xué)生一些實(shí)驗(yàn)器材。將教學(xué)過程設(shè)計(jì)成為學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自主選擇器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、自主尋找產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,讓他們像科學(xué)家那樣去思考、探究和遭受曲折,同時(shí)適當(dāng)介紹物理學(xué)史上的曲折歷程使學(xué)生領(lǐng)悟探究過程的艱辛和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)不久,安培、科拉頓和法拉第等科學(xué)家都相繼提出了利用磁產(chǎn)生電的設(shè)想,但他們開始都未意識(shí)到這是個(gè)“動(dòng)態(tài)”效應(yīng)。安培認(rèn)為,只要在導(dǎo)體附近有一強(qiáng)電流或強(qiáng)磁體,導(dǎo)體中就會(huì)感應(yīng)出電流,他進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)但沒有成功。法拉第在很長一段時(shí)間內(nèi)的想法與安培的想法大致是一樣的,他做的許多實(shí)驗(yàn)都失敗了。直到1881年8月以后,才意識(shí)到這可能是一種“動(dòng)態(tài)”效應(yīng),終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。而克拉頓在法拉第發(fā)現(xiàn)之前,曾做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):他把一個(gè)螺線管與電流計(jì)相連接,為了避免實(shí)驗(yàn)時(shí)磁鐵對(duì)電流計(jì)指針的影響,他將電流計(jì)放在另一個(gè)房間。實(shí)驗(yàn)時(shí),他將磁鐵插入或抽出線圈以后,再跑到另一個(gè)房間去觀察電流計(jì)指針的變化,結(jié)果當(dāng)然什么也看不到了。他哪里知道,就在他從一個(gè)房間跑到另一個(gè)房間的過程中,電流計(jì)的指針早已恢復(fù)原狀了。在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)上述歷史探究過程的再探究,學(xué)生對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的“動(dòng)態(tài)”效應(yīng)的理解就更為深刻了。

4 追尋科學(xué)家的足跡。獲取研究的方法

物理學(xué)的思想和方法是在物理學(xué)發(fā)展過程中,在物理學(xué)家長期的科學(xué)實(shí)踐中,逐步摸索、積累、形成和發(fā)展起來的,是人類智慧的結(jié)晶。它已經(jīng)滲透到許多學(xué)科的研究中去,成為現(xiàn)代科學(xué)研究和處理問題的重要思想和方法。學(xué)生了解和掌握這些思想和方法,對(duì)于今后從事任何研究和工作,對(duì)于解決和處理各種問題,都是很有用的,是終生受益的。

例如伽利略通過邏輯推理和實(shí)驗(yàn)方法發(fā)現(xiàn)了自由落體定律、利用理想斜面實(shí)驗(yàn)的方法得到了慣性定律;牛頓用實(shí)驗(yàn)觀察方法和歸納方法研究光的色散現(xiàn)象、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和綜合方法得到萬有引力定律和力學(xué)三定律:庫侖和歐姆分別運(yùn)用類比研究方法得到了庫侖定律和歐姆定律:愛因斯坦運(yùn)用直覺思維和理想實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)立了相對(duì)論等等。通過展現(xiàn)物理學(xué)家揭開自然界之謎和艱難的探索歷程,使學(xué)生感受到他們用有效的方法一步一步地掀開遮蔽真理的神秘面紗的那種科學(xué)發(fā)現(xiàn)的震撼與激動(dòng),從身臨其境的體驗(yàn)感知中,獲得科學(xué)方法論思想的熏陶與升華。

5 了解物理學(xué)發(fā)展過程,學(xué)會(huì)批判繼承和發(fā)展創(chuàng)新

物理學(xué)發(fā)展的歷史向我們昭示了這樣一條真理:有懷疑的思考,即力求以發(fā)展、變化、聯(lián)系的思想為標(biāo)準(zhǔn)來裁決和審視一切科學(xué)假說與科學(xué)理論。不迷信權(quán)威,這是科學(xué)能不斷向前發(fā)展的動(dòng)力。然而在現(xiàn)實(shí)的物理教學(xué)中,在紛至沓來的新概念、新術(shù)語、新公式、新定律面前,學(xué)生逐漸形成了這樣的觀念:這就是真理,學(xué)習(xí)它、記住它。久而久之,歷史性的、進(jìn)化著的科學(xué)理論被神圣化、教條化。這種以灌輸為目的的教學(xué)不自覺地剝奪了學(xué)生的懷疑和批判精神,致使大多數(shù)學(xué)生對(duì)科學(xué)家和科學(xué)理論永遠(yuǎn)懷著一種崇敬心情。這種心情扼殺了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的積極性,從而抑制了學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。

在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中,有許多史實(shí)向我們表明,物理學(xué)家的批判精神,是促使物理學(xué)向前發(fā)展的動(dòng)力,如伽利略對(duì)亞里士多德的懷疑和批判,了錯(cuò)誤的落體定律和強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)定律,得出了慣性定律,為牛頓力學(xué)的建立打下了理論基礎(chǔ);愛因斯坦拋棄了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀,得出了相對(duì)論;普朗克否定了傳統(tǒng)的能量是連續(xù)的觀點(diǎn),得出了量子論……在物理教學(xué)中滲透這些物理學(xué)批判性發(fā)展的精彩事例,能促使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣,提高善于提出科學(xué)問題的靈性和聰慧,使他們的思想沉浸在好奇之中。沒有任何一個(gè)物理學(xué)理論可以被看作是最終完美的,因?yàn)樗膬?nèi)容的有限性總是和可能觀察到的無限豐富多樣性相對(duì)立,人們?cè)谝欢l件下對(duì)物理學(xué)的認(rèn)識(shí)只能是近似的、相對(duì)的。這種有意識(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行辨證唯物主義真理觀的教育。能清除學(xué)生對(duì)物理學(xué)知識(shí)絕對(duì)化、僵化的理解,也可以防止學(xué)生不加限制地機(jī)械搬用物理定律、公式去解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

6 彌補(bǔ)傳統(tǒng)物理教學(xué)的人文缺陷,教導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀回報(bào)社會(huì)

在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中,注重的是知識(shí)的傳授和技能訓(xùn)練,所謂的“上課教條條、課后背條條、回家用條條、考試考條條”,就是這種教育的真實(shí)寫照。而新課程改革在觀念上更注重知識(shí)面的拓展,注重學(xué)生探究能力的培養(yǎng),關(guān)注將人文的因素滲透到其中。美國物理學(xué)家和物理教育家拉比認(rèn)為:“只有把科學(xué)和人文融為一體,我們才能期望達(dá)到與我們時(shí)代和我們這一代相稱的智慧的頂點(diǎn)。”

物理學(xué)的發(fā)展與哲學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科都具有密切關(guān)系。在物理學(xué)的發(fā)展歷程中,如果沒有對(duì)數(shù)。開普勒難以建立開普勒三定律;沒有微積分,牛頓就難以得到萬有引力定律;沒有統(tǒng)計(jì)學(xué),無法發(fā)展分子運(yùn)動(dòng)論;奧斯特是受康德哲學(xué)的啟發(fā),堅(jiān)信電力和磁力有共同的根源,才發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)等。在教學(xué)中介紹這些相關(guān)的歷史案例,有利于使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)知識(shí)及其發(fā)展與其它學(xué)科知識(shí)有著密切的聯(lián)系。

物理學(xué)的發(fā)展對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也產(chǎn)生巨大影響。特別是近代以來歷次物理學(xué)重大進(jìn)展通過技術(shù)革命為中介轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,從而推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,并最終引發(fā)社會(huì)革命。從蒸汽時(shí)代到電力時(shí)代、電子和原子能時(shí)代以至現(xiàn)今的信息時(shí)代的生動(dòng)歷史,更會(huì)使學(xué)生深刻了解科學(xué)技術(shù)的巨大社會(huì)功能。同時(shí),也要讓學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)進(jìn)步所帶來的負(fù)面效應(yīng),如環(huán)境污染、生態(tài)失調(diào)、自然資源過度消耗以及最初以殺人武器出現(xiàn)的原子彈等等,體會(huì)到科學(xué)技術(shù)的“雙刃劍效應(yīng)”。

居里夫人和她的女兒長期從事核物理研究,將自己畢生的精力奉獻(xiàn)給了科學(xué)事業(yè)和自己的祖國,并三次獲得了諾貝爾獎(jiǎng),最后均因長期接觸放射物質(zhì)而死于白血病,因而人文精神也可以說是一種獻(xiàn)身精神。人文精神還體現(xiàn)為團(tuán)結(jié)、合作、民主的精神,曾任卡文迪什實(shí)驗(yàn)室主任的湯姆孫總是把他所知道的和所能想到的全部告訴助手和學(xué)生,甚至把他自己設(shè)計(jì)的方案無代價(jià)的給予學(xué)生,在他任期內(nèi)共培養(yǎng)了84位物理學(xué)教授,27名英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者7人。教學(xué)中將這些物理學(xué)史內(nèi)容與物理知識(shí)相融合,其中蘊(yùn)涵的科學(xué)家充滿人文主義的態(tài)度和精神將激起學(xué)生心靈的震撼。

物理學(xué)發(fā)展史是一幅理論與實(shí)驗(yàn)交叉、失敗與成功并存、邏輯與非邏輯思維并用的豐富多彩的畫面,是一部跌宕起伏、曲折前進(jìn)的英雄樂章。物理學(xué)家的生平事跡、高尚情操、成功與挫折、智慧與幽默、分歧與爭(zhēng)論,物理學(xué)思想與方法的演變、物理學(xué)發(fā)展跳動(dòng)的脈搏,都可以喚起學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和奮發(fā)向上的激情,引起濃厚的興趣和積極的思考。物理學(xué)史將會(huì)把科學(xué)家在探索過程中的智慧之光帶給學(xué)生,從而為科學(xué)而獻(xiàn)身。

參考文獻(xiàn):

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篇7

要實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)和創(chuàng)新教育的結(jié)合,教師首先要強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí),從根本上更新教育觀念。培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維,在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力,特別是要培養(yǎng)學(xué)生敢于大膽質(zhì)疑,有旺盛的求知欲,有強(qiáng)烈的好奇心,有豐富的想象力;激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲,鼓勵(lì)獨(dú)創(chuàng)性與多樣性;培養(yǎng)不盲從教師,不盲從教材,不迷信權(quán)威的思維品質(zhì)。教師在備課過程中,要有意識(shí)地滲透創(chuàng)新教育思想。

在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的具體途徑有很多種,下面略加舉例:

一、適當(dāng)介紹該學(xué)科發(fā)展的昨天,喚起學(xué)生創(chuàng)新的愉悅;適當(dāng)介紹該學(xué)科發(fā)展的今天,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的需求;適當(dāng)介紹該學(xué)科發(fā)展的明天,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的思考。

物理學(xué)習(xí)中回顧一段物理學(xué)史,再現(xiàn)探索歷程,有條件時(shí)動(dòng)手操作當(dāng)時(shí)條件下的實(shí)驗(yàn),模仿當(dāng)時(shí)物理學(xué)家在研究中的思考過程,讓學(xué)生感受到物理學(xué)家用有效的方法一步步揭示物理奧秘的與激動(dòng),接受科學(xué)態(tài)度和優(yōu)良品質(zhì)的熏陶,這實(shí)質(zhì)就是一個(gè)領(lǐng)會(huì)創(chuàng)新思想、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的過程,有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新品質(zhì)。

例如,在學(xué)習(xí)“電流的磁效應(yīng)”內(nèi)容時(shí),介紹奧斯特電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程。人類很早就發(fā)現(xiàn)電與磁之間存在著許多相似性,直到19世紀(jì)初,一些科學(xué)家還斷言:電與磁除了表面的一些相似性之外,兩者在本質(zhì)上沒有任何聯(lián)系。而丹麥物理學(xué)家奧斯特堅(jiān)信:電和磁之間應(yīng)該存在聯(lián)系。起初他認(rèn)為電流與磁極的作用沿著電流的方向,但按照這個(gè)思路所做的實(shí)驗(yàn)沒有成功。在一次有關(guān)電和磁演講中,他偶然把導(dǎo)線和磁針平行,接通電源后,發(fā)現(xiàn)了小磁針轉(zhuǎn)動(dòng),這一現(xiàn)象給當(dāng)時(shí)的聽眾沒有留下什么深刻印象,但卻使奧斯特激動(dòng)萬分,他連續(xù)進(jìn)行了三個(gè)月的試驗(yàn)研究,終于提出了電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)的理論。接著創(chuàng)新意識(shí)使法拉第進(jìn)一步猜測(cè)磁也應(yīng)該能產(chǎn)生電流,經(jīng)過十年的研究,電磁感應(yīng)現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn),從此電和磁的研究成為一個(gè)新興學(xué)科:電磁學(xué)。

二、開展創(chuàng)新教育,一定要發(fā)揮課堂教學(xué)的主渠道作用,把創(chuàng)新教育貫穿于課堂教學(xué)中。

1. 注重課堂氛圍的營造,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的情感

(1)把激情帶入課堂,使學(xué)生產(chǎn)生創(chuàng)新的興趣

興趣,一般是指熱切地追求知識(shí)或從事某種活動(dòng)的外顯性意向。愛因斯坦曾經(jīng)講過:以自己對(duì)本學(xué)科的熱情喚起學(xué)生對(duì)知識(shí)的愉悅,這是教師的最高本領(lǐng)。不難想象,如果學(xué)生對(duì)知識(shí)興趣不大,決不會(huì)主動(dòng)參與學(xué)習(xí)和創(chuàng)造。因此,教師要充分利用對(duì)新課導(dǎo)言的精心設(shè)計(jì)和科學(xué)巧妙的設(shè)疑,引而不發(fā)的教學(xué)技巧,來促使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的創(chuàng)新興趣。

(2)把鼓勵(lì)帶進(jìn)課堂,使學(xué)生受到創(chuàng)新的激勵(lì)

社會(huì)學(xué)原理告訴我們:要想讓人們重復(fù)某個(gè)行為,最好的辦法就是鼓勵(lì)。沒有什么比指責(zé)更能傷害人的創(chuàng)造性。因而,教師在課堂教學(xué)中要善于用眼神、語調(diào)、微笑表達(dá)對(duì)學(xué)生的鼓勵(lì)和期待。即使對(duì)學(xué)生不成熟的觀點(diǎn),也要給予大膽肯定,而不要加以指責(zé)。

2. 注重教學(xué)方法的優(yōu)化,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

(1)利用概念,廣聯(lián)博引,培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的邏輯性

任何一門學(xué)科都有自己系統(tǒng)的概念。邏輯思維一般都是憑借概念,通過聯(lián)想、分析、比較、概括進(jìn)行合乎邏輯推理的思維活動(dòng)。而概念的形成往往都要經(jīng)過由感性到理性、由表及里、由淺入深這一過程,因而,教師可利用本學(xué)科概念,按照知識(shí)體系,遵循客觀規(guī)律,應(yīng)用邏輯關(guān)系,指導(dǎo)學(xué)生綜合分析,合理推斷,使學(xué)生學(xué)會(huì)推理,逐步掌握邏輯思維方法,提高學(xué)生的邏輯思維能力。這樣,既有利于學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的系統(tǒng)性,又有利于學(xué)生開拓思路。

(2)課題牽引,聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的探索性

思維品質(zhì)的探索性,是指善于從多角度追本溯源,尋根問底,討論分析,解決疑難。這種良好的思維品質(zhì),有利于創(chuàng)造性思維的形成。教師可尋找一些與社會(huì)、生活等聯(lián)系緊密的課題,帶領(lǐng)學(xué)生一起攻關(guān),這既理論聯(lián)系實(shí)際,又利用實(shí)際問題開發(fā)學(xué)生智力,激勵(lì)創(chuàng)新意志。

三、教師要注重物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不僅要讓學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體做法,掌握一些基本的實(shí)驗(yàn)技能,還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)研究物理問題的實(shí)驗(yàn)方法,為培養(yǎng)他們的物理創(chuàng)新能力打下良好基礎(chǔ)。如常用的間接測(cè)量實(shí)驗(yàn)方法、控制條件實(shí)驗(yàn)方法、以大量小實(shí)驗(yàn)方法等。教師通過選擇典型的實(shí)驗(yàn),通過多種實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、討論和辨析來培養(yǎng)學(xué)生的物理創(chuàng)新能力。

例如,選修3—1中“電阻定律”,我沒有因?yàn)檫@是一節(jié)選學(xué)內(nèi)容,不屬于考試范圍,而放棄這一與我們?nèi)粘I罹o密聯(lián)系的物理知識(shí)點(diǎn)。我努力嘗試用新的教學(xué)設(shè)計(jì)思想,這一次甚至沒有給予學(xué)生明確的指導(dǎo)和暗示,而是讓他們通過一些熟悉的現(xiàn)象,自己去猜想結(jié)論,然后自己設(shè)計(jì)方案開始實(shí)驗(yàn),再通過計(jì)算機(jī)幫助處理數(shù)據(jù),最后去驗(yàn)證結(jié)論。

篇8

 

一、強(qiáng)化學(xué)生積極的心理傾向、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性

理想是意志行動(dòng)的強(qiáng)大力量源泉,初中生正處在少年向青年的過渡時(shí)期,理想尚未形成。教學(xué)中應(yīng)抓住學(xué)生積極的心理傾向:對(duì)物理有好奇心,從實(shí)用角度想學(xué)到能應(yīng)用于日常生活的物理知識(shí)。他們常從物理的廣泛應(yīng)用和物理學(xué)家們?nèi)〉贸删偷膭?dòng)人事跡中受到鼓舞,在心理上萌發(fā)一種將來在科學(xué)上有所貢獻(xiàn)的愿望。

 

這些心理傾向,有利于理想的樹立。因此,教學(xué)中首先應(yīng)使學(xué)生這些積極的心理傾向得到滿足。如教學(xué)“壓強(qiáng)”時(shí),上課一開始,向?qū)W生提出:“圖釘?shù)囊活^為什么做成尖錐形?”并指出,“如果我們學(xué)好了壓強(qiáng),就能知道其中的道理了?!?/p>

 

學(xué)生頓感到驚訝,想不到小小的圖釘還有科學(xué)道理,隨即產(chǎn)生濃厚興趣。進(jìn)而學(xué)習(xí)壓強(qiáng)知識(shí),應(yīng)介紹它在生活中的應(yīng)用,使學(xué)生體會(huì)到物理和生產(chǎn)生活實(shí)際的關(guān)系,強(qiáng)化了學(xué)生積極的心理傾向。其次,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)介紹古今中外物理學(xué)家的故事,特別是選編一些反映我國現(xiàn)代化建設(shè)成就的物理問題,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到四化建設(shè)離不開物理,在心理上產(chǎn)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的更高要求,逐步樹立為實(shí)現(xiàn)四化振興中華而學(xué)好物理的遠(yuǎn)大理想,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性。

 

二、鼓勵(lì)學(xué)生克服困難,培養(yǎng)學(xué)生的堅(jiān)韌性

意志行動(dòng)是與克服困難相聯(lián)系的,離開困難,磨礪意志就會(huì)成為一句空話。

 

在教學(xué)中,當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)生困難時(shí),教師應(yīng)積極啟發(fā)誘導(dǎo),通過學(xué)生自己的力,獨(dú)立探索克服困難的方法和途徑。根據(jù)心理發(fā)展的情況,初中生的獨(dú)立意識(shí)很強(qiáng),肯于獨(dú)立鉆研,有一定的自學(xué)能力和自信心,尤其是初三年級(jí)學(xué)生,他們能看懂的內(nèi)容,不喜歡別人再講,自己會(huì)做的題不想問別人。為此,教師應(yīng)改進(jìn)教學(xué)方法,給他們提供獨(dú)立活動(dòng)、克服困難的機(jī)會(huì),鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立解決一些力所能及的問題,培養(yǎng)他們的堅(jiān)韌性。利用課余時(shí)間,讓學(xué)生閱讀一些物理學(xué)史,使學(xué)生的意志品質(zhì)從科學(xué)家們的頑強(qiáng)的意志和驚人的毅力中,受到熏陶和感染。

 

三、幫助學(xué)生排除心理障礙,培養(yǎng)學(xué)生的果斷性。

心理學(xué)研究表明,人的動(dòng)機(jī)有“趨避沖突”現(xiàn)象,“趨”是追求成功,“避”是回避失敗。彼此間發(fā)生矛盾,構(gòu)成內(nèi)心障礙,使外部行動(dòng)陷入欲于不能、欲罷不甘的狀態(tài),這是產(chǎn)生優(yōu)柔寡斷的心理原因,同時(shí)來自周圍環(huán)境非議的壓力也是產(chǎn)生優(yōu)柔寡斷的很重要的因素。如在回答問題或板演時(shí),由于過去未答好或出現(xiàn)錯(cuò)誤而遭受同學(xué)的嘲笑,故產(chǎn)生想答而不敢答、想做而不敢做的心理,久而久之就會(huì)“前怕狼,后怕虎”,畏縮不前,因此,教學(xué)中,教師不要急于回答,應(yīng)該在積極地啟發(fā)、誘導(dǎo)的基礎(chǔ)上,幫助學(xué)生分析出錯(cuò)的原因,鼓勵(lì)學(xué)生把甘苦、榮辱置之度外,丟掉“怕”字,大膽說出自己的想法。

 

四、幫助學(xué)生克服片面的個(gè)性特征,培養(yǎng)學(xué)生的自制力

學(xué)生的沖突行動(dòng)和消極情緒的產(chǎn)生,外因是來自家庭、社會(huì)中一些不良意志品質(zhì)的影響,內(nèi)因是學(xué)生未能充分認(rèn)識(shí)自身的片面?zhèn)€性特征,有的學(xué)生對(duì)自我弱點(diǎn)缺乏認(rèn)識(shí),在學(xué)習(xí)中對(duì)困難估計(jì)不足,認(rèn)為自己一學(xué)就會(huì),題目一看就知道該怎么做,表現(xiàn)在看書不認(rèn)真、練習(xí)時(shí)馬虎,這類學(xué)生屬“成功傾向型”;有的學(xué)生對(duì)自我優(yōu)勢(shì)缺乏認(rèn)識(shí),認(rèn)為物理知識(shí)太深,自己學(xué)不好,表現(xiàn)在課堂上怕老師提問、怕板演,練習(xí)時(shí)不敢做題,這類學(xué)生屬“失敗傾向型”,教學(xué)中針對(duì)不同的意志表現(xiàn),應(yīng)采取不同的措施。對(duì)“成功型”學(xué)生,不僅在解題、提問等方面要有量的要求,還應(yīng)在質(zhì)上提出較高要求,使他們受到質(zhì)的約束,而不敢草率從事;對(duì)“失敗型”學(xué)生,先要求他們?cè)谝欢〞r(shí)間內(nèi)完成一定量的簡(jiǎn)單題或回答顯而易見的提問,使他們體驗(yàn)到成功的快樂,增強(qiáng)自信心,再在質(zhì)上逐步提高要求。

篇9

一、兩種物理教育觀

中學(xué)物理教育的目標(biāo)是什么?盡管建國以來歷次教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱的說法不盡相同,其基本目標(biāo)都是要與其他學(xué)科和其他學(xué)校活動(dòng)一起,“培養(yǎng)有理想,有道德,有文化,有紀(jì)律的社會(huì)主義公民”(《全日制中學(xué)物理教學(xué)大綱》,1990年4月第二版)。但是,在實(shí)際工作中,兩種不同的實(shí)踐反映出來的卻是兩種不同的物理教育觀。多數(shù)人的作法實(shí)際是在努力把學(xué)生培養(yǎng)成為物理專業(yè)工作者,另一種則是力圖使物理課程在培養(yǎng)高素質(zhì)公民的過程中作出貢獻(xiàn)。

1. 兩種教育觀對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的不同認(rèn)識(shí)

中學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容分為重點(diǎn)知識(shí)、重要知識(shí)和一般常識(shí)。什么是重點(diǎn)知識(shí)?舉例來說,一般認(rèn)為牛頓第二定律是重點(diǎn)知識(shí)。1990年教學(xué)大綱(修訂本)在高一和高三兩次安排了牛頓第二定律的教學(xué)。按照現(xiàn)行高中課本,包括必修和選修兩部分內(nèi)容,牛頓第二定律和為這個(gè)定律做鋪墊及隨后鞏固的教學(xué)約達(dá)七、八課時(shí),若考慮到其后在學(xué)習(xí)牛頓第三定律及力學(xué)單位制時(shí)肯定要出現(xiàn)的有關(guān)第二定律的練習(xí),所占課時(shí)數(shù)還會(huì)大得多。關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)的三個(gè)公式的教學(xué)也有類似的情況。如果把這部分內(nèi)容所需的預(yù)備性知識(shí),例如力的分析,所用的教學(xué)時(shí)間也包括在內(nèi),所占課時(shí)會(huì)更多。至于高三總復(fù)習(xí),這部分內(nèi)容所用時(shí)間的比例就更大了。

高素質(zhì)公民的一個(gè)重要標(biāo)志是能夠適應(yīng)未來技術(shù)化的社會(huì)生活,但在實(shí)際生活中,很難想象在什么場(chǎng)合會(huì)用到“連接體”等高中物理中這類典型問題。即使將來從事科技工作,如果不是去作大、中學(xué)的物理教師,恐怕也很少需要在這樣的層次上去應(yīng)用牛頓第二定律。

產(chǎn)生上述問題的原因,是因?yàn)檫@些同志們認(rèn)為,在中學(xué)的有限課時(shí)內(nèi),應(yīng)該多學(xué)一些“主干知識(shí)”。所謂主干知識(shí),則是那些在物理學(xué)中影響全局的,掌握不好就無法進(jìn)一步學(xué)習(xí)的,也就是說,考慮得較多的是物理學(xué)科本身,而非公民素質(zhì)的需要。

不適當(dāng)?shù)貜?qiáng)調(diào)本學(xué)科的主干知識(shí),占用了較多的教學(xué)時(shí)間,使得我國物理教學(xué)內(nèi)容過窄、過舊,不利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的提高。

英美的教育制度不像我們這樣整齊劃一,學(xué)生在高中階段可以自己決定是否學(xué)習(xí)物理課或者學(xué)習(xí)哪種類型的物理課。他們有若干物理教學(xué)大綱(或考試大綱)和很多種物理教科書,各具特色,側(cè)重點(diǎn)不同,可供師生選擇。以美國一本有名的CONCEPTUAL PHYSICS為例,關(guān)于牛頓第二定律,書中只有一個(gè)由力和質(zhì)量直接計(jì)算加速度的例題,章后也只有一個(gè)這樣的計(jì)算性習(xí)題;但是這本書卻較為深入地分析了有空氣阻力時(shí)落體的運(yùn)動(dòng),包括降落傘的作用等實(shí)際問題,這類內(nèi)容在實(shí)際生活中有重要應(yīng)用,卻是我們的課本中所沒有的,原因是這類問題派生于牛頓定律,況且由于中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)所限,不能進(jìn)行“深入的、定量的”研究。

附帶說一下,英美也有一些旨在培養(yǎng)未來物理學(xué)家的中學(xué)物理課本,但是這些課本在牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)定律、力的分析等老問題中并沒有像我們這樣下功夫,他們用全新的現(xiàn)代物理的觀點(diǎn)研究物理學(xué),其實(shí)這才是培養(yǎng)物理學(xué)家的道路。這個(gè)問題不在本文深入討論。

2.對(duì)于應(yīng)用性知識(shí)在物理課程中的作用,兩種教育觀有不同的認(rèn)識(shí)

物理學(xué)是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的學(xué)科,沒有物理學(xué)就不會(huì)有我們今天的文明生活,這一點(diǎn)沒有爭(zhēng)議。拿我國90年代的課本和50年代的相比,可以看到聯(lián)系各種產(chǎn)業(yè)和日常生活的例子大大增加了。在九年義務(wù)教育物理教學(xué)大綱(1992年頒布)規(guī)定的教學(xué)目的中,物理知識(shí)的應(yīng)用和物理知識(shí)本身是同等重要的。這些都是很大的進(jìn)步。本文要談的問題是,在不同的教育觀的支配下,在課程、教材和教學(xué)中,對(duì)于物理課程中應(yīng)用性知識(shí)的處理是不同的。

科學(xué)素質(zhì),作為公民素質(zhì)的重要組成部分,不僅指較為豐富的科學(xué)知識(shí),而且包括把這些知識(shí)應(yīng)用到日常生活和本職工作中的能力。教學(xué)中的應(yīng)用性實(shí)例有多種作用,第一,給學(xué)生指出,在實(shí)際生活中,什么地方用到了這些知識(shí);第二,這些實(shí)例是一些示范,讓學(xué)生看到,怎樣使理論中的公式、條文和現(xiàn)實(shí)生活中的問題相互溝通;第三,向?qū)W生展示科學(xué)技術(shù)對(duì)于人類社會(huì)的意義。我們制定大綱、編寫課本和進(jìn)行教學(xué)的人,大多是物理專業(yè)出身,在工作中常常不自覺地要把學(xué)生復(fù)制成我們自己,因此,往往把應(yīng)用實(shí)例處理成詮譯理論的工具,好像在物理學(xué)中只有系統(tǒng)的理論才是最重要的,因而不能全面發(fā)揮教材中應(yīng)用性實(shí)例的作用。這種認(rèn)識(shí)和在它支配下的教育實(shí)踐是和素質(zhì)教育的精神相悖的。

義務(wù)教育物理教學(xué)大綱把知識(shí)的應(yīng)用規(guī)定為教學(xué)目的之一,為了貫徹這一規(guī)定,進(jìn)一步體現(xiàn)素質(zhì)教育的精神,在九年義務(wù)教育初中物理課本中,編者嘗試了從兩個(gè)方向建立物理理論和實(shí)際應(yīng)用之間的聯(lián)系:過去的習(xí)慣是講過一段理論之后講一講理論的應(yīng)用,以說明理論的重要意義;現(xiàn)在在保留這種形式的同時(shí),也從另一個(gè)方向上加強(qiáng)了理論和應(yīng)用之間的聯(lián)系,即抓住了一些場(chǎng)合,從實(shí)際問題出發(fā),向?qū)W生介紹怎樣在實(shí)際問題中找出科學(xué)道理,以深化對(duì)于問題的認(rèn)識(shí)并進(jìn)一步解決問題。在義務(wù)教育物理課本第二冊(cè)中較多地作了這種嘗試。在這些嘗試中,有的需要綜合運(yùn)用某些物理知識(shí),如“生活用電”,有的要求講清原理,如“熱機(jī)原理”,有的要提及技術(shù)層次的某些考慮,如“能源和節(jié)能”。關(guān)于技術(shù)層次的討論,需要說明的是,自義務(wù)教育教材的編寫以來,編者力求改變長期以來流行的重科學(xué)、輕技術(shù)的傾向,在教材中努力體現(xiàn)這樣一種思想,即科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展同樣重要。例如在討論燃料的有效利用時(shí),對(duì)比了煤塊、煤粉和煤粒在鍋爐中的燃燒效率;在講到直流電動(dòng)機(jī)時(shí)比較詳細(xì)地討論了換向器的作用。這些問題不涉及新的物理原理,但正是當(dāng)年的這些“技術(shù)決竅”,推動(dòng)了科學(xué)成果向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。

學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)能力的提高必須有足夠數(shù)量的實(shí)例作基礎(chǔ)。和現(xiàn)行高中教材相比,在用于兩省一市的高中試驗(yàn)教材中應(yīng)用性實(shí)例大大增加,在前四冊(cè)的16篇閱讀材料中,9篇是有關(guān)實(shí)際應(yīng)用的。此外,還有為數(shù)不少的練習(xí)和習(xí)題介紹了物理知識(shí)在各種產(chǎn)業(yè)和日常生活中的應(yīng)用,這點(diǎn)和過去的教材有很大不同。希望老師們了解教材編者的初衷,充分利用這些閱讀材料和題目,讓它們?cè)谔岣邔W(xué)生科學(xué)素質(zhì)方面發(fā)揮作用。

十分遺憾的是,在市面上眾多的復(fù)習(xí)資料和習(xí)題集中,訓(xùn)練學(xué)生把物理知識(shí)用于日常生活和各種產(chǎn)業(yè)的題目幾乎沒有,它們很難在這方面提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。此外,目前的各種考試,命題時(shí)也不大考慮它們對(duì)素質(zhì)教育會(huì)起到什么作用。在作者手頭的7個(gè)省市近年的15份高中會(huì)考試卷中,沒有一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的題目,這使得這些考試在提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)方面難以進(jìn)行正確的導(dǎo)向。值得一提的是,每年三月在全國范圍內(nèi)進(jìn)行的初中物理知識(shí)競(jìng)賽,其命題一直強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)的應(yīng)用,這個(gè)導(dǎo)向是正確的。

3. 物理課程與其他科學(xué)課程的關(guān)系

生活在社會(huì)中的人對(duì)科學(xué)知識(shí)的需求是綜合的,人們?yōu)榱私虒W(xué)的方便把它們分成了物理、化學(xué)、生物等幾門課程,在按照素質(zhì)教育的要求考慮課程、教材和教學(xué)時(shí),不能認(rèn)為這種課程設(shè)置和內(nèi)容劃分以及課時(shí)分配比例是理所當(dāng)然的和一成不變的。

物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué),在幾門基礎(chǔ)學(xué)科中,它的研究對(duì)象最廣泛,它研究的規(guī)律最基本。物理學(xué)的研究對(duì)象可以是無生命的,但是,生命活動(dòng)卻絕對(duì)不會(huì)違背物理規(guī)律。現(xiàn)在人們常說,21世紀(jì)是這門學(xué)科的世紀(jì)、那門學(xué)科的世紀(jì),這是從某學(xué)科的發(fā)展前景來講的。這里可以肯定地說,出現(xiàn)了躍進(jìn)式發(fā)展的學(xué)科,必然廣泛地應(yīng)用了物理學(xué)的研究成果和研究方法。從這個(gè)意義上講,物理學(xué)科在提高公民的科學(xué)素質(zhì)方面具有其他學(xué)科不可替代的作用。

但是,學(xué)科的重要性不能等同于學(xué)校中課程的重要性。這里要回到我們的出發(fā)點(diǎn):中學(xué)物理課程不是為培養(yǎng)物理專業(yè)工作者而設(shè)立的,它應(yīng)該和其他學(xué)科有機(jī)地結(jié)合在一起,為提高學(xué)生素質(zhì)這一總的目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。

一個(gè)有趣的事實(shí)是,我們?cè)谡劦街袑W(xué)的三門科學(xué)課程時(shí),總是按照物理、化學(xué)、生物這樣的順序,而英美的教育工作者則相反,說起來總是生物、化學(xué)、物理。在問到為什么把生物課程放到這樣重要的位置時(shí),他們說,(按照西方人的觀點(diǎn))人最關(guān)心的是自已的生活,而人的身體 醫(yī)學(xué),人的食物 農(nóng)業(yè),都是和生物學(xué)密切相關(guān)的,所以社會(huì)輿論對(duì)于學(xué)校中的生物課程十分重視。他們的說法給我們一個(gè)啟發(fā):今天的中學(xué)生,包括能夠考上理工科大學(xué)的那部分高中學(xué)生,他們之中將來從事物理、化學(xué)、生物學(xué)的基礎(chǔ)研究的人所占比例微乎其微,對(duì)于居民中絕大多數(shù)的工人、農(nóng)民、一般工程技術(shù)人員和其他許多從業(yè)人員來說,到了下一個(gè)世紀(jì)哪門科學(xué)領(lǐng)先并不十分重要,重要的是能夠懂得周圍的科技環(huán)境,適應(yīng)技術(shù)化社會(huì)的日常生活,能夠應(yīng)付本職工作中不斷進(jìn)步的技術(shù)要求,有能力對(duì)于與科學(xué)技術(shù)相關(guān)的社會(huì)問題發(fā)表意見。

素質(zhì)教育要求我們把培養(yǎng)學(xué)生成為某學(xué)科專家的潛意識(shí)轉(zhuǎn)變一下,更多地考慮未來的普通公民切身的實(shí)際需要,那么學(xué)科的重要性、課時(shí)分配等難題也就容易解決了。

篇10

關(guān)鍵詞:教學(xué)藝術(shù);物理教學(xué);學(xué)習(xí)興趣

教學(xué)是一門藝術(shù),要求教師不僅有過硬的專業(yè)知識(shí)外,還要有較豐富的其他知識(shí),有較強(qiáng)的語言表達(dá)能力,同時(shí)能充分運(yùn)用形體語言。學(xué)習(xí)興趣是指學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生的心理上的愛好和追求的傾向。在實(shí)踐中,興趣對(duì)人的活動(dòng)將產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。一旦對(duì)學(xué)習(xí)發(fā)生興趣,就會(huì)充分發(fā)揮自己的積極性和主動(dòng)性。濃厚的興趣將是人們刻苦鉆研、勇于攻關(guān)的強(qiáng)大動(dòng)力??鬃釉唬褐卟蝗绾弥撸弥卟蝗鐦分?。愛因斯坦說:“興趣是最好的教師?!睏钫駥幉┦恳舱f過:“成功的真正秘訣是興趣?!睂W(xué)生只有對(duì)物理感興趣,才想學(xué)、愛學(xué),才能學(xué)好物理。因此,如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。而提高興趣的一個(gè)重要方面就是加強(qiáng)物理教師的教學(xué)藝術(shù)。那么物理教師應(yīng)具有什么樣的教學(xué)藝術(shù)?下面本人就談?wù)勗诮虒W(xué)過程中的一些體會(huì):

一、生動(dòng)風(fēng)趣的語言提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

教學(xué)是一門語言藝術(shù),語言應(yīng)體現(xiàn)出機(jī)智和俏皮。課前,教師要進(jìn)行自我心理調(diào)整,這樣在課堂上才能有聲有色,才能帶著愉悅的心情傳授知識(shí),從而使學(xué)生受到感染。事實(shí)表明,教師風(fēng)趣的語言藝術(shù),能贏得學(xué)生的喜愛、信賴和敬佩,從而對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣,即產(chǎn)生所謂“愛屋及烏”的效應(yīng)。例如,在講電阻的決定因素時(shí),可以這樣比喻:放學(xué)時(shí)隊(duì)伍排得越長,阻礙就越大;門開得越小,阻礙也越大。再如,在講凸透鏡成像的規(guī)律時(shí),把像和物的關(guān)系比如成敵我關(guān)系:敵進(jìn)我退,我退是為了不斷擴(kuò)大自己的力量以便反攻。教學(xué)生動(dòng)風(fēng)趣,不但能活躍課堂氣氛,而且能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶。例如:在講勢(shì)能時(shí),可向?qū)W生說,當(dāng)天花板上有一根雞毛向你頭頂上落下時(shí),你將怎樣?學(xué)生肯定會(huì)說:“這有什么可怕的。”如再問,若你頭頂上的電風(fēng)扇落下呢?學(xué)生肯定會(huì)下意識(shí)地手蓋頭頂,“那還不快跑”。從而說明物體的勢(shì)能和質(zhì)量有關(guān)。在講勢(shì)能和相對(duì)高度有關(guān)時(shí),可以用從課桌上跳下來和從三樓上跳下來進(jìn)行比較,肯定會(huì)收到良好的課堂效果。有人認(rèn)為“聲情并茂”是語文教師的事,與物理教師關(guān)系不大,其實(shí)不然,每個(gè)物理公式都是人類智慧和汗水的結(jié)晶,值得深情謳歌;每個(gè)物理定律,都珍藏著感人肺腑的故事。設(shè)想某位物理教師上課,照本宣科,語調(diào)平淡,用和尚念經(jīng)的語調(diào)嘟噥著,是決不能打動(dòng)學(xué)生的心,激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情的。但是如果聲情并茂講物理,就能夠緊緊地抓住學(xué)生的心,給學(xué)生留下值得玩味難以忘懷的印象。如在講“楞次定律”一課時(shí),首先和同學(xué)們一道以探索者好奇驚訝的神情,通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納出該定律,接著對(duì)定律進(jìn)行有板有眼,輕重有別地闡述和強(qiáng)調(diào),最后滿懷激情,字句鏗鏘地朗誦道:“我敬重你啊――楞次定律,你打暴富濟(jì)貧窮,多像位行俠仗義的騎士;你削增補(bǔ)減,并非走中庸之道搞平均主義;你阻礙變化,卻是改革開放的一大科學(xué)動(dòng)力!”學(xué)生聽了這首詩后,群情激昂,反應(yīng)強(qiáng)烈,理解透徹,記憶深刻。

二、激感,架起教與學(xué)的橋梁,變被動(dòng)為主動(dòng)

教學(xué)過程不僅是師生間信息的交流,也有師生情感交流的成分。為了取得良好的教學(xué)效果,必須在教學(xué)中創(chuàng)造一種有利于信息交流的心理環(huán)境。師生情感的激發(fā),需要比較長時(shí)間的培養(yǎng)。但對(duì)待每節(jié)課的教學(xué),教師應(yīng)樹立一種“以情激情”的教學(xué)意識(shí)。在教學(xué)中,教師應(yīng)以高度的責(zé)任感對(duì)待物理教學(xué),并且表現(xiàn)出對(duì)物理學(xué)的熱愛,以自己對(duì)物理知識(shí)和物理實(shí)驗(yàn)的熱忱來影響學(xué)生,使學(xué)生產(chǎn)生共鳴。作為教師應(yīng)熱愛和尊重學(xué)生。比如:面批作業(yè),與學(xué)生共做演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn),在一起交流學(xué)習(xí)體會(huì)與方法。使學(xué)生從內(nèi)心深處感到物理教師是位重感情、事業(yè)心強(qiáng)、又可信賴的朋友?!坝H其師則信其道”。學(xué)生由對(duì)教師的情感轉(zhuǎn)向物理科學(xué)的情感,課堂上就可以創(chuàng)造出融洽的合作氣氛,學(xué)生就可以更好地接受和理解教材。托爾斯泰說過:“如果一個(gè)教師把熱愛事業(yè)和熱愛學(xué)生結(jié)合起來,他就是一個(gè)完美的教師?!痹诮虒W(xué)實(shí)踐中我體會(huì)到這句話的真諦所在,教育工作是一種富有色彩的創(chuàng)造性工作,師生間建立深厚的感情,是發(fā)掘非智力因素不可忽視的領(lǐng)域。這種感情的激發(fā),其動(dòng)力作用不亞于物理知識(shí)本身所激發(fā)的情感。要做到這些必須深入鉆研教材教法。

三、講述有趣的物理現(xiàn)象、物理學(xué)史和物理學(xué)家的故事,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

介紹物理學(xué)史的發(fā)展、物理學(xué)家的情況,是對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義、愛國主義教育的好教材。如“指南針”是我國古代四大發(fā)明之一,會(huì)使學(xué)生有很強(qiáng)的民族自豪感和自信心。介紹我國近代著名科學(xué)家錢學(xué)森、錢三強(qiáng)、鄧稼先等對(duì)祖國和世界科學(xué)進(jìn)步的貢獻(xiàn)。介紹我國在航天技術(shù)、核技術(shù)等方面的成就和發(fā)展遠(yuǎn)景。激發(fā)他們對(duì)社會(huì)主義祖國的熱愛,力求使學(xué)生把學(xué)習(xí)物理與發(fā)展祖國的宏偉目標(biāo)聯(lián)系起來,從而自覺、主動(dòng)地學(xué)習(xí)物理。給學(xué)生適時(shí)講授有趣味的故事是滿足學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種補(bǔ)償方式,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的氛圍。例如講到歷史上曾有一位學(xué)者叫赫曼,為了驗(yàn)證天電(閃電)與他電是否是同種電,竟被雷電擊死在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上時(shí),課堂一片寂靜。當(dāng)講到秦始皇在建阿房宮時(shí)用磁石來防刺客時(shí),課堂上又是一片活躍氣氛。

四、讓學(xué)生在愉快的情緒中獲得物理知識(shí)