王煥寶 王立花
當(dāng)今世界,科學(xué)技術(shù)發(fā)展突飛猛進,日新月異 。在生活中,我們越來越強烈地感受到科技發(fā)展帶給我們的改變,人類正享受著科技發(fā)展帶來的豐碩成果。同時我們應(yīng)該認(rèn)識到,國際間科技的競爭是激烈的,有時會很殘酷。作為青年學(xué)生將來要承擔(dān)國家科技發(fā)展的重任,是實現(xiàn)科教興國的希望。學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和提高,是時代的要求,也是素質(zhì)教育的培養(yǎng)目標(biāo)。物理學(xué)是一門集科學(xué)知識、科學(xué)方法和科學(xué)精神為一體的學(xué)科,在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)方面有著得天獨厚的優(yōu)勢,在物理教學(xué)中應(yīng)該充分開發(fā)物理課程的資源優(yōu)勢,更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
一、開發(fā)物理課程中的概念規(guī)律教學(xué),培養(yǎng)科學(xué)的創(chuàng)新思維能力
物理概念和規(guī)律,是對紛繁復(fù)雜的物理現(xiàn)象的本質(zhì)進行的概括和抽象,其建立和完善是科學(xué)家對物理現(xiàn)象的創(chuàng)新認(rèn)識,是他們創(chuàng)新思維的高度體現(xiàn)。在物理概念和規(guī)律的教學(xué)中,要充分展現(xiàn)概念和規(guī)律的建立過程,為學(xué)生提供豐富的感性材料,增加親身體驗的機會,創(chuàng)設(shè)生動的物理情景,引導(dǎo)學(xué)生對物理現(xiàn)象進行分析、整和,抽象出概念和規(guī)律,讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過程,培養(yǎng)科學(xué)思維能力。
在壓強的概念教學(xué)中,通過實驗,學(xué)生充分的體驗,認(rèn)識到壓力的作用效果與壓力大小和受力面積兩個因素有關(guān)。在此基礎(chǔ)上,如何更簡單、更準(zhǔn)確、更科學(xué)的描述壓力的作用效果與什么因素有關(guān),這就是對知識的進一步升華和創(chuàng)新,需要教師點撥引導(dǎo),學(xué)生的積極思考,師生之間的交流討論,使學(xué)生的認(rèn)識統(tǒng)一到比較單位面積上壓力的大小來確立壓力作用效果的大小,由此確立壓強的概念。通過層層深入的探究過程,形成科學(xué)的概念,使學(xué)生更好地發(fā)展了科學(xué)思維能力。
二、開發(fā)物理課程中的研究方法,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法
物理學(xué)的探究過程中,物理學(xué)家建立了豐富的科學(xué)研究方法,這些方法在其他科學(xué)研究中也是行之有效的,把握這些方法,領(lǐng)會其深刻內(nèi)涵,就會提高科學(xué)探究能力,使自身的科學(xué)素質(zhì)獲得升華。
物理課程中的常用研究方法有:控制變量法、類比法、轉(zhuǎn)換法、等效替代法、理想化模型法,對比法,圖象法等等。這些方法就體現(xiàn)在豐富的物理課程中,例如:研究歐姆定律、電阻大小的決定因素、滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)等,就運用了控制變量法;用水流類比電流,用水壓類比電壓,這樣用類比法使抽象的問題具體化、形象化;大氣壓看不見,摸不著,但科學(xué)家可以通過研究大氣壓產(chǎn)生的變化來認(rèn)識它,這種方法是轉(zhuǎn)換法;牛頓第一定律的建立,真空不能傳聲等實驗,就運用了實驗推理法等等。
利用這些方法,就可以指導(dǎo)學(xué)生進行相關(guān)的科學(xué)探究。例如;研究車輛超載為什么容易產(chǎn)生交通事故,如何利用實驗來進行探究;投鉛球時,怎樣提高成績,鉛球拋的遠(yuǎn)近與什么因素有關(guān)?
三、利用實驗培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)
物理課程中有大量的實驗,實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的有效途徑。實驗本身就是一種科學(xué)的研究方法,通過實驗,既可讓學(xué)生初步體驗科學(xué)研究的過程、方法,又可達到對知識的鞏固和應(yīng)用。在分組實驗中,學(xué)生的活動是多方面的,既有思維過程,又要求動手操作。分組實驗是學(xué)生理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)過程,它是對學(xué)生進行意識訓(xùn)練和科學(xué)方法訓(xùn)練的有效途徑。通過分組實驗可以培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣和實事求是的科學(xué)態(tài)度。
1.嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。有的學(xué)生為了搶時間,做實驗時草率從事,這是十分有害的。因為要達到實驗的各項目的,完成各項基本訓(xùn)練,就要求學(xué)生領(lǐng)會操作方法,增加對實驗過程的觀察和分析,這就需要一種認(rèn)真的態(tài)度。許多實驗要求在相同的條件下重復(fù)測量(結(jié)果往往不同),有時要改變某一條件再進行測量(控制變量法),這都需要認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,記錄數(shù)據(jù),并注意發(fā)現(xiàn)問題。而匆忙、草率地做實驗難于達到該要求。
2.良好的實驗習(xí)慣。實驗儀器的使用都有一定的嚴(yán)格要求,學(xué)生在做物理實驗時要養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。例如,對于測量儀器的使用,要養(yǎng)成注意量程和進行零點調(diào)整的習(xí)慣;在做電學(xué)實驗時,要養(yǎng)成先檢查電路再閉合開關(guān)的習(xí)慣。對于物理實驗課的教學(xué),教師要教育學(xué)生養(yǎng)成先認(rèn)真閱讀實驗課文、作好預(yù)習(xí)而后動手實驗的習(xí)慣。
四、開發(fā)物理課程中的學(xué)科發(fā)展史,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神
物理學(xué)的發(fā)展史,是科學(xué)探究中充滿艱辛和挑戰(zhàn)的歷程,在這一過程中,體現(xiàn)了科學(xué)家對科學(xué)的孜孜追求、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、專心致志,以至于獻身科學(xué)無怨無悔的高尚精神,同時展示了科學(xué)家的成功與失誤,不同觀念的爭論與分歧。這些為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、科學(xué)思想,提供了典型素材。
在力和運動的關(guān)系上,歷史上有亞里士多德統(tǒng)治人們一千多年的錯誤觀點,到伽利略通過科學(xué)實驗,對其觀念的挑戰(zhàn),直到牛頓對此深入探究不斷完善,才使人們正確認(rèn)識了力和運動的關(guān)系。從這一科學(xué)發(fā)展史事,可以幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)發(fā)展觀念,科學(xué)的發(fā)展需要多少人為之付出和努力,挑戰(zhàn)權(quán)威,挑戰(zhàn)舊觀念,崇尚科學(xué)歷來是科學(xué)家所提倡和追求的。
科學(xué)研究需要科學(xué)家默默付出和辛勤耕耘,不計名利潛心治學(xué),在歷史上有很多典型事例。例如物理學(xué)家安培潛心鉆研,才有了把馬車當(dāng)黑板,和安培先生不在家的避客門牌把他自己都擋在了家門外的佳話。這些鮮活的生動史料,對學(xué)生的影響是潛移默化的,對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想和精神有不可替代的作用。
在物理課程資源中,充分挖掘科學(xué)素質(zhì)教育的素材,激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣和愛好,提高科學(xué)素質(zhì),為進行科學(xué)探究活動奠定良好的基礎(chǔ)。