新課程目標下中學物理概念\\規(guī)律教學探討

摘要：物理概念和物理規(guī)律的教學是中學物理教學的重要內(nèi)容。實現(xiàn)課程改革所要求的“知識與技能，過程與方法，情感、態(tài)度與價值觀”的三維教學目標。提高物理教學的效果。

關(guān)鍵詞：中學物理概念、規(guī)律教學新課程改革的要求途徑與方法

當前。教育教學改革正在全國全面推開。如何實現(xiàn)新課程目標所要求的“知識與技能，過程與方法，情感、態(tài)度與價值觀”的三維目標，是廣大物理教師所關(guān)心的問題。在這里，我結(jié)合教學實踐談?wù)勗谖锢砀拍詈鸵?guī)律教學中的一些體會。

一、從哲學的高度認識物理教學

現(xiàn)代物理學起源于古代哲學，它是對自然界的基本物質(zhì)構(gòu)成和運動規(guī)律的認識。在教學中，有必要幫助學生從哲學和方法論的高度來認識物理學，理解物理規(guī)律和概念的哲學本質(zhì)，使物理教學提升到一個更高的層次和境界，同時對學生科學素質(zhì)的培養(yǎng)也起到不可忽視的作用。

首先，應(yīng)使學生了解物理概念、規(guī)律的哲學本質(zhì)。對物理概念的理解，不能僅限于背定義，不能只停留在文字表述，而應(yīng)該了解，為什么要提出這個概念，這個概念是用來說明什么的。對物理規(guī)律的理解，也不能僅限于會套公式，而應(yīng)理解物理規(guī)律所反映的物理過程、物理現(xiàn)象的本質(zhì)。例如，在學習“動量”這個概念和“動量守恒定律”時，可向?qū)W生介紹古代哲學中“物質(zhì)不滅”、“能量不滅”和“運動不滅”的理論。：“動量”這個概念是古代哲學家們在思考宇宙是否永遠運動。如何量度運動的多少時，由法國的笛卡爾提出。最終由牛頓定義的，是用來表示物體的運動的量的，它等于運動物體的質(zhì)量與它的運動速度的積。動量守恒定律說明，宇宙這樣一個龐大的系統(tǒng)，其運動是不會停止，其中的物體的動量是會變化的，但整個系統(tǒng)的運動的總量是不變的。

其次。學習物理應(yīng)是思想觀念的突破和升華。科學上每一個重大的發(fā)展，新概念的建立，總是以科學觀念、科學思想的突破為先導和基底的，對于這一點，學生應(yīng)該有所了解。而學生的學習，首先也應(yīng)該是學習和建立新的思想和觀念。愛因斯坦強調(diào)：“在建立一個物理學理論時，基本觀念起了最主要的作用。物理書中充滿了復雜的數(shù)學公式，但是所有的物理學理論都是起源于思想和觀念。”新課標也指出，要“了解物理學的基本觀點和思想”。因此，物理教學應(yīng)引導學生了解科學基本觀念的變革，接受新的、現(xiàn)代的物理學思想和觀念。

物理學發(fā)展史上幾次重大的觀念變革才導致物理學理論的重大突破。對物體的運動和力的關(guān)系由于觀念的改變才導致了牛頓力學的產(chǎn)生。經(jīng)典物理學認為空間和時間是脫離物質(zhì)而存在的，是絕對的，空間和時間也是沒有聯(lián)系的。而相對論的本質(zhì)是相對性，它認為有物質(zhì)才有空間和時間，空間與時間都與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)。因此，從經(jīng)典的時空觀到接受相對論的時空觀，理解它們之間的聯(lián)系和區(qū)別是學習相對論的基礎(chǔ)。再次，應(yīng)該使學生認識到，自然界是一個豐富多彩的、和諧統(tǒng)一、有著密切聯(lián)系的綜合體，自然界中的各種現(xiàn)象都可以通過某種關(guān)系聯(lián)系起來。普朗克曾經(jīng)指出，自然科學從一開始就把各種各樣的物理現(xiàn)象概括成一個統(tǒng)一的體系作為自己最偉大的目標。追求物理學的內(nèi)在“聯(lián)系”與“統(tǒng)一”是物理學家的共同信念，許多表面上看起來風馬牛不相及的事，其實也可以通過某種形式聯(lián)系起來。牛頓力學把天上物體的運動和地上物體的運動統(tǒng)一起來：能量守恒定律把自然界各種運動形式統(tǒng)一起來：麥克斯韋方程組把光現(xiàn)象和電磁現(xiàn)象統(tǒng)一起來；愛因斯坦把光的粒子性和波動陛統(tǒng)一起來；德布羅意把光子和一切(靜質(zhì)量不為零)微觀粒子統(tǒng)一起來。

二、要使學生理解科學的本質(zhì)特點

理解科學的本質(zhì)特征和特點是科學素養(yǎng)的一部分，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)是中學物理教學的重要任務(wù)。理解科學的本質(zhì)，實際上是要回答“科學是什么?”、“科學不是什么?”、“科學能做什么?”和“科學不能做什么?”等問題。物理學作為自然科學的基礎(chǔ)學科、主導學科和重要學科，充分體現(xiàn)了科學的本質(zhì)特征。通過學習應(yīng)使學生認識到，自然科學是以自然界為自己的研究對象的，而自然界是有規(guī)律的，而且這種規(guī)律是可以被認識的。愛因斯坦曾說過：“相信有一個離開知覺主體而獨立的外在世界，是一切自然科學的基礎(chǔ)。”他還說過，這個世界最不可理解的是，它竟然是可以理解的。因此，科學知識反映了人類對自然本質(zhì)的認識，對自然現(xiàn)象具有解釋和預見功能。學生還應(yīng)認識到，科學是一個開放的系統(tǒng)，科學具有一種動態(tài)的品質(zhì)。科學一個永恒不變的性質(zhì)就是變化。科學知識具有相對的穩(wěn)定性并隨著人類對自然界認識的不斷深入而不斷發(fā)展與變化。科學知識并不是絕對的真理，它只能在一定的條件與范圍內(nèi)適用，也不能解決所有的問題，對同一個物理現(xiàn)象和規(guī)律的認識也是逐步深入的，任何終極的、絕對的真理是不存在的，人類對自然的認識是不斷深入。永無止境的。例如，對于質(zhì)量的概念，初中定義為物質(zhì)的多少，而高中定義為慣性大小的量度；對熱現(xiàn)象、光現(xiàn)象、磁現(xiàn)象的認識也是從表面到本質(zhì)逐步深入的。另外，還應(yīng)使學生認識到，科學是在繼承前人的成果的基礎(chǔ)上發(fā)展，在批判、質(zhì)疑前人的觀點中進步。質(zhì)疑、懷疑和批判是科學進步的保障和原動力。在教學中，應(yīng)鼓勵學生大膽創(chuàng)新，提出不同見解，大但質(zhì)疑，而非墨守成規(guī)。許多科學理論的提出和完善，許多創(chuàng)新性的成果的產(chǎn)生都是在繼承前人的成果的基礎(chǔ)上，在質(zhì)疑和挑戰(zhàn)前人的觀點的過程中取得的。牛頓說，他之所以取得巨大的成功是由于站在巨人的肩膀上。在笛卡爾看來，一切皆可懷疑，唯有“懷疑”本身是不可懷疑的。著名物理學家費恩曼認為：“在科學中，懷疑是舉足輕重的。”在物理學發(fā)展史上，湯姆遜——盧瑟福——玻爾——海森堡，這四代師生都是在質(zhì)疑和挑戰(zhàn)老師的觀點的過程中取得了創(chuàng)新性的成果，這些成果有力地推動了20世紀的物理學革命。

三、要讓學生理解、掌握科學研究的方法

全日制義務(wù)教育《物理課程標準》中指出：“物理課程是以提高學生的科學素質(zhì)，促進學生的全面發(fā)展為主要目標的自然科學基礎(chǔ)課程。讓學生學習初步的物理知識與技能，經(jīng)歷基本的科學探究過程，受到科學態(tài)度科學精神的熏陶。”學生通過物理課程的學習，應(yīng)初步掌握科學研究的方法，理解提出問題的價值，如何解決遇到的問題，如何總結(jié)、形成物理規(guī)律，以及如何應(yīng)用物理規(guī)律去分析問題、解決問題。物理學的科學成果往往始于問題的提出，形成于問題的解決過程中。最終在問題的實際應(yīng)用中獲得確立與發(fā)展。學生知識的獲得、能力的形成也建立于對各種物理問題的探索分析過程中。物理教學過程不僅要讓學生掌握物理概念、規(guī)律等基本知識和基本技能，更重要的是讓學生體驗科學探究過程、初步掌握科學研究的方法、體悟科學精神、實現(xiàn)自身價值。

四、改變物理教學的組織形式，使學生生動活潑地學習

新課程課改的基本理念要求我們，在教學過程中，應(yīng)注重學生的主體地位，實現(xiàn)“知識與技能，方法與過程，情感、態(tài)度與價值觀”三維教學目標，注重學生的全面發(fā)展與知識的意義建構(gòu)；教學方式多樣化，注重學生自主學習，并與合作學習、探究學習等方式相結(jié)合；注重培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、科學態(tài)度、科學精神和科學探究能力，把教學內(nèi)容和學生生活，現(xiàn)代社會及科技發(fā)展相聯(lián)系，培養(yǎng)學生的社會參與意識與責任感。

在物理教學中，可適當降低理論要求，根據(jù)教材內(nèi)容采用不同的組織形式，設(shè)計教學情境，把物理概念、規(guī)律和生活實踐緊密結(jié)合，圍繞某個教學情境或主題展開一系列教學活動，將物理概念、規(guī)律、探究方法、過程體驗等要素與這個教學情境相結(jié)合。例如，剎車現(xiàn)象是物理學中典型的教學情境。初中和高中的物理教學都可以以它為教學情境展開一系列的教學活動。把在剎車過程中可能遇到的各種問題展現(xiàn)出來，用生動有趣的、實際的問題引起學生思考。充分發(fā)揮體驗教學的優(yōu)勢，結(jié)合學生的親身體驗，提出一些與車輛行駛有關(guān)的問題，讓學生進行討論和研究。對初中學生可提出一些簡單的問題，如要保證行車安全可以從哪些方面人手，汽車剎車后為什么不易停下，高速行駛的車輛上的乘客為什么要系安全帶，輪胎上為什么刻有很深的花紋，汽車急剎車時輪胎為什么會冒煙等生動具體的問題引起學生思考，激起學生的感性認識。通過對這些問題的討論和研究，提出速度、慣性、摩擦力、功、動能、內(nèi)能、能的轉(zhuǎn)化與守恒等概念和原理。對于高中學生則可提出加速度，勻變速運動的規(guī)律、動量和沖量、動能定理和動量定理等更深入的問題讓學生進行討論和研究。

這樣，在解決“剎車”中遇到的問題的過程中，把知識一步一步推向深入，從中導出一系列概念與原理。在解決問題的過程中突出物理學知識的實用價值，掌握物理過程的分析方法，理解物理概念是怎樣形成的。在遇到問題時，如何選用適當?shù)墓ぞ撸绾谓⑽锢砀拍詈湍Ｐ停绾嗡鸭治鰧嶒灁?shù)據(jù)，得出結(jié)論。這樣，就使學生初步了解物理學的研究方法，了解物理概念和規(guī)律是如何提出和形成的，使學生更容易接受物理概念，在明確概念和規(guī)律的同時，也了解了這一概念的應(yīng)用價值。這樣，就提供給學生一個新的物理概念和規(guī)律作為工具，并強調(diào)運用概念和規(guī)律來分析和解決問題，堅持“學為所用”，讓提出的問題都從實際的情境中演化出來，使學生樹立起用科學產(chǎn)生技術(shù)，技術(shù)服務(wù)社會的觀念，從而掌握初步的科學研究的方法。這樣進行教學層次分明，結(jié)構(gòu)清楚，為解決問題而引入概念，使學生對為什么要學習這些內(nèi)容，它們之間有什么內(nèi)在的聯(lián)系，學習這些內(nèi)容有什么用處等，有清醒的認識。利用開闊的背景知識和與生活緊密聯(lián)系的特點，使學生能親身體驗到科學就在身邊，學習科學有用，從而有助于激發(fā)學生學習科學的興趣，在學會運用的同時進一步掌握物理概念和規(guī)律，孕育學生熱愛科學的情感和培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和科學價值觀。

在實施課程改革的過程中，作為聯(lián)系課程與學生的紐帶的物理教師，應(yīng)積極認真地學習、探索實踐新課程理念，加快課堂教學改革的力度，轉(zhuǎn)變教育教學方法，真正把傳授知識的認知過程轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生自主探索、自主學習的學習過程，提高學生的科學素養(yǎng)，為學生的終生發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻

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2 教育部基礎(chǔ)教育司，物理課程標準解讀，武漢：湖北教育出版社，2002

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4 愛因斯坦、英費爾德著，物理學的進化，上海：上海科學技術(shù)出版社，1998