摘要:物理學是研究和揭示自然界客觀存在的事物及其內在規律的一門科學,是整個自然科學的基礎學科,不僅知識體系龐大,實驗內容豐富多彩,而且聯系實際和其他學科的角度多種多樣,利用物理教學來培養學生的科學素質,具有其它學科不能比擬的優越性。如何在物理教學過程中培養學生的科學素質?在物理教學中,有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授物理科學研究方法,使學生受到科學方法的熏陶和訓練,逐步地掌握最基本、最主要的物理科學方法,達到促進知識學習、培養能力和利于學生科學思維的形成目的。
關鍵詞:物理 創造性 實驗 模型
[中圖分類號]:H09 [文獻標識碼]:A [文章編號]:1002-2139(2010)-03-0110-01
物理學的研究方法有觀察法、實驗法、分析法、綜合法、類比法、理想化方法等。事實上,在物理學發展的過程中,每一概念的提出、每一規律的論證都離不開這些方法。如是牛頓在前人研究的基礎上,憑借他超凡的數學能力發現了萬有引力定律;開普勒經過長期研究發現了行星運動定律;愛因斯坦創立狹義相對論時,大量運用了數學法等。教師可將這些方法靈活地運用到課堂教學中,當發現學生與前人或科學家有相似或相近的思路時,要充分肯定學生的探索精神和極有價值的思想方法,然后剖析學生的思維過程和思維方法,通過對比分析、歸納總結、提煉其中與教材概念和實際相符的思維方式,使學生體會到知識的實實在在。認識到探索與研究的真諦,使學生的思維能力得到培養。
一 怎樣培養學生的創造性
1、環境:教師應給學生創造一個能支持或容忍標新立異者或偏離常規思維者的環境,讓學生感受到心理安全和心理自由。寬松、和諧、民主的學習氛圍,良好的人際關系,是培養學生創新意識的基本環境。教師傳統的強制性方法,“師道尊嚴”,以及學生之間在考分無情的影響下,過分激烈的競爭,都不利于學生學習潛能的開發,只有在民主、平等、寬松和舒暢的學習環境中才能形成學生良好學習的心理品質。因此教師要以情施教,寓教于樂,讓學生樂中求學,實現教學過程中師生情感交融。
2、好奇心:學生好奇心是學生對新異事物進行探索的心理傾向,它是推動學生探索奧妙,進行創造活動的內部動因。在可能的條件下,應給學生一定的權力和機會讓學生有時間和機會干自己相干的事,為創造性行為的產生提供機會。
3、評價:評價對學生會產生“激勵”或“壓抑”作用。因此教師在評價時必須消除其“負效應”。起到激勵學生的作用。不同的評價對同一個學生會產生不同的效果,同種評價方式對不同的學生也會產生不同的效果,這就需要教師在深入了解學生的基礎,根據學生的個性差異,作出激勵性的評價,另外,在課堂上對學生提問、回答、討論,教師不要立即作出評價,這種延遲判斷可以激發學生創造性地進行思維,拼發出創新的火花。
二 優化實驗教學,培養學生科學實驗的能力
1、做好演示試驗,規范學生實驗準備,操作,觀察,數據處理,數據分析,實驗反思的實驗技能和方法,培養學生科學實驗的能力。演示實驗是物理教學中重要的組成部分。通過演示實驗教學,可以指導學生觀察和分析物理現象,獲得生動的感性知識,從而更好地掌握物理概念和規律。還可以培養學生實驗數據處理和實驗誤差的分析能力,邏輯思維能力和探索動手能力,符合學生認知發展規律和學習心理特征。精心設計有學生參與、清晰直觀的演示實驗,以物理實驗充實教學,是物理學科中體現現代素質教育思想的重要方面,有利于學生科學素養的形成。
2、引導學生設計實驗。實驗設計能力是指學生能綜合、靈活地運用所學的知識、方法,獨立地研究問題,通過創造性的實驗設計去驗證知識、獲得知識和進行探索性研究的能力。實驗設計的內容包括根據要求確定實驗原理,設計實驗方案,選擇實驗儀器,編擬實驗步驟,設計實驗表格等。可見,實驗設計能力的培養是新課程標準的要求。這種能力的培養過程實質也就是科學素質、創新精神的形成過程,同時它也是中學生將來在社會生產實踐中必須具備的能力。
三 物理模型在教學中的運用
1、建立模型概念,理解概念實質。概念是客觀事物的本質在人腦中的反映,客觀事物的本質屬性是抽象的、理性的。要想使客觀事物在人腦中有深刻的反映,必須將它與人腦中已有的事物聯系起來,使之形象化、具體化。物理模型大都是以理想化模型為對象建立起來的。建立概念模型實際上是撇開與當前考察無關的因素以及對當前考察影響很小的次要因素,抓住主要因素,認清事物的本質,利用理想化的概念模型解決實際問題。如質點、剛體、理想氣體、點電荷等等。學生在理解這些概念時,很難把握其實質,而建立概念模型則是一種有效的思維方式。
2、認清條件模型,突出主要矛盾。條件模型就是將已知的物理條件模型化,舍去條件中的次要因素,抓住條件中的主要因素,為問題的討論和求解起到搭橋鋪路、化難為易的作用。例如,我們在研究兩個物體碰撞時,因作用時間很短,忽略了摩擦等阻力,認為系統的總動量保持不變。條件模型的建立,能使我們研究的問題得到很大的簡化。
3、構造過程模型,建立物理圖景。過程模型就是將物理過程模型化,將一些復雜的物理過程經過分解、簡化、抽象為簡單的、易于理解的物理過程。例如,為了研究平拋物體的運動規律,我們先將問題簡化為下列兩個過程:第一,質點在水平方向不受外力,做勻速直線運動;第二,質點在豎直方向僅受重力作用,做自由落體運動。可見,過程模型的建立,不但可以使問題得到簡化,還可以加深學生對有關概念、規律的理解,有利于培養學生思維的靈活性。
總之,物理教學的現狀與時代所需求的創新型人才的差距是明顯的。教育是為未來培養人才的,作為中學物理學科教學必須改革,特別要想方設法培養學生的創造性,這是時代的需要,是祖國發展的需要。