時間:2022-08-06 06:22:41
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[摘 要]:物理課改的目的是通過對必要的物理基礎(chǔ)知識的學習,發(fā)展個性、樹立思想、掌握方法、培養(yǎng)素質(zhì)、提高能力。筆者以為,認識物理學思想和掌握物理學方法是學好物理的保證。
[關(guān)鍵詞]:物理學 探究 能力
物理課改的目的是通過對必要的物理基礎(chǔ)知識的學習,發(fā)展個性、樹立思想、掌握方法、培養(yǎng)素質(zhì)、提高能力。“物理難學”是學生的普遍認識。怎樣才能學好物理呢?筆者以為,認識物理學思想和掌握物理學方法是學好物理的保證。以下是筆者結(jié)合自身教學實際,關(guān)于怎
樣學好高中物理的看法。
一、關(guān)于物理學思想
何謂物理學思想,物理學思想就是研究物質(zhì)的運動形式、內(nèi)在規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的客觀存在反映在人的意識中經(jīng)過思維活動而產(chǎn)生的結(jié)果。這種思維活動是人的一種精神活動,是從社會實踐中產(chǎn)生的。其內(nèi)涵包括了物理科學本身的發(fā)展建立、物理學家的探索精神和研究方法以及我們學習物理的思想過程。狹義地說,就是學習物理過程而形成的符合物理體系、物理規(guī)律和物理邏輯、物理方法的結(jié)果。學會用物理思想去分析、解決物理問題。
我們認識物理學思想就是要尊重客觀事實,遵循自然規(guī)律。物理學是不同于其他學科的一門自然科學,就中學物理而言,它是以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學科。物理學有它自己的特點,通過了解物理學的發(fā)展歷史不難知道,所派生出的物理學體系無不來源于自然,來于實踐。它是自然界客觀存在的東西,又與生產(chǎn)、生活息息相關(guān),與社會發(fā)展密切聯(lián)系。由此所起的作用是顯而易見了。“物理”即事物的內(nèi)在規(guī)律。我們只有認識和掌握了物理規(guī)律,才能更好地認識自然,改造自然,創(chuàng)造美好社會為人類服務(wù)。
認識物理學思想是學好物理的前提,因此,我們在學習物理過程中,始終要領(lǐng)會物理學思想,并能逐步轉(zhuǎn)化為自己的思想。掌握科學方法,提高解決物理問題的能力是極其重要的。我們在了解物理學發(fā)展史的同時,不僅要學習物理學家的精神,而且要學習他們研究物理的方法。努力汲取物理學家的精華,推進物理教學的改革。
高中物理教學中的物理思想主要有:
1.觀察、實驗探究思想;
2.數(shù)據(jù)圖象處理思想;
3.概念規(guī)律形成思想;
4.科學設(shè)想、建立物理模型思想;
5.數(shù)理思想;
6.科學思維、科學態(tài)度和科學方法思想;
7.“時空”和“守恒”思想;
8.變量控制思想;
9.求微、求真思想;
10.創(chuàng)新思想。
但基本思想是怎樣研究物理和怎樣應(yīng)用物理兩條。
二、教師要有目的的培養(yǎng)學生從事物理研究的能力
探究學習的第二特點是“旨在培養(yǎng)學生從事研究的必要的探究能力”。這種物理學科的探究能力,主要包括學科的學習方略、思維方法和正遷移的能力。
1.學科的學習方略
物理學是以實驗為基礎(chǔ)的學科,所以該學科的主要學習方略就是自然科學的認識論和方法論的統(tǒng)一。
從自然科學認識論來看,主要是從感性到理性,從形象到抽象的認識過程。堅持實踐認識再實踐再認識的認識論。從方法論來看,就是堅持理論與實踐的統(tǒng)一,其方法要有序可尋,循序漸進。整個方略將由(1)觀察(2)實驗(3)控制條件(4)測量(5)記錄(6)數(shù)據(jù)處理和解釋(7)分類(8)抽象、推理(9)發(fā)現(xiàn)規(guī)律性(10)模型化(11)提出假說(12)驗證假說等諸環(huán)節(jié)組成。其整體有機的綜合一體則是學習物理的過程,為第一問題的最高的概括。所以筆者建議,在教學過程中,教與學都要遵循這一方略和過程來進行。
2.思維方法探究
方法是溝通思想、知識和能力的橋梁,物理方法是物理思想的具體表現(xiàn)。研究物理的方法很多,如有觀察法、實驗法、假設(shè)法、極限法、類比法、比較法、分析法、綜合法、變量控制法、圖表法、歸納法、總結(jié)法、發(fā)散思維法、抽象思維法、逆向思維法、模擬想象法、知識遷移法、數(shù)學演變法等。
運用方法的過程也是思維的過程,思維主要包括抽象思維和形象思維。下面談?wù)劯咧形锢斫虒W中常見的一些思維方法及其運用:
實驗法:實驗法是利用相關(guān)的儀器儀表和設(shè)計的裝置通過對現(xiàn)象的觀測,數(shù)據(jù)的采集、處理、分析后得出正確結(jié)論的一種方法。
假設(shè)法:假設(shè)法是解決物理問題的一種重要方法。用假設(shè)法解題,一般是依題意從某一假設(shè)入手,然后運用物理規(guī)律得出結(jié)果,再進行適當討論,從而找出正確答案。這種解題科學嚴謹、合乎邏輯,而且可拓寬思路。
極限法:極限法是利用物理的某些臨界條件來處理物理問題的一種方法,也叫臨界(或邊界)條件法。在一些物理的運動狀態(tài)變化過程中,往往達到某個特定的狀態(tài)(臨界狀態(tài))時,有關(guān)的物理量將要發(fā)生突變,此狀態(tài)叫臨界狀態(tài),這時卻有臨界值。
綜合法(也叫程序法):綜合法就是通過題設(shè)條件,按順序?qū)σ阎獥l件的物理各過程和各因素聯(lián)系起來進行綜合分析推出未知的思維方法。
分析法:分析法是綜合法的逆過程,它是從求未知到已知的推理思維方法。是從局部到整體的一種思維過程。其優(yōu)點在于把復(fù)雜的物理過程分解為簡單的要素分別進行分析,便于從中找出最主要的、最本質(zhì)的、起決定性的物理要素和規(guī)律。
模擬法:模擬法是將題設(shè)中文字描述的物理過程、狀態(tài)通過實物模型或圖示模型形象地描繪出來以幫助思維分析的一種方法。它能直觀地反映出物理過程,也有助于理解、分析、記憶物理過程,是一種化復(fù)雜為簡單、化模糊為清晰的有效方法。
類比法:類比法是指通過對內(nèi)容相似、或形式相似、或方法相似的一類不同問題的比較來區(qū)別它們異同點的方法。這種方法往往用于幫助理解,記憶、區(qū)別物理概念、規(guī)律、公式很有好處。
控制變量法:其方法是指在多個物理量可能參與變化影響中時,為確定各個物理量之間的關(guān)系,以控制某些物理量使其固定不變來研究另外兩個量變化規(guī)律的一種方法。它是研究物理的一種科學的重要方法。
3.關(guān)于遷移問題
這些問題是將已學過的舊知在一定條件下應(yīng)用的問題,主要是學習者認知結(jié)構(gòu)水平與思維方法的結(jié)合問題。這兩點解決得好,利用條件,就能實現(xiàn)具體情境中的正遷移。在高中物理教學中,能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點是解決物理綜合問題的重要方法之一。還有等量替換法、等效法等也常在高中物理中運用。
4.培養(yǎng)具有物理思維的頭腦
關(guān)鍵詞:簡單美;統(tǒng)一多樣美;對稱美;因果美;矛盾美
G633.7
一位科學家說過:“科學家的靈竅,詩人的心扉,畫家的慧眼,所感受到的都是同樣的和諧,同樣的優(yōu)美,同樣的富有韻律和節(jié)奏.”無論是科學家,還是畫家、詩人、哲學家, 最終的目的就是追尋生活和自然界的真善美。
一、簡單之美
“真理往往都是最簡單的”。好多物理現(xiàn)象,往往都是猜想到最簡單的結(jié)論上,然后通過邏輯推理論證,大量實驗得出來的。愛因斯坦以為:“有可能把自然規(guī)律歸結(jié)為一些簡單的原理;評價一個理論是不是美,標準正是原理上的簡單性,不是技術(shù)上的困難性. [2]”事實上,愛因斯坦的質(zhì)能方程E=mc2,普朗克的能量與頻率的關(guān)系式E=hν,牛頓第二定律F=ma,牛頓的萬有引力定律 和庫侖的電荷靜電相互作用定律 等,都是用極其簡單的形式表達了理解起來卻那么復(fù)雜的自然界的規(guī)律,難怪人們都贊嘆這些定律的優(yōu)美。所以說物理學的美在于它發(fā)現(xiàn)自然界存在的簡單性。
二、統(tǒng)一和多樣美
世界物質(zhì)的統(tǒng)一性既是唯物主義的哲學命題,也是物理學的方法論原理之一。無論牛頓是否認識到了這一點,萬有引力的發(fā)現(xiàn)都在客觀上給出了世界物質(zhì)統(tǒng)一性的一個證明。萬有引力定律表明,行星圍繞太陽運動所受到的引力,與衛(wèi)星圍繞行星運動所受到的引力,以及地球?qū)Φ厍蛏系奈矬w的吸引力,都是同一種力。從力學的角度,論證了自然界的物質(zhì)統(tǒng)一性。高一我們學習了萬有引力定律,知道“自然界中任意兩個物體間有吸引力,引力的大小跟質(zhì)量的成績成正比,跟距離的二次方成反比,作用力的方向在它們連線上[3]。”到了高二我們又學習了庫侖定律,知道“真空中靜止的點電荷間有相互作用,作用力的大小跟電荷量的乘積成正比,跟距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上[4]。”萬有引力與物體的質(zhì)量有關(guān),靜電力與電荷的電荷量有關(guān);萬有引力只存在引力,而靜電力有引力和斥力,這說明了自然規(guī)律的多樣性。另一方面,萬有引力定律和庫侖力定律都遵循距離的“平方反比”規(guī)律,表現(xiàn)形式也十分相似,相互作用都是相關(guān)“場”的作用。可見,自然界的事物盡管是多種多樣的,但卻具有統(tǒng)一的一面。從這些側(cè)面我們可以體會到自然界的和諧與多樣的美。
三、對稱美
自然界和現(xiàn)實社會中有很多對稱美的例子:鳥兒飛翔煽動美麗的翅膀,但是它如果只有一只翅膀,它的美將會大打折扣;中外的古代的建筑無不以對稱設(shè)計為美…………對稱美的概念已經(jīng)自然地進人了人的審美意識。隨著近代物理學的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)物理學中存在著大量的對稱現(xiàn)象。如作用力與反作用力;正電荷與負電荷;正物質(zhì)與反物質(zhì)等[5];還有更加直觀的靜電場中等量異種點電荷和等量同種點電荷的電場線關(guān)于點線面對稱,再比如磁場中的條形磁體的磁感線,如圖所示,對稱美顯而易見,淋漓盡致。這些不具備深厚物理學修養(yǎng)的人也能欣賞的對稱。讓我們切實的感到物理學中有大量的對稱美。
四、因果美
因果關(guān)系作為客觀現(xiàn)象之間引起與被引起的關(guān)系,它是客觀存在的。物理學中的因果關(guān)系是指物質(zhì)世界中各現(xiàn)象之間存在著客觀聯(lián)系。一個現(xiàn)象由另外一個或一些現(xiàn)象引起,因果關(guān)系客觀地存在于物質(zhì)世界的運動和變化之中。這個哲學范疇在于說明,物質(zhì)世界中各現(xiàn)象之間存在著客觀的聯(lián)系,任一現(xiàn)象自身都是由另外的一個或一些現(xiàn)象引起的,并且它又總會導(dǎo)致一個或一些新現(xiàn)象的出現(xiàn)。這里,引起一定現(xiàn)象的現(xiàn)象是原因,產(chǎn)生的現(xiàn)象是結(jié)果。比如說,牛頓運動定律告訴我們力是改變物體運動狀態(tài)的原因,即是產(chǎn)生加速度的原因,也就是說力是“因”,加速度是“果”。再比如說,法拉第電磁定律告訴我們磁通量的改變會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。磁通量的改變是“因”,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢是“果”。
五、矛盾美
辯正唯物主義中的矛盾是指客觀事物本身存在著兩種既互相對立又互相統(tǒng)一的傾向。同志曾經(jīng)說過“沒有矛盾就沒有世界”,說明了矛盾的普遍性原理。即無論是自然界、人類社會還是思維,無論過去、現(xiàn)在或者將來,矛盾都是普遍存在的。也就是說“事事有矛盾,時時有矛盾,處處有矛盾。”牛頓運動定律告訴我們力改變物體運動狀態(tài),而慣性抵抗外力使物體保持原有運動狀態(tài),即力與慣性就是一對矛盾。更深層次的說,質(zhì)量本身就是一個矛盾體,我們知道只要有質(zhì)量存在,就有引力存在。因此,現(xiàn)在我們對質(zhì)量也有了新的認識,它是引力的代名詞,我們也把具有這種性質(zhì)的質(zhì)量叫做引力質(zhì)量。還有一個質(zhì)量,它是與慣性有關(guān)的,它具有抵抗外力使物體保持原有運動狀態(tài)的性質(zhì),我們把具有這種性質(zhì)的質(zhì)量叫做慣性質(zhì)量。同一個質(zhì)量竟然表現(xiàn)出兩種截然相反的性質(zhì):質(zhì)量具有慣性使物體在一定程度上抵抗外力而不使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化,但同時具有引力而使別的物體和自身產(chǎn)生加速度而使運動狀態(tài)發(fā)生變化,質(zhì)量的這種對立的性質(zhì)統(tǒng)一于物體本身。再比如楞次定律告訴我們感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量的變化。也就是說感應(yīng)磁場和原磁場的變化是一對矛盾,平時我們教學中總結(jié)的“增反減同,來拒去留,增縮減擴”,讓我們再次體會到矛盾的魅力。也許自然界本身就是一個對立統(tǒng)一的矛盾體。因而自然界教給我們的是應(yīng)當辯證的、矛盾的看待分析客觀事物和現(xiàn)象。
綜上所述,自然界的規(guī)律,物理學的美能夠反映客觀世界本質(zhì)的科學美,同時又蘊含了哲學美。它的簡單、統(tǒng)一、多樣、因果、矛盾是那么動人心弦,令人贊嘆。
參考文獻:
[1]孟智明《物理W之美》
[2]愛因斯坦文集;
[3]人教版物理必修2
1、物理學考研有在于難本專業(yè)要求學生具有強大的數(shù)學邏輯思維與深厚的基礎(chǔ)物理知識為鋪墊,并且還要求學生具有極強的空間立體思維和充足的想象力。而且這一專業(yè)考研的錄取分數(shù)線也高,所以說,這一專業(yè)考研是非常的不容易的。
2、物理學專業(yè)主要培養(yǎng)學生掌握與物理相關(guān)的基礎(chǔ)知識和實驗技能。這個專業(yè)主要研究物質(zhì)運動的規(guī)律,了解它的本質(zhì),通過一些實踐研究和初步訓練,獲得比較好的科學素養(yǎng)和應(yīng)用開發(fā)能力。
3、物理學專業(yè)主要分為應(yīng)用物理學專業(yè)、核物理專業(yè)、聲學專業(yè)等類別。主要學習的課程有高等數(shù)學、光學、力學、原子物理學、電磁學、量子力學、數(shù)學物理學等。這些課程最核心的學科就是數(shù)學,要想學好物理學必須要有良好的數(shù)學知識。物理學考研比較難,如果考研成功了,就業(yè)的工資待遇很不錯。
(來源:文章屋網(wǎng) )
21世紀是科學與技術(shù)高度發(fā)達的時代,一個民族只有普及科學知識,受到科學精神的熏陶,尊重科學、崇尚科學,才能告別愚昧,才能挺起胸膛自強于世界民族之林。大學生是國民中的特殊群體,他們科學素質(zhì)的高低將直接影響國民的科學素質(zhì)水平。由于我國教育體制和中等教育培養(yǎng)模式還不夠完善,一個十分突出的問題擺在面前:學生在高中階段便分文理科,文科學生除數(shù)學學科外,幾乎不再接受其他自然科學教育,從而導(dǎo)致進入高校之后,文科大學生的科學素質(zhì)普遍較低。因此,提高文科大學生的科學素質(zhì)應(yīng)是我國高校文科教育的重要組成部分。物理學作為一門自然科學,是自然科學中的領(lǐng)軍學科,是整個自然科學和工程技術(shù)的基礎(chǔ),兼有哲學的概括性、抽象性,數(shù)學的邏輯性、嚴謹性以及實驗的實踐性和操作性的特點,能很好地提高學生的思維能力、觀察能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力,可同時培養(yǎng)文科學生的科學素養(yǎng)和人文精神。那么在高等院校文史、管理、財會、語言、藝體等文科類專業(yè)開設(shè)基于物理學的科學素質(zhì)課程,是提高文科學生科學素養(yǎng)的一種很好的途徑和方法。2011年8月,國務(wù)委員、現(xiàn)國務(wù)院副總理劉延東在全民科學素質(zhì)行動實施工作電視電話會議上強調(diào),要深入實施《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要》,充分調(diào)動社會各界力量,弘揚科學精神,普及科學知識,倡導(dǎo)科學方法,傳播科學思想,讓講科學、愛科學、用科學在全社會蔚然成風,使公民科學素質(zhì)再上新水平。劉延東強調(diào),公民科學素質(zhì)是落實科學發(fā)展的有力支撐、建設(shè)創(chuàng)新型國家的堅實基礎(chǔ)、衡量現(xiàn)代化強國的重要標志和社會文明進步的強大動力,加強公民科學素質(zhì)建設(shè)具有重要而深遠的意義。而高等院校是實施全民科學素質(zhì)教育的最佳場所之一。近年來,我國部分高校已開始在文科類專業(yè)開設(shè)基于物理學的科學素質(zhì)教育課程,這一舉措將有利于提高文科學生的科學素養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力,對于我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展無疑會起較大的促進作用。
二文科大學生應(yīng)具備的基本科學素養(yǎng)
進入21世紀,面對經(jīng)濟社會日新月異的快速變化,思想文化錯綜復(fù)雜的高度融合,科學技術(shù)前所未有的創(chuàng)新發(fā)展,為適應(yīng)社會需求,跟上時代步伐,作為文科大學生,應(yīng)具備如下基本科學素養(yǎng)。1.必備的科學知識在西方,一些社會學家和物理學家提出這樣的觀點:如果一個人未讀過莎士比亞的著作會被認為沒有教養(yǎng);但是一個人如果不知道牛頓、愛因斯坦的理論,卻被看作沒有文化。進入21世紀以來,以物理學為基礎(chǔ)的自然科學技術(shù)滲透到人們學習、生活、工作中的每一個角落,對社會發(fā)展與人們生活方式的影響更加寬廣和深刻。現(xiàn)代高科技的許多前沿問題和應(yīng)用領(lǐng)域,如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、激光技術(shù)、納米技術(shù)、核能技術(shù)、航天技術(shù)、計算機技術(shù)以及微電子技術(shù)等,很多都囊括在基礎(chǔ)物理的研究領(lǐng)域之中。因此,在文科物理教學中,有必要讓學生學習、理解一些基本物理知識。如牛頓的三大運動定律和萬有引力定律,熱力學第一定律和第二定律,麥克斯韋電磁理論的基礎(chǔ)知識,原子物理和量子力學的基本觀念,愛因斯坦的狹義和廣義相對論,光的波粒二象性等。特別是對引領(lǐng)21世紀發(fā)展的高新科技應(yīng)有一個初步的了解,這對他們將來從事的工作會有很大的幫助。2.科學的思維方法科學的思維方法往往比知識本身更重要,眾多諾貝爾獎獲得者都有同感,他們在學習期間不僅要向?qū)煂W習科學知識,更重要的是學習導(dǎo)師如何工作、如何思考、如何處理實際問題等,這種思維方法上的訓練是最為關(guān)鍵的。無論是物理概念的建立或物理定律的發(fā)現(xiàn),還是物理基礎(chǔ)理論的創(chuàng)立和突破,都離不開科學的思維方法。而比較、分析、綜合、歸納和演繹等是科學思維的基本方法,在文科物理教學中,我們要善于挖掘物理學中蘊含的豐富思維方式和科學研究方法,如模型方法、類比方法、分析綜合、歸納演繹、理想實驗、科學假說、數(shù)學建模方法等,傳授給學生,并努力讓學生應(yīng)用這些方法,去正確分析、理性判斷和初步計算一般難度的物理問題,以提高他們的科學思維能力。3.執(zhí)著的科學精神物理學作為自然科學的基礎(chǔ)學科,不僅包含物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)世界的運動規(guī)律,同時蘊含了豐富的哲理和無窮的智慧,閃耀著科學文化與人文精神的光輝。古今中外的著名物理學家,在追求真理的道路上所表現(xiàn)出來的求實精神、獻身精神、懷疑精神、創(chuàng)新精神,在科學研究和日常生活中所表現(xiàn)出來的謙虛、謹慎、誠實、合作、淡泊名利的優(yōu)秀品質(zhì)以及他們對人類、對社會的高度責任感等,都是科學精神和人文情懷在他們身上完美結(jié)合的體現(xiàn)。因此,在文科物理教育中,應(yīng)注重樹立學生現(xiàn)代科學的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀,使學生具有科學的成敗觀和探索科學疑難問題的信心和勇氣,培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學精神、堅韌不拔的科學品格和人文關(guān)懷的優(yōu)秀品質(zhì)。4.較強的創(chuàng)新意識愛因斯坦曾說:“提出問題往往比解決問題更重要。因為解決問題或許只是一種技能,而提出新的問題,新的可能性,從新的角度去看問題,卻需要有創(chuàng)造性的想象力,而且標志著科學的進步。”“想象力比知識更重要,因為知識是有限的,而想象力概括著世界上的一切,推動著進步,并且是知識進步的源泉。”在文科物理教學中,通過了解物理學史和物理學家成長成才的經(jīng)歷,讓學生們體會創(chuàng)新思維的重要性,激發(fā)學生的求知熱情、探索精神和創(chuàng)新欲望,鼓勵學生對前人的科學理論和傳統(tǒng)觀點持大膽的質(zhì)疑精神,對前人尚未揭示的事理敢于提問,培養(yǎng)學生勇于開拓進取的精神,使學生善于思考,勇于實踐,敢于向舊觀念挑戰(zhàn),從而培養(yǎng)學生較強的創(chuàng)新意識。這樣才能適應(yīng)社會進步和時代變革對創(chuàng)新人才的要求。
三深化教學改革,增強教學效果
關(guān)鍵詞:物理;教學;物理美
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)04-371-01
《物理新課標》中指出:“物理課程應(yīng)貼近學生生活,符合學生的認知特點,激發(fā)并保持學生的學習興趣,通過探索物理現(xiàn)象,揭示隱藏其中的物理規(guī)律,并把其應(yīng)用于生活實際,培養(yǎng)學生的探索樂趣,良好的思維習慣和初步的科學實踐能力。”中學生對發(fā)生在他們身邊的現(xiàn)象比較敏感,也比較好奇,更加容易有認識本質(zhì)的沖動,這時候我們物理教師要注意引導(dǎo)學生去發(fā)現(xiàn)其中的物理奧妙,引導(dǎo)和培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、探索物理之美,讓學生置身于美的環(huán)境中去學習物理,從而提高學習興趣。
物理學固然不是美學,但是生活中處處有美,物理學中也包含著美。由于物理學所反映的是自然界豐富多彩的運動形式及規(guī)律性,也就同時展現(xiàn)了自然界在結(jié)構(gòu)上的對稱、和諧與韻律美。由于科學理論的首要目的是表達人們發(fā)現(xiàn)的自然界中存在的和諧,所以我們一眼就能看到這些理論具有美學價值。衡量一個科學理論的成功與否,事實上就是對它的美學價值的衡量,也就是衡量它給原本混亂的東西帶來了多少和諧。
一、物理學中的“統(tǒng)一美”
世界上一切事物都是相互聯(lián)系的,作為自然科學的物理來說,現(xiàn)象和本質(zhì)必然是相互聯(lián)系的,什么樣的本質(zhì)往往就反映出什么樣的現(xiàn)象。而且本質(zhì)和現(xiàn)象并不是孤立的。生活中我們不難發(fā)現(xiàn),食用油總要浮在水面上,就是這樣一個司空見慣的現(xiàn)象,卻是一個重要的本質(zhì)決定的,那就是由食用油的密度比水的密度小。平時我們不難發(fā)現(xiàn)有很多人需要佩戴眼鏡,那么你知道他們佩戴的都是什么眼鏡嗎?讓我來告訴你吧,一般來說老年人佩戴的是凸透鏡,青少年佩戴的是凹透鏡。為什么呢?原來老年人的晶狀體的會聚能力過弱,成像在視網(wǎng)膜之后,從而看不清近處的物體,而佩戴的凸透鏡對光線有會聚作用且能使成像向前移落在視網(wǎng)膜上,從而能看清近處的物體。而青少年的晶狀體的會聚能力過強,成像在視網(wǎng)膜之前,從而看不清遠處的物體,而佩戴的凹透鏡對光線有發(fā)散作用且使成像向后移落在視網(wǎng)膜上,從而能看清遠處的物體。通常情況下視力的缺陷就是我剛才提到的兩種,即遠視和近視。其實視力的缺陷還有很多,如弱視、斜視等等。
二、物理學中的“簡潔美”
杠桿平衡條件(即杠桿原理):動力乘以動力臂=阻力乘以阻力臂,(F1L1=F2L2)就是一個美的典范。生活中的杠桿何其多,可能很難有人說清楚,但他們平衡時動力、動力臂、阻力、阻力臂之間的關(guān)系都必須符合剛才所給出的公式。一個如此簡單的公式,卻是所有杠桿平衡時所滿足的共同條件。能不令你驚嘆嗎?在物理學中:像杠桿平衡公式這樣形式簡潔,內(nèi)容深刻,作用很大的公式還有許多。如阿基米德原理公式、速度公式、壓強公式、歐姆定律公式、密度公式等等。
三、物理學中的“生活美”
物理來源于生活,生活處處有物理,比如廚房中的熱學知識 ;
1、磨菜刀時要不斷澆水,是因為菜刀與石頭摩擦做功產(chǎn)生熱,使刀的內(nèi)能增加,溫度升高,刀口硬度變小,刀口不利;澆水是利用熱傳遞使菜刀內(nèi)能減小,溫度降低。
2、煮食物并不是火越旺越快。因為水沸騰后溫度不變,無論怎么加大火力,也不能提高水溫,結(jié)果只能加快水的汽化,使鍋內(nèi)水蒸發(fā)變干,浪費燃料。正確方法是用大火把鍋內(nèi)水燒開后,用小火保持水沸騰就行了。
3、冬天水壺里的水燒開后,在離壺嘴一定距離的地方才能看見“白氣”,而緊靠壺嘴的地方看不見“白氣”。
4、液化氣是在常溫下用壓縮體積的方法使氣體液化再裝入鋼罐中的。使用時,通過減壓閥,液化氣的壓強降低,由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),進入灶中燃燒等。
四、物理學中的“文學美”
物質(zhì)和意識的辯證關(guān)系告訴我們,物質(zhì)具有客觀性,意識是主觀的,物質(zhì)決定意識,反過來意識對人認識客觀物質(zhì)世界有能動作用。正是由于客觀物質(zhì)世界的美,物理規(guī)律概念的美。因此古今中外的作家、詩人在認識美的物理世界時,往往細致深入的觀察大自然,并加以文字描述,把它形象的表達出來,使之更形象直觀,更彰顯其魅力。如唐代詩人孟浩然在《彭蠡湖上望廬山》詩中寫道:“香爐初上日,瀑水噴成虹”。這里詩人不僅記錄了虹這種自然現(xiàn)象,還提示了產(chǎn)生虹的兩個因素:光和小水珠。電影《閃閃的紅星》主題歌中唱到:“小小竹排江中游,巍巍青山兩岸走”,這里體現(xiàn)了運動相對性原理,詩人在對自然界的規(guī)律有所領(lǐng)悟。
五、培養(yǎng)學生的發(fā)現(xiàn)和審美能力
從上所述,物理學中包含著無窮的美,最重要的是我們要有一雙善于發(fā)現(xiàn)美的眼睛。所以教師首先要提高自身的美學修養(yǎng)了,教師在展示物理美的同時,要著重培養(yǎng)學生對物理科學美的審美能力。物理科學美的體驗不光是視覺或聽覺的,更多的是靠學生的心智去體驗,由學生的體驗產(chǎn)生出的美的感受是愉悅的,教師平常教學中,要引導(dǎo)學生積極主動地去探索自然界的奧秘,使他們在探索中領(lǐng)會許多事物的本質(zhì)與聯(lián)系,感受到知難而進,解疑釋惑,獲得新知識的愉快。
總之,物理教師實施美育的最大意義就是應(yīng)當有利于激發(fā)學生的創(chuàng)造性和活躍學生的思想,同時,也應(yīng)當創(chuàng)造有利于學生個性發(fā)展的和諧環(huán)境。承認學生是學習的主體,把學生擺在主人的地位,讓學生在積極的課堂氛圍的激勵下去發(fā)現(xiàn)、去創(chuàng)造。他們會發(fā)現(xiàn)教材、課堂情境的美,去創(chuàng)造他們心中的美。而這種發(fā)現(xiàn),這種創(chuàng)造的過程本身就是美。
參考文獻:
[1] 花曉濤.淺談初中物理的教學策略[J].淮陰師范學院教育科學論壇,2008(2).
新課程學習中學物理教學中的哲學問題淺議文/武學志物理學是一門科學,又是一種智慧,更是一種文化。作為一名物理教師,能對自己所任教的學科做一番全方位的剖析,這是十分必要的。一方面可使我們看到物理學豐富的哲學內(nèi)涵,更自覺地挖掘它的育人功能;另一方面又使我們感到物理原來有著如此美好的稟性,從而更加鐘愛物理,更有激情地去從事物理教學。只有真正熱愛物理的物理教師,才能做到不僅教會學生如何去理解物理、應(yīng)用物理,而且還會更進一步引導(dǎo)他們?nèi)ジ形蛭锢怼⑿蕾p物理,用物理精神指導(dǎo)人生實踐。
一、壓強
表示壓力的作用效果。壓強的大小不僅與壓力的大小有關(guān),還與受力面積有關(guān)。取決于單位面積上的壓力。生活中我們都有許多興趣、愛好,也有旺盛的精力。如果廣種只能薄收,那么把這些精力專注于某一目標或領(lǐng)域,就會比較容易獲得成功。也就是說決定你成功的不僅是你的學識、能力,更是你對某項事業(yè)、某項工作的專注度。就像工人挖井一樣,在一個合適的地方專注的挖下去,一定能挖出水來。如果總是認為下面沒水,頻繁地換地方,只會與成功失之交臂。如:中央電視臺九套《我愛發(fā)明》節(jié)目中一個車輛修理員愛好改裝車輛,除了工作就是琢磨如何改裝越野車,解決了一系列的技術(shù)問題,居然改裝成四輪驅(qū)動越野車,爬坡能力、過障礙能力比軍警制式裝備車輛還要好。很多人擁有靈活的頭腦,足夠的知識技能,健壯的體魄,卻沒能取得成功,其中一個重要因素就是不能專注于一點、一個領(lǐng)域,力量分散了。如:電影《蛋炒飯》中的傻主人公30年就練蛋炒飯,終獲成功,把蛋炒飯賣到香港,賣到美國白宮。集中力量,瞄準一個目標,每個人都能做好自己的“蛋炒飯”!
二、慣性定律
一切物體總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài),直到有不平衡的外力迫使它改變這種狀態(tài)。(Aparticlewillstayatrestorcontinueataconstantvelocity,unlessacteduponbyanexternalunbalancedforce.)慣性:任何物體都有保持原來(靜止或勻速直線運動)運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。慣性就像人們的各種習慣,這些習慣就是你走向平庸或是奔向輝煌的趨勢。有句名言是這樣說的“,習慣就像一根纜繩,我們每天都給它纏上一股,要不了多久,它就會變得牢不可破”。如果這個牢不可破的是壞習慣,那么就會被這根纜繩拖入激流漩渦。反之,好習慣則帶你進入成功,進步,幸福的坦途。要想改變壞習慣,就像改變物體的運動狀態(tài)一樣。所以培養(yǎng)好的習慣非常重要。我們自己或教育學生,都要一日三省其身。我們的生活娛樂習慣、學習習慣、工作習慣都合理嗎?是不是上網(wǎng)或看電視占據(jù)了自己的大部分業(yè)余時間?不斷地修正、調(diào)整自己的方向,讓自己始終處于走向成功、健康的人生軌道上。
三、比熱容
單位質(zhì)量的某種物質(zhì),溫度升高1℃所吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容。比熱容反應(yīng)物質(zhì)的吸收或放出熱量的能力。由公式Q=cmΔt,相同質(zhì)量的不同物質(zhì),如果吸收相同的熱量,比熱容越大的物質(zhì)溫度變化越小。如同兩個容器,裝入相同質(zhì)量的水,容積越大的容器,液面上升的就越少。生活中也有這樣的現(xiàn)象:有的人聽到一些喜事,馬上喜形于色,興高采烈,聽到一些不好的事情,馬上呼天號地,痛哭流涕;而有的人聽到的事無論是喜事還是壞事,都能低調(diào)自然。這涉及人的素養(yǎng)問題:個人修養(yǎng)———心胸的寬廣程度。我很喜歡《葉問2》的結(jié)尾部分:葉問(甄子丹)在打敗英國拳王后,沒有歡呼雀躍而是很平靜地說出自己的心里話“,人可能有高低貴賤之分,可在人格上是平等的,希望不同階層的人們都能和平共處,此時最想的是回家。”這樣就化解了中英兩國民眾的敵對情緒,更體現(xiàn)了葉問作為一代宗師的大家風范。而當少年李小龍前來拜師時,葉問坐在椅子上很平靜地說:“等你長大再來吧。”表情恬靜而內(nèi)斂。所以人要加強個人修養(yǎng),做到寵辱不驚,泰山崩于前而面不改色。這樣不僅自己受益,也會影響周圍的人。
四、噪聲
從環(huán)保角度看,一切干擾人們正常工作、學習、生活的聲音都是噪聲。30~40dB為較安靜的環(huán)境,70dB的噪聲就可以干擾人的談話,影響工作效率。長期生活在90dB的環(huán)境,聽力就會受到嚴重影響,產(chǎn)生神經(jīng)衰弱、高血壓等疾病。所以我們要想方設(shè)法把噪聲控制在最低的范圍內(nèi)。控制噪聲要根據(jù)噪聲的產(chǎn)生、傳播、接收三個環(huán)節(jié)采取消聲、隔聲、吸聲等手段。噪聲就像社會生活中的不和諧因素,我們也要積極地預(yù)防控制。如:現(xiàn)在熱播的《要過好日子》、《家產(chǎn)》等關(guān)于遺產(chǎn)爭端類的電視劇,一家人為了家產(chǎn)爭得焦頭爛額,甚至鬧上公堂,親情蕩然無存。如果在老人健在清醒時在親屬、律師、政府工作人員見證幫助下把養(yǎng)老、遺產(chǎn)問題都分配解決清楚明白,那么就會大大地減少這些事件的發(fā)生,如同在聲源處減弱噪聲一樣。如果每個人的期望,欲望都少一些,守住內(nèi)心的寧靜,沒有遺產(chǎn)我們就不活了,如果不是遺產(chǎn)而是債務(wù)呢,又會怎樣?好男兒當自立自強,怎能指望父母呢?電影《大宅門》里白七爺被趕出家門,之身闖蕩濟南府,終于靠自己的努力一統(tǒng)隴膠,何等的氣魄。還有在英美國家,孩子18歲就自己掙錢養(yǎng)活自己,邊打工邊上大學,把心思全放在如何掙錢打拼事業(yè),對父母一點也不依賴,反以依賴父母為恥,值得我們反思和學習。
五、歐姆定律
電壓使電路形成電流,而電阻對電流具有阻礙作用。電流等于電流與電阻的比值。任何事物都有一定的制約關(guān)系,三者是矛盾而又統(tǒng)一的。
六、效率問題
我們做任何事都要講實效,盡量減少額外功,提高有用功的比例。《孟子》卷八離婁章句下八“:人有不為也,而后可以有為。”人要審時度勢,決定取舍,選擇重要的事情去做,而不做或暫時不做某些事情。人的精力是有限的,只有放棄一些事情不做,才能在別的一些事情上做出成績。
關(guān)鍵詞: 初中物理教學 學習興趣 培養(yǎng)方法
初中物理是學習物理知識的啟蒙階段,至關(guān)重要。怎樣才能打下堅實的基礎(chǔ)呢?我認為,教師應(yīng)從培養(yǎng)學生的學習興趣入手,引導(dǎo)入門、啟迪思維、培養(yǎng)能力。興趣對學習有至關(guān)重要的作用,它是學習動機中最活躍的成分,是推進學生進行自主學習的原動力。學生只有對學習產(chǎn)生濃厚的興趣,才會專心聽講,積極思考,從而學到新的知識。如果學生對學習產(chǎn)生了興趣,就會表現(xiàn)出對學習的一種特殊情感,學習起來樂此不疲。在物理教學中如何調(diào)動學生學習興趣呢?我認為應(yīng)從以下幾個方面努力。
一、上好物理第一堂課
在學生的學習中,第一堂課很重要,它關(guān)乎學生對老師的第一印象,對這門學科的第一印象,以至于對以后學習這門學科的興趣與愛好。良好的開端意味著成功的一半,說的就是這個意思。物理這門課程較為難學,這是多數(shù)學生的反映。要突破這一難關(guān),必須上好第一堂物理課。在初中第一堂物理課的教學中必須注重兩點:一是要激發(fā)學生學習物理的興趣,二是讓學生了解物理學的研究對象。對大多數(shù)剛開始接觸物理的學生來說,在第一堂課上,如果枯燥無味地灌輸,勢必缺乏吸引力,也調(diào)動不起學習的積極性。尤其對基礎(chǔ)差的學生,要讓他們感覺不到是在學習一門新課。由于興趣不濃,久而久之會使這些學生“掉隊”。在第一堂課上,教師要盡量將學生較為感興趣的一些物理現(xiàn)象歸納起來,作為第一堂物理課的教學內(nèi)容,充分利用學生的好奇心和求知欲,喚起學生學習物理知識的熱情,激發(fā)學生學習物理的直接和間接興趣,使學生能懷著無限的期待和渴望投入到今后的學習中去。這樣展開物理課的開篇教學能夠引起學生的學習興趣。通過開篇課的學習,學生對物理世界有了新奇感、求知欲,就會產(chǎn)生學習物理的濃厚興趣。
二、注重培養(yǎng)學生的思考能力
在教學過程中,要讓學生動手、動口,最重要的就是使學生積極動腦思考,這就要求教師在課堂教學中,有意識地創(chuàng)設(shè)問題情境,提出一些與課文有關(guān)的富有啟發(fā)性的問題,促進學生積極思考,在不知不覺中興致盎然地進入課題。比如:在學習摩擦力過程中,在引入概念時,可以這樣做:故宮里陳列著許多整塊大石頭雕刻而成的影碑,一塊就重達幾千公斤。這些影碑古代勞動人民從石材產(chǎn)地運來的,而在當時,既沒有汽車,又沒有火車,這些幾千斤的影碑是怎樣運進京城里的呢?等同學們討論之后,可以總結(jié)出答案:運送影碑時,先把他們裝上大船,沿水路載運。到了沒水的地方,等到嚴冬,利用冬天的嚴寒天氣,在路面上澆水,等路面上結(jié)了一層冰后,將影碑放到冰上向前拉,拉一段,潑一段水,結(jié)一段冰,最后一直拉到故宮。這樣不但引出了摩擦力的概念,而且給出了怎樣減小滑動摩擦的方法。又如,講“壓強”時,我提出了一個常見的問題:坐沙發(fā)為什么舒服?學生馬上回答:沙發(fā)軟。我又追問:為什么軟沙發(fā)坐起來就舒服呢?于是就從這一問題著手講解壓強知識。這一問題情境營造了積極的課堂氣氛,激發(fā)了學生學習新知識的興趣與愿望。通過思考和討論,學生不但加深了對知識的理解和掌握,而且學會了思考,更嘗到了積極思考的“甜頭”,樂于思考。這樣學生在學習中就有了積極性和動力,對物理的學習會產(chǎn)生濃厚的興趣。
三、發(fā)揮實驗課的強大作用
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,沒有實驗就沒有物理。所以初中物理教學應(yīng)充分利用學生好奇心重、操作興趣濃的特點,切實落實教材安排的科學探究實驗,使學生經(jīng)歷物理規(guī)律的再創(chuàng)造活動。在每學習一個知識點時,盡量以小實驗或者是與小實驗有關(guān)的故事引入,從而激發(fā)學生學習的興趣。想方設(shè)法,變演示實驗、學生實驗為探索性實驗,在探索中激發(fā)興趣。在進行實驗教學以前,多下一番苦工夫,想方設(shè)法將演示實驗和學生實驗變?yōu)樘剿餍詫嶒灐@缭趯W習《大氣壓強》時,先做瓶“吞”雞蛋、覆杯實驗,以及馬德堡半球?qū)嶒灐_@些實驗現(xiàn)象使初中生不解。瓶口小,雞蛋怎么進去的呢?水為什么不會流出來呢?兩個半球為什么貼得那么緊?又例如,在演示玻璃瓶受力變形實驗時,有意識地引導(dǎo)學生探討:用力按壓玻璃瓶,玻璃管中的水面會升高嗎?是不是手傳給瓶子而使瓶內(nèi)的水受熱膨脹?玻璃瓶受到手施加的作用后真的變形了嗎?該如何排除某些因素對實驗的影響?帶著這些疑問,初中生進入了良好的學習狀態(tài)。
四、注重多種學習手段的結(jié)合
在當今網(wǎng)絡(luò)盛行的情況下,教師可以利用多媒體的方式進行教學,把本來最抽象的物理概念、物理規(guī)律、物理模型等看不見摸不著的抽象東西具體化、形象化。并且能通過音頻、視頻、動、靜、分、合相結(jié)合的方法,使學生更能直接地形成概念和認識規(guī)律。這對學生視覺、聽覺、思維等都產(chǎn)生極大的沖擊,很容易激發(fā)學生強烈的學習欲望,從而形成學習的動機。
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下物理教學可以讓學生根據(jù)自己的實際情況有所選擇地進行學習,可以更有效地保護發(fā)展學生的興趣愛好,發(fā)展他們的個性品質(zhì),對自己所做的學習網(wǎng)頁特別設(shè)計一些課外欄目“如精彩的物理世界”等,可以對學習興趣的培養(yǎng)起到潛移默化的作用。
五、變成功為學生興趣的助推器
成功的體驗對于每個人都是很有益的,特別是對于產(chǎn)生厭學情緒的部分學生和基礎(chǔ)差的學生,教學要求更應(yīng)壓得低一點,教學內(nèi)容要嚴格控制,千萬不能過高要求。如果超出學生接受能力極限,其結(jié)果往往適得其反,給學生造成了極大的心理負擔,產(chǎn)生了畏難情緒,喪失了學習興趣。因此,我們不應(yīng)該片面地強調(diào)信息量,以為信息量越大越好,而是要隨著學生知識和能力的提高而逐步把知識引向深入。當我們采取了適合的教學方法時,學生或多或少都會提高成績,這時需要及時表揚。在教學過程中要注意發(fā)現(xiàn)學生的每一點進步,并及時予以肯定,讓學生體驗成功帶來的,有信心迎接新的學習任務(wù)。
總之,物理是一門重要的自然學科,在我們的日常生活中起很重要的作用,它也是一門很有趣味的學科。我們一定要下大力氣使學生對其產(chǎn)生興趣,才能最終讓學生學好這門課。
參考文獻: