摘要:介紹將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化滲透到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的思考和做法。
關(guān)鍵詞:中華;優(yōu)秀;文化;物理;實(shí)驗(yàn);教學(xué)
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-6148(2008)11(S)-0056-3
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理學(xué)知識(shí)包括物理概念、物理定律和相關(guān)理論,它們都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。因此,讓學(xué)生了解和掌握物理學(xué)的研究方法,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,對(duì)學(xué)生今后從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)革新都有著重要的基礎(chǔ)作用。在中學(xué)階段,中學(xué)生正處于世界觀逐漸形成時(shí)期,物理學(xué)科中所蘊(yùn)藏的大量德育因素,對(duì)于促使他們正確運(yùn)用辯證唯物主義思想去觀察和解決問(wèn)題,培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,增強(qiáng)民族自豪感和形成良好的品德等方面都具有十分重要的作用。作為物理教師,對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想品德教育責(zé)無(wú)旁貸,除了使學(xué)生掌握物理知識(shí)和提高能力之外,還應(yīng)該利用物理學(xué)科特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行德育滲透,在當(dāng)前應(yīng)當(dāng)特別注意把中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化滲透到物理教學(xué)中。
1 尊重事實(shí)、實(shí)事求是是誠(chéng)信的理念
誠(chéng)實(shí)守信是中華民族幾千年傳承的美德,也是國(guó)人歷來(lái)推崇的做人準(zhǔn)則。誠(chéng)信,顧名思義,就是誠(chéng)實(shí)守信?!掇o?!防飳⑵浣忉尀檎嫘恼\(chéng)意、誠(chéng)實(shí)無(wú)欺。通俗地說(shuō),誠(chéng)信就是說(shuō)老實(shí)話、做老實(shí)人。在中國(guó)傳統(tǒng)思想文化寶庫(kù)中,誠(chéng)信被認(rèn)為是五常之本,百行之源?!墩撜Z(yǔ)》中有一句話:“人無(wú)信不立,人而無(wú)信而不知其可也”?!靶拧弊衷凇墩撜Z(yǔ)》中出現(xiàn)了38次。孟子說(shuō):“誠(chéng),天之道也,思誠(chéng)者,人之道也”。無(wú)數(shù)歷史事實(shí)證明,“以誠(chéng)實(shí)守信為榮”,這不僅是我們每個(gè)人做人的立世之本,而且也是我們國(guó)家和民族得以生生不息、繁榮昌盛的強(qiáng)大精神支柱?!叭藷o(wú)誠(chéng)信不立、業(yè)無(wú)誠(chéng)信不興、國(guó)無(wú)誠(chéng)信不強(qiáng)”。我們?cè)谖锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)中首先要讓學(xué)生明白誠(chéng)信就是要尊重事實(shí)、實(shí)事求是。物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程是一項(xiàng)客觀過(guò)程,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是客觀條件下產(chǎn)生的,不以人的意志為轉(zhuǎn)移。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)為學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物理規(guī)律提供實(shí)驗(yàn)事實(shí),也為學(xué)生養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣,提高品德修養(yǎng)提供了理想的場(chǎng)所。
2 品德示范應(yīng)是物理教師的基本素質(zhì)
人以德為先。具有敬業(yè)精神的教師就應(yīng)該有著強(qiáng)烈的責(zé)任感和事業(yè)心,為人民的教育事業(yè)能嘔心瀝血,對(duì)工作一絲不茍,即使碰到困難會(huì)想辦法克服。以為了學(xué)生的一切,一切為了學(xué)生,以學(xué)生滿意為滿意,以學(xué)生快樂(lè)為快樂(lè),啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)了他們的實(shí)踐能力作為教育教學(xué)工作的出發(fā)點(diǎn)和歸宿點(diǎn)。作為新課程的實(shí)施者,科學(xué)知識(shí)的傳播者,科學(xué)興趣的啟蒙者,科學(xué)方法的引導(dǎo)者,科學(xué)精神的弘揚(yáng)者,教師要以自身良好的師德教育人,以文明的習(xí)慣引導(dǎo)人,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)熏陶人,和藹的態(tài)度吸引人,言傳身教,樂(lè)為人師。做到既教書(shū)又育人,應(yīng)該清除“課內(nèi)教書(shū),課外育人”、“只管考分高低”等錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。學(xué)生都希望他的老師是一位積極上進(jìn),為人正派,滿腔熱情,情緒飽滿,兢兢業(yè)業(yè),認(rèn)真負(fù)責(zé)的好老師,都希望自己在一位師德高尚,專業(yè)水平精湛的物理老師的教育和熏陶下健康成長(zhǎng)。因此,我們物理教師要為學(xué)生樹(shù)立良好的示范,實(shí)事求是地分析一些演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師的示范作用是最好的教育。
3 誤差和錯(cuò)誤是兩個(gè)不同的重要概念
要尊重客觀事實(shí)。由于測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法、測(cè)量環(huán)境、人員觀察力等種種因素的局限性,測(cè)量是不能無(wú)限精確的,測(cè)量結(jié)果與客觀存在的真值之間總是存在一定的差異,即誤差。因此分析測(cè)量中產(chǎn)生的各種誤差,盡量減小其影響,并對(duì)測(cè)量結(jié)果中的誤差作出估計(jì),分清系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差是由于實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)不周或測(cè)量?jī)x器自身精度所限造成的誤差,這種誤差不隨測(cè)量者的改變或測(cè)量次數(shù)的改變而改變,在同等情況下,無(wú)論實(shí)驗(yàn)多少次,系統(tǒng)誤差都不會(huì)有變化。偶然誤差則是指由于測(cè)量者自身的因素,以及實(shí)驗(yàn)環(huán)境中各種不確定的因素所帶來(lái)的偏差。由于這種誤差具有偶然性,所以它無(wú)法事先預(yù)料,但大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,偶然誤差具有正態(tài)分布的特點(diǎn)。由于偶然誤差具有正態(tài)分布的特點(diǎn),所以多次測(cè)量取平均值是一種減小偶然誤差的有效方法。誤差在實(shí)驗(yàn)中是不可避免的但可以減少,實(shí)驗(yàn)中有誤差是客觀事實(shí)。錯(cuò)誤是由于選用的實(shí)驗(yàn)方法(或原理)不當(dāng)、選取的實(shí)驗(yàn)儀器不當(dāng)或?qū)嶒?yàn)操作不規(guī)范等對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的影響。實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤可以避免,所以,在物理教學(xué)中要讓學(xué)生不要回避實(shí)驗(yàn)誤差,而要尊重客觀事實(shí),分析誤差產(chǎn)生的來(lái)源,想方設(shè)法來(lái)減少誤差,如高一物理實(shí)驗(yàn)中:探究力的平行四邊形定則,為了減小誤差,實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意:
(1)正確選取彈簧秤(量程合適)。先將彈簧秤調(diào)零,再將兩只彈簧秤鉤好后對(duì)拉。若兩秤在拉的過(guò)程中,讀數(shù)始終相同,則可選。若不同,應(yīng)另選,直至相同為止。
(2)拉動(dòng)時(shí)彈簧秤應(yīng)保持與木板平行,在不超過(guò)彈性限度的條件下,使拉力盡量大一些。
(3)實(shí)驗(yàn)中兩分力F1和F2的夾角不要取的太大。
(4)在同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮條拉長(zhǎng)的結(jié)點(diǎn)位置要相同。
(5)讀數(shù)時(shí)要正視(即視線與刻度垂直),按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄。
(6)作圖時(shí),應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度,盡量把圖畫(huà)大些。按力的圖示和作圖法的要求作合力。
(7)作圖法得到的F和測(cè)量得到的F′不完全符合,但在誤差允許范圍內(nèi)認(rèn)為F和F′符合即可。
4 演示實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生獲得、驗(yàn)證并擴(kuò)展物理知識(shí)的重要途徑
現(xiàn)代科學(xué)知識(shí),不僅包括靜態(tài)的科學(xué)事實(shí)、概念和原理,還包括動(dòng)態(tài)的科學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的過(guò)程性知識(shí),以及這個(gè)過(guò)程中累積起來(lái)的科學(xué)思想等。因此,演示實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生獲得、驗(yàn)證并擴(kuò)展物理知識(shí)的重要途徑。在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)之前,首先,引導(dǎo)學(xué)生明確觀察的目的和觀察時(shí)的要求,讓學(xué)生做到有的放矢地觀察,使演示實(shí)驗(yàn)成為有目的、有計(jì)劃的教學(xué)活動(dòng)。但由于學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)有強(qiáng)烈的興趣和好奇心,在觀察實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,也很容易被新奇的現(xiàn)象所吸引,注意力集中到細(xì)微環(huán)節(jié)上去,得到的是一些不完整的模糊的表象,對(duì)于這些表象的認(rèn)識(shí),我們老師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)和分析,培養(yǎng)起他們的創(chuàng)新意識(shí)。其次,盡量選用先進(jìn)的科學(xué)儀器進(jìn)行觀察,比如說(shuō)利用實(shí)物投影儀、多媒體等,這樣不僅可以使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更生動(dòng)、直觀,而且避免了一些實(shí)驗(yàn)因種種原因不適合在課堂完成而帶來(lái)的缺憾(如危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)、瞬間性實(shí)驗(yàn)或超長(zhǎng)時(shí)間性實(shí)驗(yàn))。最后,指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范記錄科學(xué)觀察資料。教師可以在課前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)的記錄表,以板書(shū)的形式讓學(xué)生作對(duì)號(hào)入座式的記錄,亦可讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)。鮮明的現(xiàn)象只能給學(xué)生以生動(dòng)的直觀的感覺(jué),而通過(guò)形象思維、抽象思維,抓住變化的本質(zhì),才能完成認(rèn)識(shí)上的飛躍,達(dá)到教學(xué)的目的。為此,在演示的過(guò)程中,教師的講述、板書(shū)和實(shí)驗(yàn)操作要緊密配合,作到誨人不倦,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官和神經(jīng)系統(tǒng)協(xié)同活動(dòng),為理解知識(shí)和發(fā)展智能創(chuàng)造良好的條件。
5 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)觀察能力和實(shí)驗(yàn)操作技能的重要手段
5.1 學(xué)生觀察能力 的培養(yǎng)
觀察是對(duì)事物和現(xiàn)象的仔細(xì)察看、了解。它是思維的知覺(jué),智力活動(dòng)的門(mén)戶和源泉。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的觀察是一種有目的、有計(jì)劃而且比較持久的思維知覺(jué),一般需要重點(diǎn)地觀察實(shí)驗(yàn)的基本儀器、實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和裝置,實(shí)驗(yàn)中的各種物理現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、圖象、圖表,以及規(guī)范化操作等。觀察主要有:
(1)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的觀察:①觀察儀器的刻度。主要是弄清刻度值的單位及其最小分度值,由此可確定測(cè)量值應(yīng)估讀到哪一位。②觀察儀器的構(gòu)造。主要是通過(guò)觀察,了解儀器的結(jié)構(gòu)原理、每個(gè)部件的作用、測(cè)量范圍等。③觀察儀器的銘牌。通過(guò)對(duì)儀器銘牌的觀察可了解儀器的名稱、規(guī)格、使用方法和使用條件等(例如:變阻器的銘牌上標(biāo)有“1.5A 50Ω”)。
(2)對(duì)圖像、圖表、示意圖、實(shí)物圖的觀察:①圖像主要是觀察它反映的是什么物理現(xiàn)象,物理量變化過(guò)程怎樣,物理量的變化遵循什么規(guī)律。②圖表的觀察,主要通過(guò)觀察了解圖表的意義、用途、應(yīng)用條件以及所列物理量的單位。③示意圖、電路圖、實(shí)物圖的觀察,主要觀察它們分別反映的是什么物理模型,有何用途,儀器和電路的結(jié)構(gòu)是怎樣布局的,各個(gè)部件(或元件)如何連接,各部分有什么關(guān)系等。
(3)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的安裝觀察:了解該裝置的用途,使用了哪些儀器和元件以及儀器配置的順序和方法等。
(4)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的觀察:了解操作前需做哪些準(zhǔn)備工作,操作實(shí)驗(yàn)的順序和過(guò)程怎樣。
(5)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察:主要是觀察現(xiàn)象的條件、產(chǎn)生、過(guò)程(例如:兩根相距很近的平行導(dǎo)線,當(dāng)通入相同方向的電流時(shí),兩者相互吸引;當(dāng)通入相反方向電流進(jìn),兩者互相排斥)。
(6)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的觀察:注重觀測(cè)的方法科學(xué),數(shù)字的讀數(shù)正確,記錄測(cè)量的結(jié)果要明確數(shù)據(jù)和單位。
(7)對(duì)示范演示的觀察:對(duì)示范演示要觀察教師規(guī)范化的安裝實(shí)驗(yàn)裝置,合理地安排實(shí)驗(yàn)程序和正確的操作過(guò)程以及演示物理現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的讀取和記錄,如何得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。
總之,要注意培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)而不厭”的學(xué)習(xí)態(tài)度,并掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
5.2 學(xué)生科學(xué)方法的訓(xùn)練
分組實(shí)驗(yàn)本身就是一種基本的科學(xué)研究方法,通過(guò)實(shí)驗(yàn),能使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練(如:實(shí)驗(yàn)歸納法和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法),這樣既讓學(xué)生初步體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程、方法,又達(dá)到了對(duì)知識(shí)的鞏固和應(yīng)用。通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。分組實(shí)驗(yàn)要培養(yǎng)學(xué)生:
(1)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。要達(dá)到實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)目的,完成各項(xiàng)基本訓(xùn)練,就要求使學(xué)生領(lǐng)會(huì)操作方法,增加對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的觀察和分析,這就需要一種認(rèn)真的態(tài)度。許多實(shí)驗(yàn)要求在相同的條件下重復(fù)測(cè)量(結(jié)果往往不同),有時(shí)要改變某一條件再進(jìn)行測(cè)量(控制變量法),這都需要認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,記錄數(shù)據(jù),并注意發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
(2)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)儀器的使用都有一定的嚴(yán)格要求,實(shí)驗(yàn)時(shí)要養(yǎng)成實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。例如,對(duì)于測(cè)量?jī)x器的使用,要養(yǎng)成注意量程和進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整的習(xí)慣;在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),養(yǎng)成先檢查電路,然后再閉合開(kāi)關(guān)的習(xí)慣。對(duì)待實(shí)驗(yàn)課要養(yǎng)成先認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)課文、先行預(yù)習(xí)而后動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣等。
(3)珍惜獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。讓學(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有信心,不要盲目相信別人的結(jié)果,更不能隨便更改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或抄襲別人的結(jié)果;實(shí)驗(yàn)誤差過(guò)大時(shí),要冷靜地分析原因,要鼓勵(lì)學(xué)生和教師討論問(wèn)題。要珍惜獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)事求是,一絲不茍,來(lái)不得半點(diǎn)虛假。
(4)愛(ài)護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器。了解實(shí)驗(yàn)儀器的作用、性能,并學(xué)習(xí)正確使用的方法是愛(ài)護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器的基礎(chǔ)。要養(yǎng)成實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要整理好實(shí)驗(yàn)儀器,檢查儀器零件是否有丟失和損壞的現(xiàn)象,如有及時(shí)報(bào)告的習(xí)慣。
7 第二課堂是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要補(bǔ)充
“讀萬(wàn)卷書(shū),行萬(wàn)里路”。第二課堂既可完善、豐富、深化和拓展課堂知識(shí),又可培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。課外活動(dòng)可以采取靈活多樣的方式,使得活動(dòng)生動(dòng)活潑有趣。它在擴(kuò)大學(xué)生的視野,滿足一些認(rèn)識(shí)和心理的特殊需要,實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際,增強(qiáng)興趣等都具有良好的作用。課外實(shí)驗(yàn)題材廣泛,材料豐富,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造能力,課外實(shí)驗(yàn)不僅能鞏固和深化課內(nèi)知識(shí),而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,增強(qiáng)學(xué)生思維的獨(dú)創(chuàng)性。課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)主要形式有:①指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)。如測(cè)量細(xì)線的最大張力、測(cè)量人的反應(yīng)時(shí)間等。②組織參觀活動(dòng)。組織學(xué)生參觀工廠、工地、科技成果等。③舉行物理操作實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽。④組織物理課外興趣小組。⑤舉辦物理科技晚會(huì)、講座等。
(欄目編輯王柏廬)