作為物理教師,在多年的從教中,我漸漸地體會(huì)到物理教學(xué)與我們的素質(zhì)教育之間有著密切的聯(lián)系。中學(xué)物理教育的目標(biāo)不是只為了高考,或者說(shuō)為了培養(yǎng)物理專業(yè)工作者而設(shè)立的,它應(yīng)該和其他學(xué)科有機(jī)地結(jié)合在一起,來(lái)提高學(xué)生素質(zhì),這才是真正的教育目標(biāo)。其實(shí),素質(zhì)教育本身所包含的內(nèi)容是很多的。素質(zhì)教育是一種教育思想,這種思想是在人的遺傳素質(zhì)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高人的素養(yǎng),以達(dá)到提高全民族的道德素質(zhì)和科學(xué)文化素質(zhì)的目的。本文中所談及的素質(zhì)教育,指的是以全面提高學(xué)生的身體素質(zhì)、心理素質(zhì)、社會(huì)文化素質(zhì)和科學(xué)文化素質(zhì)為目標(biāo)的教育。
建國(guó)以來(lái)歷次教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱的說(shuō)法不盡相同,但是,在實(shí)際工作中,多數(shù)人的做法實(shí)際是在努力把學(xué)生培養(yǎng)成為物理專業(yè)工作者,忽視了培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)。現(xiàn)在我國(guó)的教育方針是提倡素質(zhì)教育,這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)要靠教師。那么在物理學(xué)科中教師如何實(shí)施素質(zhì)教育,充分發(fā)揮教育功能,提高學(xué)生素質(zhì)?
一、培養(yǎng)學(xué)生客觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度
物理學(xué)的最大特點(diǎn)就是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),從實(shí)驗(yàn)出發(fā),尋找規(guī)律,再用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證結(jié)論。所以,它要求學(xué)生必須以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度去對(duì)待,實(shí)事求是,不靠主觀臆斷去猜測(cè)、捏造。當(dāng)然,在這個(gè)方面,教師的作用也是不可忽視的,教師要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、科學(xué)的方法去感染學(xué)生,對(duì)于演示實(shí)驗(yàn),必須做到在排除干擾的情況下盡量到位,而不是隨意性地一帶而過(guò),或者將某一次的失誤或一些意外的現(xiàn)象搪塞過(guò)去,對(duì)學(xué)生的疑慮不進(jìn)行合理的解決,否則漸漸地會(huì)失去學(xué)生的信任,即使是正確的東西,學(xué)生也會(huì)將信將疑。這樣學(xué)生很難形成客觀科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和良好的科學(xué)素養(yǎng)。
一般來(lái)說(shuō),在中學(xué)階段所做的實(shí)驗(yàn)基本都是定性地研究物理量間的關(guān)系的。定性分析是一種極其重要的科學(xué)方法,運(yùn)用定性和半定量化的方法,我們可以抓住物理問(wèn)題的本質(zhì),而不是一下子就陷入對(duì)細(xì)枝末節(jié)的探討。在許多情況下,定性方法比定量方法更為有效,而且定性和半定量化分析方法的應(yīng)用對(duì)于物理思維能力的提高、科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)具有更為深刻的意義。一般來(lái)講,定性分析有利于物理問(wèn)題的解決。所以,在演示完定性研究的實(shí)驗(yàn)之后,以及在得出關(guān)系式前,教師還應(yīng)和學(xué)生說(shuō)明,得到這個(gè)關(guān)系式并非就是單憑這個(gè)實(shí)驗(yàn),而應(yīng)是設(shè)計(jì)更嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn),多次實(shí)驗(yàn)得到。這樣,學(xué)生就會(huì)逐漸形成一種意識(shí):要做研究,必須嚴(yán)格、一絲不茍,尊重客觀事實(shí),來(lái)不得半點(diǎn)虛假。
二、如何培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神
在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中,學(xué)生親自做實(shí)驗(yàn)也是很重要的一部分。此過(guò)程能鍛煉學(xué)生的素質(zhì),那就是學(xué)會(huì)人與人之間的合作,當(dāng)然提高動(dòng)手能力也是一個(gè)很重要的目的。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中,一般采用的是合作方式。兩個(gè)學(xué)生或者幾個(gè)學(xué)生一起出主意,然后一起動(dòng)手,在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生已經(jīng)開(kāi)始學(xué)習(xí)扮演不同的角色,體會(huì)到各個(gè)位置的重要性和不可分割性。在合作的過(guò)程中,學(xué)生會(huì)養(yǎng)成一種強(qiáng)烈的責(zé)任感,這也是現(xiàn)代人應(yīng)該具有的基本素質(zhì)之一。
三、如何培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題的良好習(xí)慣
物理學(xué)理論的建立一般都遵循這樣一個(gè)途徑:觀察實(shí)驗(yàn)—進(jìn)行假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)—總結(jié)理論—通過(guò)廣泛的實(shí)踐驗(yàn)證理論。在其他領(lǐng)域,大到科學(xué)理論的建立,小到臺(tái)燈、自行車(chē)故障的排除,基本途徑都是相似的,有意識(shí)地沿著這樣的途徑去思考問(wèn)題,尋求解決問(wèn)題的方法,是一種重要的能力。教師在物理課程中要堅(jiān)持對(duì)學(xué)生進(jìn)行“物理學(xué)是從實(shí)踐中來(lái),到實(shí)踐中去”教育策略。
1.教師應(yīng)注意不給學(xué)生造成這樣的錯(cuò)誤印象,好像通過(guò)課堂上的一兩個(gè)實(shí)驗(yàn),收集三五組數(shù)據(jù)就可以得出一個(gè)物理規(guī)律。教師要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到,課堂上用于歸納物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)不過(guò)是科學(xué)方法的一種演示,要讓學(xué)生不僅能從這種演示過(guò)程中去了解人類文明的發(fā)展歷程和人類探索科學(xué)的曲折史,更能體會(huì)到人類的科學(xué)思想與探索世界的研究方法,感受人類智慧的光輝與偉大。
2.重視“猜測(cè)”在科學(xué)發(fā)展中的作用。我們一直重視從事實(shí)歸納科學(xué)規(guī)律,而后用演繹的方法利用這些規(guī)律去解決問(wèn)題。這種做法是正確的,但有兩點(diǎn)常被忽略。其一,單純的演繹不能得到新的認(rèn)識(shí);其二,單純的歸納得出的規(guī)律,只是用于原型相同的場(chǎng)合,不能成為普遍規(guī)律。這兩點(diǎn)都告訴我們:創(chuàng)造性思維往往需要猜想。這種猜測(cè)是在一定的知識(shí)儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上才可以,而不是胡亂猜測(cè)。
四、重視積累研究問(wèn)題的方法
物理是一門(mén)以唯物辯證法觀點(diǎn)和方法分析研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)與變化規(guī)律的自然科學(xué),所以要學(xué)好物理,學(xué)生應(yīng)學(xué)一點(diǎn)唯物辯證法,學(xué)習(xí)用唯物辯證法的觀點(diǎn)和方法觀察、認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象,分析物理過(guò)程,歸納物理變化規(guī)律。這樣對(duì)物理知識(shí)的理解會(huì)變得更深刻、更透徹,應(yīng)用也更得心應(yīng)手。在物理課本中所出現(xiàn)的研究問(wèn)題的方法有很多,比如理想模型、等效替代法、類比推理法、理想實(shí)驗(yàn)法、隔離法、控制變量法,守恒思想、對(duì)稱原理等。下面以類比推理為例。
物理學(xué)是自然科學(xué)中的一門(mén)基礎(chǔ)科學(xué),它不僅有一定的知識(shí)內(nèi)容,而且這些內(nèi)容之間存在著必然的內(nèi)在聯(lián)系。教師將新、舊知識(shí)進(jìn)行類比,能給學(xué)生啟示,使學(xué)生易于掌握新知識(shí),同時(shí)也鞏固舊知識(shí)。
如在學(xué)習(xí)靜電場(chǎng)中“電勢(shì)能”概念時(shí),由于這個(gè)概念比較抽象,學(xué)生一般難以理解。教師可以用力學(xué)中所學(xué)重力勢(shì)能與之作類比,電子繞原子核旋轉(zhuǎn)的情況與人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)情況相類比等。如此類比,相當(dāng)于在新舊知識(shí)間架起了一座橋梁,讓學(xué)生能夠根據(jù)已掌握的舊知識(shí)中順利地接受和理解新知識(shí)。
如在講電容器的電容時(shí),教師可以用水桶作為例子。不同的水桶要裝同樣高度的水柱時(shí)所需要的水量是不同的,或者裝同樣的水量產(chǎn)生的水柱高度是不同的,所以不同的水桶都有一個(gè)用來(lái)表示容納水量大小的量,那就是橫截面;電容器兩極板間的電勢(shì)差就相當(dāng)于水柱的高度,電量就相當(dāng)于水量,所以對(duì)于電容器的電容的物理意義,學(xué)生通過(guò)這樣的類比后,馬上就可以知道是表示容納電荷本領(lǐng)的物理量。
又如場(chǎng)強(qiáng)E和電勢(shì)U這兩個(gè)描述電場(chǎng)的物理量,E、U與檢驗(yàn)電荷q之間有無(wú)關(guān)系呢?牛頓第二定律M=F/a,當(dāng)物體受到的合外力為零時(shí),物體產(chǎn)生的加速度也為零,但物體的質(zhì)量為一定值;再如,歐姆定律中R=U/I,若電阻不接入電路中,U、I均為零,但電阻R卻一定。究其原因,它們都是事物本身的物質(zhì)屬性。這種簡(jiǎn)單的類比,使學(xué)生頓悟:E、U是描述電場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量,電場(chǎng)是客觀存在的,與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān),而定義式:E=F/q、U=ε/q只是定義E、U和計(jì)算E、U大小的,這是一種比值法定義。
學(xué)生在掌握物理知識(shí)的同時(shí)會(huì)學(xué)到研究解決問(wèn)題的方法,接受新事物的方法。學(xué)生如果不喜好物理本身,可以不用去深究物理量之間的進(jìn)一步關(guān)系,但是學(xué)習(xí)物理的這種方法還是應(yīng)該掌握的。
物理學(xué)的教育要在素質(zhì)教育中發(fā)揮作用,或者發(fā)揮更大的作用,需要教師的不懈努力。教師要主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)的主要環(huán)節(jié)和過(guò)程,包括備課、考試出題、教學(xué)測(cè)評(píng)、學(xué)習(xí)情況調(diào)查分析、教學(xué)研討和交流等,使他們通過(guò)轉(zhuǎn)換角度,調(diào)整自己的方位,打破教與學(xué)的封閉和隔絕,體悟教學(xué)的真諦,喚起他們求學(xué)上進(jìn)的精神動(dòng)力,了解自己的知識(shí)水平,揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短,多方完善,從而把教師的“示范性”和學(xué)生的“實(shí)踐性”緊密結(jié)合在一起。