在学习物理的过程中培养学生的综合素质
河南省汝州市二高 苏广青
物理学是一门应用性极强的学科,没有物理学就不会有我们今天的文明生活,没有物理学的发展就没有我们今天的现代化生活。它的发展为人类创造了巨大的物质财富,推动了人类文明进程的发展,显示了科学的巨大力量。所以,学习一定的物理学知识不仅是作为一个高素质公民的前提条件,也是适应现代社会的必要条件。
一、在学习物理的过程中培养学生的科学态度
物理学的最大特点就是以实验为基础,从实验出发,寻找规律,再用实验去验证结论。所以,它要求学生必须以科学严谨的态度去对待,实事求是,不靠主观臆断去猜测、捏造。
一般来说,在中学阶段所做的实验基本都是定性的研究物理量间的关系的。定性分析也是一种极其重要的科学方法,定性和半定量化的方法的运用,可使我们抓住物理问题的本质,而不是一下子就陷入对细枝末节的探讨。过度的定量化,容易使学生迷失在各种形式的数学推演和运算之中,而伤失了对丰富而生动的物理本质的认识和理解,过度的定量化,使物理更为抽象难懂,更容易使学生伤失学习物理的兴趣和信心,这些都是与我们物理教学目的的本意背道而驰的。实际上在许多情况下,定性方法比定量方法更为有效,而且定性和半定量化分析方法的应用对于物理思维能力的提高、科学素养的培养具有更为深刻的意义。一般来讲,定性分析有利于物理问题的解决。很多科学工作者在解决物理问题时总是先理解题意,定性地分析物理过程及其特征,定性地考虑多个不同的求解途径和可能的结果,最后才选择合适的方法、途径去解题。所以,在演示完定性研究的实验之后,及在得出关系式前,还应和学生说明,得到这个关系式并非就是这个实验,而是设计更严密的实验多次实验最终得到。这样,学生也会逐渐形成一种意识:做研究,必须严格认真、一丝不苟,尊重客观事实。
二、在学习物理的过程中培养学生的合作意识
在学习物理的过程中,学生亲自做实验也是很重要的一部分,在此过程中也在锻炼学生的素质,那就是学会人与人之间的合作,当然提高了动手能力也是一个很重要的目的。在学生实验中,一般采用的是合作方式(目前以两人一组居多)。两个学生或者几个学生一起出主意,然后一起参与动手,在这个过程中,学生已经开始学习扮演不同的角色,比如,其中一位同学负责安排任务的分配,其中一位负责检查等等。当然,也应做适当的轮换,让每位学生都体会到各个位置的重要性和不可分割性。将来他们所要踏入的这个社会就是一个需要人与人合作的社会。在合作的过程中同时会使学生养成一种强烈的责任感,这也是作为一个合格的现代化人必须具备的素质之一。
三、在学习物理的过程中培养学生用科学方法思考问题的习惯
在物理课程中,强调的就是认真观察,在观察事物时,不带任何的主观色彩,而是以自然观察的方法以及用实验来观察的方法。物理学理论的建立一般都遵循着这样一个途径:观察实验(广义的)、进行假设、设计实验验证假设、总结理论、通过广泛的实践验证理论……在其他领域,大到科学理论的建立,小到台灯、自行车故障的排除,基本途径都是相似的,有意识地沿着这样的途径去思考问题,寻求解决的方法,是一种重要的能力。我们的物理课程一直坚持对学生进行“物理学是从实践中来,到实践中去”这样的教育。
第一,作为教师应注意不给学生造成这样的错误印象,好像通过课堂上的一两个实验,收集三五组数据就可以得出一个物理规律。而是要让学生认识到,课堂上用于归纳物理规律的实验不过是科学方法的一种演示。这一点,在前面已经提到过。
第二、重视“猜测”在科学发展中的作用。我们一直重视从事实归纳科学规律,而后用演绎的方法利用这些规律去解决问题。这样的做法是正确的,但有两点常被忽略。其一,单纯的演绎不能得到新的认识;其二,单纯的归纳得出的规律只适用于与原型相同的场合,不能成为普遍规律。这两点都告诉我们:创造性思维往往需要猜想。这种猜测也是在一定的知识储备的基础上才可以,而不是胡乱猜测。
四、在学习物理的过程中积累研究问题的方法
物理学是自然科学中的一门基础科学,它不仅有一定的知识内容,而且这些内容之间存在着必然的内在联系。将新、旧知识进行类比,给学生以启示,使学生易于掌握新知识,同时也巩固了旧知识。
如在学习静电场一节内容中,“电场”概念的建立是极为重要的,但由于这个概念比较抽象,学生一般难以理解。那么可以用力学中所学重力场与之做类比:地球周围存在着重力场,地球上所有物体都处于重力场中,都受到了地球的作用力——重力。同样,电荷的周围存在着电场,电场对处于其中的电荷有电场力的作用,(如:点电荷间的库仑力的作用)。再由物体在重力场中具有了与地球位置有关的重力势能,引导学生总结出,检验电荷在电场中也应具有与场源电荷位置有关的电势能。如此类比,相当于在新旧知识间架起了一座桥梁,让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识。
如讲电容器的电容时,可以用水桶作为例子,不同的水桶,要装同样高度的水柱时所需要的水量是不同的,或者装同样的水量产生的水柱高度是不同的,所以不同的水桶都有一个用来表示容纳水量大小本领的量,那就是横截面的大小;电容器两极板间的电势差就相当与水柱的高度,电量就相当于水量,所以对于电容器的电容的物理意义,让学生通过这样的类比后,马上知道是表示容纳电荷本领的物理量。
学生在掌握物理知识的同时又学到了研究解决问题的方法,接受新事物的方法,作为学生本人,如果不喜好物理本身,他可以不用去深究物理量之间的进一步关系,但是学习物理的这种方法还是应该掌握的,曾经有人说,学过某些知识之后,把知识全部遗忘后留下来的就是素质。也就是说你对某个领域拥有多少知识不是最重要的,最重要的是你掌握了能再学习的本领。
五、在学习物理的过程中培养学生的爱国热情。
物理学史是人类对自然界中各种物理现象的认识史,它研究物理学发生、发展的规律。在物理教学过程中也总是能抓住各种机会讲解物理学的发展史,让学生了解物理学中的基本概念、基本规律和理论的萌发、演变过程,让学生了解到这些规律、定理也是科学家们不懈努力最终获得。而物理学的发展促进了人类文明的发展,给人类文明带来了许多,包括有好的,也有不好的。如在二次世界大战期间,美国在日本上空投掷了两颗原子弹,给人类带来了许多伤害。原子弹的出现,不能不说是物理学的一个伟大成就,运用好了,可以造福人类,运用不好就只能给人类造成各种威胁和灾难。这就让学生树立一种意识:科学技术是用来造福人类的;国家兴旺更需要靠科技的发展。
让物理学的教育在素质教育中发挥作用也需要教师的努力。教师自身的素质也要相应跟上。要主动引导学生参与教学的主要环节和过程,包括备课、考试出题、教学测评、学习情况调查分析、教学研讨和交流等等,使他们通过转换角度,调整自己的方位,打破教与学的封闭和隔绝,体悟教学的真谛,唤起他们求学上进的精神动力,了解自己的知识水平,扬长补短,多方完善,从而把教师的“示范性”和学生的“实践性”紧密结合在一起。