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【摘要】在新课程中,物理教学需要新的视角和更为广阔的物理教学观,如果停留在知识的传授、习题的讲评和技能的训练上是远远不够的。要树立“以人为本”的教学理念,必须从内容的选取到教学方式的运用上,体贴、关怀学生的身心感受,也就是在物理教学时,要展现物理内在的美,关心物理学与科技动态、社会发展的密切关系。物理学的发展,促进了科学技术的发展和应用,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。
【关键词】走近物理;魅力;充满美;分析;体会物理之美To manifest “humanist” the idea how in the physical new curriculum
Zhang Zongping
【Abstract】In the new curriculum, the physical teaching needs the new angle of view and the broader physical teaching view, if pauses in the knowledge instruction, the exercise critique and in the skill training is not enough. Must set up “humanist” the teaching idea, must from the content selection to the teaching way utilization, sympathize, show loving care for student’s body and mind feeling, is also when the physical teaching, must unfold physical intrinsic US, the care physics and the technical tendency, the social development close relation. The physics development, promoted the science and technology development and the application, has created the giant material wealth, promoted the human culture advancement development, has demonstrated the science tremendous strength.
【Key words】Approaches physics; Charm; Fills US; Analysis; Realizes beauty the physical在新课程中,物理教学需要新的视角和更为广阔的物理教学观,如果停留在知识的传授、习题的讲评和技能的训练上是远远不够的。要树立“以人为本”的教学理念,必须从内容的选取到教学方式的运用上,体贴、关怀学生的身心感受,也就是在物理教学时,要展现物理内在的美,关心物理学与科技动态、社会发展的密切关系。物理学是人类智慧的结晶,在物理教学中,从以下几个方面体现“以人为本”的理念。
1走近大自然,走近物理世界
物理学是建立在对物理现象、物理事实、物理过程的感知的基础上的。对物理学的学习和理解,不仅需要一定的知识背景,而且需要大量的经验背景。自然界有丰富多彩的物理现象:物换星移、阴晴冷热、流水淙淙、风吹草动、雷声轰鸣、雨后彩虹……都是学习物理的素材。在郊游、体育运动、游戏、家务劳动中,学生们与物理世界有了亲密的接触,感受到了种种物理现象,尽管可能是无意识的,但这一切已经在他们的心目中留下了深刻的印痕,这也是学习物理不可缺少的经验基础。物理学知识的很大部分就是建立在这些素材和经验基础上的,是物理知识赖以建立、理解和生长的基础。要真正领悟物理,光凭在学校里、课堂上的几个学生实验、演示实验是远远不够的。物理教学不应该把学生束缚在书本上,而要创造机会让他们去玩、去游戏、去观察、去体会,让他们走近大自然、走近物理世界,积累学习物理知识的素材和经验,同时体会学习的愉快情感,唤起和保持一份探索大自然、学习物理的好奇心和求知欲。
2让抽象的物理知识充满美的魅力
谈到学习物理,一些学生心里就害怕,这真是物理教育的悲哀。传统的物理学习常常给人的印象是:严格的分析、抽象的模型,以及概念的定义、规律的得出、严密的运算和推导……都那么讲究逻辑性,这些对于初中生是那么抽象,甚至那么呆板、乏味。物理教学讲授内容的逻辑性、系统性、严谨性,确有其必要性,但是过分追求这些而不顾学生的学习基础,往往会伤害学生的学习信心。
我们的教学方式能否让抽象的物理知识也充满美的魅力,能吸引学生、引起学生的感受、引起学生的共鸣呢?比如把更多的图片、图表、示意图、动画、实物、模型等引入物理,把诸如类比、拟人、比喻等形象化的表达方式和描述手段引入物理,娓娓道来,像讲故事一样讲授物理,让物理的内容生动、活泼、充盈着情感,让学生学起来感到不困难、情趣盎然,这也应该是我们所追求的。
3教师要从“教书匠”转为教育家
物理教学过程中,教师往往扮演的是权威的角色,把知识讲得系统、全面,诸如:概念如何义,规律的内容如何,有什么物理意义,适角范围如何,如何运用,这个物理间题如何做、如何解,有什么规则、要注意什么规范……学生被动地记忆、接受、模仿,随着知识和经验积累得越来越多,不解和迷惑也越来越多。有一天学生小心谨慎地问老师:为什么要有这样的概念和规律,这个问题为什么要这样去分析、这样去解……教师往往不以为然:掌握这些知识就好了,问那么多的无关的问题干什么?正是这些使老师发窘的问题,触及了我们教学的软弱之处。这些问题确实是非常值得教师去思考和应当首先给予回答的。教学中教师不能光教知识是什么,问题怎么解决。教师要做的首先应当是提供背景知识、阐明知识的发生过程,钻研解决物理问题的深层理论并教给学生,让学生学习和体会解决物理问题的思想方法和策略。能否带着一种理性的思考,用新的理念和视角去对待和处理教学,我想这是教育家和教书匠的最大差别,让我们以像教育家一样的方式去思考和教学吧。
4在教学中从定量分析转化到定性分析上来
现代自然科学已经越来越定量化了,有人甚至认为不定量或不够定量化就不算真正的科学,定量化成为科学的一大特征和标志。学生从一开始接触物理等自然学科起就接受定量化的严格训练,而定性方法的运用和训练相对不足,甚至认为定量化的表述和运用才是最重要的,最值得追求的,而定性方法则是不得已而为之的。表现在解决物理问题上,学生总是急于建立数学方程,急于去运算、推导结论,而不是对具体而生动的物理过程进行定性分析,形成清晰而生动的物理图景、构思求解的方向、预期问题的结果。
事实上,定性分析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。过程的定量化,容易使学生迷失在各种形式的数学推演和运算之中,而丧失对丰富而生动的物理本质的认识和理解。物理教学的过度定量化,使物理更为抽象难懂,更容易使学生丧失学习物理的兴趣和信心,这些都是与我们物理教学目的本意背道而驰的。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。现代认知心理学的研究表明,定性分析有利于物理问题的解决。在解决物理问题时,总是先理解题意,定性地分析物理问题及其特征,定性的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,较强的定性分析能力会使人具有更为深刻的洞察力。这对于物理学习是必要的。
5学会体会物理之美——简单、和谐
物理学并不像有的学生想象的那样枯燥、单调,而是蕴涵着丰富的美的内容的。物理学是研究自然界最一般规律的科学,自然现象是纷繁复杂的,但表面上无序的混乱的现象中包含着有序的规律。有序的诸多形式中,简单的、和谐的、统一的、对称的序,更能使研究、学习、应用物理的人感到振奋和满足,因此简单、和谐、统一、对称就成为物理之美的主要形式。在物理教学中有意识的展示物理之美,可以激发学生的学习兴趣,加深对物理知识的理解和物理内涵的领悟。例如,地上机械运动的万物以及茫茫宇宙中的无数繁星,居然被统一在F=ma这样一个简洁的式子中,有谁不会被牛顿力学的简单、和谐、统一之美所折服、所震撼呢?麦克斯韦的电磁理论、能量的转化和守恒定律、德布罗意的物理波理论、爱因斯坦的质能方程等等,无不使人感受到物理世界的相互联系、和谐、统一之美。一旦学生领悟到物理的内在之美,就会在学习物理和解决物理问题中,主动地去探索、去发现,并乐此不彼,并在此过程中体会和享受物理之美、享受发现和成功带来的愉悦、快感和满足,达到这一境界,学生的学习动力、探索精神会被激发,而且是无穷无尽的。
6体会物理学史之美
中学物理教材中穿插有许多物理学史的内容,但往往没有引起教学足够的重视,甚至忽略了它们的存在。实际是这些内容是学生理解物理知识、完善认知结构、开阔视野、培养素质的必不可少的绝好教材。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。让学生了解物理学中基本概念、规律和理论的萌发、演变过程,可以加深对它们的理解。同时介绍物理学发展过程中积累起来的物理思想、物理认识观、物理研究方法、物理史实以及物理学对人类文明进程的影响等方面的知识,能使学生受到科学方法、科学精神乃至科学伦理方面的教育。因此,教师有必要把物理学的发展、物理学家的生平及科学理论演变的过去、现在和未来等方面的知识介绍给学生。例如在高中物理范围内讲,物理学史上有四次影响深远的统一:第一次是牛顿三定律的万有引力定律的建立,确立了天上和地上的物体遵循相同的规律,这也是人类历史上的第一次统一。第二次是麦克斯韦电磁场理论的建立,实现了电和磁的统一。第三次是人们在确认了光是某一频率的电磁波后,实现了电磁波和光的统一。第四次是爱因斯坦的光子说和德布罗意的物质波理论的提出,实现了波和粒子的统一。每一次统一,都是科学史上的里程碑。物理教学应让学生子解这些统一的历史过程和内在联系。
7关心科技发展,关怀人类命运
在最近的百年里,物理学取得了重大的进展,今天的物理学仍在飞速发展,已出现了许多新的领域和全新的物理概念,发展为现代前沿科学中最为激动人心的一些学科。相比之下,现行的中学物理从教材到教学模式,已显过于传统了。传统的教学中很少涉及经典物理学以外的内容,把中学物理讲得太经典、太绝对、太确定、太线性了。而对一日千里的现代科技,物理教学不能只让学生了解物理学的昨天,也有必要让学生了解物理学的今天,更要让他们去探索物理学的明天。物理教师有必要对物理学的现代进展的一些领域的一个概括的清晰的介绍,如超导技术、纳米技术、核磁共振、高能物理、航天技术、现代宇宙论等等。
物理学的发展,促进了科学技术的发展和应用,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。然而以物理学为代表的现代自然科学的发展,给人类带来的并不都是美好。例如,由于科学技术的不合理使用,人类的生存环境不断恶化,核武器对人类文明造成了毁灭性的威胁,有多少少年儿童沉迷于电子游戏,与网络同存着多少电脑黑客、电脑病毒、网上垃圾……在学习物理过程中,让学生了解现代科学技术的成就的同时,也让他们了解人类面临的困境,以唤起他们的忧患意识和社会责任感,共同关怀世界和人类的命运。
【关键词】走近物理;魅力;充满美;分析;体会物理之美To manifest “humanist” the idea how in the physical new curriculum
Zhang Zongping
【Abstract】In the new curriculum, the physical teaching needs the new angle of view and the broader physical teaching view, if pauses in the knowledge instruction, the exercise critique and in the skill training is not enough. Must set up “humanist” the teaching idea, must from the content selection to the teaching way utilization, sympathize, show loving care for student’s body and mind feeling, is also when the physical teaching, must unfold physical intrinsic US, the care physics and the technical tendency, the social development close relation. The physics development, promoted the science and technology development and the application, has created the giant material wealth, promoted the human culture advancement development, has demonstrated the science tremendous strength.
【Key words】Approaches physics; Charm; Fills US; Analysis; Realizes beauty the physical在新课程中,物理教学需要新的视角和更为广阔的物理教学观,如果停留在知识的传授、习题的讲评和技能的训练上是远远不够的。要树立“以人为本”的教学理念,必须从内容的选取到教学方式的运用上,体贴、关怀学生的身心感受,也就是在物理教学时,要展现物理内在的美,关心物理学与科技动态、社会发展的密切关系。物理学是人类智慧的结晶,在物理教学中,从以下几个方面体现“以人为本”的理念。
1走近大自然,走近物理世界
物理学是建立在对物理现象、物理事实、物理过程的感知的基础上的。对物理学的学习和理解,不仅需要一定的知识背景,而且需要大量的经验背景。自然界有丰富多彩的物理现象:物换星移、阴晴冷热、流水淙淙、风吹草动、雷声轰鸣、雨后彩虹……都是学习物理的素材。在郊游、体育运动、游戏、家务劳动中,学生们与物理世界有了亲密的接触,感受到了种种物理现象,尽管可能是无意识的,但这一切已经在他们的心目中留下了深刻的印痕,这也是学习物理不可缺少的经验基础。物理学知识的很大部分就是建立在这些素材和经验基础上的,是物理知识赖以建立、理解和生长的基础。要真正领悟物理,光凭在学校里、课堂上的几个学生实验、演示实验是远远不够的。物理教学不应该把学生束缚在书本上,而要创造机会让他们去玩、去游戏、去观察、去体会,让他们走近大自然、走近物理世界,积累学习物理知识的素材和经验,同时体会学习的愉快情感,唤起和保持一份探索大自然、学习物理的好奇心和求知欲。
2让抽象的物理知识充满美的魅力
谈到学习物理,一些学生心里就害怕,这真是物理教育的悲哀。传统的物理学习常常给人的印象是:严格的分析、抽象的模型,以及概念的定义、规律的得出、严密的运算和推导……都那么讲究逻辑性,这些对于初中生是那么抽象,甚至那么呆板、乏味。物理教学讲授内容的逻辑性、系统性、严谨性,确有其必要性,但是过分追求这些而不顾学生的学习基础,往往会伤害学生的学习信心。
我们的教学方式能否让抽象的物理知识也充满美的魅力,能吸引学生、引起学生的感受、引起学生的共鸣呢?比如把更多的图片、图表、示意图、动画、实物、模型等引入物理,把诸如类比、拟人、比喻等形象化的表达方式和描述手段引入物理,娓娓道来,像讲故事一样讲授物理,让物理的内容生动、活泼、充盈着情感,让学生学起来感到不困难、情趣盎然,这也应该是我们所追求的。
3教师要从“教书匠”转为教育家
物理教学过程中,教师往往扮演的是权威的角色,把知识讲得系统、全面,诸如:概念如何义,规律的内容如何,有什么物理意义,适角范围如何,如何运用,这个物理间题如何做、如何解,有什么规则、要注意什么规范……学生被动地记忆、接受、模仿,随着知识和经验积累得越来越多,不解和迷惑也越来越多。有一天学生小心谨慎地问老师:为什么要有这样的概念和规律,这个问题为什么要这样去分析、这样去解……教师往往不以为然:掌握这些知识就好了,问那么多的无关的问题干什么?正是这些使老师发窘的问题,触及了我们教学的软弱之处。这些问题确实是非常值得教师去思考和应当首先给予回答的。教学中教师不能光教知识是什么,问题怎么解决。教师要做的首先应当是提供背景知识、阐明知识的发生过程,钻研解决物理问题的深层理论并教给学生,让学生学习和体会解决物理问题的思想方法和策略。能否带着一种理性的思考,用新的理念和视角去对待和处理教学,我想这是教育家和教书匠的最大差别,让我们以像教育家一样的方式去思考和教学吧。
4在教学中从定量分析转化到定性分析上来
现代自然科学已经越来越定量化了,有人甚至认为不定量或不够定量化就不算真正的科学,定量化成为科学的一大特征和标志。学生从一开始接触物理等自然学科起就接受定量化的严格训练,而定性方法的运用和训练相对不足,甚至认为定量化的表述和运用才是最重要的,最值得追求的,而定性方法则是不得已而为之的。表现在解决物理问题上,学生总是急于建立数学方程,急于去运算、推导结论,而不是对具体而生动的物理过程进行定性分析,形成清晰而生动的物理图景、构思求解的方向、预期问题的结果。
事实上,定性分析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。过程的定量化,容易使学生迷失在各种形式的数学推演和运算之中,而丧失对丰富而生动的物理本质的认识和理解。物理教学的过度定量化,使物理更为抽象难懂,更容易使学生丧失学习物理的兴趣和信心,这些都是与我们物理教学目的本意背道而驰的。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。现代认知心理学的研究表明,定性分析有利于物理问题的解决。在解决物理问题时,总是先理解题意,定性地分析物理问题及其特征,定性的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,较强的定性分析能力会使人具有更为深刻的洞察力。这对于物理学习是必要的。
5学会体会物理之美——简单、和谐
物理学并不像有的学生想象的那样枯燥、单调,而是蕴涵着丰富的美的内容的。物理学是研究自然界最一般规律的科学,自然现象是纷繁复杂的,但表面上无序的混乱的现象中包含着有序的规律。有序的诸多形式中,简单的、和谐的、统一的、对称的序,更能使研究、学习、应用物理的人感到振奋和满足,因此简单、和谐、统一、对称就成为物理之美的主要形式。在物理教学中有意识的展示物理之美,可以激发学生的学习兴趣,加深对物理知识的理解和物理内涵的领悟。例如,地上机械运动的万物以及茫茫宇宙中的无数繁星,居然被统一在F=ma这样一个简洁的式子中,有谁不会被牛顿力学的简单、和谐、统一之美所折服、所震撼呢?麦克斯韦的电磁理论、能量的转化和守恒定律、德布罗意的物理波理论、爱因斯坦的质能方程等等,无不使人感受到物理世界的相互联系、和谐、统一之美。一旦学生领悟到物理的内在之美,就会在学习物理和解决物理问题中,主动地去探索、去发现,并乐此不彼,并在此过程中体会和享受物理之美、享受发现和成功带来的愉悦、快感和满足,达到这一境界,学生的学习动力、探索精神会被激发,而且是无穷无尽的。
6体会物理学史之美
中学物理教材中穿插有许多物理学史的内容,但往往没有引起教学足够的重视,甚至忽略了它们的存在。实际是这些内容是学生理解物理知识、完善认知结构、开阔视野、培养素质的必不可少的绝好教材。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。让学生了解物理学中基本概念、规律和理论的萌发、演变过程,可以加深对它们的理解。同时介绍物理学发展过程中积累起来的物理思想、物理认识观、物理研究方法、物理史实以及物理学对人类文明进程的影响等方面的知识,能使学生受到科学方法、科学精神乃至科学伦理方面的教育。因此,教师有必要把物理学的发展、物理学家的生平及科学理论演变的过去、现在和未来等方面的知识介绍给学生。例如在高中物理范围内讲,物理学史上有四次影响深远的统一:第一次是牛顿三定律的万有引力定律的建立,确立了天上和地上的物体遵循相同的规律,这也是人类历史上的第一次统一。第二次是麦克斯韦电磁场理论的建立,实现了电和磁的统一。第三次是人们在确认了光是某一频率的电磁波后,实现了电磁波和光的统一。第四次是爱因斯坦的光子说和德布罗意的物质波理论的提出,实现了波和粒子的统一。每一次统一,都是科学史上的里程碑。物理教学应让学生子解这些统一的历史过程和内在联系。
7关心科技发展,关怀人类命运
在最近的百年里,物理学取得了重大的进展,今天的物理学仍在飞速发展,已出现了许多新的领域和全新的物理概念,发展为现代前沿科学中最为激动人心的一些学科。相比之下,现行的中学物理从教材到教学模式,已显过于传统了。传统的教学中很少涉及经典物理学以外的内容,把中学物理讲得太经典、太绝对、太确定、太线性了。而对一日千里的现代科技,物理教学不能只让学生了解物理学的昨天,也有必要让学生了解物理学的今天,更要让他们去探索物理学的明天。物理教师有必要对物理学的现代进展的一些领域的一个概括的清晰的介绍,如超导技术、纳米技术、核磁共振、高能物理、航天技术、现代宇宙论等等。
物理学的发展,促进了科学技术的发展和应用,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。然而以物理学为代表的现代自然科学的发展,给人类带来的并不都是美好。例如,由于科学技术的不合理使用,人类的生存环境不断恶化,核武器对人类文明造成了毁灭性的威胁,有多少少年儿童沉迷于电子游戏,与网络同存着多少电脑黑客、电脑病毒、网上垃圾……在学习物理过程中,让学生了解现代科学技术的成就的同时,也让他们了解人类面临的困境,以唤起他们的忧患意识和社会责任感,共同关怀世界和人类的命运。