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高中物理学史范文1
关键词 高中;物理学史;素质教育;功能
引 言
高中物理学史的功能,主要有以下四个特点:一,强化科学素质的培养,科学知识并不等同于科学素养,我国科学教育有重视基础知识学习和基本技能训练的优良传统,保证学生学好“课程标准”中所列举的各个基本知识点。二体现时代性,用现代的观点和物理学理念,审视,选择和组织传统的教学内容。适当的为现代物理知识开启“窗口”安装“接口”,让学生了解物理发展的现状和前景。三发掘物理学史在物理教育上的功能,物理学史是研究物理学产生和发展规律的科学,同时也要研究物理学各个基本概念、基本理论与方法的酝酿、产生和发展的过程。四,物理学史是一部人类对自然界认识的基本观念的演化历史。对于物理学史的学习和研究,有助于在素质教育过程中对学生各种物理品质的培养。物理学史中含有丰富的人文和科学知识元素,为培养学生的三维目标提供了丰富的素材,同时也能为广大物理教育者提供一些参考。本文以高中物理的发展历史和内容为参考点,分析物理学史在高中素质教育的功能和作用。
物理学史在素质教育中的功能主要表现在以下三个方面:
1、物理学史有助于学生认识理解科学和人文知识
人类文化知识大致可以分为科学文化知识和人文文化知识两大领域。两种文化分别体现着不同的人类价值追求,从而形成了科学精神和人文精神。科学所要解决的问题是研究和认识客观世界以及客观世界的发展规律;人文所解决的问题是满足个人和社会需要的终极关怀,人文和科学所追求和解决的一个是求真一个是是求善。科学是一个知识体系,而人文则不但是知识体系而且是价值体系。科学精神是反映科学发展的内在要求,在科学活动之中体现在人们身上的一种勇于探索、求真和创新的精神状态。人文精神是指人类以人为对象,它强调人的本质,注重人的存在和发展的客观规律,关注人的价值和人类的命运,它是体现出人的崇高的价值追求,社会文化支撑和社会不断向前发展的宝贵精神。按照我的理解,科学史的目的是:考虑到精神的全部变化和文明进步所产生的全部影响,说明科学事实和科学思想的发生和发展。从更高的意义上来说,它实际上是人类文明的历史。物理学史集中地体现了两种文化的融通和两种精神的统一。在物理学发展史中,爱因斯坦以超越古今的科学成就和超迈深邃的人文思想,将两种知识交汇,两种文化融通,两种精神统一,并以自己独特的科学创见、思想真谛流传后世就是一个典型范例;科学的历史,如果从一种真正哲学的角度去理解,将会开拓我们的眼界、增强我们的同情心;也会提高我们的智力水平和道德水准;同时更会加深和促进我们对于人类和自然的理解。可见,物理学史有着科学和人文知识中有着的重要作用。
2、物理学史有助于培养创新品质和意识
创新是科学发展的灵魂。科学的本质就在于不断地发现,在于不断地创新。创新意味着要发现未被前人说明的问题,去认识和理解未被前人认识的规律,以及去做前人未做过的事。创新不是纯粹的智力活动,创新是民族之魂、是发展之根,是未来社会文化的基础和核心。它包含着更为宽泛的内容,它的本质含义在于对自身的世界观、人生观、价值观和方法论的更新能力。为了解释黑体辐射等实验现象,普朗克打破常规,创造性地提出了能量子概念,为量子理论的建立做出了开创性的贡献;安培因过于钟爱自己提出的分子电流假说,而忽略发现新的学说或现象,在他已经走到了发现电磁感应的门口,又退了回来,最终使他懊悔不已。物理学史中,成功和失败的事例向我们说明:没有怀疑的心,就只能是盲从思想;没有批判的思想,就会主动放弃创新;没有创新的勇气,就肯定是不能超越。质疑的精神、创新的意识是打开未知世界大门的钥匙。物理学史教育就是要树立学生敢于向传统理论和权威挑战的勇气,培养学生的创新品质和创新意识,这些都是创新社会对人才素质的要求。
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关键词:物理学;史料;融入教学;教学策略
新课程注重发展学生的科学素养,其目的在于广泛地采用新课程教学。在高中物理教学中融入物理学的历史,可以加深学生基本的物理知识和对物理基本原理的理解。同时也让学生理解良好的物理研究方法,了解物理在社会生活中所的扮演的一个正确的社会角色。另外,在物理学史上,其本身具备了教学经验,这对学生在科学素养上的培训有很大的帮助。
一、学习和研究物理学史的意义
我们常规理解的物理学是研究物质和物质运动的基础科学。在人类的所学知识和改造自然的过程中,它起着巨大的推动作用。它不仅提高了自然视野的知名度,还影响人们对大自然景色的认识。在物理学的历史研究期间经历了物理学起步,经典物理学和现代物理学,以及物理学发展的四大阶段。所谓物理学的历史,即是人类认识事物的天性,以及变化中的物理运动规律的历史。随着物理学史的不断发展,不但提高了人们对自然世界的认识,而且也丰富了物理学的研究方法。例如,从一个实验中,数学法推导理论,现在假设方法、统计方法等。我们所了解的物理学史不只是在叙述过去,更重要的是它也体现了人类思想观念的转变。例如,从机械系统中从牛顿的机械材料过渡到爱因斯坦的相对论,相对论的概念。这些都不仅描述着物理学的发展过程,同时也表明人们对于物理学研究方法和理念的变化、发展。从某种程度上来讲,物理学的历史是社会科学和物理科学的交互历史。从物理学的发展历史中,我们不难看出在社会生产力不断发展的
今天,在物理学历史的发展中,社会学的发展起到了极大地促进
作用。
二、教学策略
在物理历史的发展中,物理具有悠久的历史。是人类构建知识,应用智能并了解自然的足迹。在人类探索物理史的过程中,让学生们更好地了解物理学的性质。物理学史融入物理教学是要了解物理教学的一个窗口,物理的性质。从不同层次和不同角度展示物理学的性质。应用物理,物理教学的教师和学生学习物理的历史,可以从更多方面学习了解,也是从这个角度理解物理。了解一般的物理教学历史与传统概念的物理性质的变化是学习物理有效的目标。因此,我们从科学教育趋势、物理的发展史预计能够理解科学的本质。
1.提高历史教学的物理意义,使逻辑与历史达到统一
对于绝大多数的物理课本知识,其逻辑方法是直接得出物理结论。这种逻辑方法的优点是简单、简洁、逻辑规律、科学和强大。然而,大多数教科书都忽略了物理学发展的历史细节。其实,这些细节都非常生动感人。假如失去了一个生动感人的物理知识的过程和细节,使得原理变得沉闷、单调,而无法显示出其活力和魅力,而且还大大降低了学生的学习兴趣。
2.做课外工作
在高中时,面对有限的学习时间,物理老师根据学生的教材,并琢磨实际情况,精心挑选的历史物理材料。进行必要的简化和梳理,可以定期或不定期地举行物理讲座,或做成“学习园地”形式。对于物理课件,在课内或课外发挥教师作用,应尽量尊重物理发展史,以推动物理教育。
3.侧重于历史的案例研究
通过物理史的案例研究,在物理学史上某人或某历史事件,在物理学的发展过程中,与学生讨论,让学生充分了解物理学的发展过程,物理学家的成就。编制物理实验、物理教材的历史,研究和发展,使学生体验到物理史的重要发展历史进程。
4.创建交互式历史小品
在本篇文章中,开展学生和教师讨论的教学互动模式,这样的物理教学对于学生来说是一场深刻的体验。建议进一步的措施包括:
(1)选择性,有趣和独特的历史元素。
(2)设计先进的理念和思路,让冲突的对立双方得以很好的互动。
(3)内容以讲故事的形式能够令人兴奋。
(4)确定解决冲突引起的故事,是引导正确的角度。
(5)最后总结是有与物理性质相关主题。
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关键词:物理学史;高中物理;课堂教学;作用
最早提出将物理学史与物理教学相结合这个概念的是美国,紧随其后的英国、俄罗斯等欧洲国家也在物理教学中较好地发挥了物理学史的教学作用。在素质教育不断发展的今天,将物理学史与物理学知识相结合,在我国的教育领域,已经不再是什么新鲜事,但是不少学校的教师对这个理念还是较为陌生,物理课堂教学时间有限,教师在课堂上不愿意花费过多的时间讲述物理学史,教师本身对物理学史的认识也不够深入,这些都是造成物理学史在物理教学中未能有效发挥作用的原因。学生学习物理学史,可以了解物理知识的发展历程和规律,了解历史上伟大的物理学家们的物理思维方法,可以有效地认识到物理学习对自己的意义与作用,为自己今后的学习打下良好的基础。
一、导入新课,激发学生学习物理的兴趣和热情
物理学史,即指物理的发展历史,它所包含的面十分的广泛,物理学史的学习,有助于激发学生的学习兴趣,使他们在学习的过程中,更加积极地探索未知的知识。一个人在学习一门新的知识之前,如果对其没有兴趣,学习激情无法激发出来,那么在学习的过程中,它将处于十分被动的状态。而学生在学习物理的时候,物理学史中丰富的知识就有助于调动学生的学习积极性。
比如说,在物理学的历史上,牛顿是一位人人皆知的物理学家,他的“万有引力”“牛顿运动定律”等理论举世闻名,教师在教授相关的力学知识的时候,就可以将牛顿的生平事迹讲给学生听,让学生明白即使是天才也并非是生来就是天才的,他们也是通过自己后天的不断努力,才取得了一些在普通人看来伟大的成就。通过教师的讲述,拉近他们与科学家的距离,激励他们勇敢的探索物理新知识。
再比如,在学习“电磁感应现象”的时候。教师可以向班上的学生介绍法拉第发现电磁感应现象的历程,在学习的时候将自己对科学家的敬佩之情转化为学习的动力,积极主动地学习新知识。
二、帮助学生正确理解物理原理和概念
目前,学生学习到的一些物理定律和概念都是经过诸多的科学家孜孜不倦地努力论证出来的结果,教师在教学过程中,适当地根据教学内容回顾这些物理学史,探究一些物理定律和原理的发展历程,能够帮助学生更加清晰地认识这些概念,有助于学生系统地了解物理知识的发展历程,在学习的时候逐步掌握正确的学习方法。
例如,在学习力学的时候,教师就可以从力学的起源讲起,从古希腊的亚里士多德开始,再讲到十七、十八世纪的伽利略、牛顿,一步一步追根溯源,从而加深学生对物理力学知识的理解。提到能量守恒定律,可以讲焦耳和亥姆霍兹的历史故事。这些丰富多彩的物理历史故事,不但可以帮助学生正确地理解物理原理,而且还能拓展学生的视野,使他们的知识积累不再仅限于课本,而是朝着更加宽广的方向发展。
三、使学生端正学习态度和掌握学习方法
物理概念的产生,并不是课本上简单的一两句话就能说清楚的,历史上任何一个著名的定理都是经过物理学家恩的反复论证才得出的。例如,富兰克林在发明避雷针之前,曾经冒着生命危险,在雷雨天里到野外做实验,最后才发明了沿用至今的避雷针,而牛顿发现万有引力定律,也绝不是像人们所说的被一个苹果砸中就得出了那么简单,而是经过反复的计算,严密的推理才得出的。
在物理学史上这些伟大的科学家们所发现的任何一个定理,都是他们不断地总结自己的失败经历的结果。教师在教学时,如果能将这些物理学史引入到课堂上,让学生认识到物理学习需要严谨的态度,要学习这些科学家探索真理、不怕失败的精神。这样学生在学习的时候被这种精神所感染,可以使学习态度更端正。同时教师在讲解的过程中,也可以将前人一些有价值的,值得借鉴的物理研究方法介绍给学生,培养他们敏锐的观察分析能力,这样,学生在将来的工作中,能够更好地运用自己学到的物理知识,提升自己的物理学习成绩。
总之,在物理教学中将物理学史的知识应用到课堂之上,使学生明白物理学家们发现物理规律的不易,使学生在这些伟大的物理学家的精神感召之下,积极主动地学习物理知识。而且适当地引进物理学史还可以再现物理概念、规律形成发展的历史的过程,激发学生的探究欲望,可以全面地提高教师的课堂教学质量,培养学生的综合素质和物理综合能力。
参考文献:
[1]杜玉娟.新课程背景下物理学史和高中物理教学相结合的研究与实践[D].辽宁师范大学,2007.
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一、高中物理教学中美育的任务和作用
高中物理教学中的美育教育应根据高中新课程物理学科的特点,结合高中生的审美心理特点,通过揭示物理学的“真”与“美”,使广大高中生提高境界,和谐关系,陶冶心灵,开发智能。在课堂活动中,师生之间不仅仅是知识概念的交流,也是心灵与情感的沟通,因此,不管是教育内容,还是教育方法,都应体现真、善、美。
二、如何在高中物理教学中实施美育教育
1.充分挖掘物理学的美,培养学生的审美能力
首先,纵观物理学科的发展历程,物理学家在探索物理学规律的艰辛历程中,总是一方面伴随着对科学真理的不懈追求,另一方面又强烈地体现出他们的精神美德。例如,哥白尼与托勒密的地心说决裂,就是有其执着的追求美的因素。在极其困难的条件下,哥白尼殚精竭虑,研究了三十多年,终于建立了不朽的日心说。其次,自然界本身就是和谐统一的,而物理学家们创造出来的系统的思想所表现的统一与和谐之美,又使更多的人感到愉快。例如,在法拉第、麦克斯韦对电与磁的统一之中;在爱因斯坦E=mc2所表示的质能统一之中;在广义相对论的引力、空间、物质的统一之中,林林总总,我们都会感到一种和谐的美。同时,结构美通常都具有简单和谐性、对称相似性和深刻普适性。不管从阿基米德的杠杆原理到开普勒第二定律表现的角动量守恒,还是动量守恒、能量守恒等,都符合守恒的审美标准和形式美感。爱因斯坦于1905年提出了具有革命性意义的狭义相对论,从其新思想的来源看,不仅具有逻辑的严密性,而且也具有美学的形式特征,是一种对称美的追求。此外,电磁场的基本方程――麦克斯韦方程组就具有一定程度的优美的数学对称性。它确定了电荷、电流、电场、磁场的普遍规律与联系,用完美而对称的数学形式奠定了经典电动力学基础。
2.挖掘出物理学的“奇异美”,培养学生的审美能力
从物质的外界自然属性分析,奇异美主要体现在色、形、声等三方面。
一是“色”。如在光的干涉实验中,出现均匀分布的彩色条纹;而在光的衍射实验中,出现中间宽两边窄的彩色条纹;白光通过三棱镜发生色散现象……
二是“形”。如形体是由点线面构成的。其中“蛇行线”是最美的线条。比如简谐振动的图像是正弦图像,是蛇行线的体现。
三是“声”。如 “闻其声不见其人”的物理现象,形象地说明了声波与光波传播时的奇异性,即因声波波长较长,易发生衍射,而光波波长较短,不易发生衍射的结果。
在高中物理教学中,教师会经常带领学生在和谐奇异的百花园里漫游。如此,既培养了学生的审美能力,又激发了他们沿着科学的艰险道路去探索真理的热情。
3.采用类比法,体现和谐奇异美,培养学生审美情趣
类比法(属美学三原理中的和谐奇异美)教学,不仅能使学生认识和体验两者间“同”中有“异”, “异” 中有“同”,领会其中的奇异美,而且能培养他们的审美情趣。其实,在中学物理教学中可以运用类比法教学的内容很多,如万有引力定律公式与库仑定律公式的类比,其中的和谐奇异美更富有层次性与引人入胜的魅力。
4.讲述物理学史,激发学生感受物理美的灵感
在新高中物理教材中,提供了大量的物理学史的素材,这些物理学史,其实就是一首首赞美科学家精神的歌。我们在普及物理知识的同时,要不失时机地向学生凸现科学家孜孜以求的拼搏精神,揭示物理学家的人性之美、至善之美,以美感人,以美育人。例如,居里夫人不惜用两年多的时间研制铀盐,并提炼出放射性元素。为了纪念自己的祖国,又把其中一种元素命名为钋。特别是她在功名成就的情况下,依然保持着不折不挠的献身精神和爱国主义精神。又如布拉特为了证实卢瑟福人工核转变实验中发现的质子,从拍摄的两万多张照片的四十多万条径迹中找到了八条分叉。科学家们不畏艰难的严谨治学精神,不但使学生的知、情、感、意、行得到美的升华,而且使学生在学到物理知识的同时,得到情操上的熏陶,思想上的教育,心灵上的启迪,从而使学生的审美能力得到提高。
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一、物理史上科学家发现f有引力定律的足迹
第谷全身心投入到行星位置的测量中,他把测量天置的误差大约从10'减小到2',他的观测结果为哥白尼的日心说提供了关键性的支持。
开普勒以全部精力整理第谷的数据,期望求得行星运动轨道更准确的描述。经过多年的尝试性运算,终于在第谷数据的基础上提出了开普勒三定律。
牛顿利用数学的方法,结合牛顿运动定律,对开普勒定律做了加工,得到万有引力定律的表达式,揭示了控制行星运动的力,比开普勒定律更深刻、更简洁。
二、物理史在高中物理学习中的作用
1.体会到科学由量变到质变的发展过程
第谷的观测数据,开普勒的三个定律,牛顿的万有引力定律是一环扣一环,环环相扣的。没有第谷的观测数据,开普勒的三个定律就成了无源之水无本之木;没有开普勒的三个定律,牛顿也很难得到这么简洁、漂亮的万有引力定律的关系式。这个过程是一个由量变到质变的过程,没有前面的基础,就没有科学史上万有引力定律。由此同学们可以想到,我们所学的所有知识的发展都是这样由量变到质变而发展起来的。或者,不仅是知识,要成功做成一件事,总要经过这种由量变到质变的阶段。学习,或者做事,都需要厚积薄发,只有经过积累的暗淡阶段,才会到达灿烂辉煌的光明。
2.体会到科学家孜孜不倦、锲而不舍的探索精神
第谷用了二十多年的时间全身心地投入到天体的观测中,一直坚持进行出色的精确观察,其编纂星表的数据已经接近了肉眼分辨率的极限。开普勒认真地研究了第谷对行星进行仔细观察所做的大量记录,经过多年煞费苦心的数学计算,证实了他的学说与第谷的观察相符合,这个过程一共用了16年。牛顿从1665年至1685年,花了整整20年的时间,沿着离心力―向心力―重力―万有引力概念的演化顺序提出“万有引力”的概念。从中我们可以想象出科学家在这个过程中所付出的艰辛劳动,也为科学家们孜孜不倦、锲而不舍的探索精神所折服。
3.体会到科学家勇于质疑、创新的勇气与气魄
在开普勒之前,第谷、哥白尼以及所有的经典天文学家都假定行星轨道是由圆或复合圆组成的。但是在对火星轨道的研究中,经过多年的数学计算,开普勒发现运算结果与第谷的观测数据不相符。开普勒深信第谷观测数据的精确性,于是大胆怀疑人们长期以来视为真理的天体在做“完美的”匀速圆周运动这一观念是不准确的,由此展开了天文学与物理学的新的篇章。牛顿在前人对惯性研究的基础上,开始思考“物体怎样才会不沿着直线运动”这一问题,根据他建立的“力”的概念,他认为使行星沿圆或椭圆运动,需要指向圆心或椭圆焦点的力。于是,牛顿利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系了起来。他进一步推广开来,认为引力存在于所有物体之间,从而阐述了普遍意义下的万有引力定律。从这个过程中我们可以看到开普勒与牛顿一直在对前人的认识进行质疑,并在回答提出的问题的过程中进行大胆地创新。
4.体会到科学家脚踏实地、尊重事实的严谨态度
开普勒与牛顿在提出质疑、进行创新的过程中始终都坚持尊重事实的严谨态度,他们并不是毫无根据地去质疑、去创新。开普勒为什么怀疑天体在做完美的匀速圆周运动这个主流观念呢?是因为他发现这个主流观念与第谷的观测数据不符。牛顿的创新也是建立在前人对惯性研究的基础上的,由对惯性的研究,他才提出:以任何方式改变速度(包括改变速度的方向)物体的运动状态都需要力,从而认为太阳对行星有引力,更进一步提出所有物体之间都有引力。从中可以看到科学家进行科学研究时的脚踏实地、尊重事实的严谨的科学态度。我们不仅要在学习中要坚持科学家的这些精神,在我们的日常生活中也同样离不开这些精神。
5.体会到所学知识中蕴含的简洁美
开普勒的三定律,把第谷积累的数千个数据归纳成如此简洁的三句话,展示了行星运动的规律性,与原始数据相比既深刻又简洁。牛顿利用数学的方法,结合牛顿运动定律,对开普勒定律做了加工后,揭示了控制行星运动的力,进而推广到所有物体间的力的万有引力定律,比开普勒定律更深刻、更精确洁。很多科学规律中都蕴含着深刻的简洁美,在学习这些知识的过程中能给人以美的享受。
6.体会到所学知识的来之不易
现在我们学习万有引力定律,在教材中不过就是几页,而在历史上这个定律的发现过程则很漫长。从第谷的二十多年的观测,到开普勒的16年的计算、尝试、再计算,再经过牛顿整整20年的摸索,这个过程真的是很不容易。“发现”总是比“学习”要困难很多很多。我们所学的知识,都是人类思想的精华,来之不易,不仅值得我们好好珍惜,还要在我们这一代的手上进一步发展壮大,我们也应为人类的知识大厦添砖加瓦。
7.体会到所学知识并不是枯燥的公式,而是鲜活的生命
万有引力定律是科学家经过艰辛的劳动才发现的蕴藏在现实世界中的秘密,它揭示了大自然中的规则,是我们认识世界的有力工具。有了万有引力定律,人类才可以克服引力进入太空,在太空翱翔,去发现更多蕴藏在太空中的秘密。万有引力定律并不仅仅是枯燥的公式,它具有鲜活的生命,它所焕发的光彩一直在照亮人类探索宇宙的步伐。
8.对所学知识的来龙去脉印象深刻,举一反三
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1 物理教学艺术的特点
艺术具有形象性、情感性、创造性三个特征,教学艺术则具有情感交流、情知交融、情形相融的特点.物理教学艺术除了具有以上普遍性的特点之外,还具备以下两个独特的特点:
1.1 求真与立美的统一
物理教学本身既是通过教师的“教”引导学生对相关真理重新发现的“求真”的过程,又是引导学生发掘教学活动自身美和教学内容美、培养学生审美能力和审美情趣的“立美”的过程.求真与立美统一的内涵,就是在知识的教学中融合美的发现、美的表演、美的意境,使学习在一种主动探究的愉悦心境中进行.达到求真与立美统一的物理教学,就是进入了艺术之境的物理教学.
1.2 形象与抽象的交织
物理学既是一门抽象的科学,也是一门形象的科学.物理教学的艺术在于,能将抽象的内容形象化地显示、描绘出来,也能将直观、形象的东西的本质抽象、揭示出来;在形象与抽象的交织中,充分展示物理学的迷人之处.形象与抽象的交织,既是物理学的独有特点,也是物理教学艺术的独有特点.
2 高中物理教学艺术的实施策略
苏霍姆林斯基说过:“教学和教育的艺术就在于,要使每一个儿童的力量和可能性发挥出来,使他们享受到脑力劳动中的成功的乐趣.” 新课改坚持“把学习当作是人发展的一部分”这一全新的教育理念.新课改下高中物理教学艺术的实施策略有以下三个方面.
2.1 开发具有生命活力的教学素材,激发学生求知的欲望
爱因斯坦有一句名言:“热爱是最好的老师.”因此,高中物理教学实施教学艺术,首先要求教师结合教学目标和内容,开发与学生生活相联系、富有生命活力的教学素材,使物理学习成为有趣的活动,从而激发学生强烈的求知欲望.
2.1.1 设置概念冲突情景,激发学生学习兴趣
高中生头脑中一些错误的“前科学概念”,常常妨碍了正确概念的建立,我们物理教师在教学设计中要恰如其分地利用学生的一些似是而非的问题,出其不意地在他们面前展示一幅新的画面,与学生头脑中的原有概念和经验相矛盾时,更能激发学生的好奇心和求知欲.例如针对学生原有的“平抛物体初速度越大下落就越快”的错误观念,以前我们在教学中习惯用传统器材设计两球分别同时进行“自由落体”和“平抛运动”的实验研究,让学生观察到两球同时落地,学生仅看到结果,无法看到过程;现在我们可以应用DIS平抛实验用高频摄像机获得不同初速度平抛运动的轨迹,通过轨迹图让学生亲自观察到不同初速度平抛运动物体同一时刻到达同一高度,即平抛物体的飞行时间与初速度大小无关,从而排除了学生的错误观念.这样教学能够通过精心设计物理情景,实现物理教学的情感转移,学生将对物理学的兴趣转化为学习的内在动力,就能产生出艺术的效果.
2.1.2 指导学生“重新发现”,深化学生学习兴趣
高中物理教材中的知识,是科学家早已发现已成定论的知识.学生的学习过程是一个以自己的认识、已有知识为基础,独立思考,亲自获得知识的“重新发现”的过程.“实验探究”可以深化学生学习兴趣,这一过程教师应处于主导地位,精心备课,设计好合理的教学过程,引导学生去探索知识;学生应处在探索知识的主体地位上,教师应让学生动眼、动手、动脑、动口积极主动去获取新知.例如,我们可以安排学生重做物理学史上中外科学家发现重要定律和原理的实验,让学生主动去探索未知世界.当创造与发现伴随着学生的学习过程时,学习将会充满乐趣,将会产生主动学习的强大动力.
2.1.3 努力提供“成功的机会”,增强学生学习兴趣
要使学生学习兴趣持久、稳定,必须依靠有效的学习,经常享受成功的快乐.心理实践表明, 一个人只要体验一次成功的欢乐和胜利的喜悦, 便会激起无休止的意志和力量, 这表明成功对学生的发展具有激励作用.我们一方面可以将一些演示性、验证性学生实验改为探索性学生实验,让学生主动去探索.另一方面,我们教师需要精心制定循序渐进的教学计划,因材施教去帮助每一个学生制定好了符合实际切实可行的学习目标,培养学生良好的学习习惯,掌握科学的学习方法,让学生体会一次次的成功,感受到明显的进步,享受到老师的表扬和鼓励,有较强的成功体验,就能不断增强学生的学习兴趣.
2.2 揭示物理科学之美,陶冶学生高尚情操
罗丹有句名言:“生活中并不缺少美,而是缺少美的发现.”要想使物理教学过程从枯燥的铅字、抽象的文字公式变成闪烁美的光彩的科学诗篇,关键在于我们物理教师平常教学中要认真发掘物理科学之美,展示其美学特性,去创设美的意境,让学生在获取知识的同时,受到物理学美的陶冶.
2.2.1 展示物理学的美学特征
高中物理教学应该致力于揭示物理学知识内容的科学美因素,向学生揭示物理知识的美学特征,激发学生爱美的天性.例如:物理模型建构的简洁之美;光学光路空间的对称之美;物理学各分支理论的和谐之美;爱因斯坦广义相对论的多样统一之美.因此,我们高中物理教学就应该让物理学四大美学特征“惊人的简单”、“神秘的对称”、“美妙的和谐”、“多样的统一”的光芒普照学生的心田.
2.2.2 培养学生的审美能力
纵观物理学科的发展历程,物理学家探索物理科学之美的动力源首先是物理科学美带来的震撼人心的愉悦,而愉悦的强弱与审美能力正相关.美的教学艺术还需要美的学生配合,物理科学之美需要靠美的学生心智去体验.我们高中物理教师展示物理科学之美的同时,还应该注意培养学生对科学之美的审美能力,让每一位学生都作为一个参与者、创造者,引导学生像科学家的探索一样去学习,使学生在学习中发现物理之美、享受到新事物的欢欣,从而逐渐产生美的意识和审美情趣,才能从根本上培养学生对物理科学之美的审美能力.
2.2.3 引导学生产生追求美的自觉行动
物理科学之美不仅体现在物理知识的形式和结构上、物理研究的方法上、科学探究的过程中,还体现在物理学家的精神上,许多物理学家不懈追求、勇敢探索、无私奉献,体现了科学精神之美、人文之美.我们物理教师应当有意识的将科学家严谨的科学态度、锲而不舍的科学精神、坚定的科学信念,甚至为捍卫真理而献身的壮举渗透到教学当中,“榜样的力量是无穷的”,科学家的精神和态度容易对学生心灵产生震撼的作用,影响学生的价值观、人生观和人格的健全.从哥白尼、布鲁诺到牛顿、法拉第等等,一系列闪光的名字下蕴含着多少的血泪艰辛,让学生去体会、去反思,激发学生的学习热情,坚定学生坚持真理的信念,引导学生产生追求科学美和人生意义的自觉行动.
2.3 改革物理课堂教学,促进学生主动发展
新课改下,物理课堂教学应致力于促进学生的主动发展,培养学生不断获取新知识的能力和创造力.
2.3.1 促进学生积极思维
新课改下的高中物理课堂教学,要改变以往采取传统的注入式教学方式,改单纯知识传授为主改为培养能力优先,必须使学生积极主动地思维.教师在深刻理解教学内容、准确了解学情基础上,在教学中要善于设计一些恰当的问题,如设计实验情景、例题情景,开放情景等启发学生思维,促进学生积极思维,促进学生全面发展;也可通过一题多解、一题多变、推陈出新等迫使、训练学生积极思维,从而获取物理学科学习方法,培养学生实践能力和创新精神,促进学生主动发展.
2.3.2 启发学生大胆质疑
爱因斯坦说过:“提出问题比解决问题更重要.”物理学史上的很多重大发现,都是从质疑开始的.质疑对于学生的学习来说,也是一种高层次的动力,是创造意识的具体体现.我们高中物理教师应启发学生大胆质疑和有意识地培养学生的质疑能力,例如:教学中注意讲清科学家探索真理、发现真理的思路;用科学家的事例鼓励学生对已有的结论进行质疑;教学中故意用错误的概念、公式、方法解题,鼓励学生对教师教学质疑;鼓励学生对教材中不确切的说法、解法质疑、优化等.通过这些工作,培养学生科学的态度和只唯真理不唯教材和权威的科学精神,培养学生大胆想象、主动思维的创造意识.
2.3.3 引导学生独立学习