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〔关键词〕 物理教学;创造素质;培养
〔中图分类号〕 G633.7
〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2007)
08(A)—0052—01
一、激发孩子的好奇心,鼓励他们大胆猜想
牛顿说过:“没有大胆的猜想,就不会有伟大的发现。”爱因斯坦也曾说:“想象力比知识更重要。”中学生,尤其是初中孩子,对大自然和现实生活中的物理现象,充满无比的好奇。教学中要充分利用这种心理,从物理情景本身出发,时常鼓励他们进行猜想。可猜想教学内容,猜想问题答案,猜想实验结果,猜想物理规律以及猜想解决问题的途径。起初,教师可先提出假设,让学生猜想。如假设光不沿直线传播、假设没有摩擦力、假设没有重力,世界将会变成怎样?当学生形成习惯后,只要我们讲清问题的本质和背景,学生自己就会提出假设和猜想。例如:当他们真正明白了金属导体的电阻产生的机理后,就不难猜想到其大小与本身的材料、长度、横截面及温度有关。我在课堂上揭示了“超导现象”后,就有不少人猜想到:假若用超导体制作线圈,将会装配出质量很小、功率很大、效率极高的发电机和电动机;在教学《核能》一节时,有许多人猜想:如果人类能够广泛和平利用原子能,那将彻底告别能源危机。
当然,猜想不一定很正确。在教完电功率一节后,我让学生猜想:把标有“220V 60W”的甲灯和标有“220V 40W”的乙灯串联到照明电路上,哪盏较亮?一些同学不加思考地回答:甲灯亮。随即我进行实验演示,结果令他们惊讶不已。我接着提问:(1)决定电灯亮度的依据是什么?(2)比较串联电路的实际功率应用什么公式?(3)由公式P=I2R可知,串联电路中电阻大的较亮,那么甲乙两灯哪盏的电阻大呢?这一引导,学生便从理论上找出了答案。
通过猜想、实验和理论推导,学生很清楚地认识到,猜想应建立在扎实的物理基础知识、合理的分析和推导上。
二、鼓励学生大胆置疑,培养他们的怀疑精神
创造素质的一个重要方面,就是具有怀疑精神。物理学史上大量事实表明,不囿于传统理论和观念,不迷信权威和书本,是科学创造的思想前提。
怀疑精神的具体表现,就是敢于和善于提出问题。在已往的教学中,我们经常提到培养学生“分析问题和解决问题”的能力,而忽视了“提出问题”的能力,但对于培养有创新和创造素质的科学人才来说,后者显得更为重要。因此,我们决不能轻视。
物理学史教育,是培养学生怀疑精神的有效途径。从哥白尼对“地心说”的置疑,导致“日心说”理论的提出,从伽利略对“自然运动说”的置疑,导致“落体定律”的发现,学生从中自然领略到“置疑”是科学发展的动力。
教学过程,是鼓励学生置疑的主渠道。我常给学生讲:不能一味迷信课本,迷信教师,迷信答案。为此,在教学中我有时故意用错误的概念或错误的方式解题,给学生以置疑的契机。对教材的叙述和例题的解答,引导学生认真分析,探讨更准确的说法和更优的解法。也鼓励学生向大师置疑,向已有的定论置疑。这样就会树立他们向知识挑战、向科学进军的勇气,同时培养了他们一丝不苟的科学态度和只唯真理、不唯书本和先生的科学精神。
三、打破理性束缚,注意非逻辑思维训练
创造素质的另一个重要方面,就是具备非逻辑的反常思维。在通常的物理教学中,向学生讲述的多是科学研究中理性的、逻辑的方法。而实际的科学发现中,科学家们的创造工作却常常带有浓厚的、非理性非逻辑的色彩。事实上,类比联想、理想实验、试探猜测、大胆假设以及直觉、灵感等非逻辑思维,在新理论创建中起着决定性的作用。
在奥斯特实验出现后,法拉第一反常规,经十年不懈的努力,最终发现了电磁感应。当安培提出分子电流假设时,人们还根本不了解分子的电结构,“电子”也是70多年后才发现的。泡利在提出“中微子”假设时,他自己幽默地把它称为“孤注一掷的措施”,而且打比方说“只有押了赌,才能谈到赢”。这些重大发现并不是经验事实的逻辑结果。由此看出,在疑惑和问题面前,学生的思维应该是“自由奔放”的,教师只需在思考的角度上给予点拨,如变换坐标,转换模型,数形迁移,逆向思索等等。
四、加强实践活动,培养学生动手设计的能力
动手实践,是科学发明和科学创造的必然途径。杨振宁先生曾把中美两国的物理教学相比较后,很有深情地慨叹:祖国的青少年太需要创造能力、设计能力和实际动手能力的培养。
实践,尤其是课外实践,离开了课堂,离开了实验室,没有现成的器材,没有老师的指导,只能靠学生自己寻找用品,设计方案。学生不得不动手动脑,想方设法,精心组织,而且对实验中出现的问题,只能靠独立思考解决。这无疑挖掘了学生潜在的创造力,培养了他们科学创新和自主探究的精神。
为开展好课外实践活动,我们可以倡导学生建立自己的实验基地,如家庭实验室。他们可以从校外搜集相关器材,完成相关实验。其次,要求学生广泛收集实验用品。生活中有很多现成的物理器材,如用玩具小车可做惯性实验,用牙膏皮可做浮沉条件实验,用废针管可做气体压强实验,用老花镜可做凸透镜成像实验等等。这样就可不断地充实自己的实验设备,以便完成更多实验。更为重要的是,要鼓励学生勤动手、动脑,把知识与实践结合起来。如在学习了“家庭电路”后,让学生使用测电笔等工具对家庭电路进行检修;学习“照相机”时,开展“照相机模型”制作;学习“声音的特征”后,自己制作“水瓶乐器”。这类实验的完成,不仅激发了学生的学习兴趣,而且加强了对他们的创新意识和创造能力的培养。
〔中图分类号〕 G633.7
〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2007)
08(A)—0052—01
一、激发孩子的好奇心,鼓励他们大胆猜想
牛顿说过:“没有大胆的猜想,就不会有伟大的发现。”爱因斯坦也曾说:“想象力比知识更重要。”中学生,尤其是初中孩子,对大自然和现实生活中的物理现象,充满无比的好奇。教学中要充分利用这种心理,从物理情景本身出发,时常鼓励他们进行猜想。可猜想教学内容,猜想问题答案,猜想实验结果,猜想物理规律以及猜想解决问题的途径。起初,教师可先提出假设,让学生猜想。如假设光不沿直线传播、假设没有摩擦力、假设没有重力,世界将会变成怎样?当学生形成习惯后,只要我们讲清问题的本质和背景,学生自己就会提出假设和猜想。例如:当他们真正明白了金属导体的电阻产生的机理后,就不难猜想到其大小与本身的材料、长度、横截面及温度有关。我在课堂上揭示了“超导现象”后,就有不少人猜想到:假若用超导体制作线圈,将会装配出质量很小、功率很大、效率极高的发电机和电动机;在教学《核能》一节时,有许多人猜想:如果人类能够广泛和平利用原子能,那将彻底告别能源危机。
当然,猜想不一定很正确。在教完电功率一节后,我让学生猜想:把标有“220V 60W”的甲灯和标有“220V 40W”的乙灯串联到照明电路上,哪盏较亮?一些同学不加思考地回答:甲灯亮。随即我进行实验演示,结果令他们惊讶不已。我接着提问:(1)决定电灯亮度的依据是什么?(2)比较串联电路的实际功率应用什么公式?(3)由公式P=I2R可知,串联电路中电阻大的较亮,那么甲乙两灯哪盏的电阻大呢?这一引导,学生便从理论上找出了答案。
通过猜想、实验和理论推导,学生很清楚地认识到,猜想应建立在扎实的物理基础知识、合理的分析和推导上。
二、鼓励学生大胆置疑,培养他们的怀疑精神
创造素质的一个重要方面,就是具有怀疑精神。物理学史上大量事实表明,不囿于传统理论和观念,不迷信权威和书本,是科学创造的思想前提。
怀疑精神的具体表现,就是敢于和善于提出问题。在已往的教学中,我们经常提到培养学生“分析问题和解决问题”的能力,而忽视了“提出问题”的能力,但对于培养有创新和创造素质的科学人才来说,后者显得更为重要。因此,我们决不能轻视。
物理学史教育,是培养学生怀疑精神的有效途径。从哥白尼对“地心说”的置疑,导致“日心说”理论的提出,从伽利略对“自然运动说”的置疑,导致“落体定律”的发现,学生从中自然领略到“置疑”是科学发展的动力。
教学过程,是鼓励学生置疑的主渠道。我常给学生讲:不能一味迷信课本,迷信教师,迷信答案。为此,在教学中我有时故意用错误的概念或错误的方式解题,给学生以置疑的契机。对教材的叙述和例题的解答,引导学生认真分析,探讨更准确的说法和更优的解法。也鼓励学生向大师置疑,向已有的定论置疑。这样就会树立他们向知识挑战、向科学进军的勇气,同时培养了他们一丝不苟的科学态度和只唯真理、不唯书本和先生的科学精神。
三、打破理性束缚,注意非逻辑思维训练
创造素质的另一个重要方面,就是具备非逻辑的反常思维。在通常的物理教学中,向学生讲述的多是科学研究中理性的、逻辑的方法。而实际的科学发现中,科学家们的创造工作却常常带有浓厚的、非理性非逻辑的色彩。事实上,类比联想、理想实验、试探猜测、大胆假设以及直觉、灵感等非逻辑思维,在新理论创建中起着决定性的作用。
在奥斯特实验出现后,法拉第一反常规,经十年不懈的努力,最终发现了电磁感应。当安培提出分子电流假设时,人们还根本不了解分子的电结构,“电子”也是70多年后才发现的。泡利在提出“中微子”假设时,他自己幽默地把它称为“孤注一掷的措施”,而且打比方说“只有押了赌,才能谈到赢”。这些重大发现并不是经验事实的逻辑结果。由此看出,在疑惑和问题面前,学生的思维应该是“自由奔放”的,教师只需在思考的角度上给予点拨,如变换坐标,转换模型,数形迁移,逆向思索等等。
四、加强实践活动,培养学生动手设计的能力
动手实践,是科学发明和科学创造的必然途径。杨振宁先生曾把中美两国的物理教学相比较后,很有深情地慨叹:祖国的青少年太需要创造能力、设计能力和实际动手能力的培养。
实践,尤其是课外实践,离开了课堂,离开了实验室,没有现成的器材,没有老师的指导,只能靠学生自己寻找用品,设计方案。学生不得不动手动脑,想方设法,精心组织,而且对实验中出现的问题,只能靠独立思考解决。这无疑挖掘了学生潜在的创造力,培养了他们科学创新和自主探究的精神。
为开展好课外实践活动,我们可以倡导学生建立自己的实验基地,如家庭实验室。他们可以从校外搜集相关器材,完成相关实验。其次,要求学生广泛收集实验用品。生活中有很多现成的物理器材,如用玩具小车可做惯性实验,用牙膏皮可做浮沉条件实验,用废针管可做气体压强实验,用老花镜可做凸透镜成像实验等等。这样就可不断地充实自己的实验设备,以便完成更多实验。更为重要的是,要鼓励学生勤动手、动脑,把知识与实践结合起来。如在学习了“家庭电路”后,让学生使用测电笔等工具对家庭电路进行检修;学习“照相机”时,开展“照相机模型”制作;学习“声音的特征”后,自己制作“水瓶乐器”。这类实验的完成,不仅激发了学生的学习兴趣,而且加强了对他们的创新意识和创造能力的培养。