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【摘要】教材是凭借,教学是手段,根据学生实际和课程标准的要求,科学灵活地处理教材,采用灵活多样的教学方法,能充分发挥学生的主体作用,能全面提高学生素质,促进学生更好地发展。从教材演变成实际的教学行为,存在着教师创造性劳动的广阔空间。
【关键词】粤教版物理教材;课堂教学;相关处理
【中图分类号】G633.7【文献标识码】B 【文章编号】1001-4128(2011)02-0081-03
粤教版物理教材是根据教育部制订《基础教育课程改革纲要(试用)》以及《普通高中物理课程标准(实验)》进行编写的。相对以往的老教材,深度上较原教材降低了一些,广度上又增加了一些,改变了老教材上整体上相对一部分知识要求过高、只适应于部分精英的教育和“难、繁、偏、旧”的特点,以人为本,注重全体学生的发展、人文精神在物理教学中的培养,培养学生科学的世界观和方法论,为学生的终生发展服务。
1 教材特点
教材精选了学生终身必备的物理基础知识和基本技能,联系学生生活实际、社会实际和技术应用的实际;强调从生活走向物理、从物理进入社会的观念;强调探究学习、自主学习和合作學习;注意将科学技术的新成就、新成果、新思想引入教材;注意学科间的渗透、人文精神与物理科学的融合,以使学生对科学的本质获得更加深刻的认识,逐步树立科学的价值观[1]。
2 可以处理
在新课程背景下,教科书不再是单纯知识载体,也不再是教学内容的全部和唯一依据,只是为了实现课程目标而使用的教学资源之一;只是为了老师的教、为了学生的学提供必要的素材和案例;只是师生进行对话的话题、启迪智慧或促进发展的途径和手段。
教材功能的转变,促使教师摆脱教材的束缚和牵制,从“教教材”走向“用教材教”,进行教材的“二次开发”和“课程重构”[2]。要依据课程标准和学生实际,对教材内容进行适度的增删、调整和加工,创造性形成教师的“个人教材”,促进学生更好的发展。
3 处理尝试
3.1 引入时尽量激趣设疑。
中学物理普遍反映难学,一方面可能是学科的本身原因,它本身不会像小说哪样直接对人的情感和器官产生共鸣或冲击,很快地把人吸引住;另一个重要原因是教师在教学活动中忽视了对学生原有物理认知结构的研究(学生“最近发展区”的研究),并没有把这个结构作为教学的起点来引导学生。需关注学生的体验,以学生的经验和活动为基础,教师精心创设情景来激活学生已经具备的知识和经历,尽量让学生接触具体的事物,积极参与、全身心投入,去寻找没有发现的问题,让学生在“做、悟、创”中获得发展[3]。
教育家斯多惠说过“教学的艺术不在于传授的本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。著名的心理学家皮亚杰认为:“一切有成效的工作必须以某种兴趣为先决条件。”《普通高中物理课程标准》课程基本理念就明确指出,“应该学生自主学习,让学生积极参与,乐于探究,勇于实验,勤于思考”。所以物理课堂教学中要努力创设情景,激发兴趣,使物理中粗象的概念具体化,深奥的道理浅显化,枯燥的知识趣味化。从而创设愉悦学生身心、启迪学生的聪明才智的情景,以激发学生学习物理的兴趣和激情。实践证明,教学一旦触及学生的情绪和意志领域,触及学生的精神需要,就能产生意想不到的效果。学生的学习热情、对知识的感悟等都有赖于学习的情感的支撑。
必修2第四章第四节《机械能守恒定律》教材通过蹦床运动来举例说明动能和势能之间可以相互转化来引入课题,蹦床运动学生日常生活见过但对事物具体的感受不是很深,课堂教学中不如变为“摆球碰鼻子”游戏具体事物来引入课题。建构主义教育理念,主张学生经历过程来获得知识。我们有这样的经验,对于某件事物的认识,听到的不如看到的,而看到的总不如亲身经历的。
笔者通过班级对比教学,“摆球碰鼻子” 游戏引入课题,教学效果会更好,课堂气氛更佳。游戏是这样设计的:教师事先在天花板上悬挂一个金属小球,要求学生靠近小球做“摆球碰鼻子”的实验。往往没有敢试的学生,或当摆球摆向鼻子的过程中,敢试的学生会不由自主的后退。教师做示范实验时,学生会全神贯注,很为教师担心。实验成功时,学生会满堂喝彩。”老师为什么不害怕?” “动能与势能转化是否有内在的联系?”会激起学生强烈的求知欲和探究欲,能多撒下一些萌发创新和灵感的“种子”。
再如“自感”教学时,教师先用导线将自己与2节干电池串联,再请一个学生试一试,实验表明没有安全隐患。然后请10人手牵手,再用导线将他们与日关灯的镇流器和2节干电池串联。当开关闭合时,问学生有何感觉?学生说没有一点感觉;当开关瞬间断开时,学生会不由自主的跳起来,尖叫地把导线丢开。这现象与学生的已有经验产生强烈的冲突,也会产生浓烈的兴趣,同时也渴望得到明确的答案。在这样“渴求”中点拨,会一两拨千斤。
3.2 举例时尽量为最新成就。
生活不直接等同于教育,但教育若是离开了生活,那就成了无源之水,无本之木。教育需溶入生活,才能具有生命力。理论联系实际,是真正学好物理、培养学生能力的最有效的途径。只有善于把学到的物理知识运用到实际中去,不仅可以使学生深刻地理解物理规律,同时也是引起学生学习兴趣,使他们喜欢物理的最有效途径之一。孔子曰:“知之者不如好知者,好之者不如乐之者。”学习是一生的事情,有了兴趣,才能不断学习、不断上进,对周围事物产生浓厚的兴趣和好奇心,这时创造力的源泉。根据心理学,中学生具有强烈的采新猎奇的心理倾向。教师平时精心收集的新奇物理资料,或恰当引用杂志、报纸和互联网等媒体一些最新科技成就应用到物理课堂,不仅扩大学生的视野,也能酿造出诱人的学习趣味。能使物理课像磁石一样牢牢地吸引学生的注意力,并激发浓浓的学习情趣。
如必修2第四章第二节《动能 势能》学习动能物理概念时,可举美国《环球战略》1月4日报道的“美国推出的号称是陆战之王的‘新杀手’”动能导弹(如图)。动能导弹的原理与陨石撞击相似。在超高速作用下,导弹的威力十分惊人。动能导弹还有三大优点:①达到超高速(约为5倍音速)时,动能导弹可以摧毁现有任何装甲目标、工程设施和地下掩体等②从发现目标到摧毁仅需5秒钟,主动防护系统很难有这样的反应速度③即使被摧毁,其形成的高速碎片仍具有强大的攻击能力。
介绍这些,不仅能使课堂内趣味充盈,还能引起学生有益的发展思维,激发学生爱科学、学科学、运用科学的兴趣,迸发出创造性的思维火花。
3.3 实验时尽量自主探究
栏目《观察与思考》主要用于课堂内演示实验,引导学生通过观察实验及日常生活现象,提出问题,并进行猜想、假设、推理,常作为问题的引入。中学物理演示实验是教师表演示范、学生观察思考的教学实验,它可以充分发挥教师的主导作用,但是往往难以体现学生在教学过程中的主体地位,缺乏学生主动性的发挥。若将其中一些演示实验,有条件地改为探究实验,能使学生由被动地接受知识向主动地获取知识转化,让学生动手与动脑并重,达到“做中学”,效果会更好。
教育心理学认为,老师和家长的帮助,是属于外在力量,学生内在的主观能动性才是学习的主要动力。通过让学生亲身参与学习活动,学生就有机会体验成功的感觉,可以使个体在内心充分肯定对自己的能力,产生自信,增强进一步学习的愿望,从而获得学习的动力。
我国著名诗人、剧作家郭沫若曾说:“教学的目的是培养学生自己学习、自己研究,用自己的头脑来想,用自己的眼睛来看,用自己的手来做这种精神。”让学生全员参与、全程参与,不仅要从行为上直接参与,更应该从情感、心理、思维上参与。只有这样,主体参与才能让课堂教学焕发出生命活力[5]。
《物理课程标准》在教科书的编写中就明确指出,“高中阶段的物理课程,要给学生提供必要地科学探究机会,让学生通过自己的思维活动动手实验,查阅文献等,体验探究过程的曲折和乐趣,发展科学探究的能力,增强对科学探究的理解”。
建构主义认为:“探究问题的过程,要比知道问题的答案重要的多”。学生的学习,不应当是单纯的输入和接受,而应当是从他原有的认识结构出发,先是对新知识发生质疑,进而产生猜测、思考、观察、测量、分析等一系列有意义的活动,然后到理解和认同。这个过程是对原有认知结构的调整和改变,是新旧知识之间双向互动的相互作用过程。学生在经历获得知识的过程中,新旧知识之间的相互作用的强度会决定主体获得知识的质量。作用越强,新知识的感受越深,学习的质量越好。
3.4 介绍时多加强人文教育
教育不仅是知识和方法的传递,更是心灵的唤醒。我们的人才观由过去单纯的“科技型”向“科学素质和人文素质整合型”转变[2]。中科院院士杨叔子指出:“高层次人才要全面发展,人文素质和科学素质是一对双翼”。人才不能只是掌握高新科技,而且还应具备人文素质,具备健全的人格、优秀的品质和高尚情操。
《全日制普通高级中学物理教学大纲》在物理教学目的中明确指出,“培养学生学习科学的志趣和实事求是的科学态度,树立创新意识,结合物理教育进行辩证唯物主义教育和爱国主义教育”,在教学内容的确定指出,“学生不仅要学习物理知识的结论,而且应该了解知识的产生和发展过程,了解人类对于自然界的认识是怎样一步步地深入。在展开教学内容时要介绍一些历史背景和物理思想的演化。”
必修1第四章第1节《伽利略的理想实验与牛顿第一定律》有这样的叙述:古希腊的哲学家亚里斯多德从人们日常生活出发,得出一个结论:“力是维持物体运动的原因,以后相当长一段时间内,被认为是真理。”[5]如果教师抓住这一章节,补充讲述伽利略一些感人事迹,就能很好地培养学生质疑意识的能力、批判意识的能力和新的探究意识的能力,促使学生综合素质全面发展。
伽利略满腔热情地进入大学后,一些教授平庸地说:“我要教给你们的都是自古以来就认为是正确无误的,都是亚里斯多德书上的。”“大家要背诵默记下来”等等。他通过斜面实验,运用可靠事实1+可靠事实2+推论1+推论2得出:运动不需要力来维持;力是改变加速度的原因。伽利略的读书方法是自己思考、自己证实和自己实验,敢于指出权威的不对,敢于提出自己的新的正确的理解。爱因斯坦这样评价伽利略:“伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点,而用新的观点替代它。”同时让学生明白,科学知识只是相对的正确,我们只能用已经出现的现象和事实来检验知识,无法用未知现象和事实来检验科学知识是否正确。当新的现象和事实不符合时,需再修正、再检验“科学知识”,以使理论知识趋近真理。正如杜威认为“科学是一种意识形态支配下的活动,是一些假设和猜想”。
这些事例在物理学史上屡见不鲜。必修2第三章第二节《万有引力定律的应用》在海王星发现的60年前,天文学者就已经发现行星运动的“摄动现象”。该现象不能用行星之间的相互规律加以解释。但是,为了不触动牛顿的万有引力定律,这种摄动现象被大多数科学家作为反常现象搁置起来。
英国剑桥大学青年学生亚当斯和法国青年天文学家勒维烈认真深入的研究“摄动现象”,坚信牛顿的万有引力定律是正确的,他们各自经过艰苦而复杂的计算,前后用了几十个方程,将理论计算结果与实际结果反复对照,不断修正,终于各自独立地计算出一个新星的质量和轨道参数。1864年9月23日柏林天文台的望远镜对准他们笔下计算的轨道的位置,终于一颗新的行星—海王星被發现。 海王星的发现,让人们相信了牛顿的引力学说,同时也充分显示了理论对实践的巨大指导作用。但是牛顿认为万有引力与距离的平方成反比,是否真的如此,现在科学家还在实验。
还有,必修2第5章《量子化现象》光的波粒二象性学说的建立过程。惠更斯根据光的衍射现象和光的干涉现象,提出光的波动学说。出现光电效应新的现象后,爱因斯坦为了解释这种现象,提出了光子说。光的波动说与微粒说之争从十七世纪初开始,至二十世纪初以光的波粒二象性告终,前后共三百多年的时间,一步一步地揭开了光的神秘面纱。[7]正是这种争论,推动了科学的发展,并导致了20世纪物理学的重大成就——量子力学的诞生。量子力学的发展,带来20世纪科学技术的繁荣,开辟了众多的高新技术领域,如原子能技术、激光技术、电子和信息技术等,成为当今高科技的理论基础。
3.5 设计时多理解教材
读懂了教材意图,会发现相对其它版本教材,粤教版会在某些方面知识处理的比较好。
有人说:“物理教学离不开数学”,物理理论本身的建立、发展和推理论证都离不开数学,是学好物理的必备的基本工具。如果把物理教学数学化,势必造成大部分学生学习障碍。建构主义“以学习者为中心”的教育观点要求我们:教育的重点是培养学习者的学习能力和思考能力。在物理教学中,更应该突出物理定理、定律、公式的物理意义,理解它们与所描述的物理现象、物理事实之间的因果关系,明确公式的来龙去脉,增强公式的物理色彩,引导学生从透彻分析物理现象入手,在头脑中首先形成正确的物理图象,防止脱离物理概念单纯演算的“算术式”思维方式。
必修1第一章第4节《物体运动的速度》瞬时速度的编写相对以往的教材组织的很好。既注意了物理概念的科学性,又兼顾了学生思维的发展。人教版甲种本为了突出物理概念的科学性和严密性,引入了数学求极限的方法,从而加大了物理着教学的难度。而有些必修版本过于简单,只告诉学生乘车时注意司机座前的速度计,那就是瞬时速度,但学生无法理解瞬时速度的物理意义,更无法透彻理解平均速度和瞬时速度的关系,为今后的学习带来一定的障碍。粤教版采用了完成区别于其它教材的方法,在讲完位移-时间图像的基础上,给出了根据测量结果作出的变速直线运动的位移图像(如图中曲线ABCDE)。从A处开始,由E→B时间变短,位移变小且平均速度的方向趋近切线方向。由于AB段时间短,所以AB段的平均速度更能较精确地反映物体在A处时瞬间速度。借助平面几何的帮助,能比较轻松地理解 “平均速度”和“瞬时速度”的物理意义以及这两个概念的联系。这种做法既渗透了极限的概念,又使推理通俗易懂。
总之,教材演变成实际的教学行为的过程中,教无定法。教师应该创造地以教材为媒介,多从学生的“最近发展区”出发,采取灵活多变而有效的教学方法,发挥学生主体积极性,让全体学生全面发展,提高全民族的科学素质。
参考文献
[1] 2005年7月第2版普通高中课程标准实验教科书《物理必修1教师教学用书》
[2] 俞红珍,《教材的“二次开发”:涵义与本质》,
[3] 王平, 《挖掘物理教材,培养人文素质》
[4] 陈健,朱纯. 组合创新思维在物理学中的应用
[5] 陶红等,中学物理实验教学研究的理论与实践[M]
【关键词】粤教版物理教材;课堂教学;相关处理
【中图分类号】G633.7【文献标识码】B 【文章编号】1001-4128(2011)02-0081-03
粤教版物理教材是根据教育部制订《基础教育课程改革纲要(试用)》以及《普通高中物理课程标准(实验)》进行编写的。相对以往的老教材,深度上较原教材降低了一些,广度上又增加了一些,改变了老教材上整体上相对一部分知识要求过高、只适应于部分精英的教育和“难、繁、偏、旧”的特点,以人为本,注重全体学生的发展、人文精神在物理教学中的培养,培养学生科学的世界观和方法论,为学生的终生发展服务。
1 教材特点
教材精选了学生终身必备的物理基础知识和基本技能,联系学生生活实际、社会实际和技术应用的实际;强调从生活走向物理、从物理进入社会的观念;强调探究学习、自主学习和合作學习;注意将科学技术的新成就、新成果、新思想引入教材;注意学科间的渗透、人文精神与物理科学的融合,以使学生对科学的本质获得更加深刻的认识,逐步树立科学的价值观[1]。
2 可以处理
在新课程背景下,教科书不再是单纯知识载体,也不再是教学内容的全部和唯一依据,只是为了实现课程目标而使用的教学资源之一;只是为了老师的教、为了学生的学提供必要的素材和案例;只是师生进行对话的话题、启迪智慧或促进发展的途径和手段。
教材功能的转变,促使教师摆脱教材的束缚和牵制,从“教教材”走向“用教材教”,进行教材的“二次开发”和“课程重构”[2]。要依据课程标准和学生实际,对教材内容进行适度的增删、调整和加工,创造性形成教师的“个人教材”,促进学生更好的发展。
3 处理尝试
3.1 引入时尽量激趣设疑。
中学物理普遍反映难学,一方面可能是学科的本身原因,它本身不会像小说哪样直接对人的情感和器官产生共鸣或冲击,很快地把人吸引住;另一个重要原因是教师在教学活动中忽视了对学生原有物理认知结构的研究(学生“最近发展区”的研究),并没有把这个结构作为教学的起点来引导学生。需关注学生的体验,以学生的经验和活动为基础,教师精心创设情景来激活学生已经具备的知识和经历,尽量让学生接触具体的事物,积极参与、全身心投入,去寻找没有发现的问题,让学生在“做、悟、创”中获得发展[3]。
教育家斯多惠说过“教学的艺术不在于传授的本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。著名的心理学家皮亚杰认为:“一切有成效的工作必须以某种兴趣为先决条件。”《普通高中物理课程标准》课程基本理念就明确指出,“应该学生自主学习,让学生积极参与,乐于探究,勇于实验,勤于思考”。所以物理课堂教学中要努力创设情景,激发兴趣,使物理中粗象的概念具体化,深奥的道理浅显化,枯燥的知识趣味化。从而创设愉悦学生身心、启迪学生的聪明才智的情景,以激发学生学习物理的兴趣和激情。实践证明,教学一旦触及学生的情绪和意志领域,触及学生的精神需要,就能产生意想不到的效果。学生的学习热情、对知识的感悟等都有赖于学习的情感的支撑。
必修2第四章第四节《机械能守恒定律》教材通过蹦床运动来举例说明动能和势能之间可以相互转化来引入课题,蹦床运动学生日常生活见过但对事物具体的感受不是很深,课堂教学中不如变为“摆球碰鼻子”游戏具体事物来引入课题。建构主义教育理念,主张学生经历过程来获得知识。我们有这样的经验,对于某件事物的认识,听到的不如看到的,而看到的总不如亲身经历的。
笔者通过班级对比教学,“摆球碰鼻子” 游戏引入课题,教学效果会更好,课堂气氛更佳。游戏是这样设计的:教师事先在天花板上悬挂一个金属小球,要求学生靠近小球做“摆球碰鼻子”的实验。往往没有敢试的学生,或当摆球摆向鼻子的过程中,敢试的学生会不由自主的后退。教师做示范实验时,学生会全神贯注,很为教师担心。实验成功时,学生会满堂喝彩。”老师为什么不害怕?” “动能与势能转化是否有内在的联系?”会激起学生强烈的求知欲和探究欲,能多撒下一些萌发创新和灵感的“种子”。
再如“自感”教学时,教师先用导线将自己与2节干电池串联,再请一个学生试一试,实验表明没有安全隐患。然后请10人手牵手,再用导线将他们与日关灯的镇流器和2节干电池串联。当开关闭合时,问学生有何感觉?学生说没有一点感觉;当开关瞬间断开时,学生会不由自主的跳起来,尖叫地把导线丢开。这现象与学生的已有经验产生强烈的冲突,也会产生浓烈的兴趣,同时也渴望得到明确的答案。在这样“渴求”中点拨,会一两拨千斤。
3.2 举例时尽量为最新成就。
生活不直接等同于教育,但教育若是离开了生活,那就成了无源之水,无本之木。教育需溶入生活,才能具有生命力。理论联系实际,是真正学好物理、培养学生能力的最有效的途径。只有善于把学到的物理知识运用到实际中去,不仅可以使学生深刻地理解物理规律,同时也是引起学生学习兴趣,使他们喜欢物理的最有效途径之一。孔子曰:“知之者不如好知者,好之者不如乐之者。”学习是一生的事情,有了兴趣,才能不断学习、不断上进,对周围事物产生浓厚的兴趣和好奇心,这时创造力的源泉。根据心理学,中学生具有强烈的采新猎奇的心理倾向。教师平时精心收集的新奇物理资料,或恰当引用杂志、报纸和互联网等媒体一些最新科技成就应用到物理课堂,不仅扩大学生的视野,也能酿造出诱人的学习趣味。能使物理课像磁石一样牢牢地吸引学生的注意力,并激发浓浓的学习情趣。
如必修2第四章第二节《动能 势能》学习动能物理概念时,可举美国《环球战略》1月4日报道的“美国推出的号称是陆战之王的‘新杀手’”动能导弹(如图)。动能导弹的原理与陨石撞击相似。在超高速作用下,导弹的威力十分惊人。动能导弹还有三大优点:①达到超高速(约为5倍音速)时,动能导弹可以摧毁现有任何装甲目标、工程设施和地下掩体等②从发现目标到摧毁仅需5秒钟,主动防护系统很难有这样的反应速度③即使被摧毁,其形成的高速碎片仍具有强大的攻击能力。
介绍这些,不仅能使课堂内趣味充盈,还能引起学生有益的发展思维,激发学生爱科学、学科学、运用科学的兴趣,迸发出创造性的思维火花。
3.3 实验时尽量自主探究
栏目《观察与思考》主要用于课堂内演示实验,引导学生通过观察实验及日常生活现象,提出问题,并进行猜想、假设、推理,常作为问题的引入。中学物理演示实验是教师表演示范、学生观察思考的教学实验,它可以充分发挥教师的主导作用,但是往往难以体现学生在教学过程中的主体地位,缺乏学生主动性的发挥。若将其中一些演示实验,有条件地改为探究实验,能使学生由被动地接受知识向主动地获取知识转化,让学生动手与动脑并重,达到“做中学”,效果会更好。
教育心理学认为,老师和家长的帮助,是属于外在力量,学生内在的主观能动性才是学习的主要动力。通过让学生亲身参与学习活动,学生就有机会体验成功的感觉,可以使个体在内心充分肯定对自己的能力,产生自信,增强进一步学习的愿望,从而获得学习的动力。
我国著名诗人、剧作家郭沫若曾说:“教学的目的是培养学生自己学习、自己研究,用自己的头脑来想,用自己的眼睛来看,用自己的手来做这种精神。”让学生全员参与、全程参与,不仅要从行为上直接参与,更应该从情感、心理、思维上参与。只有这样,主体参与才能让课堂教学焕发出生命活力[5]。
《物理课程标准》在教科书的编写中就明确指出,“高中阶段的物理课程,要给学生提供必要地科学探究机会,让学生通过自己的思维活动动手实验,查阅文献等,体验探究过程的曲折和乐趣,发展科学探究的能力,增强对科学探究的理解”。
建构主义认为:“探究问题的过程,要比知道问题的答案重要的多”。学生的学习,不应当是单纯的输入和接受,而应当是从他原有的认识结构出发,先是对新知识发生质疑,进而产生猜测、思考、观察、测量、分析等一系列有意义的活动,然后到理解和认同。这个过程是对原有认知结构的调整和改变,是新旧知识之间双向互动的相互作用过程。学生在经历获得知识的过程中,新旧知识之间的相互作用的强度会决定主体获得知识的质量。作用越强,新知识的感受越深,学习的质量越好。
3.4 介绍时多加强人文教育
教育不仅是知识和方法的传递,更是心灵的唤醒。我们的人才观由过去单纯的“科技型”向“科学素质和人文素质整合型”转变[2]。中科院院士杨叔子指出:“高层次人才要全面发展,人文素质和科学素质是一对双翼”。人才不能只是掌握高新科技,而且还应具备人文素质,具备健全的人格、优秀的品质和高尚情操。
《全日制普通高级中学物理教学大纲》在物理教学目的中明确指出,“培养学生学习科学的志趣和实事求是的科学态度,树立创新意识,结合物理教育进行辩证唯物主义教育和爱国主义教育”,在教学内容的确定指出,“学生不仅要学习物理知识的结论,而且应该了解知识的产生和发展过程,了解人类对于自然界的认识是怎样一步步地深入。在展开教学内容时要介绍一些历史背景和物理思想的演化。”
必修1第四章第1节《伽利略的理想实验与牛顿第一定律》有这样的叙述:古希腊的哲学家亚里斯多德从人们日常生活出发,得出一个结论:“力是维持物体运动的原因,以后相当长一段时间内,被认为是真理。”[5]如果教师抓住这一章节,补充讲述伽利略一些感人事迹,就能很好地培养学生质疑意识的能力、批判意识的能力和新的探究意识的能力,促使学生综合素质全面发展。
伽利略满腔热情地进入大学后,一些教授平庸地说:“我要教给你们的都是自古以来就认为是正确无误的,都是亚里斯多德书上的。”“大家要背诵默记下来”等等。他通过斜面实验,运用可靠事实1+可靠事实2+推论1+推论2得出:运动不需要力来维持;力是改变加速度的原因。伽利略的读书方法是自己思考、自己证实和自己实验,敢于指出权威的不对,敢于提出自己的新的正确的理解。爱因斯坦这样评价伽利略:“伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点,而用新的观点替代它。”同时让学生明白,科学知识只是相对的正确,我们只能用已经出现的现象和事实来检验知识,无法用未知现象和事实来检验科学知识是否正确。当新的现象和事实不符合时,需再修正、再检验“科学知识”,以使理论知识趋近真理。正如杜威认为“科学是一种意识形态支配下的活动,是一些假设和猜想”。
这些事例在物理学史上屡见不鲜。必修2第三章第二节《万有引力定律的应用》在海王星发现的60年前,天文学者就已经发现行星运动的“摄动现象”。该现象不能用行星之间的相互规律加以解释。但是,为了不触动牛顿的万有引力定律,这种摄动现象被大多数科学家作为反常现象搁置起来。
英国剑桥大学青年学生亚当斯和法国青年天文学家勒维烈认真深入的研究“摄动现象”,坚信牛顿的万有引力定律是正确的,他们各自经过艰苦而复杂的计算,前后用了几十个方程,将理论计算结果与实际结果反复对照,不断修正,终于各自独立地计算出一个新星的质量和轨道参数。1864年9月23日柏林天文台的望远镜对准他们笔下计算的轨道的位置,终于一颗新的行星—海王星被發现。 海王星的发现,让人们相信了牛顿的引力学说,同时也充分显示了理论对实践的巨大指导作用。但是牛顿认为万有引力与距离的平方成反比,是否真的如此,现在科学家还在实验。
还有,必修2第5章《量子化现象》光的波粒二象性学说的建立过程。惠更斯根据光的衍射现象和光的干涉现象,提出光的波动学说。出现光电效应新的现象后,爱因斯坦为了解释这种现象,提出了光子说。光的波动说与微粒说之争从十七世纪初开始,至二十世纪初以光的波粒二象性告终,前后共三百多年的时间,一步一步地揭开了光的神秘面纱。[7]正是这种争论,推动了科学的发展,并导致了20世纪物理学的重大成就——量子力学的诞生。量子力学的发展,带来20世纪科学技术的繁荣,开辟了众多的高新技术领域,如原子能技术、激光技术、电子和信息技术等,成为当今高科技的理论基础。
3.5 设计时多理解教材
读懂了教材意图,会发现相对其它版本教材,粤教版会在某些方面知识处理的比较好。
有人说:“物理教学离不开数学”,物理理论本身的建立、发展和推理论证都离不开数学,是学好物理的必备的基本工具。如果把物理教学数学化,势必造成大部分学生学习障碍。建构主义“以学习者为中心”的教育观点要求我们:教育的重点是培养学习者的学习能力和思考能力。在物理教学中,更应该突出物理定理、定律、公式的物理意义,理解它们与所描述的物理现象、物理事实之间的因果关系,明确公式的来龙去脉,增强公式的物理色彩,引导学生从透彻分析物理现象入手,在头脑中首先形成正确的物理图象,防止脱离物理概念单纯演算的“算术式”思维方式。
必修1第一章第4节《物体运动的速度》瞬时速度的编写相对以往的教材组织的很好。既注意了物理概念的科学性,又兼顾了学生思维的发展。人教版甲种本为了突出物理概念的科学性和严密性,引入了数学求极限的方法,从而加大了物理着教学的难度。而有些必修版本过于简单,只告诉学生乘车时注意司机座前的速度计,那就是瞬时速度,但学生无法理解瞬时速度的物理意义,更无法透彻理解平均速度和瞬时速度的关系,为今后的学习带来一定的障碍。粤教版采用了完成区别于其它教材的方法,在讲完位移-时间图像的基础上,给出了根据测量结果作出的变速直线运动的位移图像(如图中曲线ABCDE)。从A处开始,由E→B时间变短,位移变小且平均速度的方向趋近切线方向。由于AB段时间短,所以AB段的平均速度更能较精确地反映物体在A处时瞬间速度。借助平面几何的帮助,能比较轻松地理解 “平均速度”和“瞬时速度”的物理意义以及这两个概念的联系。这种做法既渗透了极限的概念,又使推理通俗易懂。
总之,教材演变成实际的教学行为的过程中,教无定法。教师应该创造地以教材为媒介,多从学生的“最近发展区”出发,采取灵活多变而有效的教学方法,发挥学生主体积极性,让全体学生全面发展,提高全民族的科学素质。
参考文献
[1] 2005年7月第2版普通高中课程标准实验教科书《物理必修1教师教学用书》
[2] 俞红珍,《教材的“二次开发”:涵义与本质》,
[3] 王平, 《挖掘物理教材,培养人文素质》
[4] 陈健,朱纯. 组合创新思维在物理学中的应用
[5] 陶红等,中学物理实验教学研究的理论与实践[M]