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物理规律发现过程的教学与学生素质的培养

-----《自由落体运动》一课所得

杨明洁


 

    物理规律发现过程的教学与学生素质的培养

-----《自由落体运动》一课所得

杨明洁

物理规律教学是中学物理教学的重要组成部分。在课堂中如何培养学生的创新意识,从而提高素质,本文将以《自由落体运动》为例,进行一些探讨。

一、重视物理规律发现过程的教学,引导学生发现问题,用科学方法解决问题。

物理规律的发现与完善过程,都是人们运用创造思维不断创新的过程,在发现规律的过程中所创造出来的新方法是人类极其宝贵的财富。为了培养学生的素质,应该重视物理规律发现的教学。

在《自由落体的运动》教学中,要注重对其发现的过程,而且这一过程有些错误观点也是学生最易混淆的,应加以重视。学生总觉得落体快慢与质量有关,质量大的下落快,质量小的下落慢,给时间让学生讨论,是否有不是这种情况的。学生容易举出例子:质量大的纸片和质量小的纸团下落时,质量小的下落快。引导学生讨论设计一个实验下落快慢到底和谁有关。学生运用已有的知识会想到可能和空气阻力有关,进而设计出在真空中做实验的方法(将容器抽成近似真空即可)。实验现象非常明显(下落快慢与质量无关)。最后可以总结:要在物理学上有所创新,绝对不可以迷信直觉,理想实验是一种重要的科学研究方法,及时而正确的科学总结对科学的发展是必不可少的工作。

二、物理规律导出过程中,注意引导学生独立思考

物理的导出通常采用实验归纳法或理论分析法。然而教材上或教师所采用的规律导出的方法,未必就是符合学生心理特征的最佳方法。在教学过程中,教师应该鼓励学生独立思考,大胆怀疑,敢于表达自己的不同看法和做法。

在自由落体运动性质教学时,为了增加教学效果,笔者根据教材中的彩色闪光照片学生讲解时,却遇到学生的质疑,不少学生认为这不是闪光照片,有的学生还大声询问:照片数据是否进行了加工?为此,我充分肯定了学生敢于怀疑的精神,然后组织学生在课堂上利用打点计时器测量数据,研究自由落体运动的性质,并测出g值接近9.8m/s2,从而较好地完成了教学任务。

没有怀疑,没有独立思考,就没有创新,在物理规律导出的过程中,应该提高学生思维的批判性,使创新精神进一步增强。

三、辑推理法是素质教育不可缺少的环节。

理论为实践服务,实践来验证理论。科学家们用科学巧妙的理论推导会给学生思维以质的飞跃,笔者认为这种科学的思维推理对学生逻辑思维的训练以及对今后的学习和创造都是非常有意的,提高了的素质。

如:伽俐略利用逻辑推理的方法,用亚里士多德的理论(认为质量大的物体下落快,质量小的物体下落慢)否定了亚里士多德的理论,即理论出现了内部矛盾。

再如:物理学一个很重要的研究方法:外推法也是利用逻辑推理的方法,它是建立在可靠的实验基础上进行外推,论证实验不能达到的理想情况,对学生素质教育大有禅益的。例如:自由落体运动是学生通过实验(利用打点计时器)证明出其是均加速运动,而用外推法就能很容易的证明出其是均加速运动。说明如下:

以下斜面均为光滑。

学生已经知道(1)图物体做均加速运动,当a角增大为图(2)时物体仍做均加速运动,则用外推法即可证明当a角增大到90。时物体一定也做运动。

这样的例子还有很多,如:牛顿坐在山坡上扔石子,抛出速度愈大石子扔的愈远,利用外推法得出当抛出石子速度达到一定时物体就不会落下而绕着地球运动,从而经过计算利出了第一宇宙速度。再例如,大家知道短路电流有时是不易测的,而根据图象(如下图所示)用外推法很容易得出任何电源的短路电流。


图中虚线部分是实验难达到的,由外推法得知斜线沿长一定过I轴,而I1 则是短路电流。

可靠的实验基础,加科学推理,会使原本复杂的问题变得简单易懂,提高学生解决问题的能力。

实践使我们认识到,在物理规律教学中要培养学生的创新精神,提高学生的素质并不是一件易事。做为一名教师,必须树立正确的教育观,教师应尊重学生的人格和创新精神,相信学生在学习过程中能起主导作用,应该留一定的时间和空间,为学生的发展创设必要的条件。

参考文献:

乔际平,刘甲珉 .物理创造思维能力的培养[M].北京:首都师范大学出版社















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