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1、1回归物理之本回归物理之本 渗透物理之美渗透物理之美 激发物理之趣激发物理之趣随着教育改革的深入发展，新课程改革实验已在江苏省高中全面展开。在当前新课程背景 下如何组织和实施物理课堂教学，实现课程三维目标，这是摆在高中物理教师面前的一个 重要课题。通过学习培训和初步实践，笔者认为，回归物理之本 渗透物理之美 激发物理 之趣是一条有效途径。 1 加强实验教学，回归物理之本 物理是一门实验科学，物理实验是实验科学的重要组成部分，在物理学的产生、建立和发 展的过程中，物理实验是归纳物理规律、产生物理假说的实践基础，是验证理论预言和物 理假说的主要依据，提供了确立物理科学理论体系的根本手段。在普通高中
2、教育中，物理 实验是实现物理教学目标的基本手段，是培养学生操作技能、发展学生非智力因素的主要 途径。物理之本就是物理实验。 目前物理实验教学的现状是：重分数而轻能力培养，重结果而轻过程，重记忆而轻探究。 教师在这样的思想指导下，学生实验仅仅是一种形式，没有把实验作为一种训练学生能力 的一种重要手段，甚至有些教师，为了片面的追求考试的分数，实验都是通过在课堂上靠 讲解来完成的，目前高中物理教学中安排的实验时间本来就不多，加之教师的指导思想的 错误，学生的观察能力、动手能力就可想而知了。 在新课程标准的物理教学中倡导学生自主学习、研究性学习，加强科学探究，所以实验在 物理教学中的地位不但没有削弱，
3、反而大加强了，因为实验既能为学生的自主学习、科学 探究打下基础，又能为学生的自主学习、科学探究提供物质的保证。为此，加强实验教学， 回归物理之本势在必行。 那么，如何加强实验教学，回归物理之本呢? 首先，应开足、做够物理实验。随着物理课程改革的深入进行，物理课的实验比例还会增 大，实验形式也会不断翻新，学校现有实验仪器可能跟不上需求(特别是众多的农村中学由 于资金不足，仪器原来就不够用)。作为物理教师不能消极等待，应有“坛坛罐罐当仪器， 拼拼凑凑做实验”的精神，通过因地制宜和因陋就简或寻找替代性实验的办法，以保持物理 课应有的浓厚本味。至于那种完全丧失物理本味，以在黑板上讲“实验”来代替物理实
4、验的 做法，是达不到素质教育的目的和培养不出高水平的物理工作者的，应彻底摒弃。另外， 根据中学生分组实验较少的现状(一个学期才四到五次)，物理教师应尽量把演示实验改为 随堂学生实验，这样边学边做，不仅能增大物理课的本味，更有利于师生配合寻规律、学 生积极练能力、课堂教学增效率。 其次，必须提高物理实验的成功率。物理实验的成功率，是衡量物理课本味品质优劣的标 志。如果实验失败了，就会导致本味的变质或丧失，这样不仅不能开学生的物理胃口，反 而会大倒其胃口，降低学生的学习热情。 为了保证物理演示实验有较高的成功率，教师课前应做好下列准备工作： 认真阅读仪器说明书，了解仪器的主要构造和基本原理，课前做
5、几遍实验，发现问题及 时处理。估计和掌握实验时间。了解实验的准确程度，找出产生误差的主要原因和减 小误差的方法。构思在演示实验过程中如何引导学生有效地观察实验的办法(并拟定实验 思考题)。 为了保证学生分组实验有较高的成功率，教师课前要亲自做实验，并研究以下三个方面的 问题： 实验装置和仪器性能是否符合规范要求，需作哪些调试和改进。掌握操作规范的要领， 发现难点，确定上课时怎样使操作示范到位，讲解清楚。按规范要求测出较准确的数据， 算出结果，再确定适当的误差范围，作为所用仪器性能可能达到的实验结果的参考值。并2在上课时告诉学生：“实验结果在这个误差范围内，实验就成功了。 ”实践证明，给出这样的
6、 参考值后，学生做实验特别认真、做成功了特别高兴。反之，学生对测量准确与否心中无 数，操作可随意进行，这样会使培养严肃认真的科学态度的教育落空，同时也大煞了物理 课的本味。 再次，需改进优化物理实验。或许有的物理教师认为：教材中的实验，是经过很多教育专 家审定的，只要按教材做好实验就可以了，根本没有改进优化的必要。其实不然，教材中 的实验并非个个都十全十美，其中有的实验在取材、原理、步骤、可信度等方面或多或少 地存在一些不足，需要教师在授课时改进优化。比如，中学物理教材里有一个固体变形演 示实验：用手捏压装满水的圆柱体玻璃瓶(瓶盖中心开孔并插一玻璃细管)，玻璃细管中水 面上升，松开手，水面又降
7、回原位，这说明瓶子受捏压时发生了形变。对这个实验，有的 学生却提出水面上升不是因为瓶子形变，而是由于手的温度较高，瓶中的水吸热升温体积 膨胀所致，为了消除学生的误解，可将圆柱体玻璃瓶换为椭圆柱体玻璃瓶，先沿短轴方向 捏压，细管中水面上升，后沿玻璃瓶长轴方向捏压，细管中水面不但没有上升，反而还下 降了。从而使学生确信水面的升降是玻璃瓶形变的结果。如此小改进，使实验可信度大增。 又如，做水波干涉实验，我们只需要一盆水的水面上放一只有双翅的飞蛾，并让它的双翅 在水面上抖动。这样两个同频率、同振幅、同振动方向的振源在水面上振动，在其周围就 能观察到明显的水波干涉现象。这个实验人人都可以直接做，而且效果
8、比用水波干涉仪做 好得多。可见，改进优化物理实验，既能使物理课的本味变得浓厚宜人，又能提高物理教 学质量。 2 重视美育，渗透物理之美 当代物理学家杨振宁教授说过“科学中存在美，所有科学家都有这种感受。 ”科学美来源天地 的自然美，但它不是指大自然美的景色，而是指潜藏在感性美之后的理性美，并为理智所 能领悟的自然界内在结构所显示的和谐、秩序、简洁、对称、统一的美，是审美者通过理 解、想象、逻辑思维所体验到的美。科学美是中学生审美观念和审美素质教育的重要组成 部分之一。物理是研究自然界中物体运动变化规律的一门科学，是自然科学的一个重要组 成部分，那么物理中蕴含着美也就是必然的。 长期以来，我们把
9、教育的“培养人的活动”等同于“培养劳动者的活动”，教学变成了手段的 教育、工具的教育，而不是培养人的教育，勿视了“人是充满生命力的有机统一体，是社会 关系的总和”的认识，结果导致对美育的忽视，而在最能体现劳动力“有用”价值的物理学科 教育中如何进行美育渗透就更易被忽视了。再者，我国的这种循序渐进的知识拓展与物理 学自身几大板块的组构方式，以及受到升学与应试教育的牵制，常使教师强调了物理学所 体现的“科学的真”，而忽视了以审美的观点揭示物理学所体现的“科学的美”，以及科学家 的心灵美。物理学丰富的“美学资源”没有充分利用，学生在知识结构，学科素养，为人道 德诸方面由于缺乏美育而显得“营养不良”，
10、给全面发展带来了缺憾。 在二十一世纪的今天，物理教育工作者对物理的美育功能十分重视，例如：在新编写的高 中物理课本中，编者在适当的地方用旁批的形式指明了物理的和谐美、简单美、对称美和 新奇美，强调了电学规律与磁规律的对称与不完全对称，以注解的形式指出磁单极子存在 的可能性，意在为向学生展示对称美与对称破缺美。新教材加强了守恒关系的教学，这也 是对称美的一种表现。事实表明，凡对自然美和艺术美有追求的学生，一旦了解了物理学 的科学美，领悟到物理学有如同诗一般的简洁、对称与和谐之美，往往令他们在对物理学 美的赞叹中，提高学习物理的热情，他们对学好物理学的兴致会更浓，学习潜能挖掘得更 深，进而激励他们
11、主动学习、刻苦钻研的求索精神，构成动因与效果间的“正反馈”。可以 说， “没有美的教育是不完全的教育，不贯彻美学的物理教学也是不完全的教学”已成为共识。 物理教学应该渗透物理之美。3那么，如何渗透物理之美呢? 首先，通过建构物理概念，渗透物理的概念之美 物理概念是物理学建立和发展的根基，没有物理概念的支持，物理这座大厦将变成空中楼 阁，每一个概念的建立无一不反映了人类认识世界和改造世界的进程，无一不体现了人的 内在本质。老师要引领学生知道：物理概念不是抽象的，而是具体的、形象的、生动的。 它就像画家的神奇之笔，你随意就可以画出精美的画。例如：人们从日常生活的推拉提压 产生的肌肉紧张出发建立了“
12、力“的概念，然后借助“力“的概念去分析物体间的相互作用， 发现了力是改变物体运动状态的原因，推翻了亚里士多德力是维持物体运动的原因的理论， 从而建构起牛顿的经典力学。你看，“画“中的意境是多么的美。 其次，通过物理实验，渗透物理实验之美。 物理是一门实验科学，许多物理原理和现象都能在实验中得到验证。所以每一个章节都应 尽可能地安排演示实验与学生实验，使学生感受到物理实验美，更大地激发学生学习物理 的积极性。如做光学实验时，光的色散现象，光的干涉、衍射条纹犹如七色的彩虹；光导 纤维束透光后形成的亮点就象美丽的星空，给人以无限的遐想。寓教于美，培养他们对物 理实验的浓厚兴趣，就是要让他们能在实验中
13、发现美、欣赏美和创造美。 再次，通过建立物理模型，渗透物理的科学简单之美 物理教材中富含科学美的一个基本特征是简单性。简单性意指最大限度上表达了普通规律 的最简洁形式，例如面对纷经复杂的物质世界，当研究以物体空间位置变化为特征的机械 运动时，牛顿把物体简化为没有形状、大小和一切内部性质的质点，而只留下物体的质量、 惯性和可移动性等一些基本属性，既科学又实在，既具体又简明，既理想又形象。因此， 客观世界被简化了。开普勒三定律、麦克斯韦方程组、相对论等理论都充分显示了这一特 点。只要我们在教学中有意加以挖掘、点拨，就会使学生置身于科学美的愉悦中。 最后，通过构建知识网络，渗透物理的和谐统一之美 客
14、观世界是统一的，作为描述和揭示客观世界的现象和规律的科学也是统一的。一部物理 学史，实际上也就是由分化到统一，再分化，再统一的历史。因此，追求物理理论的统一 性，也就成为科学大师们坚定不移的信念和始终不渝的目标。科学的统一性显示出一种崇 高美，诚如爱因斯坦所说：“从那些看来同直接可见的真理十分不同的各种复杂的现象中认 识到它们的统一性，那是一种壮丽的感觉。 ” 在教学中，特别是在复习课中，若能依据多样统一原理，对教材的内容进行系统化、结构 化的整理、加工和逻辑划分，构成一个完整的知识网络并逐步教会学生归纳总结，把他们 平时所学的零碎的、分散的知识融会贯通起来，将会减少学习物理的畏难情绪和恐惧心
15、理， 更能使学生在学习中领略到物理学科的多样统一之美。 3 改变教学方式，激发物理之趣 目前，我国进行的基础教育课程改革，是我国历次课程改革中最彻底、最深刻的一次变革。 新课改的核心理念，就是将过去传统的应试教育体制下的“知识为本”的思想转变为适应素 质教育的“以人为本”、 “以学生的发展为本”的思想。在这种新的教育理念的指导下，教育将 极大地关注“人的发展”。要实现这一目的，就要在教学过程中充分挖掘学生本身这一“内因” ，极大地调动学生学习的主动性和积极性，逐步培养学生的学习兴趣，让学生变过去的“被 动学习”为“主动学习”。那么，如何让学生“主动学习”呢？“兴趣是最好的老师”。第斯多惠 在德
16、国教师教育指南中说：“教学的艺术不在于传授的本领而在于激励、唤醒、鼓舞”。 皮亚杰在教育科学与儿童心理学中说：“所有智力方面的工作都有赖于兴趣”。可见， 兴趣是学习的强大动力，是各种动机中最直接、最活跃、最稳定的动机。学生一旦有了学 习的兴趣，就会去“主动学习”。 那么，作为一名中学物理教师，如何在自己的教学实践中，培养学生学习物理的兴趣，激4发学习趣味呢？ 首先，教师要从创设情境入手，着眼于培养学生的学习兴趣 高中新课程理念要求教师在课堂教学过程中，有意识地创设情境，通过提出一些与课文有 关的富有启发性的问题，将学生引入情境之中，容易激发起学习的动机，培养学习兴趣。 如：在讲动量一节时，教师首先向学生提出问题：茶杯掉在水泥地上容易摔碎，而掉在泥 地上不易碎，这是为什么呢？一片树叶落下时，人们不以为然，而一块砖头从高处落下时， 人们会望而生畏，这又是为什么呢？又如：在学习“变阻器”之前，教师问学生为什么调节 电视机上的某个旋钮时，荧光屏的画面会变明变暗、喇叭的声音会变大变小？这些现象学 生并不陌生，但要解释却有一定
