摘要:在物理教學中貫徹理論聯(lián)系實際原則,培養(yǎng)學生的應用能力和實用意識是激發(fā)學生創(chuàng)造性思維、培養(yǎng)創(chuàng)新意識的重要途徑,有利于提高學生的科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng),有利于學生形成良好的情感態(tài)度和科學的價值觀,這既是深化教育教學改革、貫徹落實新課標的要求,也是貫徹落實素質教育理念的體現(xiàn)。
關鍵詞:物理 應用 實用意識 興趣 科學素養(yǎng)
物理課程標準明確指出:“使學生學習比較全面的物理學知識及其實際應用,了解物理學與其他學科以及物理學與技術進步、社會發(fā)展的關系。”這說明在物理教學中,不僅要使學生掌握物理學的基礎知識和基本技能,同時也要重視加強知識的實用價值和社會價值,懂得在社會中如何應用這些知識。因為只有這樣才能培養(yǎng)出既有較高科學素養(yǎng)和人文意識,又能學以致用,努力服務于社會的高素質人才。那么在物理教學中如何加強學科知識的實用意識?我在近三年的教學實踐中,對此做了一些探索與研究,我認為應從以下幾個方面著力抓起。
一、充分利用好各種教學資源
1、充分了解課本中蘊藏的具有物理實用意識的資源
現(xiàn)行教材[《義務教育課程標準實驗教科書物理》八、九年級(人教06年版)]中具有物理實用意識的資源點數(shù)見下表:
項目年級
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章首插圖
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文中插圖
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想想議議
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科學世界
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練習
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想想做做
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例題
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STS
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總計
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八
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10
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135
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10
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16
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60
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13
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3
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10
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257
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九
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7
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139
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21
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12
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109
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16
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7
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5
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316
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可見,教材中展示物理實用意識的資源是不少的,那么,我們要做到心中有數(shù),在教學時只要恰到好處地運用這些資源,學生對于物理的實用性也就有所知曉。
2、留心收集身邊具有物理實用意識的資源
(1)變廢為寶
比如可以把學校廢棄的電熱水壺、開水桶、電能表、氣壓表等收集起來,也可以把用過的飲料瓶、各種玩具等收集起來,供上課時當教具使用。學生看到這些平時自己見過用過的器具,會覺得親切許多,興趣自然大些。
?。?)上網(wǎng)搜索
上互聯(lián)網(wǎng)搜索具有物理實用意識的文章、圖片、視頻等資源下載收藏起來,以備教學時隨時調用。
二、在課堂上強化學生的物理實用意識
1、加強物理學史的教學
我們知道,作為自然科學史重要組成部分的物理學史不僅僅是傳授知識,更是傳達了科學前輩的思想、精神、方法和經(jīng)驗,同時它記載了物理學發(fā)展是怎樣孕育了技術革命,怎樣推動社會一次又一次的進步。加強物理學史的教學目的是給學生以啟發(fā),讓學生深刻認識到:科學技術是第一生產(chǎn)力。因此通過物理學史的教學,使學生了解物理學知識在整個社會發(fā)展過程中所發(fā)揮的作用,是非常必要的。
?。?)現(xiàn)行教材[《義務教育課程標準實驗教科書物理》八、九年級(人教版)]出現(xiàn)的科學家及貢獻、有無簡介見下表:
首次出現(xiàn)章節(jié)
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科學家
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國籍
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貢獻
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簡介
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科學之旅
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牛頓
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英國
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牛頓第一運動定律(慣性定律)、光的色散實驗
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無
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科學之旅
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伽利略
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意大利
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“實驗+推理”的科學研究方法;擺的等時性原理
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有
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第七章
二、歐姆定律及其應用
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歐姆
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德國
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歐姆定律
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有
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第八章
四、電與熱
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焦耳
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英國
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焦耳定律
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有
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第九章
二、磁場
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沈括
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中國
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磁偏角
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無
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第九章
三、電生磁
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奧斯特
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丹麥
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電流的磁效應
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無
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第九章七、磁生電
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法拉第
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英國
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電磁感應現(xiàn)象
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有
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第十章
一、現(xiàn)代順風耳—電話
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貝爾
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美國
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發(fā)明了電話
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無
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第十章
四、越來越寬的信息之路
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梅曼
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美國
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制成世界上第一臺紅寶石激光器
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無
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第十四章
三、大氣壓強
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奧托·格里克
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德國
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馬德堡半球實驗
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無
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第十四章
三、大氣壓強
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托里拆利
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意大利
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托里拆利實驗:首次精確測出大氣壓值
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無
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第十四章
五、浮力
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阿基米德
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希臘
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浮力原理、杠桿原理
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無
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第十六章
四、熱機
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瓦特
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英國
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蒸汽機的發(fā)明
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無
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對于課本中對科學家缺省簡介的我們可以補充,也可以布置學生自己查找收集。
?。?)[教學示例1]:比如在講到熱學部分時,可以給學生介紹18世紀中葉,人們在發(fā)現(xiàn)自然界存在能量轉化和守恒規(guī)律后,開始探究如何通過內能轉化為機械能的方法來代替人力和畜力。這一偉大的轉化是在以瓦特為代表的科學家發(fā)明蒸汽機后完成的。蒸汽機的發(fā)明,直接推動了第一次工業(yè)革命,作坊式的手工業(yè)被大機器工業(yè)所代替,以蒸汽機為動力的火車、輪船誕生了,這些都使得生產(chǎn)效率得到極大的提高,大大推動了生產(chǎn)力的進步和社會的發(fā)展。
[教學示例2]:在學習“電磁學”部分時,可以向學生介紹18世紀中期,美國科學家雷電之父——富蘭克林通過著名的風箏實驗,將天電與地電統(tǒng)一起來了。到19世紀,奧斯特關于電流磁效應的發(fā)現(xiàn),引起了法拉第的深思,終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象,并創(chuàng)造了科學史上第一臺感應發(fā)電機,成為今天多種復雜電機的始祖,同時為電磁理論的建立奠定了基礎。后來以麥克斯韋為代表的物理學家建立了電磁學理論,電磁技術的應用引發(fā)了第二次工業(yè)革命,使人類進入了電氣化時代。
[教學示例3]:20世紀70年代,微觀物理方面的重大突破開創(chuàng)了微電子工業(yè),從而引發(fā)了第三次工業(yè)革命,使人類跨入了信息時代。人們足不出戶,就可以了解世界各地發(fā)生的事件,懷揣一張磁卡就可以蕭蕭灑灑地走南闖北。遠程教育網(wǎng)絡可以使邊遠地區(qū)的孩子也能享受到大城市名牌學校一流教師的精彩教學等。
我們這樣通過展示物理學的大體歷程,讓學生學到一些科學研究方法,感受科學家的探索精神和人生魅力,關心科技發(fā)展的動態(tài)和方向,關注科學技術的應用所帶來的社會進步和問題,從而樹立正確的科學觀、人生觀和價值觀。
2、注重物理知識與日常生產(chǎn)、生活的緊密結合
在教學中要讓學生明白,物理學知識就在我們身邊,它與我們的日常生活密不可分,物理學不僅是物理學家要研究的科學,也是我們每一個現(xiàn)代人要知曉的科普知識,因此,在教學中應注重介紹物理知識在日常生活、生產(chǎn)中的應用。可以結合相關教學內容的學習,讓學生思考、討論、探究日常生活、生產(chǎn)的一些熱點問題。如:⑴為什么飛機場周圍要驅趕鳥類;⑵打雷閃電時為什么不要站在大樹、屋檐下?⑶街道旁的路燈是串聯(lián)的嗎?⑷光纖通訊,紅外線遙感,磁懸浮列車,電子顯微鏡,電冰箱,微波爐,電飯鍋,空調,可視電話,飲水機,日光燈、光控燈、溫控燈、聲控燈等的工作原理是怎樣的?⑸日常所說的各種“白汽”是什么,是如何形成的?⑹火箭發(fā)射塔下方為什么要修一個大大的水池?⑺橋梁為什么要建成弓形橋而不建成凹形橋?⑻為什么不能在高速行駛的車輛中向外扔東西?⑼汽車上的“安全帶”和“安全氣囊”有什么作用?⑽我們在上學路上應該遵守哪些交通規(guī)則及其理由?⑾為什么“火車站、地鐵站”的月臺上要畫上“安全線”?⑿為什么遠洋輪船上畫有多條“吃水線”?⒀柴油機和汽油機有哪些異同,在使用中如何節(jié)約燃油,如何提高效率?⒁我們?yōu)槭裁匆獦淞?#8220;能源危機”的意識?⒂我們?yōu)槭裁匆獙で笮滦偷沫h(huán)保能源?⒃人們常說的“熱島效應”和“溫室效應”是如何形成的,它們的成因一樣嗎?⒄跑步比賽時如何記時才正確,為什么?⒅“光污染”、“核污染”是怎么回事?⒆如何減弱噪聲污染?等等。
當學生了解了物理學知識與我們的生活、生產(chǎn)有如此密切的聯(lián)系時,物理學知識的實用價值也就不講自明了,物理學的實用意識也就在學生中形成了,這樣必然能極大限度地調動學生的學習興趣與積極性。
三、在課堂外深化學生的物理實用意識
1、發(fā)揮課外興趣小組活動的功效
學習是手段,應用是目的。學生在課堂上學習了一些知識,如果不能及時讓學生親自體驗科學知識的實用價值,久而久之學生會減弱知識學習的熱情。盡管我們經(jīng)常強調科學知識是非常有用的,但是,所學的科學知識究竟是如何應用的?沒有親身經(jīng)歷應用的過程,對學生來說這種“應用”依然是非常抽象的,因此,我們可以發(fā)揮課外活動的功效,開展趣味物理實驗,讓學生親自動手做一做,體驗一下應用的過程。如讓學生利用可樂瓶制作“火箭”,先讓學生思考火箭為什么能夠升空,利用了什么原理,怎樣利用已有知識才能使火箭升空。然后引導學生討論得出:可以利用彈力作用、火力作用、氣體推力、液體反作用力等。還可以讓學生探究一下,如何才能使火箭射程更遠?在制作時,應綜合考慮哪些因素?同樣我們可以讓學生制作一個觀賞價值較高的“不倒翁”,制作一個可以自由浮沉的潛水艇模型,還可以讓學生制作一個神奇的“來回滾”、“土電話”、“水平儀”、“無動力火車”、“蒸汽輪機”等等。還可以讓學生討論并設計:如何用盡可能少的包裝就能使雞蛋不碎?還可以讓學生組裝收音機,設計晚會上有規(guī)則閃爍的小彩燈電路,模擬設計樓梯電路、房間電鈴電路等等。
每個學期,至少利用一節(jié)課,讓學生展示一下自己最滿意的作品。當他們看到自己所學知識變成了一項項成果,得到同學老師的認可贊許時,成功的體驗是喜形于色的,學習物理的激情便也極大限度地調動起來了,激情催發(fā)興趣,興趣是最好的老師。有了這種興趣,他們便會主動思考、探究物理學的奧妙,主動邁進物理學這座絢麗多姿的科學殿堂。
2、適當組織學生外出參觀和調查
如果說課堂教學使學生對學科知識的應用價值有了理性認識,那么能夠親臨生產(chǎn)第一線和當?shù)氐目萍冀逃^,去感知科學知識在生產(chǎn)中的巨大作用將是不可替代的感性認識。它將對學生產(chǎn)生強烈的震撼力,從而激發(fā)強烈的求知欲,這是學生興趣的來源,這是創(chuàng)新的動力和方向,它給學生帶來的思維沖擊,遠比上幾堂課的功效大得多,因此,教師應搜集當?shù)氐纳鐣逃Y源,適當組織學生就近參觀科技館、工廠、車間或現(xiàn)代化生產(chǎn)線,調查一下哪些地方都用到了哪些物理學知識,都是如何應用的,能不能有所改進。如我們可以組織學生參觀小型水電站,使學生了解水的勢能是怎樣轉化為水輪機的動能,又是怎樣通過發(fā)電機轉化為電能的,從而真正獲得能量轉化的感性認識。還可以讓學生了解各種簡單機械、傳動裝置,甚至于復雜機器的構造和工作原理,以及比如平衡與穩(wěn)度、摩擦力、浮力、壓強、電控、聲控、光控等等知識在各種裝置和生產(chǎn)生活中的應用,從而把物理學知識與生產(chǎn)生活密切結合起來。
誠然,我們在組織學生外出活動前,必須征得上級主管部門的同意和學校的支持,在對學生提出參觀的目的和要求的同時,還要對學生做好安全、文明教育,切忌走馬觀花,確?;顒禹樌瓿伞?/p>
3、激勵學生利用寒暑假期到各種維修點參加實踐活動
激勵學生在寒暑期到各種維修點參加力所能及的實踐活動,既可以培養(yǎng)學生的動手動腦能力,又可以使學生學到一些簡單的維修技術,還可以使學到的知識經(jīng)歷一個從理論到實踐,又從實踐到理論的認知過程,同時還讓學生體驗到物理知識無處不在,不管自己今后走向何方從事何種職業(yè),物理知識都是有用的,從而深化學生的物理實用意識
四、在評價中鞏固學生的物理實用意識
在評價中滲透物理實用性意識的內容,可以使學生的物理實用意識得以鞏固。近年來,全國各地的中考改革也更多地體現(xiàn)了物理實用性的考查。比如廣州市2006年的中考命題,涉及應用性的試題就有15題次,相對于往年(如:2004年是8題次,2005年是10題次)就有較明顯的增多。這也是新課程理念在評價中的體現(xiàn)。
總之,在物理教學中貫徹理論聯(lián)系實際原則,培養(yǎng)學生的應用能力和實用意識是激發(fā)學生創(chuàng)造性思維、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的重要途徑,有利于提高學生的科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng),有利于學生形成良好的情感態(tài)度和科學的價值觀,這既是深化教育教學改革、貫徹落實新課標的要求,也是貫徹落實素質教育理念的體現(xiàn)。同行們,我們何樂而不為呢?
參考文獻:
[1]《物理課程標準》(實驗稿)中華人民共和國教育部制定 北京師范大學出版社2001年7月第一版
[2]《物理課程標準解讀》(實驗稿)廖伯琴 張大昌 主編 湖北教育出版社 2002年6月第一版
[3]《義務教育課程標準實驗教科書物理》八、九年級 課程教材研究所、物理課程教材研究開發(fā)中心編著 人民教育出版社2006年3月第一版
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