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  摘要:在物理教学中贯彻理论联系实际原则,培养学生的应用能力和实用意识是激发学生创造性思维、培养创新意识的重要途径,有利于提高学生的科学素养和人文素养,有利于学生形成良好的情感态度和科学的价值观,这既是深化教育教学改革、贯彻落实新课标的要求,也是贯彻落实素质教育理念的体现。

 

  关键词:物理 应用 实用意识 兴趣 科学素养

 

  物理课程标准明确指出:“使学生学习比较全面的物理学知识及其实际应用,了解物理学与其他学科以及物理学与技术进步、社会发展的关系。”这说明在物理教学中,不仅要使学生掌握物理学的基础知识和基本技能,同时也要重视加强知识的实用价值和社会价值,懂得在社会中如何应用这些知识。因为只有这样才能培养出既有较高科学素养和人文意识,又能学以致用,努力服务于社会的高素质人才。那么在物理教学中如何加强学科知识的实用意识?我在近三年的教学实践中,对此做了一些探索与研究,我认为应从以下几个方面着力抓起。

 

  一、充分利用好各种教学资源

 

  1、充分了解课本中蕴藏的具有物理实用意识的资源

 

  现行教材[《义务教育课程标准实验教科书物理》八、九年级(人教06年版)]中具有物理实用意识的资源点数见下表:

 

项目年级

章首插图

文中插图

想想议议

科学世界

练习

想想做做

例题

STS

总计

10

135

10

16

60

13

3

10

257

7

139

21

12

109

16

7

5

316

 

  可见,教材中展示物理实用意识的资源是不少的,那么,我们要做到心中有数,在教学时只要恰到好处地运用这些资源,学生对于物理的实用性也就有所知晓。

 

  2、留心收集身边具有物理实用意识的资源

 

  (1)变废为宝

 

  比如可以把学校废弃的电热水壶、开水桶、电能表、气压表等收集起来,也可以把用过的饮料瓶、各种玩具等收集起来,供上课时当教具使用。学生看到这些平时自己见过用过的器具,会觉得亲切许多,兴趣自然大些。

 

  (2)上网搜索

 

  上互联网搜索具有物理实用意识的文章、图片、视频等资源下载收藏起来,以备教学时随时调用。

 

  二、在课堂上强化学生的物理实用意识

 

  1、加强物理学史的教学

 

  我们知道,作为自然科学史重要组成部分的物理学史不仅仅是传授知识,更是传达了科学前辈的思想、精神、方法和经验,同时它记载了物理学发展是怎样孕育了技术革命,怎样推动社会一次又一次的进步。加强物理学史的教学目的是给学生以启发,让学生深刻认识到:科学技术是第一生产力。因此通过物理学史的教学,使学生了解物理学知识在整个社会发展过程中所发挥的作用,是非常必要的。

 

  (1)现行教材[《义务教育课程标准实验教科书物理》八、九年级(人教版)]出现的科学家及贡献、有无简介见下表:

 

首次出现章节

科学家

国籍

贡献

简介

科学之旅

牛顿

英国

牛顿第一运动定律(惯性定律)、光的色散实验

科学之旅

伽利略

意大利

“实验+推理”的科学研究方法;摆的等时性原理

第七章

二、欧姆定律及其应用

欧姆

德国

欧姆定律

第八章

四、电与热

焦耳

英国

焦耳定律

第九章

二、磁场

沈括

中国

磁偏角

第九章

三、电生磁

奥斯特

丹麦

电流的磁效应

第九章七、磁生电

法拉第

英国

电磁感应现象

第十章

一、现代顺风耳—电话

贝尔

美国

发明了电话

第十章

四、越来越宽的信息之路

梅曼

美国

制成世界上第一台红宝石激光器

第十四章

三、大气压强

奥托·格里克

德国

马德堡半球实验

第十四章

三、大气压强

托里拆利

意大利

托里拆利实验:首次精确测出大气压值

第十四章

五、浮力

阿基米德

希腊

浮力原理、杠杆原理

第十六章

四、热机

瓦特

英国

蒸汽机的发明

 

  对于课本中对科学家缺省简介的我们可以补充,也可以布置学生自己查找收集。

 

  (2[教学示例1]:比如在讲到热学部分时,可以给学生介绍18世纪中叶,人们在发现自然界存在能量转化和守恒规律后,开始探究如何通过内能转化为机械能的方法来代替人力和畜力。这一伟大的转化是在以瓦特为代表的科学家发明蒸汽机后完成的。蒸汽机的发明,直接推动了第一次工业革命,作坊式的手工业被大机器工业所代替,以蒸汽机为动力的火车、轮船诞生了,这些都使得生产效率得到极大的提高,大大推动了生产力的进步和社会的发展。

 

  [教学示例2]:在学习“电磁学”部分时,可以向学生介绍18世纪中期,美国科学家雷电之父——富兰克林通过著名的风筝实验,将天电与地电统一起来了。到19世纪,奥斯特关于电流磁效应的发现,引起了法拉第的深思,终于在1831年发现了电磁感应现象,并创造了科学史上第一台感应发电机,成为今天多种复杂电机的始祖,同时为电磁理论的建立奠定了基础。后来以麦克斯韦为代表的物理学家建立了电磁学理论,电磁技术的应用引发了第二次工业革命,使人类进入了电气化时代。

 

  [教学示例3]20世纪70年代,微观物理方面的重大突破开创了微电子工业,从而引发了第三次工业革命,使人类跨入了信息时代。人们足不出户,就可以了解世界各地发生的事件,怀揣一张磁卡就可以萧萧洒洒地走南闯北。远程教育网络可以使边远地区的孩子也能享受到大城市名牌学校一流教师的精彩教学等。

 

  我们这样通过展示物理学的大体历程,让学生学到一些科学研究方法,感受科学家的探索精神和人生魅力,关心科技发展的动态和方向,关注科学技术的应用所带来的社会进步和问题,从而树立正确的科学观、人生观和价值观。

 

  2、注重物理知识与日常生产、生活的紧密结合

 

  在教学中要让学生明白,物理学知识就在我们身边,它与我们的日常生活密不可分,物理学不仅是物理学家要研究的科学,也是我们每一个现代人要知晓的科普知识,因此,在教学中应注重介绍物理知识在日常生活、生产中的应用。可以结合相关教学内容的学习,让学生思考、讨论、探究日常生活、生产的一些热点问题。如:⑴为什么飞机场周围要驱赶鸟类;⑵打雷闪电时为什么不要站在大树、屋檐下?⑶街道旁的路灯是串联的吗?⑷光纤通讯,红外线遥感,磁悬浮列车,电子显微镜,电冰箱,微波炉,电饭锅,空调,可视电话,饮水机,日光灯、光控灯、温控灯、声控灯等的工作原理是怎样的?⑸日常所说的各种“白汽”是什么,是如何形成的?⑹火箭发射塔下方为什么要修一个大大的水池?⑺桥梁为什么要建成弓形桥而不建成凹形桥?⑻为什么不能在高速行驶的车辆中向外扔东西?⑼汽车上的“安全带”和“安全气囊”有什么作用?⑽我们在上学路上应该遵守哪些交通规则及其理由?⑾为什么“火车站、地铁站”的月台上要画上“安全线”?⑿为什么远洋轮船上画有多条“吃水线”?⒀柴油机和汽油机有哪些异同,在使用中如何节约燃油,如何提高效率?⒁我们为什么要树立“能源危机”的意识?⒂我们为什么要寻求新型的环保能源?⒃人们常说的“热岛效应”和“温室效应”是如何形成的,它们的成因一样吗?⒄跑步比赛时如何记时才正确,为什么?⒅“光污染”、“核污染”是怎么回事?⒆如何减弱噪声污染?等等。

 

  当学生了解了物理学知识与我们的生活、生产有如此密切的联系时,物理学知识的实用价值也就不讲自明了,物理学的实用意识也就在学生中形成了,这样必然能极大限度地调动学生的学习兴趣与积极性。

 

  三、在课堂外深化学生的物理实用意识

 

  1、发挥课外兴趣小组活动的功效

 

  学习是手段,应用是目的。学生在课堂上学习了一些知识,如果不能及时让学生亲自体验科学知识的实用价值,久而久之学生会减弱知识学习的热情。尽管我们经常强调科学知识是非常有用的,但是,所学的科学知识究竟是如何应用的?没有亲身经历应用的过程,对学生来说这种“应用”依然是非常抽象的,因此,我们可以发挥课外活动的功效,开展趣味物理实验,让学生亲自动手做一做,体验一下应用的过程。如让学生利用可乐瓶制作“火箭”,先让学生思考火箭为什么能够升空,利用了什么原理,怎样利用已有知识才能使火箭升空。然后引导学生讨论得出:可以利用弹力作用、火力作用、气体推力、液体反作用力等。还可以让学生探究一下,如何才能使火箭射程更远?在制作时,应综合考虑哪些因素?同样我们可以让学生制作一个观赏价值较高的“不倒翁”,制作一个可以自由浮沉的潜水艇模型,还可以让学生制作一个神奇的“来回滚”、“土电话”、“水平仪”、“无动力火车”、“蒸汽轮机”等等。还可以让学生讨论并设计:如何用尽可能少的包装就能使鸡蛋不碎?还可以让学生组装收音机,设计晚会上有规则闪烁的小彩灯电路,模拟设计楼梯电路、房间电铃电路等等。

 

  每个学期,至少利用一节课,让学生展示一下自己最满意的作品。当他们看到自己所学知识变成了一项项成果,得到同学老师的认可赞许时,成功的体验是喜形于色的,学习物理的激情便也极大限度地调动起来了,激情催发兴趣,兴趣是最好的老师。有了这种兴趣,他们便会主动思考、探究物理学的奥妙,主动迈进物理学这座绚丽多姿的科学殿堂。

 

       

文本框: 学生展示物理小制作作品       文本框: 学生物理小制作作品展

 

 

    

  2、适当组织学生外出参观和调查

 

  如果说课堂教学使学生对学科知识的应用价值有了理性认识,那么能够亲临生产第一线和当地的科技教育馆,去感知科学知识在生产中的巨大作用将是不可替代的感性认识。它将对学生产生强烈的震撼力,从而激发强烈的求知欲,这是学生兴趣的来源,这是创新的动力和方向,它给学生带来的思维冲击,远比上几堂课的功效大得多,因此,教师应搜集当地的社会教育资源,适当组织学生就近参观科技馆、工厂、车间或现代化生产线,调查一下哪些地方都用到了哪些物理学知识,都是如何应用的,能不能有所改进。如我们可以组织学生参观小型水电站,使学生了解水的势能是怎样转化为水轮机的动能,又是怎样通过发电机转化为电能的,从而真正获得能量转化的感性认识。还可以让学生了解各种简单机械、传动装置,甚至于复杂机器的构造和工作原理,以及比如平衡与稳度、摩擦力、浮力、压强、电控、声控、光控等等知识在各种装置和生产生活中的应用,从而把物理学知识与生产生活密切结合起来。

 

  诚然,我们在组织学生外出活动前,必须征得上级主管部门的同意和学校的支持,在对学生提出参观的目的和要求的同时,还要对学生做好安全、文明教育,切忌走马观花,确保活动顺利完成。

 

 

  3、激励学生利用寒暑假期到各种维修点参加实践活动

 

  激励学生在寒暑期到各种维修点参加力所能及的实践活动,既可以培养学生的动手动脑能力,又可以使学生学到一些简单的维修技术,还可以使学到的知识经历一个从理论到实践,又从实践到理论的认知过程,同时还让学生体验到物理知识无处不在,不管自己今后走向何方从事何种职业,物理知识都是有用的,从而深化学生的物理实用意识

 

  四、在评价中巩固学生的物理实用意识

 

  在评价中渗透物理实用性意识的内容,可以使学生的物理实用意识得以巩固。近年来,全国各地的中考改革也更多地体现了物理实用性的考查。比如广州市2006年的中考命题,涉及应用性的试题就有15题次,相对于往年(如:2004年是8题次,2005年是10题次)就有较明显的增多。这也是新课程理念在评价中的体现。

 

  总之,在物理教学中贯彻理论联系实际原则,培养学生的应用能力和实用意识是激发学生创造性思维、培养创新意识和创新能力的重要途径,有利于提高学生的科学素养和人文素养,有利于学生形成良好的情感态度和科学的价值观,这既是深化教育教学改革、贯彻落实新课标的要求,也是贯彻落实素质教育理念的体现。同行们,我们何乐而不为呢?

 

  参考文献:

 

  [1]《物理课程标准》(实验稿)中华人民共和国教育部制定 北京师范大学出版社20017月第一版

 

  [2]《物理课程标准解读》(实验稿)廖伯琴 张大昌 主编 湖北教育出版社 20026月第一版

 

  [3]《义务教育课程标准实验教科书物理》八、九年级 课程教材研究所、物理课程教材研究开发中心编著 人民教育出版社20063月第一版

    
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