阅读物理学史的思考
在实施新课程和新教材的过程中,我们阅读物理学史,使我们深刻感受到课程改革必须遵循四个原则:敢于质疑、敢于探索、善于思考、勤于实验,不能偏离这个方向。我们必须坚持这四项原则,就像中国正在进行的改革开放必须坚持四项基本原则一百年一样。无论新课改如何进行,新的尝试如何进行,我们都应该投以赞许的目光,但有一点是不能变的,那就是敢于质疑、勇于探索、善于思考、勤于实验这四项原则不能变,而背离了这四项原则,就违背了物理学史的发展规律,也就必然会发生偏离。这个一定要记住,记住。
关键词:新课程新教材物理学史四大原则
随着教学改革的深入,全面实施以培养学生创新精神和实践能力为重点的素质教育已成为教育界的共识。对于物理来说,在新课程新教材的实施过程中,有很多新的理念、好的做法和成功的模式。但是,也有很多偏离物理学发展规律的尝试,值得我们关注和探讨。纵观物理学史,结合新课程改革的理念,在实施新课程新教材的过程中,教师不仅要有扎实的专业知识和深刻的综合知识,还要遵循以下四个原则:
第一,敢于质疑
20世纪物理学的革命告诉我们,每一次科学新境界的开启,都要有勇气对旧理论说“不”。爱因斯坦和玻尔以他们年轻的心灵、沸腾的热血和活跃的头脑,带领海森堡等一批批年轻人勇敢地挑战旧的理论观念。期间,每一个“不”字都响彻云霄,宛如春雷。普朗克提出能量是“不”连续的;爱因斯坦进一步提出,辐射也是不连续的;海森堡提出了量子力学中最关键的关系之一,即“测不准关系”;此外,中国物理学家李政道和杨振宁对守恒说“不”,提出“宇称不守恒”。每一个“不”字都给了物理学一个飞跃。可见,挑战孕育创新,勇气孕育力量,信心带来成功。
在实施物理新课程和新教材的过程中,教师应努力培养学生敢于质疑和创新的科学精神。在物理课堂上,教师要鼓励学生敢于挑战权威,努力营造民主平等的课堂氛围,让学生以开放、好奇、充满活力的心态不断提出新观点,否定旧理论。充分发挥学生探究学习、自主学习和合作学习的能力。教师应树立理性的权威观。
随着信息时代的到来,它为学生提供了广泛吸收知识和锻炼思维的机会。因此,他们完全有可能在某些方面甚至在本学科领域领先于老师。在物理教学中,学生经常会和老师聊一些自己从网络信息中获得的知识和信息,很多可能是对老师全新的感受。“知有先后,术业有专攻”,“青出于蓝而胜于蓝”。因此,我们在教学中应该始终保持谦虚进取的态度。在教育学生的同时,也要自觉接受他们的“教育”,让自己处于终身学习的状态。因此,教师应充分展示严谨、务实、批判、进取的科学精神,努力展示自己的教学智慧和内在的精神气质,教师的热情和同情心,教师的鼓励和想象的倾向,这对学生的发展有着重大的影响。教师要有强烈的好奇心和求知欲,崇高的理想和执着的研究精神,在教学中要有热情、感性、激情的想象力,这样才能确立自己在学生心目中的崇高地位。
第二,勇于争论
通过研究物理学的历史,我们不难得到这样一个启示:科学的每一个重大发现和突破都隐藏着一场激烈的争论。其中,最引人注目的是爱因斯坦和玻尔之间旷日持久的世界论战。爱因斯坦拒绝接受量子力学作为终极理论,对以玻尔为代表的哥本哈根学派的正统解释发起了猛烈的攻击。这场争论让世人明白,量子力学的理论是非定域理论。涉及到类空关系,即信号传播速度超过光速,而狭义相对论是局域化理论。这场世界性的科学大辩论无疑对科学和哲学的发展产生了深远的影响。此外,玻尔和海森堡的行走,普朗克和爱因斯坦的论证都对20世纪的物理学产生了深远的影响。讨论还没有结束。现在在牛津和剑桥,霍金和彭罗斯的讨论还在继续,物理学会有很大的发展,因为“科学植根于讨论”。
在实施新课程、新教材的过程中,教师必须改变传统教育中的师生观,构建相互尊重、相互信任、平等合作的新型师生观。教师应该成为学生学习的帮助者、指导者、合作者、促进者和引导者。教师在课堂教学组织中要做到“四个允许”:错了,允许重来;允许补充不完整;不同意见允许争论;当老师错了,允许评论。教师要把教学活动看成是一个不断面对新问题,不断扩大知识面,与学生共同学习的过程。让师生真正的互相学习,互相借鉴,互相启发,互相促进,也就是互相学习。同时,教师要积极创造条件,准备一些论据,让学生在课堂上辩论。让学生提出自己的观点,举例子,讲道理,用事实说话,从而促进学生的探究学习,实现新课程的目标,用好新教材,培养学生勇于讨论的习惯。
第三,善于思考
读完物理学史,我们会发现,科学这棵神奇之树的每一次萌芽、生长、开花、结果,都有它的科学土壤。值得一提的是哥本哈根大学物理理论研究所。有22岁当讲师,27岁当教授,365,438+0岁获诺贝尔奖的海森堡,有不断指出别人论文缺陷为“上帝之鞭”的泡利,有开玩笑大大咧咧的朗道,有以画漫画和打油诗为主业,以物理为副业的加莫夫。哥本哈根大学的氛围让人感到忙碌、兴奋、活泼、激动。他们的年轻和倔强,让他们不断有新的想法、新的观点、新的思想、新的认识,就像泉水一样喷涌而出。在漫长、艰辛、曲折的寻求科学真理的道路上,有无数年轻人的贡献和开拓。人类科学的进步本质上是一个不断否定旧理论、提出新思想的过程,他们的青春注定要有一个开放、探究、充满活力的大脑,这为他们的成功提供了条件。培养学生的科学思维尤为重要。
作为物理教师,在实施新课程、新教材的过程中,要特别注意培养学生的科学思维,科学思维是创新的灵魂。在教学中,教师可以从以下几个方面培养学生的科学思维。
(1)寻找思维的起点。它是一个能引起思考,推动思考深入,成为解决问题突破口的信息群。学生解题能力的差异,大多表现在寻找思维起点的速度上。如果教师能帮助学生找到学习思维的起点,学生的学习就容易成功。
(2)设置思维中间站。初中生思维能力弱,跨度小。他们在学习过程中并没有及时搭建思维中间站,而是没有对大量信息进行筛选、整理和分析,无法抓住有用的信息和问题的本质。于是,他们一知半解,随意凑合,处理事情。针对初中生的上述思维特点,在教学中要小步快走,在思维之间增加思维中间站,帮助学生及时解题,抓住重点,抓住关键。开始时,思考站之间的间隔可以较短,逐渐扩大,思考的跨度逐渐增大。当问题比较抽象,学生具体经验很少时;问题涉及面广,学生的知识和能力有缺陷时;当问题内部结构复杂,学生综合能力较差时,就需要增加一个思维中间站。
(3)已建立的思维中间站需要设置思维连接线进行连接,使思维中间站有序有效运行。这种连接方式既是点与点之间的串联,线与线之间的交织,也是面与面之间的联网。围绕关键知识找同类,举例子,找反例,思考错例,把每一个思维中间站都纳入有效的思维控制范围,形成有序的思维网络,使所有知识点成为一个相互联系的整体,从而达到提高思维效率的目的。
(4)转变思维,审视角度。当原有的思维方法不能解决问题时,要及时转换思维角度。变常规思维为跳跃思维,变线性思维为平面或立体思维,变收敛思维为发散思维,变一般思维为极端思维,变正向思维为逆向思维。经常可以提高思考的效率。
⑤开放性设计问题。新颖的问题可以引导学生从不同的方向思考问题,寻求无数恰当的答案,让学生找到以前没有想到的各种奇妙的好方法,也是引导学生进行实践探究的好方法,可以事半功倍。
第四,勤于实验
值得注意的是,百年诺贝尔物理学奖的重大获奖项目大多与物理实验有关,纯理论研究很少。即使是获奖的重大理论研究,也是总结大量实验事实,用数学公式简明表达的结果。甚至一个理论项目也是经过实验证实后才获奖的。比如1927的电子衍射实验证实了粒子的波粒二象性,提出波粒二象性理论的德布罗意在1929获奖;1957年,吴健雄实验证实了弱电相互作用,提出宇称不守恒的杨振宁和李政道获得了诺贝尔物理学奖。1973—1978在实验中发现了中性电流的存在,提出了弱电统一理论,预言了中性电流的存在,glashow,Weinberg,Salam在1979获奖。事实证明,物理学的理论大厦是有实验支撑的。没有实验,物理建筑的基础就不牢固。
不仅如此,实验是检验物理理论正确性的唯一标准。它是对各种论点最公正的评判,是纠正错误的依据,是发现新理论的起点。事实上,再美的理论,再完美的形式,只要不符合实验,都不可能成为物理学的一部分。这说明,最终还是要实验来决定,形式逻辑和完美的数学都代替不了物理。因此,我们特别强调物理研究要把理论基础和实验紧密结合起来,重视实验研究,重视物理实验室的建设,加大投入,更新实验设备,巧妙设计实验方法,认真分析实验现象,寻求实验的新突破和新发展。对于物理教师来说,要特别重视实验教学,培养学生的动手能力、动脑能力、设计能力、操作能力和实践能力。教师要让学生在实验中充分交流和合作,提出一些激发思维的问题,给学生留下足够的探索空间,引导学生看到自己的观点与自己的论点相矛盾的事实,或者组织持不同意见的学生进行讨论,自己设计实验,验证自己的观点。让每个做实验的学生都有自己的经验世界,对某个问题有不同的假设和推论,通过小组交流、辩论、分工合作促进学习者之间的交流。面对不同的观点,实验者要学会整理和表达自己的观点,学会倾听、理解他人的想法,学会接受、欣赏、争论和互相帮助,他们不断地反思和判断自己和他人的观点。平时定期开展科技小制作、小实验、小创新、小发明和实验操作活动,指导学生进行一系列实际操作,如安装照明电路、鉴别黄金首饰等。加强物理教学中“STS”的学习,培养学生从生活中学习物理并应用于生活的能力。真正做到“在生活中,靠生活,靠生活”。
在新课程新教材的实施过程中,我们可能会遇到这样或那样的问题,我们可能会进行这样或那样的改革,但我们必须始终坚持勇于质疑、勇于争论、善于思考、勤于实验这四项原则,不能偏离这个方向。只要我们坚定不移地遵循这四项原则,满怀深厚的爱国热情和强烈的民族自信心,在物理教学中时刻思考,努力做好做扎实,我们就一定能教学成功,就一定能在千千培养出千千万万的牛顿和爱因斯坦,中国人的诺贝尔物理学奖梦指日可待。
参考资料:
[1]夏磊,徐洪海等:20世纪物理学革命的启示,《现代物理学知识》2002年第2期。
[2]钟伟刚,冯建树:百年诺贝尔物理学奖评析,中学物理教学,2003年第2期。
[3]王文君:《提高综合理科课堂教学效率的策略》,《教育科学研究》,2003年第4期。
仅供参考,请大家自己学习。
希望对你有帮助。
W322011年