物理学研究论文
1物理研究中的模型化
模型化指的是在研究和探索事物的过程中为了便于发现其中本质和规律而建立的一种抽象的,理想的事物形态是对某些事物中所包含的本质及规律采用逐步逼近的描述方法。例如,在电学中研究电荷间的相互作用时,其作用力的大小受带电体的形状、大小、所带电荷量的多少、电荷的分布、电荷之间的相对位置及介质等诸多因素的影响,若不分主次的考虑各种因素,会感到无从下手,也就无法得到最终的结果。在人类历史发展过程中,通过大量实验表明:随着电荷间距离的增大,带电体的形状、大小、电荷的分布等因素的影响逐渐减小,距离增加到一定程度时,起决定作用的就是电荷的电量和介质的介电常数,其形状大小、电荷的分布可忽略不计.从而建立起“点电荷的理想模型这样.突出了对所研究问题起主要的因素忽略次要的因素,建立“理想模型”,有效的解决了对复杂问题的研究。库仑定律描述的就是两个点电荷之间的相互作用规律在研究气体的性质和描述气体的物理量间的关系中,麦克思韦建立了气体模型:气体是由很小的、完全弹性的、只在接触时才发生相互作用的固体小球组成的系统从而奠定了气体分子运动论。在此基础上进一步对气体进行模型化:当分子间的距离接近十倍或大于十倍分子直径时,就可以忽略分子之间的相互作用力,从而建立了理想气体模型。这样就比较容易得出描述气体的物理量间的关系一一气体状态方程。显然,如果没有“点电荷”这个理想模型的建立,就没有库仑定律。没有气体模型和理想气体模型的建立,就没有气体状态方程。同样,如果没有质点的建立,便不会有牛顿定律和万有引力定律。物理学中的物理模型非常多,如铁磁性物质磁化模型、稳恒电流模型、原予核式结构模型等等。可以说,物理的全部定理、定律和公式都是对物理模型的刻画。物理模型化是物理学研究普遍采用的方法,是建立和发展物理理论的重要手段离开物理模型,物理学的研究就寸步难行。
2物理过程的理想化
自然界中各种运动过程非常复杂,为了研究问题的方便我们可以忽略次要因素,突出物体运动的主蔡特征和规律,把运动过程想象为一种简单化的、实际上不存在但又经得起实践验证的运动过程。
在研究物体的碰撞问题时,认为该系统只在碰撞物体间内力的相互作用下发生的,其他力与内力相比,均可以忽略不计。在此条件下,这一系统遵循动量守恒定律。而完全弹性碰撞规律又是建立在理想碰撞的这一理论过程的基础之上,只要相互的物体所受合外力为零,而且物体间相互作用的内力存属弹力,这样的形变就能完全恢复。显然整个碰撞过程只存在动能和弹性势能之间的相互转化,因此碰撞前后系统动量守恒。力学中研究物体在光滑平面或无摩擦轨道上的运动过程,热学中研究珲想气体等质纂过程中能量的转换等都采用的是理想化过程。所谓等容、等压、等温及绝热过程也是理想化过程。
同样在研究地球表面上物体的下落运动时,往往被视为自由落体运动,那是因为在落体运动过程中忽略了空气阻力、重力随高度变化等因素,认识物体只在恒定的重力作用下的下落过程。显然,满足自由落体运动条件的物体在自然界中无法实现,但在许多情况下,物体的下落很接近自由落体,完全可以用自由落体运动规律来处理,所以自由落体理想过程的建立有着重要的现实意义。
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[论文关键词]物理教学美育美学探讨
[论文摘要]物理学是以观察实验为基础,需要高度理性思维的自然科学,它具有精密、严谨、求实、理性的特点。因此,在教学中人们常常忽视了它丰富的美学价值,在全面实施素质教育的今天,美学教育将是人才培养的重要组成部分,本文依据美学的有关理论对物理学中美学问题进行了探讨和研究。
蔡元培先生说过:“凡是学校所有课程,都没有与美育无关的。”作为学校的课程之一的物理学,无疑,她也是美的。这要求教师充分的挖掘和研究教材,充分发挥它的美育功能,把其美的一面呈现给我们的学生,让学生在物理中欣赏美、享受美和追求美,促进他们对物理的学习动力,激发他们的学习热情,这是每一个物理教师必须面对的一个课题和挑战。笔者经过初浅的整理,谈谈物理学教学中的美育渗透。
一、渗透辩证唯物主义精神和贯穿爱国主义精神教育
1.在物理教学中,要帮助学生学习和树立辩证唯物主义的一些基本观点。如电荷间,磁体间的相互作用,因表面上与中介物无关,被称为超距作用;法拉第提出电荷,磁体周围存在着电场,磁场;赫兹用实验法证实了电磁波的存在,从而得出“场”是物质的一种表现形式。“作用力与反作用力”、“引力与斥力”、“波粒二象形”等是辩证唯物主义中的“对立统一”的物理事实。物质的三态,全反射中的临界角,光电效应中的极限频率等体现了自然界中的量变引起质变……这些丰富的素材对培养学生的科学世界观的作用不可忽视。
2.我国在科学上所取得的巨大成就,是展现在学生面前的一卷爱国主义教育的诗篇。物理学史是一部科学发展的历史,其中蕴含着丰富的美育素材。在教学中,要不失时机地介绍我国古代科学家取得的科技成果,以及对世界文明史的贡献,介绍新中国成立以来,我国在社会主义建设和科学技术上取得的成绩,激发其民族自豪感,培养爱国主义情操,从而形成正确的立场和观点。
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【论文关键词】医用物理学;教师素质;教学改革
【论文摘要】针对目前医用物理学课堂教学中存在的教学内容不合理,学生学习兴趣不高等问题,应该改革教学内容,提高教师素质,优化教学方法,以实现教学目标,提高专业素质。
医用物理学是高等医药院校医学相关专业本科一年级的必修基础课。近两年我校教学改革,将临床医学专业的医用物理学课程的学时数改为36学时(理论学时),然而教学目的没有变。鉴于学时少、内容多的实际情况,怎样使医学生较好地掌握相关物理学基础理论知识的同时,科学素质也得到相应的提高,是我们迫切需要解决的问题。根据这两年本人从事医用物理学的教学实践,结合我校的实际,谈谈我的一些想法。
一、医用物理学课堂教学中存在的主要问题
1、学生的学习兴趣不高
第一,物理学是基础课,是解释生命现象的基础,却不能代替生命科学去解释生命现象,因此大部分学生认为物理学与跟自己的专业关系不大,学物理没什么用处。第二,主讲教师绝大多数不是医学专业出身,而是来自于物理学或物理教育专业,具有物理学和教育学的知识和能力,但从事医用物理教学还缺乏相关的医学知识。正是因为我们教师自身对医学知识了解不够,教学中不能很好地阐明物理学在医学中的应用,教学内容缺乏实用性,以及教学过程枯燥乏味,所以不能激发学生的学习兴趣[1]。第三,我校90%以上的学生在高中分科的时候,选读的科目是生物或化学,因此物理基础相对薄弱,很多学生认为物理学比较难学,存在畏难情绪。例如:我们学校临床医学(全科医学方向)05(2)班共63人,高中选物理的只有4人,占总人数的6%。
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当今科学技术正在迅速发展,知识经济已初见端倪,世界各国之间的竞争也日趋激烈,为此,各国对教育的改革与发展都给予了极大的关注。谁掌握了21世纪的教育,谁就在未来的信息社会及国际竞争中取得主动权。面对新形势,实施素质教育,尤其是物理教学现代化已成了时代的要求。与这种现代化要求相伴随的是中学物理教师必须把握物理学前沿的脉搏。为了能与物理学前沿接轨,中学物理教师该怎么办呢?本文就这一问题谈一点浅见。
一、中学物理教师应更新教育思想,树立全新的教育理念目前,全国各地正在进行着轰轰烈烈的教育改革,即从传统的应试教育转变到素质教育上来,但这种改革的步伐缓慢,实质性的进展不明显,究其原因是多方面的,但教育思想严重滞后,对于传统的教育观念、教学内容、教学手段、教学方法偏爱至深,形成了一种强大的传统惯性,以至难以转向,不能不说是主要的原因之一。目前世界各国的理科教育,特别是物理教育,明显的特征是:从强调知识内容向获取知识的科学过程转变;从强调单纯积累知识向探求知识转变;从强调单科教学向注重不同学科相互渗透转变。相比之下,我国的中学物理教学忽视科学归纳,忽视发散思维、形象思维和创造性的直觉思维,忽视主动获得信息与信息交流的训练,忽视学生独立学习与思考的训练,忽视开发学生非智力因素的训练。这些弊端由来已久。
我国中学物理教学传统的讲课风格是细嚼慢咽式的,教师把知识组织得井井有条,滴水不漏,对课程内容的每一个细节都作详尽的解说,对学生可能出现的问题一一予以告诫,久而久之,学生养成了唯书、唯师的学习习惯,缺乏创造的热情和竞争的态势。同样,我国的中学物理教师长期在统一的教学大纲,统一的教材,统一的考纲,统一的考试下,已习惯于把自己的思想和兴趣局限于这统一的框架内。教师的创造性逐渐地被磨灭,多数教师不敢轻易地将有争议的尚未定论的或正处于发展之中的科技新成就,科学新思想介绍给学生,将物理学的前沿知识排斥于教育之外。在这样的物理教育思想指导下,只让中学生了解物理学的昨天,而不懂得重要的是应让中学生知道物理学的今天,更不会让他们去探索物理学的明天。出现这一系列现象的根源是陈旧的教育观念。
教育部长陈至立最近强调:必须转变教育只为分数服务的目标观,树立教育为提高人民素质,为社会主义现代化服务的目标观。我们的中学物理教学一定要给学生日后接受各种新观念、新思想作好铺垫,而不能将中学物理讲得太“绝对”,太“确定”,太“线性”。应当让中学生体验到物理学是一门发展中的科学,是现代前沿科学中最为激励人心的学科之一。这就要求我们每个中学物理教师不盲从权威,不迷信教条,敢于大胆想象,大胆创新。同时,我们必须要对物理学现代进展的各个前沿领域,如超导技术、同步辐射、遥感技术、核磁共振、可燃冰、新材料、纳米技术等,有一概括的清晰的了解。中学物理教师应树立全新的教育理念。
二、中学物理教师应补充新知识,提高自身的文化素养由于历史的原因,目前绝大多数的中学物理教师是狭窄的专业模式中培养出来的,教师在大学时代学习的知识很多已经陈旧、过时,如果试图靠吃老本,那是绝对行不通的。现代社会青少年学生的知识信息来源非常广泛,各种渠道的信息扩大了学生的知识面,但也给他们带来了各种新问题,他们希望从教师那里找到正确答案。“要想给学生一杯水,教师就得有一桶水”。当今学生这个“杯子”越来越大了,如果教师还靠自己桶里原来那么点水,怎么能够学生舀的呢?更重要的是,我们应有一桶流动的水,常言说,流水不腐,即我们的知识应该吐故纳新,使我们具有一桶永远是新鲜、富有营养、受学生欢迎的高质量的水。
杨振宁教授曾经指出:“中国的研究生兴趣太窄,对物理学方面的兴趣太窄,对一般的事物的兴趣也显得太窄。……我觉得这是一个不好的普遍现象。”这种兴趣狭窄的普遍现象的造成,不是一朝一夕形成的,这当中也有因我们中学物理教师的知识陈旧、知识面狭窄而应负的不可推卸的责任。随着“3+X”高考模式在全国的普遍推广,各学科之间相互联系、相互渗透的趋势日益明显,这就更要求我们中学物理教师注意利用一切机会充实自己,扩大自己的知识面,提高自身的文化素养,在掌握精深的专业知识基础上,广泛涉猎相关学科的知识,如生命科学、文史知识、教育理论知识等。无论社会如何发展,丰富的知识底蕴、广博的信息含量始终是教师取得成功的基础之一。
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摘要:回顾了物理学发展的历史,讨论了二十一世纪物理学发展的方向。认为二十一世纪物理学将在三个方向上继续发展:(1)在微观方向上深入下去;(2)在宏观方向上拓展开去;(3)深入探索各层次间的联系,进一步发展非线性科学。可能应该从两方面去探寻现代物理学革命的突破口:(1)发现客观世界中已知的四种力以外的其他力;(2)通过审思相对论和量子力学的理论基础的不完善性,重新定义时间、空间,建立新的理论。
二十世纪即将结,二十一世纪即将来临,二十世纪是光辉灿烂的一个世纪,是个类社会发展最迅速的一个世纪,是科学技术发展最迅速的一个世纪,也是物理学发展最迅速的一个世纪。在这一百年中发生了物理学革命,建立了相对信纸和量子力学,完成了从经典物理学到现代物理学的转变。在二十世纪二、三十年代以后,现代物理学在深度和广度上有了进一步的蓬勃发展,产生了一系列的新学科的交叉学科、边缘学科,人类对物质世界的规律有了更深刻的认识,物理学理论达到了一个新高度,现代物理学达到了成熟的阶段。
在此世纪之交的时候,人们自然想展望一下二十一世纪物理学的发展前景,探索今后物理学发展的方向。我想谈一谈我对这个问题的一些看法和观点。首先,我们来回顾一下上一个世纪之交物理学发展的情况,把当前的情况与一百年前的情况作比较对于探索二十一世纪物理学发展的方向是很有帮助的。
一、历史的回顾
十九世纪末二十世纪初,经典物物学的各个分支学科均发展到了完善、成熟的阶段,随着热力学和统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的建立,经典物理学达到了它的顶峰,当时人们以系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图画,几乎能完美地解释所有已经观察到的物理现象。由于经典物理学的巨大成就,当时不少物理学家产生了这样一种思想:认为物理学的大厦已经建成,物理学的发展基本上已经完成,人们对物理世界的解释已经达到了终点。物理学的一些基本的、原则的问题都已经解决,剩下来的只是进一步精确化的问题,即在一些细节上作一些补充和修正,使已知公式中的各个常数测得更精确一些。
然而,在十九世纪末二十世纪初,正当物理学家在庆贺物理学大厦落成之际,科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现:电子、X射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”:“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。[1]这些实验结果与经典物理学的基本概念及基本理论有尖锐的矛盾,经典物理学的传统观念受到巨大的冲击,经典物理发生了“严重的危机”。由此引起了物理学的一场伟大的革命。爱因斯坦创立了相对论;海林堡、薛定谔等一群科学家创立了量子力学。现代物理学诞生了!
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摘要:回顾了物理学发展的历史,讨论了二十一世纪物理学发展的方向。认为二十一世纪物理学将在三个方向上继续发展:(1)在微观方向上深入下去;(2)在宏观方向上拓展开去;(3)深入探索各层次间的联系,进一步发展非线性科学。可能应该从两方面去探寻现代物理学革命的突破口:(1)发现客观世界中已知的四种力以外的其他力;(2)通过审思相对论和量子力学的理论基础的不完善性,重新定义时间、空间,建立新的理论。
二十世纪即将结,二十一世纪即将来临,二十世纪是光辉灿烂的一个世纪,是个类社会发展最迅速的一个世纪,是科学技术发展最迅速的一个世纪,也是物理学发展最迅速的一个世纪。在这一百年中发生了物理学革命,建立了相对信纸和量子力学,完成了从经典物理学到现代物理学的转变。在二十世纪二、三十年代以后,现代物理学在深度和广度上有了进一步的蓬勃发展,产生了一系列的新学科的交叉学科、边缘学科,人类对物质世界的规律有了更深刻的认识,物理学理论达到了一个新高度,现代物理学达到了成熟的阶段。
在此世纪之交的时候,人们自然想展望一下二十一世纪物理学的发展前景,探索今后物理学发展的方向。我想谈一谈我对这个问题的一些看法和观点。首先,我们来回顾一下上一个世纪之交物理学发展的情况,把当前的情况与一百年前的情况作比较对于探索二十一世纪物理学发展的方向是很有帮助的。
一、历史的回顾
十九世纪末二十世纪初,经典物物学的各个分支学科均发展到了完善、成熟的阶段,随着热力学和统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的建立,经典物理学达到了它的顶峰,当时人们以系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图画,几乎能完美地解释所有已经观察到的物理现象。由于经典物理学的巨大成就,当时不少物理学家产生了这样一种思想:认为物理学的大厦已经建成,物理学的发展基本上已经完成,人们对物理世界的解释已经达到了终点。物理学的一些基本的、原则的问题都已经解决,剩下来的只是进一步精确化的问题,即在一些细节上作一些补充和修正,使已知公式中的各个常数测得更精确一些。
然而,在十九世纪末二十世纪初,正当物理学家在庆贺物理学大厦落成之际,科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现:电子、X射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”:“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。[1]这些实验结果与经典物理学的基本概念及基本理论有尖锐的矛盾,经典物理学的传统观念受到巨大的冲击,经典物理发生了“严重的危机”。由此引起了物理学的一场伟大的革命。爱因斯坦创立了相对论;海林堡、薛定谔等一群科学家创立了量子力学。现代物理学诞生了!
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第一章.世界是测得准的,并非测不准的
乍看,题目好象哲学的。不屑哲学,只谈物理。
大量研究表明,目前为止的实验已经给出物质世界准确信息,物理学重要任务之一就在于找出这信息并揭示其内在规律。遗憾的是,目前为止的理论(无例外)均未能如此。然而国内外学界却一致认为理论物理大厦框架--《量子力学》已经建成,剩下只是装修和美化了。
但经本文研究表明,《量子力学》对一些基本物理学问题的实质并不清楚,往往似是而非。然而《量子力学》却娓娓动听、夸夸其谈,实则以其昏昏使人昭昭!请看事实:
1.1关于"量子化"根源问题。
微观世界"量子化"已被证实,人们已经公认。但接踵而来的就是"量子化"根源问题,又机制怎样?这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾,翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄!
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一、历史的回顾
十九世纪末二十世纪初,经典物物学的各个分支学科均发展到了完善、成熟的阶段,随着热力学和统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的建立,经典物理学达到了它的顶峰,当时人们以系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图画,几乎能完美地解释所有已经观察到的物理现象。由于经典物理学的巨大成就,当时不少物理学家产生了这样一种思想:认为物理学的大厦已经建成,物理学的发展基本上已经完成,人们对物理世界的解释已经达到了终点。物理学的一些基本的、原则的问题都已经解决,剩下来的只是进一步精确化的问题,即在一些细节上作一些补充和修正,使已知公式中的各个常数测得更精确一些。
然而,在十九世纪末二十世纪初,正当物理学家在庆贺物理学大厦落成之际,科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现:电子、X射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”:“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。[1]这些实验结果与经典物理学的基本概念及基本理论有尖锐的矛盾,经典物理学的传统观念受到巨大的冲击,经典物理发生了“严重的危机”。由此引起了物理学的一场伟大的革命。爱因斯坦创立了相对论;海林堡、薛定谔等一群科学家创立了量子力学。现代物理学诞生了!
把物理学发展的现状与上一个世纪之交的情况作比较,可以看到两者之间有相似之外,也有不同之处。
在相对论和量子力学建立起来以后,现代物理学经过七十多年的发展,已经达到了成熟的阶段。人类对物质世界规律的认识达到了空前的高度,用现有的理论几乎能够很好地解释现在已知的一切物理现象。可以说,现代物理学的大厦已经建成。在这一点上,目前有情况与上一个世纪之交的情况很相似。因此,有少数物理学家认为今后物理学不会有革命性的进展了,物理学的根本性的问题、原则问题都已经解决了,今后能做到的只是在现有理论的基础上在深度和广度两方面发展现代物理学,对现有的理论作一些补充和修正。然而,由于有了一百年前的历史经验,多数物理学家并不赞成这种观点,他们相信物理学迟早会有突破性的发展。另一方面,虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的,但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面,目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交,经典物理学发生了“严重的危机”;而在本世纪之交,现代物理学并无“危机”。因此,我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。
虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的,但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面,目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交,经典物理学发生了“严重的危机”;而在本世纪之交,现代物理学并无“危机”。因此,我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。客观物质世界是分层次的。一般说来,每个层次中的体系都由大量的小体系(属于下一个层次)构成。从一定意义上说,宏观与微观是相对的,宏观体系由大量的微观系统构成。物质世界从微观到宏观分成很多层次。物理学研究的目的包括:探索各层次的运动规律和探索各层次间的联系。
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当今科学技术正在迅速发展,知识经济已初见端倪,世界各国之间的竞争也日趋激烈,为此,各国对教育的改革与发展都给予了极大的关注.谁掌握了21世纪的教育,谁就在未来的信息社会及国际竞争中取得主动权.面对新形势,实施素质教育,尤其是物理教学现代化已成了时代的要求.与这种现代化要求相伴随的是中学物理教师必须把握物理学前沿的脉搏.为了能与物理学前沿接轨,中学物理教师该怎么办呢?本文就这一问题谈一点浅见.
一、中学物理教师应更新教育思想,树立全新的教育理念
目前,全国各地正在进行着轰轰烈烈的教育改革,即从传统的应试教育转变到素质教育上来,但这种改革的步伐缓慢,实质性的进展不明显,究其原因是多方面的,但教育思想严重滞后,对于传统的教育观念、教学内容、教学手段、教学方法偏爱至深,形成了一种强大的传统惯性,以至难以转向,不能不说是主要的原因之一.目前世界各国的理科教育,特别是物理教育,明显的特征是:从强调知识内容向获取知识的科学过程转变;从强调单纯积累知识向探求知识转变;从强调单科教学向注重不同学科相互渗透转变.相比之下,我国的中学物理教学忽视科学归纳,忽视发散思维、形象思维和创造性的直觉思维,忽视主动获得信息与信息交流的训练,忽视学生独立学习与思考的训练,忽视开发学生非智力因素的训练.这些弊端由来已久.
我国中学物理教学传统的讲课风格是细嚼慢咽式的,教师把知识组织得井井有条,滴水不漏,对课程内容的每一个细节都作详尽的解说,对学生可能出现的问题一一予以告诫,久而久之,学生养成了唯书、唯师的学习习惯,缺乏创造的热情和竞争的态势.同样,我国的中学物理教师长期在统一的教学大纲,统一的教材,统一的考纲,统一的考试下,已习惯于把自己的思想和兴趣局限于这统一的框架内.教师的创造性逐渐地被磨灭,多数教师不敢轻易地将有争议的尚未定论的或正处于发展之中的科技新成就,科学新思想介绍给学生,将物理学的前沿知识排斥于教育之外.在这样的物理教育思想指导下,只让中学生了解物理学的昨天,而不懂得重要的是应让中学生知道物理学的今天,更不会让他们去探索物理学的明天.出现这一系列现象的根源是陈旧的教育观念.教育部长陈至立最近强调:必须转变教育只为分数服务的目标观,树立教育为提高人民素质,为社会主义现代化服务的目标观.我们的中学物理教学一定要给学生日后接受各种新观念、新思想作好铺垫,而不能将中学物理讲得太“绝对”,太“确定”,太“线性”.应当让中学生体验到物理学是一门发展中的科学,是现代前沿科学中最为激励人心的学科之一.这就要求我们每个中学物理教师不盲从权威,不迷信教条,敢于大胆想象,大胆创新.同时,我们必须要对物理学现代进展的各个前沿领域,如超导技术、同步辐射、遥感技术、核磁共振、可燃冰、新材料、纳米技术等,有一概括的清晰的了解.中学物理教师应树立全新的教育理念.
二、中学物理教师应补充新知识,提高自身的文化素养
由于历史的原因,目前绝大多数的中学物理教师是狭窄的专业模式中培养出来的,教师在大学时代学习的知识很多已经陈旧、过时,如果试图靠吃老本,那是绝对行不通的.现代社会青少年学生的知识信息来源非常广泛,各种渠道的信息扩大了学生的知识面,但也给他们带来了各种新问题,他们希望从教师那里找到正确答案.“要想给学生一杯水,教师就得有一桶水”.当今学生这个“杯子”越来越大了,如果教师还靠自己桶里原来那么点水,怎么能够学生舀的呢?更重要的是,我们应有一桶流动的水,常言说,流水不腐,即我们的知识应该吐故纳新,使我们具有一桶永远是新鲜、富有营养、受学生欢迎的高质量的水.
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众所周知,物理学科难学、难教,尤其人门更难,物理抽象、概括的特点与初中学生年龄小,抽象思维尚未形成的生理、心理特点不相适应,学生理解掌握物理知识比较困难,学习过程中分化现象严重,相当一部分学生掉队,达不到应有的要求,一次又一次学习上的挫折和失败,造成了“精神创伤”,形成了心理上的沉重负担,从而失去学习物理的信心,甘当“差生”、造成”英才”升学深造,“庸才”推向社会的现象,背离了党的教育方针,这是当前教育、教学中亟待解决的问题。我从九0年从事初中物理教学以来,试图从解除学生心理负担人手,面向全体学生,关心体贴、培养兴趣、强化学习动机。全面贯彻党的教育方针。经过反复实践与探索得出一条经验,要提高物理学科的教学质量的关键:是培养学生学习物理的兴趣——即爱学、乐学。
现代教育心理学认为:学习兴趣是积极探求知识的一种带有情绪色彩的意向活动,它能引起学习的需要,是学习动机中最现实,最活跃的成份,是学习的一种动力。所以只有当学习者本身对学习发生浓厚兴趣时,才能使整个学习积极起来,具体表现为:学习情绪高,学习意志顽强,从而提高学习效率。
从生理角度来讲,兴趣是学习的内部驱动力。学习尤如一辆汽车,兴趣则是汽车上的发动机,没有发动机,汽车则开不动,发动机马力大,汽车跑得快,怎样才能使学生对物理学习产生兴趣呢?最好的办法是:首先使学生感到这个学科有价值——即有用。因此在具体的课堂教学中我都致力于体现物理知识“有用”两字含义。如我在进行“密度测量”教学时,提前让学生了解密度的应用。目的是使学生先了解密度的应用不仅可以计算质量,而且还可以计算体积,还能鉴别物质。这时有学生提出来:可以鉴别金银手饰吗?我肯定的给予了回答,能!这节课就是要让同学们失学习“密度测量”,从而掌握鉴别物质的方法。这样一来学生的学习兴趣大大激发了,听课情绪更高了,求知欲望更强了,出乎预料地掌握好密度测量的方法,我同意他们在完成课党实验要求的同时,允许进行自带物品的密度测量和鉴别。并在方法上予以指导,这时我感觉到学生对物理知识学习由感兴趣发展成为一种乐趣。因此,我在物理教学中总是充分利用每节课恰当地把物理知识和祖国的“四化”建设及工、农业生产、人类生活、学生自身的进一步学习发展和科研的需要有机地联系起来。从简单的生活常识煮饭、烧水到自然现象中的雾。露、霜的形成。从简单的肩挑人扛到现代化的家庭电器化,工、农业生产的机械自动化。从简单的步行、游泳到飞机、轮船的制造,从火药发明到原子弹,人造卫星的上天。使学生懂得学好物理知识是人们认识自然,改造自然,提高人类生活水平的重要手段。这就能使学生的好奇心,转变为强烈的求知欲望。把他们学习物理的胃口吊得高高的,劲头鼓得足足的。
其次,学习物理有趣由于物理知识抽象,而初中学生年龄小,抽象思维尚未形成,因此,绝大多数学生在学习过程中困难较大,为了克服这一困难在实际教学中形式要新,即溶知识性于趣味性之中,寓教于乐,也就是要求教师在教学中要充分利用教材本身蕴含着极大的扭力,每章每节都有新的知识、概念、规律。特别是概念、原理、定律之间的相互联系和因果关系。都会使学生产生疑问,引起强烈的好奇心、求知欲。如何利用其求知欲望、好奇心而又有系统,有目的地结合起来,从而达到激发学生学习兴趣的目的。如我在进行“热传递、传导”一节教学时,为了增加课堂教学中的趣味性,我在原演示实验的玻璃试管中装水加放了一条小金鱼,在实验前设问:若将装有金鱼的试管放在酒精灯上加热一段时间后小金鱼会怎样呢?学生纷纷不加思索地举手回答:“鱼肯定会死”,结果究竟如何语词学们注意观察实验。这时教室里鸦雀无声,个个聚精会神地观察老师的实验操作:如图用酒精灯加热试管上部的水,过一段时间后,发现试管上部的水已沸腾了。特别提醒学生注意小金鱼怎样了?这时学生惊奇地回答,小金鱼仍自由自在地游动。难道这金鱼有神奇的耐热能力吗?不是,你想知道基中之奥妙吗?于是,我找了几位同学用手摸摸试管底部,再让他们说出感觉。原来试管上部的水虽沸腾了,但试管底部的水仍是凉的,这就是金鱼不死的原因。从而导也了热的良导体及不良导体的概念及分类,也为下节对流教学做了充分的准备。象这种采取生动有趣的实验教学代替简单枯燥的概念教学收到了事半功倍的效果,使学生感到学物理有趣。
再次,学习物理“好玩”,我还根据十四、五岁的中学生有“爱玩”“爱摆弄”等特点与物理是一门以实验为基础的学科特点有机地结合起来,利用这些特点我正确引导学生进行物理知识的学习,我采取了将传统看法中的玩物丧志。影响学习,转变为“玩物益智”利于学习。教学中我首先根据学校的条件将课本中的一些演示实验改成学生实验,目的是使学生多动手、动脑,培养学生的实验和观察能力。也常将课本中的一般实验改成生动有趣实验。如我在进行大气压强教学时,将课本中演示大气压存在实验的玻璃杯装满水用纸片盖性,倒置过来水不流出来的纸片改成用针扎许多小洞,重做上述实验水也不流出来,让每个学生自己动手做,他们做得那么认真,观察得那么细仔,听老师解释原因是那么如神。
其次是利用生活中的现有条件,开辟第二课堂,将课本上的一些小实验及课外有趣的实验都搬进第二课堂里指导学生做,引导学生观察现象。如纸锅绕水、瓶吞鸡蛋、气球提杯、水火箭、细线割冰、能浮在水面的硬币等,有些能用所学物理知识解释现象尽量让学生练习解释,有些暂时还不能解释则着重观察现象,为今后学习留下深刻印象。这样一来学生通过动手、动脑、学习积极性大大提高。学习物理的求知欲也更强了,真正达到玩物益智的目的,特别是原来一些基础差的学生也喜欢学物理了。这时我又引导他们进行小制作,小发明活动,提倡尖子生写小论文,并给予评奖,使学生真正体会到学习物理知识好玩。
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