常常是尽管承认“教书育人”,但在授课时怎样实施,却被忽视。在教改中,这显然是个值得注意的问题。下面就自己的一些想法、做法与同仁交流。
一、坚持辩证唯物论主义,培养学生科学世界观
受力分析是解力学问题的基本功,怎样进行呢?就思想方法而言,必须坚持“存在是第一性”的原则。否则就会导致无中生有,或反过来的错误。比如:一球放在水平地面上,同时又有一个与地面成钝角的墙挡着,如附图所示,某学生把重力G分解为Q、R两分力,并认为Q被墙对球的弹力抵消,余R要使球向右运动,实际球不动。由此问我平行四边法则在此是否适用?
我反问:你坚持“存在第一性”的原则吗?既然有力R作用于球,那么施力物体呢?
答:是地球。
问:地球对球作用力的方向哪?
答:竖直向下。
问:球下面还存在什么与之相互作用?学生恍然大悟。我也快慰地笑了。
电荷间、磁体间相互作用,表面上与中介物无关,被称为超距作用,法拉弟提出电、磁体周围存在电场、磁场,赫兹实验证实电磁波的存在,场是物质便毫无问了。焦尔热功当量击败“热质说”;伦琴坚信有X射线;贝克勒尔照相底片被感光,居里夫妇找到:原子是天然放射线作用结果等等都可作为培养学生科学世界观的素材。
二、展示研究方法引导学生创新思维
人类认识自然的过程,简言之:实践──认识──再实践,如此反复,不断加深。物理知识就是长期以来人们从实践(包括实验)中总结出来的“认识”,反过来又要指导实践并经受实践的检验。授课时必须重视认识的这个客观规律,在讲授知识的同时,尽可能展示研究方法,从长远来说,甚至超过了知识本身。因为老师教学生知识,就数量而言毕竟有限,而教会方法,以此研究的问题是无限的。
光是什么?科研始于观察。十七世纪时,根据人类观察到的光的行为,有微粒说和波动说。十九世纪时,光的干涉、衍射实验相继成功,特别是麦克斯韦用综合归纳法,从前人成果出发,并引入位移电流,完成了光的电磁理论,光的波动性臻至完备。但二世纪初又发现光电效应的实验事实,不仅表明光有粒子性,而且和整个经典电磁理论尖锐矛盾。爱因斯坦大胆提出光子说,成功地解释了光电效应,并为承认光的二象性奠定基础,最终导致量子力学的建立。
由上不难看出,科学始于观察(包括实验)。为此,巧妙的实验设计是非常重要的。对实验结果要善于去伪存真,在敏于发现新事实、新问题、新规律。提出假说,不仅要概括已知实验事实,而且丰富的想象力,认识真理的慧眼是必备的。灵感的萌芽是启发,茎干是思维、推理,根子是对问题的深思熟虑。当假说解释不了新实验事实,就修正,提出新假说,认识就向前一步,经过一次又一次发现、修正,假说就越来越接近“真说”。这就是逐步逼近法。光学如此,其它学科也如此。
三、挖掘德育素材,激发学生民族自豪感和历史责任感
我们伟大祖国是一个历史悠久的文明古国,我们祖先创造了灿烂的科学文化,为世界科技宝库增添了光彩。殷商甲骨文记有公元前十三世纪的日食,比巴比伦最早的日食记载早六百多年:《竹书纪年》载有三千六百年前的“夜中星陨如雨”,是世界最早的流星雨记录;世界上第一个记录哈雷彗星的是《春秋》,比西方早六百多年,《墨经》论述杠杆平衡原理、小孔成像、面镜的观察研究,在全世界遥遥领先;我国早在纪元前一千年左右,就知道磁石指向的妙法……第一、早最、首创,面对祖先的杰出创造,我的民族自豪感激奋不已,广采博记,荟萃大量资料成册,适时宜地将这些素材灌注教学中。如讲乐音时,讲述编钟的结构和神奇,把学生思路引入声情并茂、晓之以(物)理的情境中,讲举力时介绍公榆盘“削竹为鹊,成而飞之”的原理,讲共振时提及《庄子杂篇?徐无鬼》中调弦的道理,把大家的耳神引入声歌弦乐的气氛之中……使教、学双边发生“共鸣”:为祖国而自豪。当我冷峻地感叹:近代史中记载着帝国主义利用祖先的火药技术,制成大炮轰开祖国的大门,侵略者利用先辈首创的造纸、印刷术,铭刻践踏祖国国土的条文,科技落后必遭污辱的道理又激起学生的历史责任意识。讲到新中国重大科技成果时,如数家珍地列三、四十项,把党的丰功伟绩嵌印在学生心中。三言两语或潜移默化的方式,把德育溶进去,育人作用不可低估。
四、介绍科学发,展艰难历程,锤炼学生拼搏意志
法拉弟经过整整十年的努力,才发现了电磁感应原理,从而使人类进入电气时代;焦尔前后历经四十年,四百多次实验,才测定出热功当量,证实“热质”并不存在,热是能的一种形式,从而导致建立能的转化和守恒定律;居里夫妇经过四十五个月夜以继日地辛勤工作,才从含量不足百万分之一的数吨沥青铀矿中,提炼出一公分氯化镭;根据盖革和马斯登观察到的a粒子散射实验结果,卢瑟福整整经过三星期聚精会神的研究、思索,才设想出原子的核式结构模型,又经过二年多反复实验滇密计算才正式移出;坐在光一样快的车上看周围世界将怎样?这个问题从十六岁时就开始折磨爱因斯坦了二十五岁时他才发表了狭义相对论;阿基米德为了测定皇冠中是否掺入其它金属,多少天来茶饭无兴,如痴如呆,当水的浮力作用引起他的联想时,他竟连裤子也忘穿就跑出澡堂,终于总结出阿基米德定律。……
举不胜举的事实雄辩地说明:“在科学上,没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶峰。”“攻城莫畏艰,攻书莫畏难。”世上无难事,只要肯登攀胜利往往存在于再坚持一下的努力之中。
五、展望物理学新发展,鼓励学生勇攀高峰
在讲力的概念、种类及受力分析时,简介已经发现宇宙有四种相互作用,并提出存在第五种相互作用的假说,以及重新纪念爱因斯坦,因为他曾十多年致力于统一场理论,现在已有了弱电统一理论,揭示出弱相互作用和电磁相互作用的内在统一。在讲万有引力时,提及关于万有引力定律的实验检验,以证明其有效性;在讲磁极时,简介寻求磁单极的工作。讲热核反应时,简介等离子体的研究;讲到层子、胶子时,简介它们的“禁闭”问题,等等。
这些东西,虽眼下根本涉猎不了,但青年学生有着远大的未来,是种子萌发、成才的沃野。有耕耘就会有收获。陈景润童年的临时数学教师,无意中把世界难题:“哥德巴赫猜想”介绍给一群小学生。谁能想到,正是这粒种子,几十年后结果出举世闻名的陈氏定理。
六、列举名家育行,教育学生做“真人”
经典力学奠基人牛顿,被称为“大科学家”,然而他的后半生,由于坠入唯心主义泥潭,所以几十年里毫无作为,甚至阻碍了科学发展,可见科学世界观多么重要。
二十世纪初,年仅二十五岁的爱因斯坦,突破旧束缚,以创新观点,建立了“相对论”,驱散了物理学上空的朵朵乌云,使之进入近代物理学阶段,成为自然科学的伟大革新家。
在察言观色教和传统势力的白色恐怖下,以日心说为核心的《天体运行论》手稿,哥白尼一直珍藏了三十六年。布鲁诺因积极宣传日心说被活活烧死。伽利略因支持日心说被判终生监禁区。然而,他们献身科学的精神与日月共存。
居里夫人虽长居法国,但当她历尽辛苦发现了一种新元素时,为了纪念他的祖国:波兰,她起名为“钋”。她的爱国心令人钦佩。居里夫人发现镭后,由于镭在医学上的重要价值,好多人高价买她的专利,可她却义正严辞地回答:科学应该是属于全人类的。她把来之不易的成果无偿地奉献科学事业。高尚情操,让人肃然起敬。
一九一一年,卢瑟福正式提出原子的核式结构模型后,他的学生玻尔发现,这个模型与氢光亦的实验事实不符。在尊重老师与科学之间,玻尔选择了后者,得到了发展。
“社会生产的需要,对科学的推动力比十所大学来得更大。十八世纪英国产业革命需要巨大的动力,瓦特顺应社会发展,改进蒸汽机,使人类进入蒸汽机时代。十九世纪中叶,人类对电的需要日渐迫切,法拉第硬是找到电磁感应原理,使人类进入电所时代。二十世纪,人类能源问题又亟待解决,核电站便在好多国家建起。现在新技术革命的挑战,祖国社会主义建设需要,就应该是我们选择奋斗目标的前提。
七、结语
本文讲德育,是要“寓于”物理课中,并非参杂,要自然、合体、短小精悍。也并非每节课都要有所寓,但要把“寓”作为教案中一个有机组成部分,通盘考虑,整体安排。
现在,工业文明带来的负面效应,迫使人类重新评价科学技术,因此寓德育于物理教学中,意义重大,不容置疑,应视为一种学术研究。
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