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用认识论看物理创新教育——柏燕

作者:  来源:  添加日期:2013年03月26日  点击量:

用认识论看物理创新教育

柏燕        盐城田家炳中学       224001

摘  要:创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。本文将物理学发展中形成的认识论与当前教育改革中所倡导的创新教育相结合,提出培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的关键要素;最后从物理学认识论的角度对素质教育进行初步的概括和总结。

关键词:物理学、认识论、素质教育、创新精神、实践能力。

引言:江泽民同志指出:“创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力”。创新是人类社会发展与进步的永恒主题,是基础教育的重要任务。20世纪物理学被公认为科学易彩时时彩软件发展中一门重要的带头学科。相对论、量子力学等一系列重大突破性成果的取得,充分体现了科学家勇于探索、不畏艰难的精神。了解科学发现复杂、艰难、曲折的过程,对于增强学习研究的毅力、机敏和聪慧,对于打破思维定势、树立创新意识是极其重要的;学习科学家的创造性思维及正确的科学方法,增强科学素质,有利于人们创造潜力的发挥。

培养学生创新精神和实践能力是素质教育着力张扬的基本要义,是素质教育的关键点。物理学作为一门以实验为基础的科学,在培养学生创新精神和实践能力上,有着其他学科不可替代的作用。易彩时时彩软件从物理学的认识论的角度,浅淡物理学在创新教育中的影响。

在物理教学中实施创新教育,首先要解决的问题是教师教育观念转变的问题。教师应该认识到,教育不应该仅仅是训练和灌输的工具,它应该是发展认知的手段。

一、物理教学中学生创新精神的培养

创新是知识经济时代大力弘扬的观念,是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。创新精神在创造过程中表现出来的那种自觉的、勤奋的、实事求是的、不折不挠的、勇于冒险的精神,它包含创造激情、探索欲、求知欲、好奇心、进取心、自信心等心理品质,也包括具有远大的理想、不畏艰险的勇气、锲而不舍的意志等非智力因素。在教学过程中培养学生的创新精神变得尤为重要。

    从400多年前伽利略做简单的力学实验开始,人们便已认识到“物理学首先是一门实验科学”。物理实验作为物理教学的基本手段和内容,有其特殊的教学功能,易彩时时彩软件从演示实验,验证性实验、设计性实验等方面研究在物理教学中,如何培养学生的创新意识?

    一般来说,教师是演示实验的操作者,具有实验主体的主动性,学生是演示实验的观察者,是被动的参与。演示实验大多是探索性实验,教师可用适当的方法引导启发,充分发挥学生的想象能力,让学生探索、研究。演示实验的最终目的是通过演示,引导学生观察想象,并启发思维、分析总结规律。教师进行演示实验可通过二种途径:  一是启发学生提出问题,做出猜想,预想现象发生的过程,再进行实验。比如说,在学习“安培力”时,学生已经认识到通电导线在磁场中受力,教师可以不急于按照课本上的演示实验方案立即演示,把实验结论直接交给学生。而是指出“安培力的方向可能会与哪些因素有关?”从电流方向、磁场方向这几个角度中提出几个相互独立的问题,让学生猜想、讨论。当形成较为一致的意见后,再进行演示实验。二是发现问题、提出解决问题的方案、再观察实验想象。例如演示“磁感线”的实验,很多同学只是看热闹,对铁屑充当什么角色不清楚。易彩时时彩软件可以用设问的方法来解决。首先让学生观察小磁针在磁体周围不同位置静止时的受力指向,但实验后易彩时时彩软件发现由于磁针较大,磁针间不可避免地存在较大的空隙,不能够很好的反映各点的情况,那么有没有方法来解决这个问题?启发学生讨论,得出利用无数个小铁屑在磁场中被磁化,成为无数个紧密放置的小磁针的方法。易彩时时彩软件再用图示的方法将铁屑磁针在磁场中静止时的受力指向情况描绘出来,这便成了磁感线。通过提问、学生讨论猜想,把学生的思维带入主动的探索意识中,起到较明显的作用。

    验证性实验应注意激发学生的实验动机,而不是让学生简单机械地重复实验。有效地提出一些思考性的问题,使学生主动积极地理解实验目的、原理和方法,鼓励学生的实验创意。引导学生思考是否有其他的实验途径和方法。学会用实验去验证已有发现和结论,并有所发展和创新。在进行“探究求合力的方法教学”中,可应用实验验证法探索平行四边形定则。先理论上推导,接着由学生自己设计步骤操作实验,然后验证合力与分力的关系,再由教师进行总结。这样,在获取矢量合成知识的同时,学生学习了实验验证法。

通过演示性实验给学生技能示范,再让学生自己练习操作,经过一定的训练以后,再给出一些小型新课题,使学生实现技能和方法的迁移。在实验设计中,提出问题,引发思考,使学生产生寻找解决问题的欲望,从而创造出解决问题方法。比如在研究“力的分解”时,可设置这样的疑问:放置在水平桌面上的一个沉重的大砝码,用细线把它提起来,用一根线易断,还是用二根线易断?学生肯定会说用一根线易断。但设计的实验结果却完全相反,用一根线可以将砝码稳稳地提起,而用两根同样的细线(两线间有较大的夹角)去提时,线却一下子断了。为什么两根线的效果不如一根线?这种看似有悖于常理的疑点,激发学生去思索,从而闪烁着解决问题的创造性思维的火花。

 当然,学生在实验过程中不可避免地产生失误,经受挫折。但易彩时时彩软件应对失误有正确的认识,从失败中总结经验教训,不断改进,发挥学生的创造性,增强学习毅力从而获得成功,这样将会增加学生学习的乐趣,并得到更多的锻炼。

二.物理教学中学生实践能力的培养

    物理学的一个重要特点就是它与生产、生活实际联系密切,学习物理知识就应该结合实际、解决一些实际问题、培养学生的实践能力。

    物理学科能力在很多方面体现了其他能力的内涵和要求。物理教学的目的和任务可归纳为:传授知识、树立观点、培养能力、训练方法。而首要任务是培养学生的各种能力。比如,观察能力、注意能力、记忆能力、想象能力、思维能力、动手能力、自学能力等等。教师传授知识是培养学生能力的内容和基础,学生在掌握知识的过程中发展能力。

    在诸多能力中思维能力是核心。教师在教学过程中,让学生通过动手动脑动口,不断地开展思维活动,同时不断地对学生进行启发,诱导和训练来逐步提高学生的思维能力。“成功的教学,需要的不是强制,而是激发学生学习兴趣,自觉地启动思维的闸门”。例如学习《机械运动》这一章时,易彩时时彩软件可以首先让学生思考三个问题:平常易彩时时彩软件能不能抓住向自己飞过来的子弹?要随手像抓一只昆虫一样,抓住子弹有没有方法?书中飞行员为什么能顺手抓住一颗子弹?通过设疑,让学生激起兴趣,引发思维,使学生扮演问题探索者的“角色”,真正卷入学习活动之中,达到掌握知识、训练思维能力的目的。

    同样,在进行物理实验时,应注意启发学生多思,对实验过程中存在的问题加以分析和讨论,使思维不断地产生“横向运动”和“纵向运动”,训练和培养学生思维的多面性和灵活性。比如在学习《串联电路和并联电路》时,可设问“100瓦的灯泡亮还是40瓦的灯泡亮?学生肯定会回答100瓦的灯泡亮。把“200伏,100瓦”和“220伏,40瓦”两灯泡并联接入220伏的电源中演示,果然与学生的答案一样。再把这两灯泡改为串联后接入220伏的电源中演示,结果发现,100瓦的灯泡反而比40瓦的灯光暗得多。这一出乎意料的事实使学生展开思维,迫使他们向知识的更深层次进军。

通过对物理学的认识,易彩时时彩软件知道,错误认识既不能忽略,也不能以简单的方法来处理。不能只指出错误所在,就可以认为已清除错误,也不能对错误认识置之不理。应正视错误,使学生在错误结论中进行反思而受到启迪,提高辨别是非的能力。

古人云“授人以鱼不如授之以渔”,作为基础教育的物理学教学,培养学生的自学能力是培养实践能力的又一重要内容。自学能力是一个人获得知识和更新知识的重要能力,也是一个人的一种基本素质。在学习过程中应充分重视并不断培养和增强学生的自学能力,教给学生学习的方法,研究问题和解决问题的方法,增强学生自我获取知识的方法和能力。

    自学能力是对每个人都终身受用的,阅读是提高物理自学能力的重要途径。在培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力时,应从指导学生阅读开始。教师在教学过程中尽量少灌输、多诱导,使教学过程成为学生在教师指导下自己学习和钻研问题的过程。例如在上《电容器的电容》时,教师只需通过演示实验讲清电容C与极板正对面积S的关系,至于与板间距离d、插入电解质的关系以及归纳得出规律,就可以让学生自己通过实验分析比较,归纳和阅读课本后得出结论,然后再由教师进行总结。这样可使学生自己实验、思考、讨论和研究问题,认真钻研教材,从而达到自学的目的。

培养学生的自学能力是物理教学的战略任务之一,而提高阅读能力是培养自学能力的起点。教师在平时的物理教学过程中要充分调动学生阅读课本的积极主动性,加强指导他们阅读课本,让学生在自己的阅读中独立地感知理解教材。通过经常性训练使学生逐步地学会自我学习的方法,研究问题和解决问题的方法,以及不断地提高自我获取知识的能力。

三、物理学的认识论与创新教育

爱因斯坦曾说过:“科学对于人类事物的影响有两种方式,第一种方式是大家都熟知的,科学直接地,并在更大程度上间接地生产出完全改变了人类生活的工具;第二种方式是教育的性质——它作用于心灵。”  只看到物理学通过认识世界而改变世界是不够的,事情还可以反过来说,正是因为物理学不断地改变世界,才能够认识世界。物理学是自然科学的基础,这就决定了物理学在培养学生科学素质方面起着举足轻重的作用。

    物理学的认识论告诉易彩时时彩软件认识具有相对性,认识始于变革。在物理学发展中,人们总是通过发现问题、分析问题、解决问题,再使用越来越强的变革手段制造出新的研究问题来。易彩时时彩软件知道一切真理都是相对的,而非绝对的,一种新的解决问题的方法总是伴随着争论而产生。但这种争论正是科学发展不断进步的动力。在学习研究的过程中遭遇失败是在所难免的,易彩时时彩软件需要的是挑战失败战胜自我的勇气和信心。面对新事物、新问题、新思想、新方法,要培养学生能够自觉、不自觉地主动地做出积极反应,从而培养学生在学习过程中的好奇心、批判性和探索精神。

知识经济时代呼唤素质教育,培养学生的创新精神、研究能力和实践能力是物理学研究的基本目标。21世纪是素质教育的世纪,华夏大地如要重现辉煌,就必须持续创新,其关键在于首先要唤醒学生的创新意识、培养学生的实践能力、提高学生的综合素质。

物理教学应该是一个开放的教学体系,教师要注意物理学发展的最新动态并把它及时地反映在平时的教学之中,如华裔物理学家屡获诺贝尔奖、中国载人航天易彩时时彩软件的重大突破等,这类内容极易激起学生的爱国热情,并能转化成为他们创新活动的动力。物理教学要从课内扩展到课外,从校内扩展到校外,要加强与其他学科的交叉渗透,将一些关系密切的学科内容加以融会贯通,加强学科创新能力之间的有效迁移,以提高学生综合应用知识、创新性地解决实际问题的能力。也就是说,各学科教学之间应加强联系与合作,使学生的创新能力达到整体渐进提高的目的。使学生能够处处感受到创新的气息,以创新的心态去学习和生活。

对物理学的充分认识,有利于培养学生创造性和开放性思维,培养学生探索未知世界的精神、主动求知的精神和创新意识,提高学生的实践能力。素质教育是“三个面向”的需要,易彩时时彩软件应转化教育观念,注意将知识的学习和能力的培养有机结合起来,素质教育也就落到了实处。

 

    参考文献:

    [1]倪光炯、王炎森、钱景华、方小敏编著.改变世界的物理学.复旦大学出版社.1999.第二版,

    [2]吕迎春.物理教学中创新教育的实践与思考.物理通报.2002年第8期.第23~24页.

    [3]徐长祥.浅谈物理演示实验中的素质教育.物理通报.2002年第1.2期.第23~24页.

    [4]吴兆雄,注意思维调控,培养学生创新能力.物理教师.2002年第10期.第14~16页.

    [5]中国教育学会中国高等教育学会编,中国教育改革发展二十年.北京师范大学出版社,1999.第一版.