读了雷洪、王伟庆主编得《新课程理念下得初中物理创新教学设计》一文后,我深受启发,知道了物理教学要体现从生活走向物理、从物理走向社会得新理念、新思想、新方法。学生得探究活动由重结果向重过程转化。课堂教学要以人为本,要充分发挥学生得积极性和主动性。
通过学习感受到,转变学生学习中这种被动得学习态度,提倡和发展多样化得学习方式,特别是提倡自主、探究与合作得学习方式,让学生成为学习得主人,使学生得主体意识、能动性、独立性和创造性不断得到发展,发展学生得创新意识和实践能力。教师在探究教学中要立足与培养学生得独立性和自主性,引导他们质疑、调查和探究,学会在实践中学,在合作中学,逐步形成适合于自己得学习策略。
要充分发挥学生得主体作用,教师在教学中就要敢于“放”,让学生动脑、动手、动口、主动积极得学,要充分相信学生得能力。但是,敢“放”并不意味着放任自流,而是科学得引导学生自觉得完成探究活动。当学生在探究中遇到困难时,教师要予以指导。当学生得探究方向偏离探究目标时,教师也要予以指导。作为一名物理教师,如何紧跟时代得步伐,做新课程改革得领跑人呢?这对物理教师素质提出了更高得要求,向传统得教学观、教师观提出了挑战,迫切呼唤教学观念得转变和教师角色得再定位。
20世纪上半年,爱因斯坦用相对论描述了空间和时间的运作方式,玻尔则用量子理论描述了物质的量子特性。20世纪下半叶,物理学家沿着这两大理论指引的道路,展开了对宇宙构造与微观基本粒子的探索。本节就是描述物理学家们关于宇宙结构研究的成果。
对宇宙的认识,是自人类产生以来从未停止的思考。“天似苍穹,笼盖四野”,是国人的总结。直观来看,地在下,天在上,人在天地之间,是基本的人类理解图式。《道德经》讲:域中有四大,道大、天大、地大、人大。其中的道大,是老子对先天地生的神秘宇宙的理解。在实验、测量、计算和严格的推导之前,科学首先是一种视觉活动。科学思想得益于以新的方式“看”事物的能力。那么,对宇宙的看法,经历了一个怎样的过程?
最初的看法是,天与地被一分为二,这种看法在世界各地许多神话中出现。接下来的看法是,地球是宇宙的中心,因为我们感到太阳、月亮和星辰都围绕着我们转。地球是一块圆形的大石头。在毕达哥拉斯、亚里士多德眼中就是如此。
再接下来的看法是,地球不是宇宙的中心,中心是太阳。哥白尼是这一看法的先驱。
人类的看法还在不断的进步,很快,我们发现太阳也不是宇宙的中心,它只是太阳系中一颗普通的恒星,太阳系也不过是不计其数的星系中的一个,相对于更为广阔的银河系,太阳仅是沧海一粟。20世纪30年代,天文学家对星云进行精确测量后发现,银河系本身也只是众多星系中的一颗尘埃。
从太空轨道上哈勃望远镜传送回来的照片上,我们看到了一张布满黑点的照片,那每一个黑点都是一个星系,每一个星系都存在有无数个像太阳一样的恒星,每个恒星周围都有行星围绕。
这片无边无际的宇宙空间,并非一马平川,而是弯曲的,就像波浪起伏的海绵一样。望着这片无边无际的大海,我们目前所知道的的是,这个布满星系、充满弹性的浩瀚宇宙是大约150亿年前,由一个极热极密的小星云演化而来的。它诞生时,就像一个乒乓球,大爆炸后一直膨胀,并且到今天还处在不断膨胀之中,未来是什么样子,现在还不得而知。
佛经讲:一花一世界,一叶一菩提。此言是说,宇宙的奥妙,都藏在一朵寻常的花中。以此观点,一个原子就是一个宇宙,一个星体也是一个宇宙。从上文所描述的我们对宇宙结构的看法的演变过程中可以知道,由原子构成分子,由分子构成物质,由物质构成星体,由星体构成星系,由星系构成星团,由星团构成宏观宇宙。宇宙结构的这种层次性,使我们从地球中心的狭隘认知中走出来,开始真正体会“一花一世界”所深藏的妙义。
从地球向外空扩展,宇宙的天体系统分别是地月系、太阳系、银河系、河外星系以及由星系构成的星团。恒星和星云是最基本的天体。太阳系中共有8大行星(原来构成9大行星的冥王星已经降为矮行星),除水星和金星外,其他行星都有卫星绕转。地球有一个卫星:月球;土星卫星最多,已经确认的有17颗。行星、小行星、彗星、流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。整个太阳系的直径约为120亿千米。
太阳系外,大约有2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成银河系,银行系的直径约为10万光年,位于银河系的太阳距离银河系的中心约3万光年。银河系之外,还有更广阔的天际,现已观测到类似于银河系的天体约10亿个。
而由这些巨大星系构成的星团,现已发现有上万个。每一个星团约有万余个星系,直径达上千万光年。由若干星团构成的天体叫超星系团,其直径可达数亿光年。
目前,人类天文观测范围已经拓展到200亿光年的广阔空间,它称为总星系。时间尺度不断扩展,是我们对所观察到的宇宙结构的总印象,宇宙到底有多大?我们现在还不清楚。科学家们认为,宇宙还处在不断的膨胀之中,形象的说,宇宙正处在少年时期……由此看来,我们人类在宇宙之中,只能算是微尘当中的微尘,渺小到可以忽略不计。那么,我们还有什么理由不珍惜自己那眨眼即逝的生命呢?
好久没读教育经典。偶然在书架上发现一本尘封已久的书籍,拿来或粗或细的阅读,却也能或多或少的明悟书中的道理,结合实际谈谈自己的感受。这是一本由北京师范大学出版的书,名叫《物理教育通论》,分为十八个章节阐述了作者在物理教育方面的研究成果。我个人比较关注的是前面部分章节内容。
自古以来,人们在教学实践中都在探讨学习问题。早在纪元前的春秋战国时期,我国古代学者如孔子、荀子等就探讨过学与教的规律,形成了一定的学习理论。后来,西方心理学家纷纷以动物或人为对象,探讨学习过程,发现了一些学习的规律与特点,从而各树一帜,自成流派,创立了多种学习理论。书中对“学习”进行了最一般的定义——主体在生活过程中与环境相互作用获得个体经验而产生的行为比较持久变化的过程。上述是一个广义的学习定义,教育情境中的学习与它不完全相同。教育是有目的、有计划的`,它是按照教育目标来改变学生心理和行为的过程。因此,教育情境中的学习可以定义为:凭借经验产生的、按照教育目标要求的比较持久的能力或倾向的变化。其实,通俗来讲,就是学生在教师的组织指导下,有目的、有计划、有组织地掌握知识、发展能力、形成技能技巧以及培养正确世界观的过程。
书中还介绍了学习的分类:美国的布鲁姆、奥苏泊尔、苏联的彼得罗夫、我国的潘菽等都对学习进行了各种分类,结合中学物理的学习特点和我国的实际情况,可把中学物理的学习分为以下几种:
1.物理知识的学习:指对物理学系统知识的学习,并了解其实际应用。
2.物理技能的学习:主要是物理实验的操作技能。
3.能力发展的学习:主要指观察能力、实验能力、思维能力、运用物理知识解决实际问题的能力等。
4.物理学方法的学习:主要指观察方法、实验方法、理想化方法、物理模型方法、等效方法、类比方法、数学方法、美学方法等。
5.科学态度的学习:主要指尊重事实、严肃认真、实事求是、按科学规律办事的态度。另外还有爱国主义和辩证唯物主义思想等方面的学习。
学习理论是物理学的基础。学习理论为我们提供了可行的起点,从而发现一般的教学原理。故此,书中接着介绍了古今中西的代表性的学习理论。中国可以说是学习心理学思想的发源地。远在纪元前的春秋战国时期,诸子百家形成了较系统和完整的理论流派,其代表人物是孔子。孔子在长期的教学教育实践中提出了许多学习理论。他认为,学习是获得知识、提高能力、培养道德的重要途径。学习的心理条件有:“志”和“信”的学习信念、动机;“好”与“乐”的学习兴趣、爱好;“学贵有恒”的学习毅力,“不耻下问”的学习态度等。总结的学习方法有:以学为主,学、思、习、行相结合;学而时习、温故知新;多闻、多问、多见、多识;举一反三,闻一知十;从博返约,一以贯之;告知往来,叩其两端;先做好学习准备。每天检查学习结果等。美国著名的认知心理学家布鲁纳提出了发现学习理论,他认为,所谓发现学习,就是让学生独立思考,改组材料,自行发现知识,掌握原理原则。发现学习理论结合中学生物理的学习,其学习过程可分为以下五个过程:掌握学习课题,提出假说,推敲假说,验证假说,发现与归纳。
从学习理论来讲,学生的一切学习心理活动都是以感知觉为先导。可以说,感知是一切物理知识的来源,是认识物理世界的开始,是一切学习心理活动的基础。所谓感知,在心理学上是指感觉和知觉而言。
感觉是人们对当前客观事物个别属性的反映,如学生对物理现象或物理过程中产生的光声、机械运动、温度变化、气体性质等个别属性的反映,就是对这一物理现象或物理过程的感觉活动。知觉是指人对当前客观事物整体及其相互联系的反映,如雷雨天、观察者通过眼看到闪光、耳朵听到雷声就可形成这是大气中放电现象的概念。学生学习物理过程中的感知活动有一定的规律和特点,教学中遵循这些规律,有利于提高感知的效果,培养感知能力。首先从被感知的物理现象来说,必须达到一定的强度,才能被学生清晰的感知(强度律)。如演示实验中采用大型演示电流计,某些演示实验采用投影仪投影,讲解重点语句时提高声音等。
第二,被感知的对象必须与它的背景有所差异,差异越大,越易感知(差异律)。如采用试管盛水做有关的实验时,试管内的水一般染成红色,以区别试管的玻璃。第三,在静止的背景上恰当地使观察对象呈现着运动的状态,可以增强感知效果(活动律)。
第四,两种不同的对象同时或先后出现,可以增强感知效果(对比律)。如颜色对比,形状对比,声音对比等。第五,凡是空间上接近,时间上连续、形状上相同或颜色上一致的事物易于构成一个系统或一个整体,而为学生清晰感知(组合律)。第六,在学生感知物理现象的过程中,必须注意变换物理现象呈现的形式(变化律)。第七,多种感官同时参加的感知活动的效果好(协同律)。那么根据感知的特点,教师在教学中要把形象与言语结合起来。在学生感知物理现象过程中,引导学生言语参加活动,让学生说出所感知的现象,变化以及作必要的文字记录,都可以达到提高感知的效果。
“物理学是研究物质的基本结构、物质运动和相互作用的基本规律的一门科学。物理学既是一门实验科学,又是一门具有严密逻辑体系和数学表述的理论科学。物理学从早期萌芽到近现代的发展,都以它的丰富的方法论和世界观等充满着哲理的物理思想,影响着人的思想、观点和方法。因此,物理是一门带有方法论性质的科学。”
正是因为物理有着以上的特点,而初中生的思维主要还是感性认知为主,理性认知为辅,基于这两个事实,就决定了物理的教学必须讲科学、讲严谨,讲逻辑。物理概念和规律是物理的严谨性、逻辑性的最基本的体现。否则,学生会出现科学性错误、结论表述不够严谨、过程分析思维混乱没有逻辑性,学生越听越乱,学习教学效率低下,长此以往导致学生养成脱离实际、浮躁不求甚解、生搬硬套的习惯。
“物理概念和规律有以下特点,物理概念和规律是感性和理性的结合,是物理学体系的基础……物理概念和规律的重要性有以下表现,培养能力、开发智力,加深对知识的理解,有助于学生科学素养的培养和提升……物理概念来源于实验和事实,并经过高度概括和抽象的产物。物理概念是人们在分析和观察了一系列事实及实验,抽象概括出了一系列具体现象的共同特征,从共同特征中抓住了其本质特征的基础上建立起来的。”
物理概念是来源于实验和事实,并经过高度概括、抽象的产物。物理概念的建立过程本身就是一个由感性到理性的过程。初中生已经开始以抽象思维和逻辑思维为主要形式,但水平还很低,处于型向理论型过渡的时期,学生对物理概念和规律的理解和应用是学生由感性认知上升为理性认知的必由之路。物理还年反映物理事实的本质,是进入理性认识的第一步,在物理教学中,如果没有建立正确的物理概念,是认识上升到理论阶段,物理事实了解得再多,也是没有作用的。正是由于物理现象的复杂性和物理概念的特殊性、深刻性和抽象性,让学生对物理概念的认识不够深刻,所以教师要采取多种方法引导学生进行分类、比较、综合、归纳、演绎、推理,把本质特性从非本质特性中抽象出来,从而实现从感性到理性的飞跃和升华。
总之,物理概念和规律教学既是物理知识教学的核心内容,也是培养学生思维能力的重要途径。物理概念和规律是物理学体系的基础,在物理教学中,使学生形成物理概念,掌握物理规律是教师的基本任务。
我一直认为,物理和艺术是没有交集的,它们的相碰不过是机缘巧合罢了。而我却没想到,这本书带我走进了一个别样的物理世界和艺术殿堂。
作者施大宁以一种抽象的意识,将每一章的内容用极其生动简略的语言进行概括,例如“硬币的两面”、“持久的革命”等等。作者以艺术的表现形式解释复杂的物理原理,用直观的图片来进一步阐释抽象的道理。
美术画作中有远近事物的区分,因此艺术家对画布上物体的大小就要好好斟酌。在解释这个原理时,书中以著名画家拉斐尔的作品《雅典学院》为例,首先对画中众多人员站位做简单的介绍,然后深入的比较远近人物在位置摆放上的差别。简练的语言,绝妙的图释,让我这个文科生很快理解这种抽象的物理原理。同时也让我明白,一幅看似简单的画里原来深藏玄机,那些生活中我们看似简单的事情,往往蕴含着深刻的科学道理。
施大宁兼以物理学家和艺术家的视角,相互平行的阐述了人类图像建立的发展历程,以及对物质运动的基本形式(时间、空间和光的认识,让普通人也能体会到物理的艺术之美。
这本书使我看到物理与艺术相得益彰的和谐之美。
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