王憲強
從八年級開始學生要學習一門新的課程,這就是物理,九年級直至高中各年級,將要繼續學習這門課程。實際上物理對我們來說也并不陌生,物理現象、物理規律就發生在我們的身邊,因此,在學習物理時,不但要學習物理知識和技能,還要積極參與科學探究的過程。科學探究既是學生的學習目標,又是重要的學習方式。那么,怎樣在學習物理的過程中開展科學探究呢?
一、聯系實際,激發興趣
物理是一門十分有趣的科學。在我們的日常生活中,時時刻刻都有多種物理現象在發生。如下雨天響雷時,為什么先看到閃電,之后再聽到雷聲?自行車輪胎為什么有凹凸不平的花紋?將筷子斜插入水中,從側面看上去筷子為什么變“彎了”?臺燈為什么能“調光”?將濕衣服放在通風的地方為什么干得快?這些有趣的問題,學習了物理,你都會得到答案。實際上,不只是日常生活離不開物理,現代高新科技,如現代通信、信息技術、航天技術、納米技術等都離不開物理。作為剛剛向物理殿堂邁進的學生,首先需要的是興趣。正如愛因斯坦說過的:興趣是最好的老師。自然界萬事萬物的運動和變化,以及人們創造的一切,都是我們興趣的取之不盡的源泉。讓我們在自己的心靈中點燃起強烈的求知火花,以濃厚的興趣進入物理的大千世界,在學習中體驗自己智慧的力量,體驗探求知識的歡樂。
二、善于觀察,勤于思考
物理是一門以觀察和實驗為基礎的科學。觀察就是利用人的感覺器官,對物理現象(包括實驗現象)的知覺過程。如伽利略通過觀察教堂吊燈的擺動,認識了擺的等時性;奧斯特在實驗中“無意”觀察到電流周圍小磁針的輕微偏轉,發現了電與磁之間的聯系。物理學習中的觀察,包括對物理現象的觀察和對物理實驗的觀察等。如何觀察呢?第一,要有目的的觀察。觀察是為了認識事物和發現規律,因此,不能只憑單純的好奇看“紅花熱鬧”;第二,要認真仔細地觀察。有些物理現象的變化并不十分明顯,只有仔細觀察,才會區分出細微的差別;第三,觀察時注意力要集中,不要放過那些稍縱即逝的物理現象。對于物理實驗觀察還要觀察實驗的儀器及儀器是如何放置的、實驗的過程、實驗中發生的現象等。生活中處處有物理,我們不要視而不見,只要我們善于觀察,勤于思考,我們的物理知識就會越來越豐富。
三、勇于實驗,樂于探究
物理實驗是學習物理的基礎,科學探究既是學生的學習目標,又是重要的學習方式。科學探究作為“學習目標”,要求同學們在科學探究中,通過經歷與科學工作者進行科學探究時相似的過程,學習科學探究的方法,發展初步的科學探究能力;形成尊重事實,探究真理的科學態度。科學探究作為“學習方式”,要通過這種參與式的學習活動,學習物理概念和規律,提升技能。因此,在科學探究活動中,同學們一定要積極動手、動腦,克服不愿動手、不敢動手、怕出錯、怕麻煩等心理障礙,主動投入到探究活動中去,通過探究活動體驗成功的愉悅,也就是人們所說的實踐出真知。一位物理學家觀察到小刀碰盤子發聲后,馬上回家實驗,敲盤子聲音連綿不斷,用手一按,聲音停止,但手感覺有點麻。經過反復研究后,高興的說,發聲要緊的是振動,為此,帕斯卡爾11歲寫下論文《論聲音》。我們的同學也應主動去實驗探究。
學習物理,不能僅僅停留在看看想想上面,還必須動手實驗探究,因為只有通過實驗探究,才能證明你的設想是否正確。《新民晚報》曾報道:“上海的信鴿從內蒙古放飛后,歷經20多天,返回上海市區的鴿巢。”信鴿這種驚人的遠距離辨認方向的本領,實在令人驚奇。那么信鴿究竟靠什么辨別方向呢?人們對信鴿有高超的認路本領的原因提出了如下4種猜想:信鴿對地貌地形有極度強的記憶力;信鴿能發射并接收某種超聲波;信鴿能發射并接收某種次聲波;信鴿體內有某種磁性物質,它能借助地磁場辨別方向。人們的猜想是否正確呢?為了驗證人們的猜想,科學家們曾做過這樣一個實驗:把幾百只訓練有素的信鴿分成兩組,在一組信鴿的翅膀各綁一塊小磁鐵,而在另一組信鴿的翅膀下各綁一塊大小相同的銅塊,然后把他們帶到離鴿舍一定距離的地方放飛,結果絕大部分綁銅塊的信鴿飛回鴿舍,而綁著磁鐵的信鴿卻全部飛散了。通過這處實驗,科學家經過分析,得出了答案。相信同學們通過科學家的這個實驗也得出結論。答案很明確。第四個猜想正確。由此可見,科學探究包括一系列的要素:提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集數據、分析與論證、評估、交流與合作等。對同學們來說,探究活動各個環節的難度并不是一樣的。因此,同學們在學習科學探究時要跟學習科學知識時一樣,由簡單到復雜,循序漸進。在學習的最初階段,應選取較簡單的探究活動,隨著學習的深入,再逐步經歷包括所有要素的探究活動。
四、利用教材,廣泛閱讀
翻開每一個科學家成功的奮斗史,都會看到他們“著迷”地讀書的篇章。讀書,首先要認真精讀課本。物理課本是經過很長時間教學實踐后編寫出來的,講述的是本學科最基礎的知識,里面珍藏著“科學巨人們”的智慧成果。閱讀課本時,不能“一目十行”,而要按照老師的指導,非常認真地一個概念一個概念,一個公式一個公式仔細琢磨,反復推敲,消化吸收。
要注意教材的思路,它要說明什么問題,是怎樣說明的。對重點的段落和關鍵的內容,要特別用心細致地閱讀,一字一句地理解。在物理學中要說明一個問題必須應用物理學原理、有事實的根據、用實驗來驗證,要注意領會。對書中的例題,不能只看它如何應用公式,還要看它是怎樣分析問題的,看看自己合上課本后能否重做出來,看看自己還能不能有別的方法去做。在學完每章之后,還應把整章內容做一個小結,把內容整理成有綱目的系統內容,系統地掌握它。還要學習應用課本的知識解釋一些常見現象。不要對課本不讀不看,只是趕著完成作業,這樣是不能學好物理基礎知識的。
除了精讀課本外,同學們還可以廣泛閱讀更多的物理課外書刊。在閱讀中可能會遇到一些自己讀不懂或讀得不大懂的內容。這不要緊,從閱讀中知道有這么一回事,也是有益處的。這種閱讀的主要意義在于開闊眼界,擴充知識面,使自己的思維和想象,在更廣闊的物理世界中翱翔。
五、聯系實際,留心生活
人們的衣食住行、學習及工作中蘊含著許多物理知識,家用電器、廚房、衛浴、給水、排水等設備簡直就像一個科技園。科學技術總是不斷滿足人們的需要,與時俱進,不斷發展。在三百多年前,伽利略發明了第一個氣體溫度計,后來科學家又制成酒精溫度計,現在我們常用的是水銀體溫計。為了抗擊非典我國科學家利用光學熱學等知識,研制成紅外測溫儀,方便實用。你也可以設想,體溫計還能改進嗎?聯系生活學習物理有三方面的重要好處:一是有利于提升學習興趣,增進同學們熱愛自然、熱愛生活的情感;二是便于養成理論聯系實際的優良學風,提升應用物理知識解決實際問題的能力;三是有利于提升同學們的實踐能力和創新能力。中考命題改革已凸顯以生活情境為背景,將所學知識放在具體的生活情境中去考查,這已成為當前命題的熱點和今后重要的發展趨勢。
自然界中存在著無窮的奧妙,科學家是通過科學探究去認識它們的。科學探究對我們學習物理、解決日常生活中的問題是重要的,在學習過程中,大家也應該像科學家那樣,要善于發現問題,大膽提出問題,并根據自己已有的經驗知識,進行猜想假設。為了證實自己的猜想,設計一個實驗或制定一個計劃,進行實驗探究,收集證據,經過分析論證,從而得到結論。實驗探究可以是課內的,也可以是課外的,在家中利用你身邊隨手可得的一些物品同樣可以進行很多的小實驗探究活動。不妨試試,看看利用你身邊的物品,可以做哪些實驗,把你的探究活動記錄下來,可以寫成小論文。也許通過你的小實驗,你還真的能夠有所發明創造呢!