【摘 要】物理現象教學為學生創造了探究物理問題的最適宜的物理環境,對培養學生觀察、實驗和思維能力,有至關重要的作用。
【關鍵詞】物理現象教學 觀察 實驗 激發興趣
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)15-0142-01
物理現象教學是物理課堂教學的基礎,在物理教學中占有重要地位。通過對自然的物理現象、生產生活中的物理現象的觀察、實驗,激發學生的興趣,培養學生實事求是的態度。更重要的是通過對物理現象的觀察、分析,概括出物理現象的本質,從中找出物理現象的規律,了解物理現象發生、發展的過程,為進一步思維加工提供了思考的線索和依據,并在此基礎上形成概念和規律。
一 構造現象
現象是本質的必然反映。任何原理描述的都是事物間的相互作用規律,其規律通過彼此間的變化及現象來反映。教學中通過對現象的觀察、感知,分析其原因,挖掘其本質,從而揭示原理內容。讓學生通過現象的直感和分析推理上升到理性認識,加深對概念的理解和應用,有些原理比較抽象,生活中相關的現象又難以看到,教學中應設計相關實驗構造特殊現象讓學生體驗,如,聲音、顏色、形狀、體積、質量、熱量、光電、位置、狀態、動靜、快慢的變化等,或者是通過儀表顯示相關數據的變化。現象的構造必須直觀、生動,具有對比性、可重復性,以簡單易懂為原則,盡可能讓現象直觀反映原理本質。
二 夸大現象
有些變化規律在生活中不易覺察,必須通過專門的方法和儀器來反映。如,物體受彈性力的作用,不論大小均會發生形變,倘力太小或物體具有剛體特性,形變將難以覺察,可以設計實驗通過毛細管來夸大體積的變化或光線偏轉來“放大”。為測定地球的質量密度、萬有引力常量,卡文迪許精心設計實驗方法,用光線的偏轉來“放大”庫侖扭秤的微小偏轉;工業生產和科學實驗中,常將環境變化、某些量的微小變化轉變為電信號,然后予以“放大”以便觀察。
三 量化現象
通過現象來描述的科學規律大多是一種定性的判斷,許多規律需要采集數據,用數據和數學關系來描述,或用圖表來形象地說明。如,歐姆定律、功率公式、焦耳定律、阿基米德原理、動量守恒定律、庫侖定律等。采用數學公式、圖表、圖形等多種形式來量化現象之間的關系,有利于學生更好的理解。因此,通過精確量化相關現象來說明問題,通過多種形式從不同角度來描述原理,對強化教學效果至關重要。而且在教學研究中,一些深層次的規律已經遠離日常生活,只有通過這樣的方式才能挖掘。
四 分析預測的現象
某些規律是理想化的結果,是在實驗基礎上的抽象。由于時間、條件的限制,技術的制約,至多不過是通過具體的精確的實驗操作來逼近,必須以現有實驗事實為根據,充分利用大腦思維,展開想象才能得出正確的結論。或提前做出某種預測,以便指導今后的研究,并盡快找到事實根據,這在科學研究上具有重要意義。如,牛頓第一定律、光線、場與場線、質點、點電荷、絕對黑體、理想氣體等理想化模型的建立;海王星、冥王星未發現前的預測等。科學就是這樣,沒有深刻的邏輯推理和具有開拓性的預測,即便迎面走來,也會擦肩而過,失之交臂,最終也捕捉不到科學的規律。教學實驗引導學生預測,雖然不具備以上重要意義,但這種做法能夠很好地培養學生分析問題的能力,對今后有機會從事科學研究和開展創造性的工作具有十分重要的作用。古人云:“凡事預則立,不預則廢。”因此,教學中要教會學生分析現象、數據,不錯過細微的變化,不放棄一個反常的數據,成功了要確認成功的環境條件、儀器狀態、操作方法,失敗了要分析失敗的原因,如何去克服。只有這樣,才能真正提高學生的動手能力、分析能力和創造能力。
五 比較現象
許多規律的描述都是直接或間接對不同量之間關系的描述,如,相關的力學量、電學量、熱學量、光學量等。因而,實驗設計應盡可能將這些量用比較直觀的現象來反映或直接用儀表來測定,以便學生觀察、比較、分析。通過控制變量或狀態來實驗,若條件允許的話盡可能用多套裝置同時比較,這樣學生觀察一目了然,印象深刻,通過求同比、求異思維,分析、鑒別,得出正確的結論,達爾文的進化論很多都是通過實驗的對比、分析得出的。有比較才能有鑒別,有比較才能真正找到問題的原因和結果。
六 利用生活現象
生活是個大課堂,人類自有史以來的歷史事實,生老病死的自然規律,衣食住行的日常活動均是學習的對象。做個生活中的有心人,善于觀察、善于思考,并能從中獲取收益。為課堂理論教學做好鋪墊,教師更應該根據教學需要向生活學習,將生活中能夠接觸的生活行為習慣、工作方式納入自己的思維體系,作為教學素材,積累以備所需。教學應用時通過引導分析,讓科學走進生活,讓生活走進課堂。
總之,物理現象教學對提高物理課堂教學效果,培養學生觀察、實驗和思維能力是至關重要的,是物理教學中不可或缺的組成部分。
〔責任編輯:李冰〕