張登玉+梁儷瓊+許成科+陳麗
學(xué)生的知識(shí)來(lái)源主要是課堂教學(xué)。課堂教學(xué)質(zhì)量的高低,對(duì)于為祖國(guó)早出人才、快出人才、培養(yǎng)高質(zhì)量的人才關(guān)系重大。要提高教學(xué)質(zhì)量,很重要的一點(diǎn)也是最起碼的一點(diǎn)就是要提高學(xué)生聽(tīng)課的興趣。興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)中一個(gè)極重要的心理因素,從心理學(xué)觀點(diǎn)看,只有引起學(xué)生興趣的事物,才能使其注意并產(chǎn)生記憶。教學(xué)作為一門(mén)藝術(shù),其核心問(wèn)題是激發(fā)起學(xué)生的強(qiáng)烈興趣,否則將是教學(xué)的失敗。愛(ài)因斯坦說(shuō)得好:“興趣是最好的老師。”興趣對(duì)學(xué)生主動(dòng)地去獵取知識(shí),獲得優(yōu)良成績(jī),以至將來(lái)在科學(xué)上取得成就,都是一個(gè)重要的推動(dòng)力量。但學(xué)生對(duì)某門(mén)課程的學(xué)習(xí)興趣,不是天生的,也不會(huì)自發(fā)產(chǎn)生,教師必須在教學(xué)過(guò)程中設(shè)法培養(yǎng)。教師在課堂教學(xué)中要始終有積極的情感,因?yàn)榻處熐榫w飽滿、精神抖擻,便會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的感染力,喚起學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的情感體驗(yàn),使學(xué)生的注意力高度集中,在頭腦中形成有感情色彩的記憶印象,在愉快的氣氛中對(duì)物理產(chǎn)生興趣。
提高學(xué)生聽(tīng)課興趣主要應(yīng)注重以下五個(gè)方面:
一、善于提問(wèn)
講授平均速度和即時(shí)速度時(shí),可引入“烏龜與兔子賽跑”的故事:烏龜比兔子先跑到山頭,可見(jiàn)烏龜比兔子的平均速度大,可是大家都知道兔子比烏龜跑得快。由此可見(jiàn),用平均速度描述兩者的快慢是粗略的、不準(zhǔn)確的,要精確描述物理運(yùn)動(dòng)快慢,也就是物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間間隔盡可能取短一些,從而引出即時(shí)速度的概念。
又如在介紹激光的應(yīng)用時(shí),可向?qū)W生提問(wèn):“在哪部電影中利用激光做成了武器(《珊瑚島上的死光》),哪部電影提到了激光在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用(《人到中年》),它用到了激光的哪些特性?”接著要學(xué)生舉出一些例子,教學(xué)中激發(fā)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,是啟發(fā)學(xué)生思考而提出問(wèn)題的原動(dòng)力之一。物理課上豐富多彩的實(shí)驗(yàn)演示、教學(xué)活動(dòng)、驗(yàn)證定律或習(xí)題求解,都可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我們可以幫助學(xué)生構(gòu)成新的物理知識(shí)的框架,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)尋找問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生探索解決問(wèn)題的興趣。講授“自由落體運(yùn)動(dòng)”中影響物體下落快慢的因素時(shí),一般都會(huì)認(rèn)為物體越重下落越快。我們可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn),先用兩支大小不同的粉筆從相同高處落到講臺(tái)上,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)
兩支粉筆是同時(shí)落在講臺(tái)上,用事實(shí)糾正了通常的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。當(dāng)然,物體下落的快慢與物體的重量無(wú)關(guān),結(jié)論是在無(wú)阻力(真空)情況下得出的。
二、重視演示實(shí)驗(yàn)
物理是實(shí)驗(yàn)學(xué)科。首先,教學(xué)中一定要做好教材中所有的演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解物理概念,掌握物理規(guī)律,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次,可設(shè)計(jì)一些趣味實(shí)驗(yàn),因?yàn)榘俾劜蝗缫灰?jiàn),百見(jiàn)不如一做。教師應(yīng)盡量創(chuàng)造條件,讓學(xué)生親自去做實(shí)驗(yàn),同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì),獨(dú)立完成教材中介紹的家庭實(shí)驗(yàn)和小實(shí)驗(yàn),這樣可使學(xué)生感覺(jué)物理就在我們身邊,日常生活離不開(kāi)物理。
為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的欲望,教師必須充分發(fā)揮課堂演示實(shí)驗(yàn)的作用。對(duì)初中學(xué)生,特別要注意實(shí)驗(yàn)形象、鮮明和生動(dòng)。
例如講“電現(xiàn)象”時(shí),老師可以事先準(zhǔn)備好已帶電的泡沫塑料塊,走進(jìn)教室后將它放置一同學(xué)頭上使其“怒發(fā)沖冠”,一定能很快吸引學(xué)生,他們肯定有興趣了解“這是為什么”。做電路實(shí)驗(yàn)時(shí),最好用大型的示教板,顯得直觀鮮明。再以“沸騰概念”教學(xué)為例,對(duì)于水燒開(kāi)的過(guò)程,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生觀察水開(kāi)的全過(guò)程:“加熱前有無(wú)氣泡?加熱過(guò)程中氣泡的部位如何?氣泡怎么變化?劇烈程度如何?溫度是否繼續(xù)上升?”
在講解“內(nèi)能的利用和熱機(jī)”時(shí),演示用液化氣電子點(diǎn)火槍和膠卷暗盒制作的電子槍。盒內(nèi)滴有少量的乙醚或酒精。蓋好暗盒,點(diǎn)火時(shí)暗盒飛出,并發(fā)出震耳的響聲,大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果也會(huì)非常好。教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該使學(xué)生盡可能多地獲得成功體驗(yàn),這些成功體驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的鼓勵(lì),它使學(xué)生獲得一種滿足感,并進(jìn)一步對(duì)物理產(chǎn)生持續(xù)的興趣。
三、注重實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)探究可使學(xué)生從自己探索和驗(yàn)證過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,把學(xué)習(xí)知識(shí)過(guò)程變成模擬發(fā)現(xiàn)過(guò)程。
例如,高中“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”,為了揭示電與磁的關(guān)系,可以讓學(xué)生分組做六個(gè)實(shí)驗(yàn):
(1)磁鐵不動(dòng)而線框運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流;
(2)線框不動(dòng),磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流;
(3)磁鐵和線框一同運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有電流;
(4)整個(gè)線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有感應(yīng)電流;
(5)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí),靜止的線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流;
(6)線框的四邊在磁場(chǎng)之外(四邊所處磁場(chǎng)可認(rèn)為為零),線框里磁場(chǎng)發(fā)生變化,仍可在靜止的線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
從前三個(gè)實(shí)驗(yàn)得出線框和磁場(chǎng)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)才有感應(yīng)電流。第四個(gè)實(shí)驗(yàn)觀察到整個(gè)外線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有感應(yīng)電流,但在外線框運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊緣時(shí),線框里的磁場(chǎng)發(fā)生了變化,又產(chǎn)生了感應(yīng)電流。因此,根據(jù)現(xiàn)象觀察和分析推理,得出磁場(chǎng)變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因,而不一定要求線框和磁場(chǎng)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。第五個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明前面的結(jié)論是正確的。第六個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明只要磁場(chǎng)發(fā)生變化,就能使磁場(chǎng)外線框產(chǎn)生電流。
四、適當(dāng)穿插科學(xué)家事跡和科學(xué)史典故
麥克斯韋電磁理論是一個(gè)重要內(nèi)容。把電磁理論的建立和麥克斯韋的治學(xué)態(tài)度及其為科學(xué)獻(xiàn)身的精神結(jié)合起來(lái)講,效果較好。麥克斯韋電磁理論的建立,很重要的一步是位移電流概念的引出,而位移電流概念是麥克斯韋研究電容器充電放電時(shí)傳導(dǎo)電流不連續(xù)性提出的。麥克斯韋在深入研究法拉第電磁感應(yīng)定律之后引進(jìn)了渦旋電場(chǎng)概念,即變化的磁場(chǎng)激發(fā)出渦旋電場(chǎng),他認(rèn)為必然會(huì)有相反的過(guò)程存在,即變化的電場(chǎng)要激發(fā)起渦旋的磁場(chǎng)。向?qū)W生強(qiáng)調(diào)指出麥克斯韋的成功說(shuō)明了科學(xué)的機(jī)遇只屬于有準(zhǔn)備的頭腦。
還可向?qū)W生介紹麥克斯韋雖對(duì)物理學(xué)做出了巨大貢獻(xiàn),但是他的理論不為當(dāng)代人所認(rèn)識(shí)和理解。他晚年潦倒,妻子多病,但他堅(jiān)持宣傳自己發(fā)現(xiàn)的真理。他有時(shí)講演受到冷落,最少只有兩個(gè)人聽(tīng)他講大課,一個(gè)是美國(guó)的研究生,一個(gè)是后來(lái)電子管的發(fā)明人佛萊明,而體弱多病的麥克斯韋仍精神抖擻宣講他的電磁場(chǎng)理論。麥克斯韋終年只有四十九歲。
我們把麥克斯韋的事跡與電磁理論結(jié)合起來(lái)講,學(xué)生們感到電磁理論不再是枯燥的數(shù)學(xué)公式,而是有血有肉似乎可以捉摸到的東西。學(xué)生們不但學(xué)到了具體的麥克斯韋電磁理論,更重要的是從麥克斯韋為科學(xué)獻(xiàn)身的精神里受到啟發(fā)和鼓舞。從效果上看,我們覺(jué)得適當(dāng)引進(jìn)一些科學(xué)家的事跡是必要的。
科學(xué)史典故的講述,可以激發(fā)學(xué)生求知的欲望。學(xué)生的求知欲提高了,對(duì)聽(tīng)課也就會(huì)感到有興趣。
講授“狹義相對(duì)論”這一章節(jié)時(shí),可向?qū)W生介紹一段1899年除夕之夜歐洲著名科學(xué)家新年聚餐會(huì)的軼事。大會(huì)主席開(kāi)爾文(絕對(duì)溫標(biāo)確立者)發(fā)表新年賀詞時(shí)說(shuō):“19世紀(jì)已將物理學(xué)大廈全部建成,今后物理學(xué)家的任務(wù)是修飾完美這座大廈了……”但他接著謹(jǐn)慎地指出:“在物理學(xué)的天邊仍有兩朵小小的令人不安的烏云,一朵是熱輻射紫外災(zāi)難,一朵是邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)?!睂W(xué)生聽(tīng)了以后,自然想知道一下“烏云”到底是怎么回事?
作為物理教師,我們除了有較扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)外,還應(yīng)懂得一些天文、地理、生物、歷史、文學(xué)、教育學(xué)等方面的知識(shí)。
我們?cè)谥v授“變化磁場(chǎng)產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)”時(shí)舉了我國(guó)古代沈括所著《夢(mèng)溪筆談》中的一個(gè)例子,書(shū)中記錄了一次關(guān)于雷暴的神奇故事,大意是:一次雷暴(球形閃電)在室內(nèi)發(fā)生,當(dāng)時(shí)墻上掛了一把寶刀,閃電之后發(fā)現(xiàn)堅(jiān)硬的鋼刀被化成鐵水流出,然而木制的刀鞘卻完整無(wú)損。一般用火燒東西都是先燒著物體的外表后燒著里面,當(dāng)時(shí)人們對(duì)此感到十分驚駭,但卻無(wú)法解釋。當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生極大興趣時(shí)再引導(dǎo)他們進(jìn)行分析:發(fā)生閃電時(shí)空間出現(xiàn)高頻變化的電磁場(chǎng),必然在金屬的寶刀上產(chǎn)生很強(qiáng)的渦流發(fā)熱致使寶刀熔化成鐵水,而木制刀鞘電阻很大,雖然也處在高頻變化的電磁場(chǎng)中,但感應(yīng)出的渦流卻十分微弱,故安然無(wú)恙。我們進(jìn)一步提到近代的高頻感應(yīng)冶金爐與此出于同一原理,學(xué)生們便恍然大悟。
五、讓學(xué)生思考一些容易混淆的問(wèn)題
在講授“電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律”這一章時(shí),我們提出這樣一個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生思考:有一銅圓盤(pán),它在均勻的磁場(chǎng)B中以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤(pán)半徑為R。如果用兩個(gè)電刷分別與圓盤(pán)中心O和其邊緣一點(diǎn)A相連接,那么就構(gòu)成一臺(tái)簡(jiǎn)易的發(fā)電機(jī),求它產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)?這本來(lái)是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的問(wèn)題。我們可以把圓盤(pán)想象為無(wú)數(shù)條類(lèi)似于OA的銅棒并聯(lián)而成,所以所求的電動(dòng)勢(shì)就等于每一根類(lèi)似于OA的棒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。容易求出這個(gè)電動(dòng)勢(shì)為(BωR2)÷2。但是,如果換個(gè)角度,從法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)看這個(gè)問(wèn)題,就得出不同的計(jì)算結(jié)果。因?yàn)殂~盤(pán)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,穿過(guò)它的磁通量πR2B始終沒(méi)有發(fā)生改變,所以銅盤(pán)上的感生電動(dòng)勢(shì)就應(yīng)該為零。為什么出現(xiàn)如此矛盾的結(jié)果?學(xué)生對(duì)這類(lèi)問(wèn)題比較感興趣,他們會(huì)認(rèn)真思考、互相討論、各抒己見(jiàn),課余還到圖書(shū)館查找資料。通過(guò)解答這個(gè)問(wèn)題,學(xué)生們不僅掌握電動(dòng)勢(shì)等基本概念,對(duì)電磁感應(yīng)定律也會(huì)有新的認(rèn)識(shí)。實(shí)踐證明:結(jié)合教材提出一些容易混淆的問(wèn)題讓學(xué)生思考,既提高了學(xué)生聽(tīng)課的興趣,也提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
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