赵波
(昆明市第十中学 云南 昆明 650011)
物理学的概念、规律和方法,都来源于人们的生活和生产实践,是人们从大量现象、实验中分析、研究、总结归纳而得到的.物理学的研究成果和研究方法,在自然科学的各个领域和人类生活的方方面面发挥着重要的作用.物理学是一门来源于生活的学问,是一门以实验为基础的科学.新课程明确提出:物理教学要贴近生活,贴近时代,反映社会的进步和科学技术的发展,反映物理学科的发展,让学生感到生活中处处有物理,物理中处处有生活的道理.在近年的高考物理试题中(特别是新课改省份),出现了大量理论联系实际的考题.高考的考查越来越注重贴近生活,关注社会热点和科技发展动态,注重考查学生对实际问题的分析和处理能力.那么,在实际教学中,如何落实新课程理念,使物理教学走向生活,激发学生学习物理的兴趣,培养学生解决实际问题的能力呢?在教学中我们进行了探索.
在传统教学中,教师非常重视物理概念和规律的含义、以及应用(主要是解题),而对知识的来龙去脉、为什么要引入这个概念,谈之甚少甚至只字不提,无意中把物理和实际生活割裂开来.学生虽然记住了概念和规律,却往往知其然而不知其所以然,更谈不上灵活的运用,知识的迁移能力比较弱.学生在学习过程中,只会死记硬背、生搬硬套,而不会针对具体的情境进行分析和讨论,问题情境一旦发生变化就束手无策,使学生觉得物理枯燥、难学,失去了学习物理的兴趣和信心,最终导致学习效果不理想.新课程不仅注重学生知识的获得,而且注重学生在学习过程中技能的培养和情感的体验.因此,如果我们在学习新知识的过程中,适当地建立问题情境,让学生在解决问题过程中完成知识的建构,使学生深刻感受到物理从生活中来,亲身感受到物理有用、有趣,从而激发他们学习物理的兴趣和信心.这样在教学过程中不仅可以发挥学生的主体作用,落实新课程理念,而且能使学生比较牢固地掌握知识点,在完成知识建构的过程中培养了应用物理知识解决实际问题的能力.
例如,在学习速度的概念时,可以先提出一个问题:两位同学,谁跑得快,谁跑得慢,怎么来比较?同学会想到让两位同学跑100 m,看他们所用的时间(位移相同,比较运动的时间);或者让他们跑1 min,看谁跑得远(运动时间相同,比较位移).进一步引导学生思考:如果知道一位同学50 m跑的成绩,知道另一位同学100 m跑的成绩,怎么比较他们运动的快慢(运动时间不同,位移也不同)?引导学生分析:计算他们平均单位时间内的位移,单位时间内位移大,运动快,反之,运动慢,从而引入速度的概念.讲完了速度的概念,老师再进一步引申:有两个水龙头,怎么比较哪个的水流得快?拿两个一模一样的水桶(容积相同),同时接水,看谁先接满(流出的水相同,比较时间),或者用相同的时间,看谁接的水多(时间相同,比较流量).通过这两个实际生活问题的解决,使学生对如何比较快慢的方法得到强化.这样引入不仅使学生深刻领会速度的物理意义,而且还掌握了比较快慢的方法.为学生后面学习另外几个涉及比较快慢的物理量,如加速度、功率、磁通量的变化率做好了方法和能力的铺垫.
在学习受迫振动之前,可以先提出一个问题:荡秋千时,需要一个同学在后面推,怎么推,既省力又能使秋千荡得高?可以让学生亲身体验一下,再引导学生学习和研究其背后的物理知识.
创新实验不仅能培养学生自主探究的能力和合作交流的意识,而且可以使学生深刻体会到运用所学知识解决实际问题的快乐,激发了学生的兴趣,让学生体会到物理中有生活.
创新实验方案设计
例如,如何测定云南大理地区的重力加速度.
重力加速度是物理学中一个重要的参量.地球上各个地区的重力加速度的数值随该地区纬度、海拔以及某些地下资源分布的不同而略有不同.重力加速度的数值在本质上反映了地球引力的强弱.研究重力加速度的分布情形在地球物理学中具有重要意义.你知道大理地区的重力加速度是多少吗?可否运用学过的物理学知识,设计一个测定大理地区的重力加速度实验.
学生自愿报名,组成小组,自行设计实验方案并测定重力加速度.然后各个小组进行交流、讨论.交流的内容有,本组实验方案的原理、方法,实验结果、对实验结果的分析,小组相互提问.
又如,在学习了自由落体运动之后,引导学生思考如何测定人的反应时间,指导学生制作一把“测量反映时间的尺子”.
在学习了牛顿第二定律以后,给学生提出一个小课题:如何确定在平直公路上行驶的汽车是做匀速运动,还是匀变速运动,如果是匀变速直线运动,你能设计一种方案测出汽车的加速度.
学习了平抛物体的运动以后,结合学生的实际生活,可以设计一个课题:上体育课推铅球,推出铅球时,球飞出的方向与水平方向夹角多大,成绩会最好.
在学习了力学知识后,可设计一个实验:如何测定动摩擦因数,等等.
在物理教材中有许多联系实际的例子.很多老师在讲完知识点后,对于知识的应用,只侧重于讲题,而对这些具体知识的应用忽略了.其实这一部分内容往往是学生最感兴趣的内容,讲好这一部分知识,不仅可以拓宽学生的知识,而且可以进一步激发学生学习物理的兴趣,培养利用物理知识解决实际问题的能力.这些实例一般在课后的读一读、做一做、以及课后习题中出现.
例如,在高一物理第一章习题中有一个问题:两个人共提一桶水,手臂的夹角大一些省力,还是小一些省力.老师引导学生分析完这个问题后,进一步提问:家里晾衣绳是拉得紧一些好,还是松一些好?手提包、超市购物袋的带子一般都比较长,这是为什么呢?
高一物理第二章,学习了运动和静止具有相对性后,老师可以介绍电影或电视中的特技.如电视画面在移动,实际摄像时画面并不移动,移动的是摄像机.艺术大师卓别林有一次在拍一艘船在海浪中剧烈摇晃的镜头,实际上拍摄时,船并没有摇动,而是摄影机在左右前后摇晃.讲解相对静止时,可以给学生介绍空中加油技术和航天器的对接技术,让学生体会到高科技中蕴涵的道理.
又如,磁流体发电、电磁流量计等都在课后习题中出现过,而近年来高考试题中也常有涉及.
再如:在学习光的全反射时,介绍在炎热的夏天的柏油马路上,有时从远处看去,路面显得格外明亮光滑,就像用水淋过一样;在学习光的色散时介绍“人造彩虹”,即在一盆清水中斜放一面镜子,反射太阳光,会出现“彩虹”;在学习摩擦起电时,引导学生思考,干燥季节在黑暗中脱下化纤衣服,往往能看到火星闪烁,为什么会出现这种现象?为什么干燥的天气用梳子梳头时,会发现头发会被梳子吸引?在学习了紫外线具有杀菌作用后,可以给学生介绍医院紫外线消毒,饮水机消毒的原理.
学完半衰期后,引导学生阅读课后的阅读材料《如何确定古木的年代》.
这样些例子使学生强烈体会到生活中处处有物理.
在教学过程,结合具体的教学内容,用课堂介绍、专题讲座或者参观访问等形式,向学生介绍物理在实际生活中的应用.如超导现象及应用;现代航空航天技术、信息和通信技术的现状及发展趋势;大规模及超大规模集成电路在社会生产和生活中的应用;激光、激光全息摄影、防伪技术;光纤通信;多普勒效应,超声波测速等等,可以使物理课的教学内容具有时代的气息.
例如,在学习了万有引力定律后,可以在学校开天文图片展览、观看电影《宇宙与人》,到云南天文台参观等.
又如,在讲交变电流的产生后,结合云南的实际向学生介绍云南的水电情况及中国最早的水电站——昆明石龙坝水电站.有条件还可以组织学生实地参观,特别是现在昆明石龙坝水电站由于受到上流水源的侵蚀,水轮机组受到严重破坏,可以激发学生的环保意识.
在介绍了受迫振动、共振以后,可以给学生介绍古代鱼洗,有条件可以组织学生到大理古城杜文秀将军府参观.
在学习了平抛物体的运动以后,给学生介绍1997年柯受良驾车成功飞跃50 m宽的黄河,还可播放柯受良飞跃黄河瞬间的镜头,让学生明白,柯飞的成功,不仅依靠勇气和胆量,事先还经过精密的计算.
物理学史不仅可以使学生了解和体验科学家进行科学研究的过程,体会和感悟物理学研究的思维和方法,以及科学家的不畏艰难为科学献身的精神.如介绍安培专心思考问题把马车的车厢当成了黑板,可以使学生感受科学家忘我的精神.
在学习了自由落体运动和牛顿第一定律后,教师可以就亚里士多德两个错误的观点引导学生如何正确评价亚里士多德,不仅可以使学生进一步了解和认识人类探究自然的过程、方法,而且可以培养学生正确的历史观.实际上,对亚里士多德和伽利略的这两个观点,在高考中曾出现过.
物理学中等效、放大、理想化等思想和方法,也可以启迪学生的思维和智慧.
针对当前社会和科技热点问题,如神州五号、神舟六号、人造太阳、嫦娥一号等热点问题,利用讲座、宣传栏、科技周等形式给学生介绍,不仅可以使学生深刻体会到物理在科技中的力量,而且我国在这些方面成就会使他们深刻感受到祖国的日益强大,激发爱国热情.
物理教学贴近生活,可以使学生深刻感受到物理来源于生活、生活中有物理,让他们喜欢物理,激发他们学习物理的信心和兴趣.只要教师多开动脑筋,坚持不懈,就一定会提高我们的教学,使物理教学走向成功!