初中物理应该教会孩子什么

2017-12-06 04:31张舒怡
学子·上半月 2017年18期
关键词:物理学家物理学物理

张舒怡

摘要:初中物理是学生接触物理世界的开始,所需要掌握的物理知识比较基础,学生的认知水平也比较有限,但如果我们只教会学生课本知识是远远不够的。

关键词:初中物理;培养学生

物理学是一门研究自然的科学,它的最终目的在于更深层地认识世界,运用物理学知识造福于人类。而初中是我们学生第一次接触物理学的时候,在最初我们就应该以这个目的导向学生进入物理学的世界。

一、培养学生的实验能力

物理最初是通过纯实验和观测来认识和理解这个世界的一些规律的,直到三百多年前,牛顿建立了以微积分为基础的牛顿力学,从而将物理学与数学完美地结合起来,使物理学成为能够定量和精确地描述大自然的科学。

数学无疑很大程度上帮助了我们认识这个世界,但物理学认识世界的方法和数学是完全不一致的,数学是通过严谨的逻辑推算得到精确的结果,而物理学本质上是一门实验的科学,因为在物理学中一个严格的、包罗一切因素的方程是没有办法建立的,我们的数学物理方程也不过是给复杂的物质世界的结构和规律建立模型,从而简化得到解析,但这个解也是有一定程度的近似的。

纵观初中物理,八年级物理中声现象、热现象(物态变化)、光现象、光的折射透镜以及从粒子到宇宙,这些都是纯实验和观测的物理学知识,物理规律都是通过实验得出的。在这部分知识教学中,我们应该突出实验的重要性。在实际教学过程我发现学生这正是学生感兴趣的部分,对自然的好奇是学生与生俱来的,我们要做得是不断地鼓励学生善于观察生活,鼓励学生一有想法就应该用实验来验证,这就需要我们培养学生的实验能力。

初中要培养的学生实验能力,首先是要让学生能够简单地设计实验和绘制实验数据记录表。其次,我们要让学生熟悉常用的实验方法,如控制变量法、转换法、实验+推理(合理外推)法、等效法、替代法、比较法等等, 这往往是我们教学中容易忽略的部分(除了考试经常用到的控制变量法、合理外推法外)。学生往往不能很好地理解这些实验方法,这就需要我们在教学中多举例,形象地让学生理解这些方法,这是学生今后真正设计成功的实验的基础。最后,我们要让学生初步了解误差分析,在初中阶段主要是求平均值来减小误差,误差是物理实验中不可避免的,有时候微小的误差甚至是一个重大突破的起始。

二、培养学生敢于质疑的精神

物理学是一门最需要质疑精神的学科,整个物理学的发展就是一个不断打破旧知的过程,质疑是物理学不断发展的源泉。

爱因斯坦提出相对论以前,在相当长的一段时间里人们都深信牛顿力学的科学性;量子力学的诞生打破了连续性的经典观念;狄拉克方程预言了正电荷的存在;宇称不守恒打破了万物守恒的认知等等。正是科学家对已有认知的质疑,才能提出崭新的甚至是截然不同的观点,这才推动了物理学的发展,使得人类对自然界的探索一步步加深。

初中的学生习惯了遵从老师和课本,遵从权威,认为书本上的知识都是正确的,但在物理这门课程中,初中书本上的知识非常有限。

例如在光现象这一章中,光的直线传播定律告诉我们:光在同种均匀介质中沿直线传播。在大多数情况下的确如此,但当光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的途径而绕到障碍物后面传播(光的衍射)。在学习完光的直线传播以后,我们可以让学生做一下实验让光射向一个针孔、一条狭缝、一根细丝,观察实验结果。初中生很难理解光的波动性,但通过这样的实验推翻了书本知识的权威,可以让学生有信心去挑战权威,以后在生活中遇到了与书本知识不相符合的地方,至少可以留個疑问,去思考去探索,这是科学探究的真正精神。

三、培养学生的爱国情怀

世界上最具影响力的物理学家,包括艾萨克·牛顿、阿尔伯特·爱因斯坦、迈克尔·法拉第、詹姆斯·麦克斯韦等等,他们提出的理论或定律都是我们中学物理所要学习的内容,在这部分物理学的基本定律中,我们很难看到华人的名字。诺贝尔物理奖从1901年开始颁发至今,得奖的华人共有六人,分别是李政道、杨振宁、丁肇中、朱棣文、崔琦和高琨。可见我国在物理学界的地位并不十分显眼,但物理的发展恰恰是国家科技、军事发展的关键,国家的发展需要我们为她培养出更多优秀的物理学家。身为一名物理教师,无论是从事中等教育还是高等教育,我们都应该以此为己任,在教学中培养起学生的爱国情怀,让他们能够为国家、为人民发展我国的物理。今后的每一个物理学家都是诞生在我们的学生当中的,我们更不能放弃任何一个学生。

要培养学生的爱国情怀,首先我们要在教学中告诉学生我国伟大的物理学家做出的贡献。其次,我们自身要关注科技前沿,适时地向学生传递最新的科学咨询,让学生了解我国物理学发展的方向。

初中物理虽然教授的物理知识很基础,学生的认知水平也有限,但丝毫不妨碍我们培养学生的实验能力、质疑精神和爱国情怀,让学生在接触物理的最初就了解物理的精神是要探寻宇宙的未知、造福于全人类,为培养出杰出的物理学家做好准备。endprint

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