如何在物理课堂教学中激发学生科技创造的兴趣
摘要:在物理教学中激发学生科技创造的兴趣,就要充分利用课堂教学这一主渠道。注重物理知识的实用性,加强实验教学,在教学中引入物理学有关的发展史,激发学生科技创造的信心和兴趣。
关键词:实用性;加强实验;物理学发展史
如今是科技、信息和经济迅猛发展的新时期,国家之间经济的竞争取决于科技的竞争,人才的竞争。在现代科技发展和科技教育中,增强学生的科技意识,物理学科起着至关重要的作用。高中物理教学需要从三个方面着手:教给学生基础的、系统的物理知识,培养学生科学的思维方法和能力,使学生养成科学态度和培养学生美好的情操。这是实现物理教学三维目标的要求,其中后两者能力目标和情感、态度和价值观目标尤为重要,那么,如何在物理教学中激发学生的科技创造兴趣呢?
一、注重物理知识的实用性
物理是一门实用性强且以实验为基础的科学,在教学中教师应结合具体的教学内容,突出知识的实用性,使学生充分认识到科学知识的重要性。
(1)理论联系实际,突出知识的实用性。现行教材、教科书中应用性的生活事例很少,学生在学习新知识时,缺少该环节的思维训练,在问题的应用上,学生仍然习惯于传统的认识经验和思维习惯,学生认为物理就是套用公式的数学运算而已,从而淡化了物理思维的训练,形成学习方法上的思维障碍。因此,教师平时要尽可能多地收集与当前所学理论知识紧密相关的资料,联系社会生活中的物理,并让学生自己搜集资料与同学共享。在课堂讲授中,教师应尽量列举大量与课题相关的生活实例,向学生介绍现代科技知识。比如:在学习“向心力和向心加速度”时,引导学生联想自己平时所看到的赛车赛,选手们在拐弯时身体是怎样倾斜的情景,体会自己在骑车转弯时又是怎样倾斜车身的;赛车时,为什么选手们经常在弯道处翻车;汽车为什么在转弯处应减速慢行等等。这样既可以使学生的视野得以开阔,又可以培养学生的科技意识。
(2)借助媒体资料,宣传知识的实用性。在学习“牛顿运动定律”时,让学生观看我国长征系列是怎样用火箭发射卫星的、“嫦娥二号”探测器成功发射的过程,并指导学生阅读“嫦娥二号”的有关详细资料。在学习人教版新课标教材修选2-1中电磁波和通信技术的时候,播放介绍上海东方明珠电视塔的资料片,让学生了解当今技术对信号的采取、处理与传输如何使我们摆脱了时空的束缚,让古老的神话变为现实。通过对这些科技资料的了解,学生深刻体会到自己当前所学的物理知识与高科技是密切相关的,从而激发学生强烈的求知欲。
二、加强实验教学
物理是一门实验性极强的学科,加强实验教学,有助于培养学生的动手操作的能力、观察思考的能力、分析解决问题的能力及实事求是的科学态度,同时也使学生受到良好的科技意识教育。
(1)教师通过演示实验传授知识。物理学中的许多概念和规律都是从实验中得到的。直观、真实、形象、生动的演示实验把理论和实践结合起来,既能赋予学生一定的感性认识,又能激发学生学习物理的兴趣,深入思考物理问题,从而调动学生物理学习的积极性和主动性。在讲人教版高中物理(必修1)第五章平抛运动的时候,为了使学生更好地理解和掌握这部分知识,我用一个输液器和饮料瓶,经过简单的加工和处理,设计了一个简单的实验装置,在其中装满水,悬挂在贴近黑板的地方,然后,把针头喷射水的轨迹在黑板上画下来。这样,可以形象、直观、方便地演示和探究平抛运动的规律。
(2)学生参与实验获得知识。教师把部分演示实验改成学生上台演示或边讲边实验的形式,给学生提供更多的亲自动手操作机会。让学生亲自动手参与做实验,对所学物理知识就会记得牢,领会得深,用得活。在学生实验的教学中,对于部分实验,教师可以改依照书中实验让学生自己设计实验,然后对实验中出现的问题组织学生认真讨论,分析原因,并找出解决问题的方法。教师根据学生的知识基础,精心设计趣味物理实验。如:“自制钟摆”“喷气火箭”等;开放实验室使学生能够根据自己的兴趣,设计出实验方案,有目的地做一些课外实验;组织学生利用课外活动时间开展科技制作活动:自制门铃、设计家庭电路等。这些活动既培养了学生学习物理的兴趣,实事求是的态度,科学严谨的思维方法,同时也培养学生独立的工作能力和科技创造的兴趣。
三、把物理学的发展史贯穿于物理课堂教学中
物理发展史集中体现了人类探索世界和认识世界的历程,物理知识和理论体系的建立都汇集了许多科学家的思想和研究成果。
(1)引入物理学科的发展历史,培养学生科技创造的信心。把物理学科的发展历史引入教学中,把科技发明对人类社会发展的重大贡献用生动事例展示给学生。了解物理学史,对培养学生实事求是的科学态度和创造力有重要的意义。例如,在物理发展史中,信息技术时代的到来和发展经历了一个逐步的过程。上个世纪20年代,量子力学之后,在物理学家的努力下,通过大量的实验,产生了N型和P型的半导体,这为晶体管的发明奠定了基础。四十年代末,在巴丁、肖克莱、布赖顿等学者的努力下,晶体管问世,使人类开始步入信息时代。60年代集成电路制成,并逐渐以每10年1000倍的速度规模化发展着。20世纪高科技发展的事实证明,重大的创造来源于物理学家的多次实验和探索。教师在实际教学中应该根据具体的教学内容,选用适当的物理学史材料。比如:在讲解“牛顿第一定律”时,从古代希腊的哲学家亚里士多德对力的认识到伽俐略想象的理想实验和推论,再到牛顿第一定律的推出,前后经历两千多年的时间。通过讲解,学生明白,一个理论的建立必须经过无数次的实验并用深刻的理论思维来构建。通过这种方式对学生进行物理学史教育,培养科学创造的信心。
(2)通过展示科技领域的巨大成就,培养学生的科技意识。
在教学中,不失时机地给学生介绍我国在高科技领域中的巨大成就,使学生详细了解科学家们对科学的态度,研究科学的方法以及他们对科学的热爱。同时也懂得了科技对提高人民生活水平重要性,从而树立起民族的自尊心和自信心,并从中受到良好的科技教育。例如,通过展示我国“嫦娥绕月”工程的图片,介绍我国航天技术的发展。展示我国核电站的图片,了解核能的利用。
作为物理教师,培养学生的科技创造的兴趣,必须抓住时机,充分发挥物理学科本身的优势,在物理教学的实践中大胆创新,使物理学科的教学充满特色,使学生受到良好的科技教育,为社会培养大批科技创造人才。
(邳州市新城中学)