培养学生学习物理的兴趣

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  物理学方法论是自然科学方法论的一个分支,它是用唯物辩证法为指导对物理学的研究方法进行研究的有关理论,主要探讨了用什么方法去研究物理现象、怎样描述物理现象、如何探讨并总结归纳物理规律等。
  按照新的教学思想,学生必须学习这门学科的基本结构,即基础知识、基本原理和规律及研究这门学科的基本方法。这两大部分中,后者的价值并不小于前者。从某种意义上讲,知识是客观存在的、不变的,而方法则是灵活的、活跃的、富有创造性的。伽利略已死去三百多年,他所发现的自由落体规律在物理学知识的长河中所占比例愈来愈小,但他研究问题所创造的一套科学方法却不断为后人所继承、发扬,创造了比自由落体规律高出千百倍的财富。实践证明,如果仅仅让学生学会了自由落体规律,他们当不了科学家,但是,如果掌握了伽利略研究问题的方法,那他们将受益终身。
  学习方法论,有利于尽快培养创造性人才。因为学习方法论可以使人们掌握正确的思想方法和工作方法,提高科学素养和科学鉴识力,指导学生进行创造性的研究工作。实践证明,知识愈丰富,方法论的思想愈新颖,而正确的方法又可以加快人们掌握更多的知识,所以有人说,正确的方法是科学之魂。对青年学生来讲,在学习阶段较早地接受方法论的指导,无疑会大大地缩短他们参加工作后凭借个人经验而漫无边际摸索的阶段,有利于青年学生充分利用富有创造力的青年时期。因此,现在世界各国都把方法论的研究提到空前的高度,美国麻省理工学院为学生专门增设了方法论这一专门课程,我国1978年在制定1978-1985年八年全国科技规划时,“自然科学史和科学方法论”被列为重点研究项目之一。南京大学为学生开设了科研方法论选修课。上海和四路小学为学生开设了创造技法课,从小培养学生掌握研究问题的方法,这都是有远见的做法。
  一、拓宽学生的知识面,培养学生广泛的兴趣
  丰富的知识是培养学生“创新”能力的基础,广泛的兴趣是培养学生“创新”能力的动力。为提高学生学习物理的兴趣,教师在课堂上应经常介绍一些科学家成功的轶事,使学生了解科学家成功的艰难和喜悦,并在课外能学习科学家的探索精神,进行研究性学习。针对物理与实际生活联系十分密切的特点,教师根据学生已学的知识,结合相关学科知识,提出一些不同的主题,激发学生选题的兴趣,吸引学生申报不同主题下的相关内容,例如:“电在你家中”“菜刀中的力学知识”“自行车中的物理原理”等,这既拓宽了学生知识面,又提高了学生的兴趣。高一第一学期在讲完摩擦力的内容后,我就布置了“自行车中的物理原理”这一课题,同时列举了10个小课题,许多学生能够用学过的知识去分析问题,也有部分学生研究自行车的尾灯,有关光的反射、折射等知识的掌握早已超过了课堂上所学的内容,而且,交流之后大家提出的问题又成为下次研究的课题。大教育家孔子说过“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。感兴趣就会不怕艰苦,积极主动地去学习,遇到问题喜欢多问,甚至“打破砂锅问到底”。这样肯去钻研,才会有所创新。
  二、培养学生的求异创新思维能力
  求异,指对知识和技能探求的标新立异,使人有所发现、有所发明、有所创造、有所前进。所以求异思维是一种培养学生开拓和创新精神的思维。意大利杰出的物理学家伽利略在教堂里看见悬挂的吊灯被风吹得左右摇摆。这在别人看来是司空见惯、习以为常的现象,伽利略却对此提出了不同的看法,领悟出“摇摆等时性”的规律。但在以往的教学中,我们往往习惯于给学生一些固定不变的知识及方法,这对“创新”能力的培养是很不利的。教师在教学中要力求摆脱习惯认识的束缚,开拓思路,用一题多解、一解多题等多种形式,引导学生从不同角度、不同思路去思考问题,尽可能提出与众不同的新观点、新思想、新办法。对于学生的设想不管对错,教师都要耐心细致地给予分析,同时要表扬敢于发表自己见解的学生,从而带动其他学生标新立异。如我班有一个学生,高一入学时成绩平平,但为人争强好胜,资质聪颖,就是贪玩,遇到问题总爱提出不同的想法,对此我总耐心分析他想法的正误,引导他找出原因,正确地给予鼓励。高一学期末,他的物理成绩遥遥领先,还在市物理竞赛中获了奖。针对这位同学的情况,我向该同学介绍了中微子的发现过程:物理学家在研究放射性物质的原子核发射电子的过程中,发现了放出一个电子后,原子核失去的质量总是大于电子的质量,虽然差别很小,但与已知的能量守恒定律相矛盾,这令许多科学家束手无策。这时,年轻的物理学家包利大胆提出了一个假说:随着电子一起,有另外的一个粒子也飞离了原子核,是它偷走了原子核的一点点质量。经过二十几年,美国洛斯阿拉莫斯科学小组历尽艰辛,终于找到了它,这时,中微子的假说才被证实。
  三、培养学生的发散思维能力
  发散性思维是一种不依常规、寻求变异、从多方面探求答案的思维形式,也就是一个问题可能有多种答案。以这个问题为中心,从不同角度、不同途径去寻求各种答案。美国心理学家吉尔福认为:“创造力作为一种心理活动,来源于发散思维。”发散性思维是一种高层次的思维方式,是创造性思维的主要形式。其形式并非一朝一夕可以完成,它既需要一个由熟到巧的过程,又需要教师的不断培养。因此,在教学中,在已形成的定式思维的基础上,要注意培养学生的新奇感,多来几个假设,多问几个为什么,提供一题多解、一题多变,达到举一反三、触类旁通之境界。如物理实验中测“金属电阻率”,要测金属导线的横截面积,除了书中方法之外可启发学生思考还有哪些方法可以测量。如电路的设计、黑盒子问题的处理等等,像这样利用开放题培养学生的发散思维是一种行之有效的方法。
  四、培养学生的探索精神
  五、提高学生的实验能力
  学生的创造力,是一种综合素质。学生不但要有创造性思维能力和探索精神,而且要有良好的实验和动手制作能力。很多创造发明都是在反复实验和精心制作以后成功的。传统的教学是教师按书本上讲,学生按书本上做,学生处于被动、模仿的地位。物理学的形成是以实验为基础的,而设计探索性实验可以充分调动学生的学习积极性,使他们在积极、活泼和兴奋的状态中积极思考,实验是培养学生创新意识和创新能力的重要途径。
  六、使学生树立正确的成败观
  在探索创新过程中,人们常会遇到失败,所以要指导学生正确面对失败。介绍科学家伟大发现背后的艰辛,他们在几百次乃至上千次失败中改进摸索再实验。爱迪生说过:“失败是我需要的,它和成功对我一样有价值,只有在我知道一切做不好的方法以后,我才知道做好一切的方法是什么。”一个新的设想在开始时不遇到失败,这种情况是罕见的,发明者和创新者可能会一而再地失败,爱迪生和他的合作者经过试验1600多种不同的灯丝后才找到合格的灯丝。所以,面对失败,要引导学生不急不躁,冷静查找原因,排除故障,才会“拨开乌云见晴天”。
  现代创造学理论告诉我们:人人都有创新的潜能,这种潜能是可以开发和培养的,仅仅是每个人所展现的形态、程度、质量不同而已。只要广大教师努力学习,及时补充新鲜血液,把握创新素质培养目标,充分挖掘创新素材,运用有效的教学方法和手段,一定能培养出大批具有创新能力的人才,以迎接知识经济时代的到来!
  (作者单位 江西省上饶市万年县职业教育中心)
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