书中介绍有关“折射定律”发现的历史故事,以及我从书中领悟到的一些道理。
折射定律是莱顿的力学教授斯涅耳发现的。他从未公布他的发现,但是,惠更斯和伊萨克。沃斯两人声称曾审查过斯涅耳的手稿。他以不方便的形式把折射定律叙述如下:在相同的介质里,入射角和折射角的余割之比总是保持相同的值。由于余割和正弦成反比,这个叙述等价于现代形式就很明显了。迄今就我们所知,斯涅耳没有试图作这个定律的理论推导,但是他用实验验证了它。像在现代书本中看到的那种正弦定律,是笛卡儿于1637年在他的《屈光学》一书中作出的。他没有提到斯涅耳,可能是他自己独立地发现了这个定律。笛卡儿没有做实验,但他从如下的假定理论上推导了这个定律:
(1)光速在较密的介质中较大(现在知道,这是错误的);
(2)在相同介质里,这些速度对各种入射角都有相同的比率;
(3)在折射时,平行于折射面速度分量保持不变(现在知道,这也是错误的)。这些假定不大可能是正确的,这引起了数学家费玛和其他人着手去证明它。费玛从下述假定推出了这个定律,即光以最少的时间从一种介质的某一点传播到另一种介质的某一点,而且在较密的介质中光速较小。
科学就是这样,不断地有人提出质疑,又不断的推动理论的完善和进一步发展,人们总是走在趋近真理的道路上,在这条道路上会有曲折,但整个人类的步伐是不断向前的。折射定律最终的提出者笛卡儿在三个假定理论上推导出了折射定律,但是在他假设的理论里面已经出现了一些问题,虽然得出了符合事实的结论,但是推导过程还是有待商榷的。这个也告诉我们任何一项定律的得出,只有实打实的数学推导或者切身的实验观察、总结和推理得出的结论才更真实更可靠。总之,物理是门讲求严密和严谨的学科,不仅学习物理要如此,对待我们平时的工作和生活更需如此,要不停的鞭策自己认真把每项工作做好,不管是简单的工作还是复杂的工作,都不能掉以轻心、疏忽大意,时时刻刻保持严谨的生活和工作作风。
“物理学是研究物质的基本结构、物质运动和相互作用的基本规律的一门科学。物理学既是一门实验科学,又是一门具有严密逻辑体系和数学表述的理论科学。物理学从早期萌芽到近现代的发展,都以它的丰富的方法论和世界观等充满着哲理的物理思想,影响着人的思想、观点和方法。因此,物理是一门带有方法论性质的科学。”
正是因为物理有着以上的特点,而初中生的思维主要还是感性认知为主,理性认知为辅,基于这两个事实,就决定了物理的教学必须讲科学、讲严谨,讲逻辑。物理概念和规律是物理的严谨性、逻辑性的最基本的体现。否则,学生会出现科学性错误、结论表述不够严谨、过程分析思维混乱没有逻辑性,学生越听越乱,学习教学效率低下,长此以往导致学生养成脱离实际、浮躁不求甚解、生搬硬套的习惯。
“物理概念和规律有以下特点,物理概念和规律是感性和理性的结合,是物理学体系的基础……物理概念和规律的重要性有以下表现,培养能力、开发智力,加深对知识的理解,有助于学生科学素养的培养和提升……物理概念来源于实验和事实,并经过高度概括和抽象的`产物。物理概念是人们在分析和观察了一系列事实及实验,抽象概括出了一系列具体现象的共同特征,从共同特征中抓住了其本质特征的基础上建立起来的。”
物理概念是来源于实验和事实,并经过高度概括、抽象的产物。物理概念的建立过程本身就是一个由感性到理性的过程。初中生已经开始以抽象思维和逻辑思维为主要形式,但水平还很低,处于经验型向理论型过渡的时期,学生对物理概念和规律的理解和应用是学生由感性认知上升为理性认知的必由之路。物理还年反映物理事实的本质,是进入理性认识的第一步,在物理教学中,如果没有建立正确的物理概念,是认识上升到理论阶段,物理事实了解得再多,也是没有作用的。
正是由于物理现象的复杂性和物理概念的特殊性、深刻性和抽象性,让学生对物理概念的认识不够深刻,所以教师要采取多种方法引导学生进行分类、比较、综合、归纳、演绎、推理,把本质特性从非本质特性中抽象出来,从而实现从感性到理性的飞跃和升华。
总之,物理概念和规律教学既是物理知识教学的核心内容,也是培养学生思维能力的重要途径。物理概念和规律是物理学体系的基础,在物理教学中,使学生形成物理概念,掌握物理规律是教师的基本任务。
物理学科是一门综合程度极高得自然学科,它要求物理教师具有丰富得物理知识和相关学科得知识,在专业素养方面成为“一专多能”得复合型人才。新课程对物理教师得知识结构和能力都提出了新得要求,教师要通过不断学习,充实完善自己。随着科技得发展,物理研究得最新成果不断涌现,并不断融入到新教材中。所以,教师要学习这些新知识,完善自己得知识结构;新课程注重物理得教育功能,主张通过物理教育对学生进行素质得培养。但由于长期受应试教育得影响,多数物理教师在人文素养方面普遍缺失,因此,教师要学习人类社会丰富得科学知识,不断提高自己得人文素养;新课程对物理教师还提出了新得能力要求,如要具有与人交往合作得能力、教学研究能力、信息技术与教材得整合能力、课程设计与开发等能力。
在新课程内容框架下,绝大多数教师由于知识得综合性与前瞻性不足,难以独自很好地完成对学生课题得所有指导工作,要求教师之间必须建立起协作得工作思想。从仅仅关注本学科走向关注其他相关学科,从习惯于孤芳自赏到学会欣赏其他教师得工作和能力,从独立完成教学任务到和其他教师一起取长补短。
在新形势下,教师第一次处于被学生选择得地位,必须重新审视自己得知识结构,将终身学习内化为自学行为,时刻保持学习、研究、反思、发现、探究、创新及总结得态度,力求成为一个学识渊博、具有扎实得基础知识和现代化信息素质得教育工作者
好久没读教育经典。偶然在书架上发现一本尘封已久的书籍,拿来或粗或细的阅读,却也能或多或少的明悟书中的道理,结合实际谈谈自己的感受。这是一本由北京师范大学出版的书,名叫《物理教育通论》,分为十八个章节阐述了作者在物理教育方面的研究成果。我个人比较关注的是前面部分章节内容。
自古以来,人们在教学实践中都在探讨学习问题。早在纪元前的春秋战国时期,我国古代学者如孔子、荀子等就探讨过学与教的规律,形成了一定的学习理论。后来,西方心理学家纷纷以动物或人为对象,探讨学习过程,发现了一些学习的规律与特点,从而各树一帜,自成流派,创立了多种学习理论。书中对“学习”进行了最一般的定义——主体在生活过程中与环境相互作用获得个体经验而产生的行为比较持久变化的过程。上述是一个广义的学习定义,教育情境中的学习与它不完全相同。教育是有目的、有计划的`,它是按照教育目标来改变学生心理和行为的过程。因此,教育情境中的学习可以定义为:凭借经验产生的、按照教育目标要求的比较持久的能力或倾向的变化。其实,通俗来讲,就是学生在教师的组织指导下,有目的、有计划、有组织地掌握知识、发展能力、形成技能技巧以及培养正确世界观的过程。
书中还介绍了学习的分类:美国的布鲁姆、奥苏泊尔、苏联的彼得罗夫、我国的潘菽等都对学习进行了各种分类,结合中学物理的学习特点和我国的实际情况,可把中学物理的学习分为以下几种:
1.物理知识的学习:指对物理学系统知识的学习,并了解其实际应用。
2.物理技能的学习:主要是物理实验的操作技能。
3.能力发展的学习:主要指观察能力、实验能力、思维能力、运用物理知识解决实际问题的能力等。
4.物理学方法的学习:主要指观察方法、实验方法、理想化方法、物理模型方法、等效方法、类比方法、数学方法、美学方法等。
5.科学态度的学习:主要指尊重事实、严肃认真、实事求是、按科学规律办事的态度。另外还有爱国主义和辩证唯物主义思想等方面的学习。
学习理论是物理学的基础。学习理论为我们提供了可行的起点,从而发现一般的教学原理。故此,书中接着介绍了古今中西的代表性的学习理论。中国可以说是学习心理学思想的发源地。远在纪元前的春秋战国时期,诸子百家形成了较系统和完整的理论流派,其代表人物是孔子。孔子在长期的教学教育实践中提出了许多学习理论。他认为,学习是获得知识、提高能力、培养道德的重要途径。学习的心理条件有:“志”和“信”的学习信念、动机;“好”与“乐”的学习兴趣、爱好;“学贵有恒”的学习毅力,“不耻下问”的学习态度等。总结的学习方法有:以学为主,学、思、习、行相结合;学而时习、温故知新;多闻、多问、多见、多识;举一反三,闻一知十;从博返约,一以贯之;告知往来,叩其两端;先做好学习准备。每天检查学习结果等。美国著名的认知心理学家布鲁纳提出了发现学习理论,他认为,所谓发现学习,就是让学生独立思考,改组材料,自行发现知识,掌握原理原则。发现学习理论结合中学生物理的学习,其学习过程可分为以下五个过程:掌握学习课题,提出假说,推敲假说,验证假说,发现与归纳。
从学习理论来讲,学生的一切学习心理活动都是以感知觉为先导。可以说,感知是一切物理知识的来源,是认识物理世界的开始,是一切学习心理活动的基础。所谓感知,在心理学上是指感觉和知觉而言。
感觉是人们对当前客观事物个别属性的反映,如学生对物理现象或物理过程中产生的光声、机械运动、温度变化、气体性质等个别属性的反映,就是对这一物理现象或物理过程的感觉活动。知觉是指人对当前客观事物整体及其相互联系的反映,如雷雨天、观察者通过眼看到闪光、耳朵听到雷声就可形成这是大气中放电现象的概念。学生学习物理过程中的感知活动有一定的规律和特点,教学中遵循这些规律,有利于提高感知的效果,培养感知能力。首先从被感知的物理现象来说,必须达到一定的强度,才能被学生清晰的感知(强度律)。如演示实验中采用大型演示电流计,某些演示实验采用投影仪投影,讲解重点语句时提高声音等。
第二,被感知的对象必须与它的背景有所差异,差异越大,越易感知(差异律)。如采用试管盛水做有关的实验时,试管内的水一般染成红色,以区别试管的玻璃。第三,在静止的背景上恰当地使观察对象呈现着运动的状态,可以增强感知效果(活动律)。
第四,两种不同的对象同时或先后出现,可以增强感知效果(对比律)。如颜色对比,形状对比,声音对比等。第五,凡是空间上接近,时间上连续、形状上相同或颜色上一致的事物易于构成一个系统或一个整体,而为学生清晰感知(组合律)。第六,在学生感知物理现象的过程中,必须注意变换物理现象呈现的形式(变化律)。第七,多种感官同时参加的感知活动的效果好(协同律)。那么根据感知的特点,教师在教学中要把形象与言语结合起来。在学生感知物理现象过程中,引导学生言语参加活动,让学生说出所感知的现象,变化以及作必要的文字记录,都可以达到提高感知的效果。
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