物理课程教育的核心是要学生获取物理知识和实际能力,达到相应的国家对公民素质的基本要求。学习是学生自己获取知识应用知识解决问题的学习活动。物理科学的学习就是这样一个能动的学习过程,在这一过程中,学生描述事物、提出问题、阐明解释,验证这些解释并与其他同学交流这些观点,由此学生们构建起过硬的科学知识体系,用知识解决新的问题,学习怎样清晰的交流并建立起批判的、逻辑的思维技能。
要使学生的物理课程学习达到这一目标即实现课程教学的价值,物理课程评价的过程就显得极为重要。
物理课程评价的目的与功能
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。
⒈诊断性功能
物理课程评价的诊断性功能对教师的教学、学生的学习具有强烈的指导性作用。
⒉调节性功能
在教学过程中进行物理课程评价,其反馈信息不断的对施教者起到一个参考系的作用。通过在教学过程中不断进行物理课程评价,施教者可以在物理课程中对已有的教学方案设计和实施过程不断作出调整,使自己的教学活动更接近学生的实际情况。同时评价的反馈信息对于学生充分利用课程学习以获取知识和能力具有独特的指导作用。
⒊激励和反思功能
⒋鉴定和选拔功能
选拔不同特长的学生按照适合自己的方向发展,正体现了教育的平等。社会发展需要多规格、多层次的人才,公平合理的选拔的选拔人才是社会进步的标志。
课程改革要求我们面对每一个学生,使每一个学生在原有的基础上都得到发展。但这并不意味着我们要否定学生间客观存在的差异,不同的学习基础、不同的学习能力,不同的学习成效是客观存在的。既然学生的学习存在如此多的差异,那么对每个学生的物理学习给予公正的、实事求是的评判是完全必要的,这将帮助学生总结学习活动的成绩,找到差距,为继续发展确定努力的方向。
因此,现代物理课程评价目标就是要突破重接受轻发展、重积累轻创造的评价倾向,使物理教学和学习按照课程改革的要求健康发展。
上帝掷骰子吗?无数科学家为这个问题背后的量子力学痴迷疯狂。如果要评选物理学发展史上最伟大的那些年代,那么20世纪初必然榜上有名,因为它为我们带来了相对论和量子论,并最彻底地推翻和重建了整个物理学体系。
量子力学的发展史是物理学上最激动人心的篇章之一。《上帝掷骰子吗——量子物理史话》这本曹天元所著的科普书籍,则淋漓尽致地将其展现了出来。在这本书里,我们会看到物理大厦在狂风暴雨下轰然坍塌,却又在熊熊烈焰中得到了洗礼和重生。我们会看到最革命的思潮席卷大地,带来了让人惊骇的电闪雷鸣,同时却又展现出震撼人心的美丽。我们会看到科学如何在荆棘和沼泽中艰难地走来,却更加坚定了对胜利的信念。
这本书前半部分的章节讲述了“光的波粒二象性”的确立,直到EPR佯谬和薛定谔的猫出场的那一刻,全书进入了最佳境。作者将科普写得如武侠小说一般跌宕起伏、荡气回肠、精彩绝伦,甚至还有点诗情画意。在作者笔下,那些伟大的科学家不是神人,他们只是普通人,只是一个个为一个问题困惑且强烈想要解决它的有着意志坚定的普通人。“人们在量子这个精灵的带领下一路走来,沿途如行山阴道上,精彩目不暇接,但现在却突然发现自己已经身在白云深处,彷徨不知归路。放眼望去,到处谜雾茫茫,不辨东南西北。”量子论光怪陆离,各种各样的推论无不荒诞。但这些科学家却一个个都具有闯入一毛不拔的未知境地开拓疆土的毅力和勇气。从字里行间,我们可以感受到作者对这些科学家由衷的敬佩和因量子物理的每一个突破而怀有的难以言喻的激动。
读过这本书后,我开始明白,科学乃至社会的进步,是需要不断地跳出狭隘的思维,打破顽固的局势。我们需要拥有科学的精神,去无条件地相信一切看似不可能的东西,去质疑一切看似无懈可击的理论。这就是所谓的“不破不立”。因为回答了一个问题后,等待着我们的不是一劳永逸,而是更多问题的接踵而至。然而正是因为这样,才能让科学散发无限的生机。只有一个永无止境的谜题才能散发永无止境的魅力,因为每一个裂口都是一个新生的机会。
一部科普作品的意义不应单单在于普及科学知识,讲述科学家们的贡献,更大的意义在于激发人们对科学的兴趣,培养科学的态度,同时让人们对那些背后推动人类进步的科学英雄怀以崇高敬意。这是科普书籍的“魂”。《上帝掷骰子吗——量子物理史话》,这本书有“魂”。作者说,他更注重的是精神,是历史,而不是科学。这应该就是他能将这个故事讲述的如此精彩的原因吧。
回到一开始。上帝究竟掷骰子吗?爱因斯坦说,上帝不掷骰子。波尔笑笑说,别去指挥上帝怎么做。而霍金说,根据量子力学的理论,上帝不仅掷骰子,有时还把骰子掷到我们看不到的地方去。这其中的含义,就请你翻开《上帝掷骰子吗——量子物理史话》这本书,自己一探究竟了。
开学第一天,物理学付老师就给我们上了一堂充满魔力的物理课,他接连做了有关力学、声学、光学和电磁学的小实验,使我们大开眼界,仿佛进入了魔法世界,见识到物理学的神奇魅力。
当付老师拿着他的大瓶子小罐子和磁铁、线圈等一大堆东西“整齐”登场的时候,我仿佛看到了哈利波特里面教魔药学的斯内普老师来了,我随即立即集中了注意力。
可付老师可不是斯内普那样刻板和严厉的人,他笑呵呵地开始了他的实验,老师先拿了一个装满了水的小盆,把一个泡沫板放到了水上,把一个前后盖都打开的杯子竖立放到水底,随后,把上盖拧紧,缓慢地提起杯子,在杯子快要出水时,迅速用泡沫板挡住杯子下口,这时,杯子里面有大半杯水,老师把泡沫板和水杯都提出水面,充满魔幻表情地笑着问我们:“如果我此时把泡沫板移开,你们想想看,会怎样?”全班一片寂静,我也很惊讶,想:“这还用说吗,水一定会洒出来,可能还会溅到我身上。”除非,他也会斯内普的“悬浮术”,我紧紧地盯着老师,心中好奇极了,只见老师用手抓住那个杯子,嘴里好像默默念动什么咒语,缓缓地移动泡沫板,我几乎绝望了,条件反射地往后躲,可是,泡沫板随着老师的动作完全移开的'时候,水却没有落下来,天哪!地球没有了吸引力吗?还是老师的确来自魔法学校?!老师此刻仿佛用摄魂取念咒知道了我的想法,用神秘的口吻说:“这不是魔法,而是气压所致。”随后,他又把一根铁丝从水里刺过去,就如同刺果冻一样,我们惊呼了一声,这回一定会水花四溅了吧,但,我们又错了,水纹丝不动,这简直太神奇了!这一定是用了“凝固术”。
老师拿着他神奇的杯子在我们面前走着,我们不可思议地看着这一切,这时,一个声音响起:“老师,这杯子底下怎么有铁丝网啊?”老师狡黠地一笑:“不错呀,这都让你发现了,要是没有这网,大气压可能就撑不住了呀。”我们哈哈大笑,虽然被老师小小地捉弄了,但我感受到物理学如同魔法般令人着迷。
随着下课铃声的响起,一次长达四十五分钟的魔幻之旅结束了,这堂充满魔幻色彩的物理课为我们开启了物理世界的大门。
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