寓德育于物理教學中

 

常常是盡管承認“教書育人”,但在授課時怎樣實施,卻被忽視。在教改中,這顯然是個值得注意的問題。下面就自己的一些想法、做法與同仁交流。

一、堅持辯證唯物論主義,培養(yǎng)學生科學世界觀

受力分析是解力學問題的基本功,怎樣進行呢?就思想方法而言,必須堅持“存在是第一性”的原則。否則就會導致無中生有,或反過來的錯誤。比如:一球放在水平地面上,同時又有一個與地面成鈍角的墻擋著,如附圖所示,某學生把重力G分解為Q、R兩分力,并認為Q被墻對球的彈力抵消,余R要使球向右運動,實際球不動。由此問我平行四邊法則在此是否適用?

我反問:你堅持“存在第一性”的原則嗎?既然有力R作用于球,那么施力物體呢?

答:是地球。

問:地球對球作用力的方向哪?

答:豎直向下。

問:球下面還存在什么與之相互作用?學生恍然大悟。我也快慰地笑了。

電荷間、磁體間相互作用,表面上與中介物無關,被稱為超距作用,法拉弟提出電、磁體周圍存在電場、磁場,赫茲實驗證實電磁波的存在,場是物質便毫無問了。焦爾熱功當量擊敗“熱質說”;倫琴堅信有X射線;貝克勒爾照相底片被感光,居里夫婦找到:原子是天然放射線作用結果等等都可作為培養(yǎng)學生科學世界觀的素材。

二、展示研究方法引導學生創(chuàng)新思維

人類認識自然的過程,簡言之:實踐──認識──再實踐,如此反復,不斷加深。物理知識就是長期以來人們從實踐(包括實驗)中總結出來的“認識”,反過來又要指導實踐并經(jīng)受實踐的檢驗。授課時必須重視認識的這個客觀規(guī)律,在講授知識的同時,盡可能展示研究方法,從長遠來說,甚至超過了知識本身。因為老師教學生知識,就數(shù)量而言畢竟有限,而教會方法,以此研究的問題是無限的。

光是什么?科研始于觀察。十七世紀時,根據(jù)人類觀察到的光的行為,有微粒說和波動說。十九世紀時,光的干涉、衍射實驗相繼成功,特別是麥克斯韋用綜合歸納法,從前人成果出發(fā),并引入位移電流,完成了光的電磁理論,光的波動性臻至完備。但二世紀初又發(fā)現(xiàn)光電效應的實驗事實,不僅表明光有粒子性,而且和整個經(jīng)典電磁理論尖銳矛盾。愛因斯坦大膽提出光子說,成功地解釋了光電效應,并為承認光的二象性奠定基礎,最終導致量子力學的建立。

  由上不難看出,科學始于觀察(包括實驗)。為此,巧妙的實驗設計是非常重要的。對實驗結果要善于去偽存真,在敏于發(fā)現(xiàn)新事實、新問題、新規(guī)律。提出假說,不僅要概括已知實驗事實,而且豐富的想象力,認識真理的慧眼是必備的。靈感的萌芽是啟發(fā),莖干是思維、推理,根子是對問題的深思熟慮。當假說解釋不了新實驗事實,就修正,提出新假說,認識就向前一步,經(jīng)過一次又一次發(fā)現(xiàn)、修正,假說就越來越接近“真說”。這就是逐步逼近法。光學如此,其它學科也如此。

三、挖掘德育素材,激發(fā)學生民族自豪感和歷史責任感

我們偉大祖國是一個歷史悠久的文明古國,我們祖先創(chuàng)造了燦爛的科學文化,為世界科技寶庫增添了光彩。殷商甲骨文記有公元前十三世紀的日食,比巴比倫最早的日食記載早六百多年:《竹書紀年》載有三千六百年前的“夜中星隕如雨”,是世界最早的流星雨記錄;世界上第一個記錄哈雷彗星的是《春秋》,比西方早六百多年,《墨經(jīng)》論述杠桿平衡原理、小孔成像、面鏡的觀察研究,在全世界遙遙領先;我國早在紀元前一千年左右,就知道磁石指向的妙法……第一、早最、首創(chuàng),面對祖先的杰出創(chuàng)造,我的民族自豪感激奮不已,廣采博記,薈萃大量資料成冊,適時宜地將這些素材灌注教學中。如講樂音時,講述編鐘的結構和神奇,把學生思路引入聲情并茂、曉之以(物)理的情境中,講舉力時介紹公榆盤“削竹為鵲,成而飛之”的原理,講共振時提及《莊子雜篇?徐無鬼》中調弦的道理,把大家的耳神引入聲歌弦樂的氣氛之中……使教、學雙邊發(fā)生“共鳴”:為祖國而自豪。當我冷峻地感嘆:近代史中記載著帝國主義利用祖先的火藥技術,制成大炮轟開祖國的大門,侵略者利用先輩首創(chuàng)的造紙、印刷術,銘刻踐踏祖國國土的條文,科技落后必遭污辱的道理又激起學生的歷史責任意識。講到新中國重大科技成果時,如數(shù)家珍地列三、四十項,把黨的豐功偉績嵌印在學生心中。三言兩語或潛移默化的方式,把德育溶進去,育人作用不可低估。

四、介紹科學發(fā),展艱難歷程,錘煉學生拼搏意志

法拉弟經(jīng)過整整十年的努力,才發(fā)現(xiàn)了電磁感應原理,從而使人類進入電氣時代;焦爾前后歷經(jīng)四十年,四百多次實驗,才測定出熱功當量,證實“熱質”并不存在,熱是能的一種形式,從而導致建立能的轉化和守恒定律;居里夫婦經(jīng)過四十五個月夜以繼日地辛勤工作,才從含量不足百萬分之一的數(shù)噸瀝青鈾礦中,提煉出一公分氯化鐳;根據(jù)蓋革和馬斯登觀察到的a粒子散射實驗結果,盧瑟福整整經(jīng)過三星期聚精會神的研究、思索,才設想出原子的核式結構模型,又經(jīng)過二年多反復實驗滇密計算才正式移出;坐在光一樣快的車上看周圍世界將怎樣?這個問題從十六歲時就開始折磨愛因斯坦了二十五歲時他才發(fā)表了狹義相對論;阿基米德為了測定皇冠中是否摻入其它金屬,多少天來茶飯無興,如癡如呆,當水的浮力作用引起他的聯(lián)想時,他竟連褲子也忘穿就跑出澡堂,終于總結出阿基米德定律!

舉不勝舉的事實雄辯地說明:“在科學上,沒有平坦的大道,只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人,才有希望達到光輝的頂峰。”“攻城莫畏艱,攻書莫畏難!笔郎蠠o難事,只要肯登攀勝利往往存在于再堅持一下的努力之中。

五、展望物理學新發(fā)展,鼓勵學生勇攀高峰

在講力的概念、種類及受力分析時,簡介已經(jīng)發(fā)現(xiàn)宇宙有四種相互作用,并提出存在第五種相互作用的假說,以及重新紀念愛因斯坦,因為他曾十多年致力于統(tǒng)一場理論,現(xiàn)在已有了弱電統(tǒng)一理論,揭示出弱相互作用和電磁相互作用的內在統(tǒng)一。在講萬有引力時,提及關于萬有引力定律的實驗檢驗,以證明其有效性;在講磁極時,簡介尋求磁單極的工作。講熱核反應時,簡介等離子體的研究;講到層子、膠子時,簡介它們的“禁閉”問題,等等。

這些東西,雖眼下根本涉獵不了,但青年學生有著遠大的未來,是種子萌發(fā)、成才的沃野。有耕耘就會有收獲。陳景潤童年的臨時數(shù)學教師,無意中把世界難題:“哥德巴赫猜想”介紹給一群小學生。誰能想到,正是這粒種子,幾十年后結果出舉世聞名的陳氏定理。

六、列舉名家育行,教育學生做“真人”

經(jīng)典力學奠基人牛頓,被稱為“大科學家”,然而他的后半生,由于墜入唯心主義泥潭,所以幾十年里毫無作為,甚至阻礙了科學發(fā)展,可見科學世界觀多么重要。

二十世紀初,年僅二十五歲的愛因斯坦,突破舊束縛,以創(chuàng)新觀點,建立了“相對論”,驅散了物理學上空的朵朵烏云,使之進入近代物理學階段,成為自然科學的偉大革新家。

在察言觀色教和傳統(tǒng)勢力的白色恐怖下,以日心說為核心的《天體運行論》手稿,哥白尼一直珍藏了三十六年。布魯諾因積極宣傳日心說被活活燒死。伽利略因支持日心說被判終生監(jiān)禁區(qū)。然而,他們獻身科學的精神與日月共存。

居里夫人雖長居法國,但當她歷盡辛苦發(fā)現(xiàn)了一種新元素時,為了紀念他的祖國:波蘭,她起名為“釙”。她的愛國心令人欽佩。居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳后,由于鐳在醫(yī)學上的重要價值,好多人高價買她的專利,可她卻義正嚴辭地回答:科學應該是屬于全人類的。她把來之不易的成果無償?shù)胤瞰I科學事業(yè)。高尚情操,讓人肅然起敬。

一九一一年,盧瑟福正式提出原子的核式結構模型后,他的學生玻爾發(fā)現(xiàn),這個模型與氫光亦的實驗事實不符。在尊重老師與科學之間,玻爾選擇了后者,得到了發(fā)展。

“社會生產(chǎn)的需要,對科學的推動力比十所大學來得更大。十八世紀英國產(chǎn)業(yè)革命需要巨大的動力,瓦特順應社會發(fā)展,改進蒸汽機,使人類進入蒸汽機時代。十九世紀中葉,人類對電的需要日漸迫切,法拉第硬是找到電磁感應原理,使人類進入電所時代。二十世紀,人類能源問題又亟待解決,核電站便在好多國家建起,F(xiàn)在新技術革命的挑戰(zhàn),祖國社會主義建設需要,就應該是我們選擇奮斗目標的前提。

七、結語

本文講德育,是要“寓于”物理課中,并非參雜,要自然、合體、短小精悍。也并非每節(jié)課都要有所寓,但要把“寓”作為教案中一個有機組成部分,通盤考慮,整體安排。

現(xiàn)在,工業(yè)文明帶來的負面效應,迫使人類重新評價科學技術,因此寓德育于物理教學中,意義重大,不容置疑,應視為一種學術研究。


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