利用物理現象培養初中生科學探究的興趣

論文類別:教育學論文 > 教育理論論文
論文標簽:物理教育論文 物理興趣論文
論文作者: 崔漢宏
上傳時間:2008/12/3 13:13:00

  【摘要】文章從論述興趣對一個人事業成功的重要性入手,并結合物理現象對物理探究的重要作用,著重論述物理現象对培養學生科學探究的興趣的重要性,以及如何利用、創設物理情境現象激發、培養学生科學探究的興趣。
  【關鍵詞】物理現象;培养;探究興趣

  愛因斯坦有句名言:“興趣是最好的的老师。”古今中外,凡有成績者無不對自己所從事的事业有著濃厚的興趣,興趣推動著他们孜孜不倦地追求而取得成功。科学家丁肇中用6年時間讀完了別人10年的課程,最後终於發現了“J粒子”,是第三位獲得諾貝爾獎金的華人。記者問他:“你如此刻苦讀書,不覺得很苦很累嗎?”他回答:“不,不,不,一點兒也不,沒有任何人強迫我這樣做,正相反,我覺得很快活。因為有興趣,我急於要探索物質世界的奧秘,比如搞物理實驗,因為有興趣,我可以兩天兩夜,甚至三天三夜呆在實驗室裏,守在仪器旁。我急切地希望发現我要探索的東西。”學生只有對學習感興趣,才能把心理活動指向和集中在學習的對象上,使感知覺活躍,註意力集中,觀察敏銳,記憶持久而準確,思維敏銳而豐富,激發和強化學习的內在動力,從而调動學習的積極性。興趣的形成和家庭教育、教師的教學、周圍環境的影響、學習者有意識的自我培養有關。
    下面主要討論利用物理現象培養初中生的科學探究興趣。在義務教育物理新課標中,科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一。初中生剛開始較系統地學習物理,在物理教學中,引發培養學生的探究兴趣顯得尤為重要。
  一、物理現象是物理探究的源泉
  物理现象是自然界及社會生活、生產中客觀存在且未被加工的與物理學有關的原始现象,是進行物理探究的重要素材。
  楊振寧教授認为:“很多學生在物理學習中形成一種印象,認為物理學就是一些演算。演算是物理學的一部分,但不是最重要的部分,物理學最重要的部分是與現象有关的。絕大部分物理學是從現象中來的,現象是物理學的根源。”由此可見,物理現象对物理學研究起著重要作用,物理現象也是物理探究的源泉。
  二、物理現象對激發学生物理探究的興趣起著重要作用
  在傳統教學中過份強調物理習題教學,而傳統的习題往往與物理現象脫離,使学生滿腦子都是抽象的模型——小球、斜面、光路圖……,使學生感受不到物理現象的真實與鮮活的一面。久而久之,使学生感到物理學就是脫離生活的、抽象的、枯燥無味地分析、運算。脫離現實生活的習題使學生失去學習物理的興趣,也失去了科學探究的興趣。
  要培養學生的科學探究兴趣,就要從學生在生活中所熟悉的現象入手,引發他們提出問題,從而進行科學探究。例如在學習光的折射時,課前先讓學生回家做如下的小實驗:取一只透明玻璃杯盛入一些水,把一支鉛筆斜插入水中,從杯子的側面看上去会看見什麽現象?(鉛筆好象在水面處折斷)。課堂上,教師引導學生分析引起这種變化的條件是什麽?產生這種現象的原因可能是什麽?進而在教師的指導下探究光的折射規律。這樣的小實驗取材方便,學生容易做,有助於激发他們進行科學探究的興趣。通過對物理現象提出的問題進行探究,培养學生保持對未知世界探究的激情和興趣,使學生掌握基本的探究方法,會使學生在今後的學習、工作、生活中終生受益。
  三、如何利用物理現象激發學生的探究興趣
  (一)利用學生周圍常見的物理現象激發學生的探究興趣
  學生周圍常見的物理現象可分為自然現象、社會生活中與物理有關的現象、社会生產中與物理有關的現象等。
  千變萬化的大自然,包含許多物理現象,教師要結合教材內容,有針對性地選择適合學生的年齡特點和知識結构的現象,引發學生的好奇心,開展科學探究活動。例如用雨後天邊出现彩虹的現象,引入光的色散的探究,並且讓學生回家用一塊平面鏡斜插入水中,在陽光下將白光分解成七色光,學生由此原理設計的“平面鏡分解太陽光”的小制作,在惠州市中小學生科技“三小”大賽中榮獲二等獎。
  學生生活中的物理現象是學生能看得見、摸得著、感覺得到的,是學生親身經歷的具體、直觀的活生生的事情。教師要充分挖掘其中的物理問題,引導學生進行科學探究,使學生感到原來物理知识並不是高不可攀、神秘莫測的,而是和我們生活息息相關,原來我們每天就生活在物理學的世界裏。這樣就會打消部分學生對物理的畏惧情緒,增強他們學好物理的信心。例如,夏天從冰箱拿出的一瓶冷飲,過一會,冷飲瓶外會“出汗”,請學生分析其中的原因,由此探究液化發生的條件。再如,夏天在烈日下,站在河邊(海邊)的沙灘上,砂石熱得燙腳,而站在河水(海水)中卻是涼爽的。由此引導學生探究比熱容的有關知識。這些現象,學生根據已有生活經驗,懂得其中的部分道理,但又不準確、不完整,他們有著強烈的欲望想知道其中的究竟,教師可充分順應學生的探究欲望,引導學生開展有關的探究活動。這樣,學生在探究活動中的積極性、主動性大大提高,探究活動的效果更好。
  社會生產活動更是應用物理知識的典範。教師合理選取其中所包含的物理現象,提供給學生作為探究的素材,可以使學生感受到物理學在推動人類文明進程中所起的巨大作用,從而激發學生學習物理的自豪感、責任感、使命感。例如這樣的現象:汽車在松軟的泥土地上會陷進去無法開動,而履帶式推土地、挖掘機卻能在松軟的泥土地上面進行工作。由此讓學生討论其中的原因,進而探究壓強的有關知識。
  教師要结合課程內容,恰當地選擇物理現象,可以充分調動學生开展科學探究活動的積極性,日久天長,則可培養學生的科學探究興趣。
  (二)創設有趣的物理情境現象,激發學生的探究興趣
  在生活中我們不難發現:青少年學生大多喜爱觀看魔術表演,往往對魔術師的神奇表演驚嘆不已。看完表演後往往会跟同學熱烈討論魔術師是怎样完成這些神奇的表演的,以致於想亲自上陣完成這些表演。這從小店中卖“溜溜球”這類魔術玩具的生意火爆中可略見一斑。由此想到,我們廣大教師在物理教學中不妨也當一回“魔術师”,給學生做一些有趣的實驗,在這種生動有趣的氛圍中,順理成章地引導學生開展探究活動。下面舉例說明。

免費論文下載中心 http://www.hi138.com   帶電後的氣球会發生一些奇妙的現象,教師可用來引發學生探究摩擦起電的有關知識。具體做法如下:用幹燥的丝線將氣球懸掛起來,再用幹燥的尼龍布摩擦氣球表面,使氣球帶电,用摩擦過氣球的尼龍布靠近氣球,布會吸引氣球(異種電荷相互吸引)。讓用尼龍布摩擦過的另一個氣球靠近它,氣球又會受到排斥。當把帶電的氣球靠近人的頭部,会看到毛發豎立。
  在探究浮力的大小與哪些因素有關時,教師也可以讓學生當一回魔術師。課前布置學生在家裏做如下的實驗:取一只玻璃杯装適量的水,把雞蛋放入清水中,觀察雞蛋在水中的位置。然後不斷往水中加盐,並且輕輕攪拌,觀察雞蛋是否會懸在水中,再继續加鹽,直到雞蛋上浮至液面。當學生亲自體驗了魔術的過程,接下來是急於知道迷底,便會帶着濃厚的興趣進入探究阿基米德原理的學習活動中。
  (三)創设與學生原有看法相矛盾的實驗,激發學生的探究興趣
  學生在學習中自然會把生活經历中的對一些現象的看法遷移到學習中,這種遷移的有些是有助於學習新的物的物理知識,以形成正確結論。但是,有時這種遷移會妨礙學生學習新知识,教師需要在教學中創设一些跟學生原有看法相矛盾的實验現象,跟學生原有看法相撞擊,使学生對以往的看法產生質疑,碰撞出學生探究科学真相的火花。縱觀物理學的發展史,對已有的經驗看法產生質疑,往往是產生重大科學發現的契機。例如倫琴射線的發現,盧瑟福通過α粒子散射實驗提出原子的核式結構,這樣的事例举不勝舉。
  例如教師可以布置學生在家裏做“纸鍋燒水”的實驗,學生發現裝有水的紙鍋在火上不會燃燒,這與學生原有的看法(紙遇見火就會燃燒)相矛盾。進而引導學生探究其中的科學道理,然後讓學生嘗試舉出該現象在實踐中的应用實例(例如在火灾現場逃生或等待救援時,可用浸水的毛巾被披在身上或用水把衣服浸濕以防止被火燒傷。火箭發射塔下面的防熱水池,等等)。培養學生將科學知識應用於日常生活、社會實踐的意識。
  再如,為了探究浮力產生的原因,可以做如下小實驗。把一只塑料饮料瓶的瓶底剪去做成一漏鬥形状容器,讓一只乒乓球輕輕堵住瓶口。向瓶內倒水,可以看到浸在水中的乒乓球雖然排開一定量的水,但並不浮起來(圖1)。用瓶盖或手將瓶口堵住,讓从夾縫流出的水聚集在乒乓球底,這時乒乓球向上浮起來(圖2)。這個實驗的獨特作用是讓學生從“知”的环境中發現“未知”,使他們原有的認識結構(物體受到浮力)與面臨的現實(浮力消失)。產生矛盾,造成的心理上的不平衡,從而產生探求新知識(浮力產生的原因)的強烈願望。
  (四)用物理實驗現象模擬一些抽象的物理理論,增強學生的探究興趣
  初中生由於物理知識的局限性,對於有些復雜的理論暫時難以理解,這時,教师可自制教具,通過實驗現象直接说明,起到事半功倍的效果。
  學生在了解了我國的載人航天工程,探月工程等在太空探索方面取得的重大成就後,對火箭的飞行原理很感興趣,為了給初中生解釋清楚反冲運動,教師可制作“氣壓水火箭”。具體做法如下:取一只壁較厚實的塑料飲料瓶,在瓶蓋上鉆一小孔後加裝一只自行車氣门咀。給瓶子裏裝入適量的水(体積為瓶子容積的1/4至1/3),擰緊瓶蓋,用打氣筒通過氣門咀给瓶裏打氣),使瓶內充滿壓縮空氣。然後把瓶子豎直倒立於一自制圓環形支架上,用手撥出氣门咀中心的氣門芯後,瓶內的水在壓縮空氣的壓力作用下高速向下噴出,同時水產生向上的反沖力推動瓶子象火箭一樣向上飛去,飛行高度可達幾米高。這樣的實驗形象直觀地模擬了反沖運动,使學生容易理解火箭飛行時的力學原理。
  再如,學生在剛開始學習電路時對“局部短路”難以理解,教師可先通過演示實驗現象說明,理論解釋留給學生在學習完歐姆定律後自行探討。
  (五)課後作業要貼近生活、走向社會,侧重於實踐活動
  課後習題要選取把物理知識與實際生活、社會生产相結合的題目。適當增加探究實踐活動,包括:家庭小實驗、小觀察、小制作,體驗性活動,社會調查等,培养學生的動手實踐能力。在實践中發現問題,解決問題,不断增強學生對實踐中物理問題的好奇心和探究欲望。例如,學生在家裏結合手電筒,利用鉛笔芯制作滑動變阻器;用100瓦廢灯泡燈絲一段(或廢日光燈管的燈絲),探究金屬的電阻與溫度的關系;讓學生制作潛水艇模型;到校外調查人們使用電池的種類及廢棄電池的处理情況,上網查找電池中所含化學物質對環境的危害,探討對廢電池可行的環保處理方案;等等。
  綜上所述,只要教師在教學中恰當地选取、創設有關的物理現象,引發學生提出問題,从而進一步進行科學探究,使學生多参與探究實踐活動,長期堅持,使学生能保持對自然界、对未知世界的好奇心,培養學生對科學探究的興趣。  
  
【參考文獻】
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