物理教學(xué)培養(yǎng)論文

時間:2022-05-07 05:52:00

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物理教學(xué)培養(yǎng)論文

隨著時代的發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神已成為素質(zhì)教育的主旋律.聯(lián)合國教科文組織認(rèn)為,教育的使命是使每個人發(fā)展自己的才能和創(chuàng)造性潛能.總書記多次強(qiáng)調(diào)指出,創(chuàng)新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力.物理學(xué)研究的是物質(zhì)的最普遍的運(yùn)動形式和物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu),它是研究其它自然科學(xué)的基礎(chǔ),物理學(xué)與科學(xué)技術(shù)之間是緊密聯(lián)系的,物理學(xué)基礎(chǔ)理論的重大創(chuàng)新往往能促進(jìn)整個科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,反過來,科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新對物理學(xué)的研究也起推動作用.因此,時代要求我們,物理學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)也要求我們,在物理教學(xué)中必須重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神.那么,在物理教學(xué)中,教師應(yīng)怎樣培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神呢?下面,本人結(jié)合原子物理的教學(xué)內(nèi)容淺談一下培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的體會.

一、激發(fā)學(xué)生的好奇心,鼓勵學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的幻想

100多年前,人們從化學(xué)實驗中知道,物質(zhì)是由分子組成的,分子是由原子組成的.原子是組成物質(zhì)的最小微粒,是不可再分的.1897年湯姆遜從對陰極射線的研究中發(fā)現(xiàn)了電子,后來在發(fā)現(xiàn)X射線使氣體電離以及光電效應(yīng)等現(xiàn)象中,都從物質(zhì)的原子中擊出了電子,這表明電子是原子的組成部分.這一系列的實驗現(xiàn)象,無疑是對人們一致認(rèn)為原子是組成物質(zhì)的最小微粒的觀念的挑戰(zhàn),懷著強(qiáng)烈的探索欲望,20世紀(jì)初,科學(xué)家們提出了幾種原子模型,但這幾種原子模型當(dāng)時都沒有得到實驗的證實,僅僅是一些猜想.課程進(jìn)行到這里,學(xué)生的好奇心被大大的激發(fā)了,我們可以利用“電子是原子的組成部分,電子帶負(fù)電,而原子是電中性的”這些已知的實驗結(jié)論,讓學(xué)生對原子的內(nèi)部構(gòu)成也像科學(xué)家們一樣提出各種假說.在好奇的狀態(tài)下,他們高度興奮,各述己見,大膽猜想,連比帶畫的說明自己的模型的種種優(yōu)點(diǎn),繪聲繪色的指出別人的模型的種種不足,在科學(xué)的、民主的爭論中,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識.

二、鼓勵學(xué)生探索,培養(yǎng)學(xué)生的批判精神

為了證實湯姆遜的原子模型,湯姆遜的學(xué)生盧瑟福和他的助手們做了用a粒子轟擊金箔的實驗,a粒子散射實驗的結(jié)果大大的出乎盧瑟福的意料,絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn);少數(shù)a粒子卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn),極少數(shù)a粒子的偏轉(zhuǎn)角超過了90°,個別的a粒子甚至被彈回.實驗中產(chǎn)生的a粒子大角度散射現(xiàn)象,讓盧瑟福感到驚奇,因為只有當(dāng)原子的全部的正電荷和幾乎全部的質(zhì)量集中在狹小的空間,并且與a粒子十分接近時,才能發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn).面對實驗現(xiàn)象,盧瑟福沒有牽強(qiáng)附會的用湯姆遜的原子模型進(jìn)行解釋,而是對當(dāng)時的原子物理學(xué)的權(quán)威──自己的老師的觀點(diǎn)產(chǎn)生了懷疑,發(fā)出了挑戰(zhàn),提出了全新的原子核式結(jié)構(gòu)模型,很好地解釋了實驗現(xiàn)象,取得了重大突破,奠定了他在原子物理學(xué)領(lǐng)域的權(quán)威地位.在教學(xué)過程中,我們應(yīng)該充分地利用這一物理學(xué)史教育學(xué)生,不屈的探索,是成功者的階梯,在探索中發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題,對不合事實的,不迷信名家,不盲從權(quán)威,敢于提出新觀點(diǎn)、新設(shè)想,敢于質(zhì)疑,敢于標(biāo)新立異,要具有強(qiáng)烈的批判精神.

三、打破條條框框,突破思維禁區(qū),培養(yǎng)學(xué)生的求新精神

盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型很好地解釋了a粒子大角度的偏轉(zhuǎn)問題,但跟經(jīng)典的電磁理論發(fā)生了矛盾.其一是不能解釋原子的相對穩(wěn)定性,根據(jù)經(jīng)典的電磁理論,繞核高速旋轉(zhuǎn)的電子應(yīng)該向外輻射電磁波,因此它的能量要逐漸減少,電子繞核運(yùn)動的軌道半徑也應(yīng)逐漸減小,電子將沿螺旋線的軌道運(yùn)動,最后落到原子核上,這樣原子應(yīng)該是不穩(wěn)定的,而實際并非如此.其二是不能解釋氫光譜的不連續(xù)性,根據(jù)經(jīng)典的電磁理論,電子繞核運(yùn)動輻射出的電磁波的頻率就是電子繞核圓周運(yùn)動的頻率,由于電子繞核運(yùn)動的軌道是逐漸變化的,因此,運(yùn)動的頻率也將逐漸變化,輻射出的電磁波的頻率也應(yīng)該是逐漸連續(xù)變化的,而實際也并非如此.課程分析到這里,學(xué)生們會覺得茫然,感到束手無策,盧瑟福錯在哪里呢?在教學(xué)中我們應(yīng)該在學(xué)生們困惑與不解之時,響亮的告訴學(xué)生:盧瑟福錯就錯在他將經(jīng)典的、在宏觀低速領(lǐng)域中正確的電磁理論生搬硬套的運(yùn)用于微觀高速的新領(lǐng)域.這電光火石般的一擊,使學(xué)生們震驚!他們?yōu)楸R瑟福挽惜,挽惜他沒有打破舊的理論的條條框框?qū)ψ约核季S的束縛,取得新的成就.

盧瑟福的學(xué)生玻爾面對老師的原子模型的缺陷,敢于突破思維禁區(qū),大膽的將新的理論──普朗克的量子理論運(yùn)用到原子系統(tǒng)上,建立了原子穩(wěn)定時不輻射能量的原子定態(tài)理論。核外電子繞核運(yùn)動軌道不連續(xù)的電子軌道理論和電子躍遷時才向外輻射頻率一定的電磁波的電子躍遷理論,這三大假設(shè),確立了玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型,較好的解決了盧瑟福的模型所面臨的困難.生動的物理學(xué)史告訴我們的學(xué)生在面臨困難、面臨絕境時,我們應(yīng)該打破常規(guī),突破思維和行動的禁區(qū),勇于求新,盧瑟福和玻爾的成功就在于他們敢于求新,而盧瑟福理論的缺陷和玻爾理論的局限性還是由于他們不能徹底的擺脫舊的理論的束縛,沒有進(jìn)行更多、更大的創(chuàng)新!活生生的事例,激情洋溢的講敘,對培養(yǎng)學(xué)生的求新精神必將產(chǎn)生不可估量的影響.

四、相信自己,勇于實踐,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立精神和挑戰(zhàn)精神

相信自己的能力,敢于提出問題,敢于提出解決問題的方案,大膽進(jìn)行討論論證,勇于實踐,能夠坦然的承擔(dān)成功的喜悅或失敗的苦澀,是一個人具有強(qiáng)烈的獨(dú)立精神的體現(xiàn),也是一個人具有創(chuàng)新精神的體現(xiàn).1930年人們用a粒子轟擊鈹元素時發(fā)現(xiàn)了一種穿透本領(lǐng)很強(qiáng)的、電中性的、不可見的粒子,當(dāng)時大多數(shù)的物理學(xué)家一致認(rèn)為它是一種高能的γ射線,即光子流,但查得威克堅持要用實驗的結(jié)果說話,經(jīng)過反復(fù)的實驗,查得威克得出這一不可見的粒子是中子的正確結(jié)果,人們用了兩年的時間,經(jīng)過艱難曲折的過程才發(fā)現(xiàn)了中子.原子物理學(xué)的發(fā)展過程中有許多的事例都說明要取得成就,就要有獨(dú)立精神和挑戰(zhàn)精神,實際上物理學(xué)的發(fā)展史,乃至我們?nèi)祟愔腔鄣陌l(fā)展史,其實就是一部不斷挑戰(zhàn)、不斷創(chuàng)新、不斷前進(jìn)的歷史.