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【關(guān)鍵詞】:自然科學(xué);學(xué)習(xí)興趣;人格魅力
自然科學(xué)涵蓋了很多領(lǐng)域,物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、心理學(xué)、地球科學(xué)等都包含在其研究范圍之內(nèi)。這么豐富的內(nèi)容,讓自然科學(xué)有了自己獨(dú)特的魅力,千百年來,多少科學(xué)家其著迷,并用自己的力量,使其更加豐富多彩。自然科學(xué)的教學(xué)過程,更是一個(gè)傳播自然科學(xué)的最佳途徑,現(xiàn)在的孩子也許再也沒有機(jī)會(huì)在蘋果樹下被蘋果砸中,也不能跟著遠(yuǎn)航考察船周游世界感受大自然的神奇,坐在課堂里聽著這些傳奇的故事,學(xué)習(xí)這些前人留給我們的寶貴經(jīng)驗(yàn),也是一件頗為受益的事。
一、激發(fā)學(xué)生對自然科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣
現(xiàn)代學(xué)生對于自然科學(xué)的認(rèn)識大多來源于課堂,由于很少能親身體驗(yàn)大自然,所以老師的講解就顯得尤為重要。怎樣才能激發(fā)學(xué)生對于自然科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣呢,這是老師在教學(xué)過程中最值得思考的問題。自然科學(xué)所研究的東西大多都和我們的現(xiàn)實(shí)生活有著很強(qiáng)的聯(lián)系,比如物理、化學(xué)、生物著些學(xué)科,在我們生活中很多地方都運(yùn)用了這些方面的知識,電燈為什么能發(fā)亮,汽車為什么能開動(dòng),廚房清潔品為什么不能用到廁所等等著些問題,不僅能解答一些看似復(fù)雜的道理,又能普及生活常識,預(yù)防由于無知所導(dǎo)致的不良后果。
那到底怎樣做才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自然科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣呢,如果只是單純講解知識原理,一定是無比枯燥乏味的,別說是對風(fēng)華正茂的孩子,就是對每天打坐的僧人也是一種挑戰(zhàn)吧激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,就是要投其所好,把文化知識和他們感興趣的東西聯(lián)系起來,對那些復(fù)雜的概念理論理解起來也容易一些。我記得我們中學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)的時(shí)候,老師就把化學(xué)元素周期表編成歌讓我們來邊唱邊學(xué)。這樣只要能唱出來,就能記住數(shù)量龐大的化學(xué)元素了。
二、發(fā)揮教師的人格魅力
(一)良好的情感因素來自教師淵博的知識
在我們的學(xué)生時(shí)代,對我們影響最大的莫過于老師了。如果碰到自己喜歡的老師,會(huì)更認(rèn)真的聽他講課,認(rèn)真的完成這科的作業(yè),甚至有意的模仿老師的漂亮字體,可見老師對學(xué)生的影響有多大。一名能征服學(xué)生的老師,一定有著他自己獨(dú)特的魅力,但這魅力的源泉,必定是淵博的知識。老師在授課的同時(shí)傳遞給學(xué)生的不僅是知識,他的一言一行對學(xué)生都有著很深的影響,如果他用自己的心在講課的話,學(xué)生必將感受到感情。
人是感情的動(dòng)物,當(dāng)我們對一件事情投入感情的時(shí)候,必定比無心的去做要收獲的多。一名優(yōu)秀的老師,對學(xué)生一定是有感情的,而這感情來自于他淵博的知識,并不是說有知識的人就一定感情豐富,但是如果一名老師真的熱愛他的職業(yè),他對他的學(xué)生必定是有感情的。
(二)情教合一能夠發(fā)揮教師的情感素質(zhì)
帶著對學(xué)生們的愛來講課,學(xué)生們當(dāng)然也會(huì)回應(yīng)這份愛的。情教合一,能夠發(fā)揮教師的情感素質(zhì)。而這種情感素質(zhì)就像是一種催化劑,拉近了教師和學(xué)生之間的距離,讓傳統(tǒng)的課堂有了更溫暖的東西,不再只是授與受,而是溫暖的付出和感激的接收。有人說文學(xué)的東西感情更為豐富,相比之下,自然科學(xué)的東西可能更為“冷”一些,在授課時(shí)老師可能很難像教授文科那樣,有更多抒發(fā)感情的地方,這種認(rèn)識歲不無道理,但是也實(shí)在是片面了些,雖然說自然科學(xué)可能需要更多的理性思維,但是這種理性運(yùn)用在對科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)上是沒錯(cuò)的,在教授學(xué)生的過程中,如果只有這樣的嚴(yán)謹(jǐn),而沒有絲毫感情上的互動(dòng),可想而知,這個(gè)課堂該是多么的乏味。
(三)情感教育和科學(xué)教育的有機(jī)結(jié)合
把情感教育和科學(xué)教育有機(jī)的結(jié)合在一起,才是在自然科學(xué)教學(xué)中值得稱頌的教育方式之一。老師在傳授自然科學(xué)的時(shí)候,不再是冷著一張臉,說:“這個(gè)公式很重要,把它背下來”,而是很生動(dòng)的跟學(xué)生說,為什么電流的單位是安培,為什么這個(gè)公式很重要,怎么做才能記得準(zhǔn)又不用死記硬背,老師鼓勵(lì)每個(gè)學(xué)生都可以提出自己的觀點(diǎn),課堂氛圍是輕松的,不是死氣沉沉的,每個(gè)學(xué)生的臉都是靈動(dòng)的,而不是呆滯無神的。
這樣的課堂還會(huì)有學(xué)生睡覺嗎,還會(huì)有學(xué)生不聽講搞小動(dòng)作嗎,我想應(yīng)該是不會(huì)的,面對這樣風(fēng)趣幽默的老師,他們應(yīng)該生怕漏掉一句搞笑的話吧。其實(shí),情感教育和科學(xué)教育本來就是相輔相成的,學(xué)校的宗旨都是教書育人,教書固然重要,但是育人才是重中之重,光有文化沒有做人的德行,面對真誠的老師,再淘氣的學(xué)生也不會(huì)無動(dòng)于衷的。
三、挖掘深層情感根源
自古老師就是個(gè)受人尊敬的職業(yè),“傳道授業(yè)解惑也”是對這個(gè)職業(yè)的內(nèi)容的概括,從這個(gè)概括,也可見這個(gè)職業(yè)的神圣性。正是由于這種神圣的使命,老師擔(dān)負(fù)著更為重大的責(zé)任。每一名合格的老師都會(huì)抱有很強(qiáng)的責(zé)任感和使命感,可能就是由于他們的一句話或者一個(gè)行為,就會(huì)改變一個(gè)孩子一生的命運(yùn)。老師會(huì)把情感教育和科學(xué)教育有機(jī)的結(jié)合起來,除了他們的本職工作就是要給孩子們傳授知識之外,更重要的原因,可能就是因?yàn)檫@份責(zé)任感和使命感吧。在挖掘了這份情感的深層根源,不得不讓人們對這份職業(yè)有了更多敬意。如果每一位老師都能懷有這樣一份情愫,那么他們教過的孩子,即使不能成才,也絕對會(huì)是一名善良的人。
總結(jié):
自然科學(xué)教學(xué)中的情感教學(xué),是聰明的老師運(yùn)用在教學(xué)中的重要體驗(yàn)。把情感教育和科學(xué)教育有機(jī)的結(jié)合起來,是其身為一名人民教師責(zé)任感和使命感的集中體現(xiàn)。一名有著個(gè)人魅力的老師,一定懂得怎樣將他淵博的知識和風(fēng)趣的授課方式結(jié)合起來,也必定對學(xué)生有著深切的感情。自然科學(xué)的教學(xué),不僅僅是傳授自然科學(xué)那么簡單,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生對自然科學(xué)的熱愛,在沒有條件帶領(lǐng)他們走進(jìn)真正的大自然中時(shí),就竭盡全力幫他們打造一座夢幻的自然世界吧。
參考文獻(xiàn)
[1]馮文全.現(xiàn)代教育學(xué)[M].電子科技大學(xué)出版社2007(09)
關(guān)鍵詞:變量;魅力;解決問題;后續(xù)發(fā)展
中圖分類號:G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9132(2017)04-0235-02
DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2017.04.149
數(shù)學(xué)家把世界抽象成數(shù)與形、邏輯與符號等數(shù)學(xué)語言,世界需要計(jì)算和實(shí)證,所以數(shù)學(xué)在科學(xué)領(lǐng)域中一直處在非常重要的地位。數(shù)學(xué)包含著一切,世界上的萬事萬物都可以轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)來描述,都可以用數(shù)學(xué)來刻畫和演繹。因此,喜愛數(shù)學(xué)的人,覺得數(shù)學(xué)有無窮的魅力。著名數(shù)學(xué)家華羅庚說:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁,無處不用數(shù)學(xué)?!?/p>
但是,正所謂難者不會(huì),會(huì)者不難。對于摸不著數(shù)學(xué)門路的人來說,數(shù)學(xué)可能成為不可逾越的難關(guān)。阿里巴巴的創(chuàng)始人馬云,高考時(shí)數(shù)學(xué)考過1分、19分和69分??梢?,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)會(huì)和不會(huì)的巨大差別。有人甚至說:“一入數(shù)學(xué)深似海,從此幸福是路人?!彼院芏嗳藢?shù)學(xué)的專業(yè)研究望而生畏,不敢涉足??墒?,那些看似萬分難解的抽象概念和復(fù)雜推理,對于談數(shù)學(xué)變色的人來說,確實(shí)難如登天,可對于數(shù)學(xué)愛好者來說,卻正是數(shù)學(xué)最吸引人的地方。
以數(shù)學(xué)中的變量為例,就可以看出數(shù)學(xué)的難學(xué)之處正是數(shù)學(xué)的魅力所在。從常量數(shù)學(xué)到變量數(shù)學(xué),是數(shù)學(xué)發(fā)展的一個(gè)分水嶺。從函數(shù)概念開始的變量數(shù)學(xué),對人的思維能力的發(fā)展產(chǎn)生了重要的作用。從中學(xué)數(shù)學(xué)教材的編排可以看出,函數(shù)在代數(shù)中起著紐帶的作用,從微積分、極限、排列組合、數(shù)列這些相對高級的代數(shù),到不等式、方程、代數(shù)式這些相對初級的代數(shù),它們都離不開函數(shù)知識的支撐。從函數(shù)開始,數(shù)學(xué)中的變量出現(xiàn)成為常態(tài)。諸如因變量、自變量、中間變量等,成為函數(shù)中不能缺少的概念,也使數(shù)學(xué)的難度和魅力同步增強(qiáng)。
一、數(shù)學(xué)中的變量使數(shù)學(xué)應(yīng)用到更多的科學(xué)領(lǐng)域
不言而喻,數(shù)學(xué)中的變量使數(shù)學(xué)能夠把現(xiàn)實(shí)生活中紛繁復(fù)雜的實(shí)際事物進(jìn)行一種數(shù)學(xué)簡化,這樣就能夠使數(shù)學(xué)應(yīng)用到更廣闊的科學(xué)領(lǐng)域。
所謂的常量,指的是在數(shù)學(xué)問題的研究發(fā)現(xiàn)過程中出現(xiàn)的那些保持恒定不變的量。常量數(shù)學(xué)屬于初等數(shù)學(xué)時(shí)期,時(shí)間上大概從人類產(chǎn)生到17世紀(jì)中葉。這一時(shí)期的初等數(shù)學(xué),一開始主要的研究對象是常數(shù)、常量和沒有變化的圖形,接觸的都是有關(guān)數(shù)字和形態(tài)的感性知識。大約到了公元前6世紀(jì),希臘出現(xiàn)了幾何學(xué),這是初等數(shù)學(xué)時(shí)期的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),就是數(shù)學(xué)從具體的數(shù)字、實(shí)際的生活內(nèi)容轉(zhuǎn)變成了抽象的線條和理論。至此,初等數(shù)學(xué)才開始進(jìn)入了真正的創(chuàng)立階段。在實(shí)際的生活應(yīng)用中,經(jīng)過不斷發(fā)展和交流,算術(shù)、代數(shù)、三角、幾何這些獨(dú)立的數(shù)學(xué)分支才相繼出現(xiàn)。但是,從數(shù)學(xué)的整個(gè)發(fā)展歷史來看,這一階段的數(shù)學(xué)完全屬于初等數(shù)學(xué),或者說就是常量數(shù)學(xué)。常量數(shù)學(xué)是數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),現(xiàn)在中小學(xué)課本中的有關(guān)內(nèi)容,都屬于常量數(shù)學(xué)。常量數(shù)學(xué)按照主要學(xué)科形成和發(fā)展的過程,可以分為萌芽階段、幾何優(yōu)行階段和代數(shù)優(yōu)先階段。常量數(shù)學(xué)的發(fā)展和完善,在人們的生產(chǎn)生活實(shí)踐中,發(fā)揮了重要的作用。
但是,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們的生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)變得越來越復(fù)雜。這也進(jìn)一步激發(fā)了數(shù)學(xué)的發(fā)展,變量數(shù)學(xué)也就是在這種情況下創(chuàng)立和產(chǎn)生的。所謂變量,指的是在數(shù)學(xué)問題的研究發(fā)現(xiàn)過程中出現(xiàn)的那些可以取不同值的量。變量數(shù)學(xué)屬于高等數(shù)學(xué)時(shí)期。變量和常量之間的關(guān)系是:變量是常量的高級形式,常量是變量的特殊呈現(xiàn),在初等數(shù)學(xué)中出現(xiàn)的主要元素都是常量,而在高等數(shù)學(xué)中,以常量為基礎(chǔ),以變量為主要研究對象,常量和變量在高等數(shù)學(xué)中是辯證統(tǒng)一的關(guān)系。變量數(shù)學(xué)出現(xiàn)的社會(huì)基礎(chǔ),是十六、十七世紀(jì)經(jīng)濟(jì)的繁榮和航海、軍事等方面的發(fā)展,技術(shù)科學(xué)的進(jìn)步推動(dòng)著數(shù)學(xué)不斷向前演變。已經(jīng)成熟的初等數(shù)學(xué)已經(jīng)不能滿足社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的需要,復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)生活自然而然地出現(xiàn)了大批的變量因素,要解決這些問題,變量和函數(shù)的引入成為數(shù)學(xué)發(fā)展中的新突破。
正是變量的引入,使17世紀(jì)以后數(shù)學(xué)的發(fā)展趨勢向科學(xué)數(shù)學(xué)化的方向發(fā)展。正因?yàn)槿绱?,?shù)學(xué)的活動(dòng)范圍擴(kuò)大了,在數(shù)學(xué)領(lǐng)域發(fā)生了深刻、巨大的變革,從事數(shù)學(xué)研究的人員增加,數(shù)學(xué)著作得到廣泛的傳播,數(shù)學(xué)被廣泛地應(yīng)用到人們生活實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域。
二、數(shù)學(xué)中的變量使數(shù)學(xué)解決問題的方式更加靈活多樣
變量數(shù)學(xué)的滲透使數(shù)學(xué)的思維形式有了新的突破,從根本上改變了數(shù)學(xué)的面貌,改變了數(shù)學(xué)解決問題的方法。通過常量數(shù)學(xué),諸如代數(shù)、幾何、三角等,不能解決的問題,在變量數(shù)學(xué)中找到了便捷的解決途徑。物質(zhì)世界運(yùn)動(dòng)變化的過程,一直是自然科學(xué)積極探索和描述的對象,但由于變化過程的復(fù)雜和各種不確定性,一直是自然科學(xué)的難題。但是,人類對變量的掌握和運(yùn)用,為解決這些難題找到了根本的方法。從哲學(xué)的意義上來講,變量數(shù)學(xué)從本質(zhì)上看,是辯證法在數(shù)學(xué)上的成功運(yùn)用。恩格斯對此曾明確指出:“數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是笛卡兒的變數(shù)。有了變數(shù),運(yùn)動(dòng)進(jìn)入了數(shù)學(xué),有了變數(shù),辯證法進(jìn)入了數(shù)學(xué)?!笨梢哉f,變量數(shù)學(xué)使數(shù)學(xué)如虎添翼,使數(shù)學(xué)解決問題的方法更加靈活多樣。
三、數(shù)學(xué)中的變量使數(shù)學(xué)的后續(xù)發(fā)展具有更廣闊的前景
變量數(shù)學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用,使數(shù)學(xué)后續(xù)獲得了極大的發(fā)展。數(shù)學(xué)后續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),是數(shù)學(xué)中的函數(shù),數(shù)學(xué)的這種特質(zhì),也使數(shù)學(xué)在自然科學(xué)領(lǐng)域被廣泛地應(yīng)用和發(fā)展。比如,在物理、化學(xué)等自然科學(xué)的研究和實(shí)踐中,就離不開函數(shù),因?yàn)樽兞繑?shù)學(xué)在人們的生產(chǎn)生活實(shí)踐中的作用不可替代。
數(shù)學(xué)建模作為一種利用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的科學(xué)手段,已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域。形象地說,數(shù)學(xué)建模讓數(shù)學(xué)家變成了化學(xué)家、建筑學(xué)家、金融專家等,甚至心理學(xué)家。通過數(shù)學(xué)的思考過程,用數(shù)學(xué)的方法和語言,把事物發(fā)生、發(fā)展的過程進(jìn)行抽象和簡化,建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型,達(dá)到解決問題的目的。在這個(gè)建立數(shù)學(xué)模型的過程中,要利用適合這一模型的數(shù)學(xué)工具,在對實(shí)際問題進(jìn)行簡化并提出假設(shè)的基礎(chǔ)上,描述各種變量和常量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。正是這種抽象的涵蓋性,使數(shù)學(xué)的后續(xù)發(fā)展具有更加廣闊的前景。
總而言之,變量數(shù)學(xué)使數(shù)學(xué)應(yīng)用到更多的科學(xué)領(lǐng)域,使數(shù)學(xué)解決問題的方式更加靈活多樣,使數(shù)學(xué)的后續(xù)發(fā)展具有更廣闊的前景。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】物理化學(xué) 生物物理學(xué) 物理醫(yī)學(xué) 天體物理 經(jīng)濟(jì)物理學(xué) 軍事科學(xué)
【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)03-0172-01
物理學(xué)是研究物質(zhì)世界最基本的結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及所使用的實(shí)驗(yàn)手段和思維方法的自然科學(xué),簡稱物理。它既是一門基礎(chǔ)科學(xué)也是一門帶頭科學(xué),它在現(xiàn)代尖端科學(xué)技術(shù)的研究中占有特殊的地位,對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起到強(qiáng)大的推動(dòng)作用,涉及八個(gè)重要領(lǐng)域――農(nóng)業(yè)、能源、材料、電子計(jì)算機(jī)、激光、空間、高能物理、遺傳工程。
一、物理學(xué)與數(shù)學(xué)
物理與數(shù)學(xué)如同一對孿生兄弟,兩者密不可分。如:物理中的許多問題需要用數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)方法去處理;同時(shí),物理原理也為某些數(shù)學(xué)問題的研究提供了新的思想和方向,從而推動(dòng)了數(shù)學(xué)的發(fā)展。
1.豐富多彩的物理世界為數(shù)學(xué)打開了新天地,促使數(shù)學(xué)不斷向前發(fā)展。如:向量理論的建立,最先使用向量運(yùn)算的是用來研究力,牛頓的研究加深了對向量的認(rèn)識。量子力學(xué)和量子場論的產(chǎn)生,使數(shù)學(xué)物理添加了非常豐富的內(nèi)容,也為物理提供了研究的對象,在對現(xiàn)象的研究探索中形成了理論??茖W(xué)發(fā)展表明:物理給數(shù)學(xué)提供了豐富的內(nèi)容,而數(shù)學(xué)物理的內(nèi)容越豐富,解決物理問題的能力也越強(qiáng)。當(dāng)今物理的數(shù)學(xué)研究對數(shù)學(xué)有很大的促進(jìn)作用,它是產(chǎn)生數(shù)學(xué)的新思想、新對象、新問題以及新方法的一個(gè)源泉。
2.物理學(xué)家同時(shí)也是數(shù)學(xué)家。牛頓就是其中一個(gè),也是最有成就的一個(gè)。且不說由他建立的經(jīng)典力學(xué)至今仍是物理的入門學(xué)科,他在數(shù)學(xué)方面的貢獻(xiàn)也堪稱經(jīng)典,他的二項(xiàng)式定理、無窮級數(shù)、微積分歷經(jīng)三百多年仍是現(xiàn)代數(shù)學(xué)必修的內(nèi)容。物理學(xué)家高斯早先也是從事數(shù)學(xué)研究,甚至被譽(yù)為“數(shù)學(xué)王子”。
二、物理學(xué)與化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)
1.從最本質(zhì)出發(fā),物體的分子結(jié)構(gòu)(原子結(jié)構(gòu))決定了他們的化學(xué)性質(zhì)。而物體的分子結(jié)構(gòu)(原子結(jié)構(gòu))恰恰是物理的范疇。元素周期表的規(guī)律性(金屬性,非金屬性)就是用物理原理解釋的,還有八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)等,在本質(zhì)上的聯(lián)系必然導(dǎo)致深層次的關(guān)聯(lián),所以產(chǎn)生了物理化學(xué)這門專業(yè)。衍生出的應(yīng)用學(xué)科有:材料科學(xué)技術(shù)、材料科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料物理及化學(xué)基礎(chǔ)。
2.物理學(xué)與生物學(xué)。 生物物理學(xué)是應(yīng)用物理學(xué)的概念和方法研究生物各層次結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,如:利用放射性核素對植物種子、幼苗、植株等進(jìn)行輻照,使其基因變異以獲得優(yōu)良的品種。
3.物理學(xué)與醫(yī)學(xué)?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)對物理學(xué)的依賴程度越來越高。狹義的物理醫(yī)學(xué)就是理療學(xué),即把物理因子作用于患者,對疾病有輔助治療或緩解的功效。常用的物理因子有聲、光、電、磁、熱等。還有用來進(jìn)行活體觀察的聲學(xué)顯微鏡,就是利用聲波來獲得微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)的可見圖像技術(shù),它是集聲學(xué)、壓電、光學(xué)、電子學(xué)和計(jì)算機(jī)等成果于一體的高科技儀器;物理醫(yī)學(xué)最有代表的協(xié)會(huì)有中華醫(yī)學(xué)會(huì)物理醫(yī)學(xué)分會(huì)和中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)。
三、物理學(xué)與天文地理、能源乃至社會(huì)經(jīng)濟(jì)、軍事科學(xué)
1.物理學(xué)與天文地理。天體物理學(xué)是應(yīng)用物理學(xué)的技術(shù)、方法和理論,研究天體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、物理狀態(tài)和演化規(guī)律的天文學(xué)分支學(xué)科,是利用理論物理方法研究天體的物理性質(zhì)和過程的一門學(xué)科。偉大的天體物理學(xué)家――霍金,研究黑洞和宇宙起源大爆炸原理,與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,他還證明了黑洞的面積定理。物理學(xué)和天文學(xué)之間一直存在著根本性的聯(lián)系,它促使兩位當(dāng)今世界頂尖的天體物理學(xué)家合作,從物理學(xué)觀點(diǎn)出發(fā),來闡述天文學(xué)的前沿問題。目前我國正在建設(shè)的壓水堆核電站,就是核物理的應(yīng)用。
2.物理學(xué)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)。物理學(xué)的發(fā)展給人類帶來了很多的生活必需品和工作必須品,在方便了人類生活和工作的同時(shí),也為人類社會(huì)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。物理學(xué)發(fā)展越快,科學(xué)技術(shù)程度越高,為社會(huì)創(chuàng)造的財(cái)富越多,產(chǎn)生的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益就越大。有人把經(jīng)濟(jì)學(xué)比喻為“社會(huì)科學(xué)中的物理學(xué)”,把物理學(xué)比喻為“自然科學(xué)中的經(jīng)濟(jì)學(xué)”,經(jīng)濟(jì)學(xué)家也喜歡自比為物理學(xué)家。1995年,經(jīng)濟(jì)物理學(xué)這一交叉學(xué)科已正式命名成立了。
3.物理學(xué)與軍事科學(xué)技術(shù)?;仡櫲祟悜?zhàn)爭史,從部落時(shí)代的石斧青銅到封建皇朝的長矛弩弓,從熱兵器時(shí)代的炮火紛飛到高技術(shù)戰(zhàn)爭中的光電聲磁,無一不展現(xiàn)著物理學(xué)對軍事的巨大魅力。戰(zhàn)爭中的開路先鋒導(dǎo)彈、戰(zhàn)機(jī), 軍事火炮、 戰(zhàn)艦、 微波電子炸彈、 夜視裝置、美國正研制的“合成視覺”等,哪項(xiàng)軍事武器的發(fā)明不是物理學(xué)在其中占主導(dǎo)甚至起決定性作用?
四、物理學(xué)與文學(xué)
1.物理學(xué)作為一門自然科學(xué),是探究聲、光、電、熱、力等自然現(xiàn)象最基本的內(nèi)在規(guī)律,而文學(xué)大多又恰恰以描繪自然現(xiàn)象,尤其是古典詩詞,它往往無意識的借助物理知識來描摹物態(tài)、闡明事理。如王安石的《梅花》:“墻角數(shù)枝梅,凌寒獨(dú)自開。遙知不是雪,為有暗香來?!睘槭裁磿?huì)有“暗香來”,如果運(yùn)用分子動(dòng)理論來解釋,可謂淺顯易懂。張若虛的《春江花月夜》:“春江潮水連海平,海上明月共潮生。滟滟隨波千萬里,何處春江無月明。”如果運(yùn)用光的反射、力的作用效果對詩句進(jìn)行分析欣賞,則欣賞水平會(huì)得到更好的深化,如果沒有這些物理知識,就不會(huì)對詩中意境有深刻的領(lǐng)悟。
2.古詩詞與理論物理的思維方式是相通的,都隱含了人生哲理與語言藝術(shù)。原中科大博導(dǎo)范洪義說:“物理學(xué)家是描繪自然規(guī)律的畫家,是注意聆聽自然韻律的音樂家?!彼8嬲]自己的研究生,學(xué)習(xí)物理的同時(shí)勿忘學(xué)習(xí)博大精深、魅力無窮的中國文化,尤其是古典詩詞,他說:“它們與理論物理有異曲同工之妙?!?/p>
大量事實(shí)表明,物理思想與方法不僅對物理學(xué)本身有價(jià)值,而且對整個(gè)自然科學(xué),乃至社會(huì)科學(xué)的發(fā)展都有著重要的貢獻(xiàn)。有人統(tǒng)計(jì)過,自20世紀(jì)中葉以來,在諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)、生物及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),甚至經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)?wù)咧?,有一半以上的人具有物理學(xué)的背景。難怪國外有專家十分尖銳地指出:沒有物理修養(yǎng)的民族是愚蠢的民族!
參考文獻(xiàn):
自然科學(xué)的特點(diǎn)就是可以借助即時(shí)高效的試驗(yàn)來說明道理,這一點(diǎn)是它不同于哲學(xué)、語言等人文科學(xué)的區(qū)別。也正是因?yàn)檫@樣,自然科學(xué)更能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣,更便于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的方法和思維。實(shí)驗(yàn)操作,能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和創(chuàng)造力,也為養(yǎng)成學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)作風(fēng)開了一個(gè)好頭。小學(xué)科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)要具有趣味性,讓學(xué)生樂于參與;要具有一定的簡潔度,讓學(xué)生便于操作;要有啟發(fā)性,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中明白探究的目的;要有科學(xué)性,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)習(xí)慣?!锻雇哥R成像》是一個(gè)經(jīng)典的物理實(shí)驗(yàn),教師在教學(xué)時(shí)把這個(gè)實(shí)驗(yàn)引入到課堂中來。首先,教師利用教室現(xiàn)有的投影機(jī)實(shí)物,讓學(xué)生觀察投影機(jī)的鏡頭有什么特點(diǎn),然后引導(dǎo)學(xué)生提出問題“:為什么投影機(jī)的鏡頭要用凸透鏡呢?”通過問題的提出,學(xué)生已經(jīng)進(jìn)入想要探索的狀態(tài),此時(shí),教師介紹了“凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)”的課本情境圖,并讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。
教師主要巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程,并幫助學(xué)生解決遇到的困難。同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生按照課本的實(shí)驗(yàn)步驟一步步探究,并且要認(rèn)真填寫課本上的表格。實(shí)驗(yàn)操作課堂,也要有引導(dǎo)和激趣的過程,同時(shí)教師要更多地走到學(xué)生中間,幫助學(xué)生指點(diǎn)迷津,引導(dǎo)學(xué)生朝著實(shí)驗(yàn)要求的方向不斷深入。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,一定要引導(dǎo)學(xué)生說一說自己的收獲和感想,并引導(dǎo)學(xué)生集體總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)課的課堂評價(jià)要在總結(jié)結(jié)論后,讓學(xué)生充分反思和自評,談一談自己成敗的關(guān)鍵在哪里,同學(xué)之間也要互相補(bǔ)充評價(jià)??梢哉f,科學(xué)課堂上的實(shí)驗(yàn),是學(xué)生探究科學(xué)世界的手段,而非一場游戲般的演繹。要達(dá)到這個(gè)目的,評價(jià)與反思是最重要的。
二、聯(lián)系生活,指導(dǎo)學(xué)以致用
科學(xué)課堂與學(xué)生的日常生活關(guān)系密切,可以說只要我們用心發(fā)現(xiàn),生活中處處都有有趣的科學(xué)知識。教師要在課堂中積極拓展學(xué)習(xí)范圍,讓學(xué)生從生活中尋找課堂上學(xué)習(xí)過的科學(xué)現(xiàn)象,并嘗試應(yīng)用這些現(xiàn)象和原理為生活服務(wù)。比如學(xué)習(xí)完《不平靜的地球》一章后,教師可以布置學(xué)生作業(yè)“向家里的長輩講解地震的原因,看看他們有什么不同觀點(diǎn),他們說的對嗎”。學(xué)習(xí)完《建筑與簡單機(jī)械》后可以引導(dǎo)學(xué)生回家找找自己壞掉的機(jī)械玩具或者廢舊鐘表,試著拆開來修一修或者改裝一個(gè)新的玩具出來。諸如此類,以學(xué)生便于操作、喜聞樂見的方式,讓學(xué)生尋找生活中的科學(xué),對科學(xué)探索和科學(xué)知識保持一顆永久的探索和服務(wù)生活的心。
[關(guān)鍵詞] 高中生物教學(xué) 探究能力 創(chuàng)新素質(zhì)
一、前言
生物學(xué)是自然科學(xué)中極具代表性的學(xué)科,揭示了生物的發(fā)展規(guī)律與生命科學(xué)的發(fā)展歷史,與淵源深遠(yuǎn)其他學(xué)科相比,生物學(xué)尚處于發(fā)展階段,對知識創(chuàng)新的要求較高。結(jié)合目前高中教學(xué)的主體要求,將知識創(chuàng)新能力作為一種素質(zhì)來培養(yǎng),從而提高高中生的整體學(xué)習(xí)水平,實(shí)現(xiàn)終生學(xué)習(xí)的目標(biāo)。生物學(xué)科使我們認(rèn)識生命、了解進(jìn)化的一門工具學(xué)科,通過生物學(xué)科的學(xué)習(xí)可以提高我們對生命科學(xué)的客觀認(rèn)識,有益于學(xué)生正確的人生觀和世界觀的形成。
二、高中生物教學(xué)活動(dòng)中影響學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的因素分析
在高中學(xué)習(xí)過程中,學(xué)習(xí)效果不但取決于教師的引導(dǎo)和教學(xué)方式的選擇,更重要的是受學(xué)生因素的影響較深。學(xué)生的身心發(fā)展、個(gè)性特點(diǎn)、興趣取向和現(xiàn)有的知識掌握情況等,都是學(xué)生因素的重要組成部分,是影響學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵性因素。在生物教學(xué)活動(dòng)中,由于生物課是一門高中階段才開展起來的新課程,其內(nèi)容的新穎程度對學(xué)生具有一定的吸引力,正是這種吸引力決定了學(xué)生接觸生物課程的初期態(tài)度。高中生思想意識相對成熟,對知識的具有一定的判別能力。因此,要充分結(jié)合學(xué)生的這種思維特點(diǎn),制定以現(xiàn)有知識水平為基礎(chǔ)的引導(dǎo)型教學(xué)模式,是培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考、開拓思維的重要手段。
生物課程本身是在其他相關(guān)學(xué)科奠基的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,因此,生物學(xué)科的誕生本身就是知識創(chuàng)新的代表,教師在教學(xué)過程中,要將生物學(xué)的發(fā)展歷程向?qū)W生進(jìn)行簡單的介紹,了解生物學(xué)的發(fā)展背景有助于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng),體會(huì)知識創(chuàng)新發(fā)展的魅力。此外,生物學(xué)科作為自然科學(xué)中的一部分,培養(yǎng)的是學(xué)生自然科學(xué)知識的積累,為今后在生活中的實(shí)際運(yùn)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此,生物課程的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容都是影響學(xué)生對待自然科學(xué)態(tài)度的重要因素,并在學(xué)生今后的生活中產(chǎn)生深遠(yuǎn)的認(rèn)知影響。
三、培養(yǎng)高中生創(chuàng)新素質(zhì)的生物課堂教學(xué)活動(dòng)探索
1.以問題探究為中心的課堂教學(xué)活動(dòng)
生物課程的課堂教學(xué)活動(dòng)是學(xué)生接觸生物學(xué)科的最基本過程,也是教師教學(xué)方式施展的平臺(tái)。根據(jù)新教改的要求,強(qiáng)調(diào)了學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的地位,提倡教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變,高中階段的生物課教學(xué)活動(dòng),也要圍繞著這個(gè)中心來開展,以問題探究式方式,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,還給學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展機(jī)會(huì)。
2.問題生成
從課程引導(dǎo)的目的來看,教師可以根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識掌握水平,來設(shè)計(jì)一系列引導(dǎo)性的問題,來啟發(fā)學(xué)生的思維,鍛煉學(xué)生對現(xiàn)有知識的總結(jié)和歸納能力,從而自發(fā)的生成新知識的探求心理,從興趣上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。問題的生成,是以探究為中心課堂教學(xué)手段的重要組成部分。
3.假設(shè)的檢驗(yàn)
教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生在獨(dú)立的思考過程中,積極探索、大膽想象、多提假設(shè)性問題,并通過自己的努力來尋求解決問題的途徑。提倡學(xué)生進(jìn)行自我檢驗(yàn),通過資料查找和整理,來收集支持個(gè)人觀點(diǎn)的證明材料,檢驗(yàn)個(gè)人假設(shè)的真?zhèn)?也可以通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來得出相關(guān)結(jié)論,驗(yàn)證自己的假設(shè)是否成立,完成獨(dú)立自主學(xué)習(xí)的素質(zhì)培養(yǎng)。
4.結(jié)論的表達(dá)
在課堂上無論學(xué)生個(gè)人得出的結(jié)論正確與否,都要鼓勵(lì)和提倡學(xué)生大膽的表達(dá)出來,向其他學(xué)生和教師說明個(gè)人觀點(diǎn),從而得到他人的幫助,修正個(gè)人思維,完成整個(gè)問題的建立、解決、驗(yàn)證、和結(jié)論得出的整個(gè)過程。在結(jié)論的探討過程中,通過爭論、評價(jià)和反思,形成思維的碰撞,得到認(rèn)識上的提高。
四、培養(yǎng)高中生創(chuàng)新素質(zhì)的生物課堂教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)
落實(shí)到實(shí)踐中的生物課堂教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì),添加了以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)為重點(diǎn)的教學(xué)元素,設(shè)計(jì)以問題研究為中心的課堂教學(xué)手段,輔助以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的實(shí)驗(yàn)操作,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)學(xué)生探求生命科學(xué)的濃厚興趣,實(shí)現(xiàn)終生學(xué)習(xí)的素質(zhì)要求。
以“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”活動(dòng)設(shè)計(jì)為例,通過對蛋白質(zhì)和核酸基本概念的了解,深入提問,讓學(xué)生思考兩者中哪一個(gè)是真正的遺傳物質(zhì)?在學(xué)生大膽討論的同時(shí),介紹利用噬菌體與大腸桿菌研究基因復(fù)制的問題,給學(xué)生以實(shí)驗(yàn)性引導(dǎo)。進(jìn)而思考實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)設(shè)計(jì)思路,并通過個(gè)人的努力去完成它。與此同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)材料的選取,為什么選用噬菌體,有學(xué)生來闡述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概念和選材理由,進(jìn)而將實(shí)驗(yàn)付諸于行動(dòng),得到教學(xué)活動(dòng)預(yù)期的目的和效果,完成對學(xué)生的知識傳授目標(biāo)和個(gè)人創(chuàng)新能力的鼓勵(lì)和培養(yǎng)過程。
五、結(jié)語
通過對生物課程新教學(xué)模式的討論,本著提高學(xué)生創(chuàng)新能力為主導(dǎo)的教學(xué)理念,設(shè)計(jì)探究式教學(xué)的主體流程,以培養(yǎng)學(xué)生終生學(xué)習(xí)素質(zhì)為最終目的,開展全新的生物課理論學(xué)習(xí)與課程實(shí)驗(yàn)。將自然科學(xué)所蘊(yùn)含的知識內(nèi)容,以逐步遞進(jìn)的教學(xué)方式傳授給學(xué)生,并注重學(xué)生知識面的培養(yǎng),從而形成知識的廣泛積累,縮短與新知之間的距離,體現(xiàn)了生命進(jìn)化與學(xué)習(xí)循序漸進(jìn)的共性特點(diǎn),有助于學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)能力的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):