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【關(guān)鍵詞】 光合作用 素質(zhì)教育 德育教育
如何在教學(xué)中對學(xué)生實施素質(zhì)教育,以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的目的,是擺在我們每一位生物教育工作者面前的一項重要任務(wù),也是深化生物教學(xué)改革的重點課題。下面我就在講授"光合作用"一節(jié)中進(jìn)行素質(zhì)教育的教法談幾點體會。
一、 利用光合作用發(fā)現(xiàn)史,了解科學(xué)實驗的方法
教材在光合作用一節(jié)中首先通過幾個經(jīng)典實驗講述了光合作用發(fā)現(xiàn)的過程。教學(xué)時,我重點介紹了科學(xué)家的實驗設(shè)計思路和方法。例如,在介紹1880年德國科學(xué)家恩吉爾曼用水綿做實驗材料進(jìn)行光合作用的實驗時,我簡要介紹了水綿的生理特征之后,先請學(xué)生自己閱讀"實驗過程",然后提出問題:此實驗設(shè)計的巧妙之處何在?大部分學(xué)生都是從實驗操作過程上找答案,惟獨忽略了"選擇實驗材料的重要性"這個問題。我就引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合水綿的結(jié)構(gòu)特點:具有細(xì)而長的帶狀葉綠體,葉綠體在細(xì)胞中又呈螺旋狀分布。想到這樣的葉綠體不僅受光面積大,也便于觀察、分析和研究,并且強調(diào)科學(xué)實驗材料的選擇是實驗成敗的關(guān)鍵因素之一。聯(lián)系前不久剛做過的"觀察細(xì)胞質(zhì)流動"實驗,觀察不到細(xì)胞質(zhì)流動的原因,主要是因為實驗材料選擇不當(dāng)造成的。這樣使學(xué)生認(rèn)識到選擇一種理想的實驗材料,可以使實驗結(jié)果明顯可靠,也是成功的先決條件。通過這些講述不僅拓寬了學(xué)生的思路,而且使學(xué)生清醒地意識到選擇實驗材料的重要性。接著提問:恩吉爾曼設(shè)計實驗步驟時,為何要把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時裝片放在沒有空氣并且是黑暗的環(huán)境里呢?學(xué)生經(jīng)過討論,一致認(rèn)為:排除了氧氣和光線的影響,保證實驗的順利進(jìn)行。為什么要選用極細(xì)的光束照射,并且用好氧細(xì)菌檢測?學(xué)生回答:這樣能夠準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧氣的部位。再問為什么要做黑暗、局部、曝光的對比實驗?學(xué)生回答:可明確結(jié)果全是由光照引起的。這樣學(xué)生就自然得出氧是葉綠體釋放的,葉綠體是光合作用的場所的結(jié)論。
通過啟發(fā)誘導(dǎo)使學(xué)生明確:提出問題創(chuàng)立假設(shè)設(shè)計實驗分析結(jié)果再實驗再觀察,直到找出事物內(nèi)在的必然聯(lián)系,這不僅是光合作用發(fā)現(xiàn)的基本過程,而且還是生物科學(xué)研究的基本過程。從科學(xué)的角度看生物學(xué)教學(xué)的實驗,可訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力、思維能力和分析能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗的方法,從而達(dá)到提高其綜合素質(zhì)的目的。
二、利用色素的提取分離實驗,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力
前蘇聯(lián)教育學(xué)家蘇霍姆林斯基說:"讓學(xué)生體驗到一種自己在親身參與掌握知識的情感,乃是喚起少年特有的對知識興趣的重要條件。"而生物學(xué)正是一門實驗性很強的學(xué)科,許多生物學(xué)知識都是在實踐中得到的。生物學(xué)實驗課給學(xué)生提供了一個很好的實踐機會,也是培養(yǎng)他們的探索精神、動手能力的有效渠道。更是落實素質(zhì)教育的極好時機。如在光合作用中安排的"葉綠體中色素的提取及分離"實驗中,毛細(xì)吸管劃濾液細(xì)線不是太粗就是不齊,要不就是把紙劃破,直接影響實驗效果。后來學(xué)生自己想辦法,不用毛細(xì)吸管,而是把濾紙在鉛筆線處折疊,直接在濾液上劃。這樣的濾液細(xì)線不僅細(xì)齊,而且沾上的色素多,在濾紙上析出的色素帶明顯,學(xué)生不僅了解了葉綠體中色素的種類及含量,鞏固強化了課本知識,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、觀察能力和思維能力,發(fā)展了他們愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的志趣,提高了他們探索未知世界的勇氣,使教學(xué)質(zhì)量明顯提高。
三、利用同位素標(biāo)記法,了解學(xué)科間的滲透作用
隨著科學(xué)的發(fā)展和人們研究的深入,各學(xué)科之間的聯(lián)系越來越密切,在教學(xué)中客觀地把握它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,提高學(xué)生的思維能力,而且能促進(jìn)知識的發(fā)散。生物學(xué)的發(fā)展與物理、化學(xué)的發(fā)展關(guān)系密切。也正是由于理化知識的介入,才使人們對生命本質(zhì)的認(rèn)識深入到分子水平。例如,光合作用關(guān)于產(chǎn)物之一的O2究竟來自反應(yīng)物中的H2O還是CO2,就是利用化學(xué)方法――同位素標(biāo)記法來解決的。
另外,在生物教學(xué)中我還經(jīng)常運用哲學(xué)原理。哲學(xué)似乎與生物學(xué)毫不相干,事實上量變與質(zhì)變、運動與靜止、對立統(tǒng)一等哲學(xué)在生物學(xué)中隨處可見。例如,介紹光合作用過程時,雖然從新陳代謝的角度看光合作用是一個同化過程,但是其中也伴隨著物質(zhì)和能量釋放即異化作用。如暗反應(yīng)中ATPADP+Pi+能量,我從對立統(tǒng)一規(guī)律這一角度介紹說:矛盾是一切事物發(fā)展的源泉,世界上任何事物都充滿著矛盾。生物體的生命活動正是在物質(zhì)的合成與分解這對矛盾的對立統(tǒng)一中不斷完成新陳代謝等生命活動,實現(xiàn)自我更新的。
這樣處理教材的目的是通過教材具體的事例向?qū)W生滲透辯證唯物主義的思想。一方面可以加深學(xué)生對生物知識及辯證唯物主義的理解,更重要的是有助于學(xué)生形成科學(xué)的世界觀
四、利用光合作用的意義,對學(xué)生進(jìn)行德育教育
一、利用光合作用發(fā)現(xiàn)史,了解科學(xué)實驗的方法
教材在光合作用一節(jié)中首先通過幾個經(jīng)典實驗講述了光合作用發(fā)現(xiàn)的過程。教學(xué)時,我重點介紹了科學(xué)家的實驗設(shè)計思路和方法。例如,在介紹1880年德國科學(xué)家恩吉爾曼用水綿做實驗材料進(jìn)行光合作用的實驗時,我簡要介紹了水綿的生理特征之后,先請學(xué)生自己閱讀“實驗過程”,然后提出問題:此實驗設(shè)計的巧妙之處何在?大部分學(xué)生都是從實驗操作過程上找答案,惟獨忽略了“選擇實驗材料的重要性”這個問題。我就引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合水綿的結(jié)構(gòu)特點:具有細(xì)而長的帶狀葉綠體,葉綠體在細(xì)胞中又呈螺旋狀分布。想到這樣的葉綠體不僅受光面積大,也便于觀察、分析和研究,并且強調(diào)科學(xué)實驗材料的選擇是實驗成敗的關(guān)鍵因素之一。聯(lián)系前不久剛做過的“觀察細(xì)胞質(zhì)流動”實驗,觀察不到細(xì)胞質(zhì)流動的原因,主要是因為實驗材料選擇不當(dāng)造成的。這樣使學(xué)生認(rèn)識到選擇一種理想的實驗材料,可以使實驗結(jié)果明顯可靠,也是成功的先決條件。通過這些講述不僅拓寬了學(xué)生的思路,而且使學(xué)生清醒地意識到選擇實驗材料的重要性。接著提問:恩吉爾曼設(shè)計實驗步驟時,為何要把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時裝片放在沒有空氣并且是黑暗的環(huán)境里呢?學(xué)生經(jīng)過討論,一致認(rèn)為:排除了氧氣和光線的影響,保證實驗的順利進(jìn)行。為什么要選用極細(xì)的光束照射,并且用好氧細(xì)菌檢測? 學(xué)生回答:這樣能夠準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧氣的部位。再問為什么要做黑暗、局部、曝光的對比實驗? 學(xué)生回答:可明確結(jié)果全是由光照引起的。這樣學(xué)生就自然得出氧是葉綠體釋放的,葉綠體是光合作用的場所的結(jié)論。
通過啟發(fā)誘導(dǎo)使學(xué)生明確:提出問題創(chuàng)立假設(shè)設(shè)計實驗分析結(jié)果再實驗再觀察,直到找出事物內(nèi)在的必然聯(lián)系,這不僅是光合作用發(fā)現(xiàn)的基本過程,而且還是生物科學(xué)研究的基本過程。從科學(xué)的角度看生物學(xué)教學(xué)的實驗,可訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力、思維能力和分析能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗的方法,從而達(dá)到提高其綜合素質(zhì)的目的。
二、利用色素的提取分離實驗,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力
物學(xué)是落實素質(zhì)教育的極好時機,如在光合作用中安排的“葉綠體中色素的提取及分離”實驗中,毛細(xì)吸管劃濾液細(xì)線不是太粗就是不齊,要不就是把紙劃破,直接影響實驗效果。后來學(xué)生自己想辦法,不用毛細(xì)吸管,而是把濾紙在鉛筆線處折疊,直接在濾液上劃。這樣的濾液細(xì)線不僅細(xì)齊,而且沾上的色素多,在濾紙上析出的色素帶明顯,學(xué)生不僅了解了葉綠體中色素的種類及含量,鞏固強化了課本知識,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、觀察能力和思維能力,使教學(xué)質(zhì)量明顯提高。
三、利用同位素標(biāo)記法,了解學(xué)科間的滲透作用
隨著科學(xué)的發(fā)展和人們研究的深入,各學(xué)科之間的聯(lián)系越來越密切,在教學(xué)中客觀地把握它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,提高學(xué)生的思維能力,而且能促進(jìn)知識的發(fā)散。生物學(xué)的發(fā)展與物理、化學(xué)的發(fā)展關(guān)系密切。也正是由于理化知識的介入,才使人們對生命本質(zhì)的認(rèn)識深入到分子水平。例如,光合作用關(guān)于產(chǎn)物之一的O2究竟來自反應(yīng)物中的H2O還是CO2,就是利用物理學(xué)方法――同位素標(biāo)記法來解決的。再如,葉綠體中色素的分離是利用化學(xué)方法――紙層析法來達(dá)到目的的。
另外,在生物教學(xué)中我還經(jīng)常運用哲學(xué)原理。哲學(xué)似乎與生物學(xué)毫不相干,事實上量變與質(zhì)變、運動與靜止、內(nèi)因與外因、對立與統(tǒng)一辯證的觀點在生物學(xué)中隨處可見。例如,介紹光合作用過程時,我說雖然從新陳代謝的角度看光合作用是一個同化過程,但是其中也伴隨著物質(zhì)和能量釋放即異化作用。如暗反應(yīng)中ATPADP+Pi+能量,我從對立統(tǒng)一規(guī)律這一角度介紹說:矛盾是一切事物發(fā)展的源泉,世界上任何事物都充滿著矛盾。生物體的生命活動正是在物質(zhì)的合成與分解這對矛盾的對立統(tǒng)一中不斷完成新陳代謝等生命活動,實現(xiàn)自我更新的。
這樣處理教材的目的是通過教材具體的事例向?qū)W生滲透辯證唯物主義的思想。一方面可以加深學(xué)生對生物知識及辯證唯物主義的理解,更重要的是有助于學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。
四、利用光合作用的意義,對學(xué)生進(jìn)行德育教育
理想實驗又叫思想實驗或假想實驗,是以已有的實驗為基礎(chǔ),在思維中把研究對象和實際條件加以理想化和純化,抽象或塑造出來的一種理想化過程的實驗。理想實驗是以實踐為基礎(chǔ)的,它是在已有科學(xué)實驗的基礎(chǔ)上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,對實際過程做出更深刻的抽象分析,是以一定的邏輯法則為依據(jù)的。理想實驗不是一種真實的實驗,不能用以檢驗真理,它始終是一種邏輯推理。
例如,在愛因斯坦建立狹義相對論時,也曾經(jīng)做了關(guān)于同時性的相對性的一個“理想實驗”,即當(dāng)東西兩道閃電同時下?lián)粢粭l東西方向的鐵軌時,對于站在兩道閃電正中間的鐵軌旁邊的一個觀察者來說,這兩道閃電是同時發(fā)生的。但是,對于坐在一列由東向西高速行進(jìn)的火車中的第二個觀察者來說,這兩道閃電并不是同時下?lián)舻摹R驗?,第二個觀察者是在行近西方的閃電而遠(yuǎn)離東方的閃電,西方的閃電到達(dá)他眼里的時間要早一點。因此,在靜止的觀察者看來是同時發(fā)生的閃電,而在運動著的觀察者看來卻是西方先亮,接著東方再亮。
愛因斯坦曾設(shè)想:升降機不是自由下落,而是在一個不變的力的作用下垂直向上運動這時,設(shè)想有一束光穿過一個側(cè)面窗口水平地射進(jìn)升降機內(nèi),并且在極短時間之后,到達(dá)對面的墻上。由于光在空間沿直線傳播,但升降機正在向上運動,而在光朝墻照射的時間內(nèi),升降機已經(jīng)改變了位置,因此,光線所射到的點不會與窗口的點恰好相對,而會稍微低一點。也就是說,相對于升降機而言,光線不是沿著直線而是沿著稍微彎曲的曲線行進(jìn)的。根據(jù)光具有質(zhì)量以及慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量的等效性,愛因斯坦預(yù)言:一束光在引力場中由于引力的作用而彎曲,就如同以光速水平拋出的物體的路線會由于引力的作用而彎曲一樣。愛因斯坦由理想實驗而得出的光線在引力場中會發(fā)生彎曲這一廣義相對論效應(yīng),為后來的觀測結(jié)果所證實。
“小滑塊沿光滑斜面滑動”的實驗是理想實驗。當(dāng)一個球從一個斜面上滾下而又滾上第二個斜面時,球在第二個斜面上所達(dá)到的高度同它在第一個斜面上開始滾下時的高度幾乎相等。伽利略斷定高度上的這一微小差別是由于摩擦而產(chǎn)生的,如能將摩擦完全消除的話,高度將恰好相等。然后,他推想說,在完全沒有摩擦的情況下,不管第二個斜面的傾斜度多么小,球在第二斜面上總要達(dá)到相同的高度。最后,如果第二個斜面的傾斜度完全消除了,那么球從第一個斜面上滾下來之后,將以恒定的速度在無限長的平面上永遠(yuǎn)不停地運動下去。這個實驗是無法實現(xiàn)的,因為永遠(yuǎn)也無法將摩擦完全消除掉。所以,這只是一個“理想實驗”。
除此之外,還有“水桶實驗”就是一個理想實驗,用以判斷哪些運動是相對于絕對空間的絕對運動。牛頓的判斷依據(jù)是:若水面平坦,則沒有絕對運動;若水面呈凹形,則有絕對運動。這就是牛頓相對于絕對看見的絕對運動。牛頓從伽利略的理想實驗中達(dá)到啟發(fā),運用了理想實驗――拋體運動實驗,建立了萬有引力定律。
人們熟知的不考慮空氣阻力作用的自由落體運動,伽利略在研究時設(shè)計了“落體佯謬實驗”,實際上,他沒有去做這個實驗。伽利略提出了“等末速度假設(shè)”,即靜止物體不論是沿豎直方向還是沿不同斜面,從同一高度下落,到達(dá)末端時具有相同的速度。
在熱力學(xué)的研究中,為了搞清楚熱機的效率,提出了一個理想實驗:卡諾循環(huán)。也就是用兩個理想的等溫過程和兩個理想的絕熱過程,完成一個熱力學(xué)循環(huán)。通過這樣一個理想的熱力學(xué)實驗循環(huán)過程,卡諾得到了熱機的最高熱效率。這樣的循環(huán)實驗,完全是理想化的實驗,任何實際的循環(huán)都是不可能做到的。負(fù)熱力學(xué)溫度的實驗是理想實驗,當(dāng)溫度趨于無窮大時,熱力學(xué)系統(tǒng)的能力應(yīng)相當(dāng)于有限的極限以及系統(tǒng)有限數(shù)目的能級。
【關(guān)鍵詞】多媒體教學(xué) 活學(xué)活用 物理 光現(xiàn)象
初中物理的教學(xué)中,學(xué)生物理學(xué)習(xí)積極性不高,物理學(xué)習(xí)難度的加大難以根本上提高學(xué)生的物理成績,以至于當(dāng)前的初中物理教學(xué)現(xiàn)象不容樂觀。對于初中物理這門課程而言,主要是學(xué)生綜合能力的全面培養(yǎng),并注重學(xué)生實驗動手能力的培養(yǎng)。物理中的光現(xiàn)象作為一種普通的現(xiàn)象,存在于大千世界的生活中。對于光的折射和反射而言,更是學(xué)習(xí)中的重點和難點?;诙嗝襟w教學(xué)中的活學(xué)活用模式在物理光現(xiàn)象的教學(xué),更要走進(jìn)生活,活躍課堂的氣氛。因此更要做好物理課堂中多媒體技術(shù)的活學(xué)活用教學(xué),實現(xiàn)物理教育教學(xué)事業(yè)的全面進(jìn)步和發(fā)展。
一、多媒體教學(xué)中“活學(xué)活用”的重要意義
21世紀(jì)的今天,多媒體技術(shù)作為一種先進(jìn)技術(shù),在課堂教學(xué)中的應(yīng)用,對于現(xiàn)代化教學(xué)發(fā)展有著積極推動作用。對于物理課程的教學(xué)而言,傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以將教學(xué)效果充分發(fā)揮,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也就難以根本上提高。但是基于活學(xué)活用的多媒體教學(xué)應(yīng)用,更加注重學(xué)生積極思維的調(diào)動,并在知識內(nèi)在動力的探求中實現(xiàn)各種情景的不斷變換。
多媒體技術(shù)的應(yīng)用,在教學(xué)情景的創(chuàng)設(shè)中,實現(xiàn)靜態(tài)動態(tài)的相互轉(zhuǎn)換,在圖像、文字以及視頻等形式的結(jié)合中,實現(xiàn)了課堂教學(xué)的創(chuàng)新。在信息技術(shù)和計算機技術(shù)的結(jié)合中,可以是實現(xiàn)實時搜索的過程,并對最新知識動態(tài)進(jìn)行掌握。
現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中,物理的課堂教學(xué)中,本著活學(xué)活用的特殊理念,多媒體技術(shù)的應(yīng)用,將課堂的趣味性體現(xiàn),并注重學(xué)生知識創(chuàng)新能力的培養(yǎng),對學(xué)生思維能力和思考能力綜合性的激發(fā),實現(xiàn)現(xiàn)代化物理的全面科學(xué)教學(xué)和發(fā)展,推動物理事業(yè)更好的發(fā)展。
二、基于多媒體教學(xué)“活學(xué)活用”模式下物理“光現(xiàn)象”的教學(xué)對策
1.正確處理學(xué)生、教師、教材和多媒體之間的關(guān)系
初中物理教學(xué)中,就要正確定位教師和學(xué)生的主體地位,并在教師的組織和領(lǐng)導(dǎo)中,做好知識的傳播和發(fā)展,合理處理教材和多媒體之間的關(guān)系。教師在知識的構(gòu)建中教師更要注重教學(xué)知識的活學(xué)活用,在課堂教學(xué)情境的不同創(chuàng)設(shè)中,及時的調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,對學(xué)生的學(xué)習(xí)情感進(jìn)行調(diào)節(jié)。對于物理光現(xiàn)象相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中,教師就要結(jié)合多媒體的形式對光現(xiàn)象中的幾種形式結(jié)合PPT的形式進(jìn)行展現(xiàn),并對自然中的幾種光的影子進(jìn)行捕捉,最初的認(rèn)知光現(xiàn)象的相關(guān)傳播形式。
光現(xiàn)象中的色彩、傳播以及反射中,往往有著多種光的形式。多媒體教學(xué)中,教師就要對各種彩色插圖進(jìn)行配備,并對多種活動內(nèi)容進(jìn)行安排,在光的分解以及色光混合的分析中,帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)光的世界,在學(xué)生的思考分析中,對一些概念和科學(xué)實驗的相關(guān)方法進(jìn)行介紹,做好知識的梳理以及信息庫的整理。信息庫主要是對光現(xiàn)象中的擴展性知識介紹。通過對光的三原色以及光能光速進(jìn)行介紹,在小組的熱烈討論中,教師做好相關(guān)的總結(jié)。
2.做好教學(xué)的設(shè)計
多媒體教學(xué)中活學(xué)活用模式下物理光現(xiàn)象的教學(xué)中,就要對學(xué)生的觀察能力進(jìn)行培養(yǎng),在有趣的光現(xiàn)象觀察中,對光的規(guī)律進(jìn)行學(xué)習(xí)。教師通過在網(wǎng)絡(luò)精品課堂中,對物理光現(xiàn)象的相關(guān)影像資料下載,并在教育技術(shù)專業(yè)中對相關(guān)的專題片拍攝,對課堂教學(xué)情境進(jìn)行創(chuàng)設(shè)。在多媒體物理教學(xué)中的二手資料準(zhǔn)備中,并走進(jìn)大自然,對大自然中的光現(xiàn)象進(jìn)行感受。教師通過引領(lǐng)學(xué)生借助于數(shù)碼照相機,對有關(guān)于光現(xiàn)象的電子相冊整理。對于入射角和反射角的含義教學(xué)中,反射時反射角等于入射角,借助于多媒體,如圖1所示。基于多媒體教學(xué)中的活學(xué)活用中,就要對真實性的大自然中光現(xiàn)象進(jìn)行發(fā)現(xiàn),對更加真實的世界杰出。
圖1 光反射實驗光路
3.教學(xué)活動的組織實施
物理課程中光現(xiàn)象的教學(xué)中,就要將教學(xué)過程中的先進(jìn)性充分發(fā)揮,而組織知識和器材的準(zhǔn)備中,結(jié)合教材的內(nèi)哦讓情況。
首先,課堂的準(zhǔn)備中,教師結(jié)合分組形式,對教材中的光現(xiàn)象種類進(jìn)行描述,在光現(xiàn)象的形式分析中,并對光現(xiàn)象捕獲。教材圖文并茂的形式應(yīng)用中,教師就要依據(jù)于數(shù)碼相機,對組織教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行講解。
其次,結(jié)合郊外活動的形式,對五顏六色的鮮花進(jìn)行拍攝,并對湖面的倒影進(jìn)行樸舍,對噴泉背后的彩虹進(jìn)行拍攝。課堂的展示和討論中,就要對光的顏色和色彩進(jìn)行認(rèn)識,在光的能量以及在直線傳播中,正確的認(rèn)識光的反射和成像定理。鏡面的反射中,并對漫反射技能型總結(jié)。教師通過在多媒體技術(shù)的應(yīng)用中,對光的色散實驗進(jìn)行動畫設(shè)置,并對紅外光和紫外光進(jìn)行講解,在湖面倒影的成像規(guī)律總結(jié)中,對反射定律進(jìn)行總結(jié)。
最后,在課堂的討論中,就要結(jié)合湖面上塔的倒影處于晃動狀態(tài),同時鏡面處于哪種反射狀態(tài),在葉子上水珠的拍攝中,為什么會有這樣的形狀等進(jìn)行思考。并對不同的問題結(jié)合多媒體技術(shù),做好相關(guān)內(nèi)容的查閱,在知識的分析中,做好光現(xiàn)象重點知識的講解。教師就要對平面像成像規(guī)律的相關(guān)實驗進(jìn)行動畫演示,幫助學(xué)生更好的掌握光現(xiàn)象的相關(guān)知識,對一些概念性的知識進(jìn)行梳理和總結(jié)。
4.教學(xué)后加強思考
教學(xué)后的拓展思考中,就要結(jié)合趣味性的教學(xué)情境,將教學(xué)目標(biāo)實現(xiàn),在課堂教學(xué)設(shè)計中,結(jié)合活動的理論基礎(chǔ),實現(xiàn)教學(xué)過程中的一種雙向交互過程。教學(xué)情景中學(xué)生相互協(xié)作性的參與中,就要將學(xué)生的主體地位充分發(fā)揮,教師在多媒體的活學(xué)活用導(dǎo)航中,對學(xué)生物理學(xué)習(xí)的情趣進(jìn)行感染,并將學(xué)生物理知識學(xué)習(xí)的興趣全面激發(fā)。物理光現(xiàn)象的學(xué)習(xí)中,教師更要對學(xué)生提出的問題進(jìn)行分析,在科學(xué)規(guī)律的求知中,做好教學(xué)的組織和參與,注重學(xué)生學(xué)習(xí)策略的提升。關(guān)于物理光現(xiàn)象的教學(xué)中,通過對學(xué)生物理光現(xiàn)象的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行建構(gòu),并將學(xué)生的心智技能全面提升。物理多媒體教學(xué)中探究性學(xué)習(xí)的應(yīng)用中,結(jié)合情境教學(xué)的模式,并注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),在生活中發(fā)現(xiàn)光,在光的傳播中以及光的存在中,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)光的規(guī)律。
結(jié)語
現(xiàn)代化教育教學(xué)發(fā)展中,更要面向現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,不斷創(chuàng)新教學(xué)的手段,將教學(xué)的效率提高,實現(xiàn)教學(xué)效果的提高。對于物理課堂教學(xué)而言,就要本著活學(xué)活用的教學(xué)理念,對多媒體教學(xué)中物理模擬和物理實驗之間的關(guān)系科學(xué)正確的處理,對學(xué)生的觀察能力技能型培養(yǎng),在多媒體應(yīng)用中結(jié)合強烈的視覺刺激,并在細(xì)膩過程的展現(xiàn)中,注重多媒體教學(xué)形式的多方面發(fā)展和應(yīng)用,實現(xiàn)學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),將學(xué)生物理學(xué)習(xí)效果不斷提高,推動物理事業(yè)的飛速發(fā)展。
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1 錯誤案例展示
1.1 案例1
為說明何為假說演繹法,有教師舉了下列例子:牽?;ㄒ惶熘蓄伾珪l(fā)生變化:早晨紅色,傍晚紫色(觀察現(xiàn)象),牽牛花的顏色為什么會發(fā)生變化呢(提出問題)?設(shè)想:是否是由于光照強度引起的,即強光照后為紫,長時間弱光或無光則變紅(作出假說)。如果紅牽?;ㄇ宄渴軓姽庹?,則很可能會變紫(演繹推理)。選若干紅色牽?;ǚ謨山M,在清晨A組給強光照,B組黑暗處理,觀察實驗結(jié)果(實驗驗證)。若A組變紫,B組仍為紅色,則假說正確(得出結(jié)論)。
1.2 案例2
為說明孟德爾為什么演繹推理時要用測交,有教師如下講解:同學(xué)們看看孟德爾已經(jīng)進(jìn)行過的雜交組合有哪些?(DD自交、dd自交、DD和dd雜交、Dd自交)還未進(jìn)行的雜交組合有哪些?(DD×Dd、Dd×dd)那么選擇哪一組比較好?
很多教師在日常教學(xué)中可能會采取上述案例進(jìn)行教學(xué),一時也難發(fā)現(xiàn)其問題。那么,我們不妨從假說—演繹法的誕生說起。
2 假說演繹法思想的提出
1644年,笛卡爾在《哲學(xué)原理》的第二章中寫道:“鑒于這里所研究的事物具有相當(dāng)重大的意義,而如果我斷言我發(fā)現(xiàn)了別人所未發(fā)現(xiàn)的真理,那么我就可能被別人看成是魯莽的——所以我寧可在這個問題上不做任何解決,而只是作為假說提出來,這假說也可能是離開真理極遠(yuǎn)的,但只要今后從這假說推出的一切東西與經(jīng)驗相一致,我就畢竟算是做出了一個巨大的貢獻(xiàn),因為那時候這假說對生活來說會和它是真理一樣具有同等的價值?!痹谶@里,笛卡爾是把自己的學(xué)說作為具有猜測性的假說提出來的,并認(rèn)為是否應(yīng)該接受他的學(xué)說,則要看看從他的學(xué)說中推演出來的結(jié)論是否與經(jīng)驗事實相一致。如果一致,則接受他的學(xué)說,反之,則拒斥他的學(xué)說。這里,從提出假說到經(jīng)驗裁決再到接受假說的思路所體現(xiàn)出來的思想正是假說—演繹法的實質(zhì),這一思想被稱為近代科學(xué)方法論史上的一座豐碑。
3 假說演繹法的準(zhǔn)確理解
3.1 核心概念
3.1.1 科學(xué)假說
科學(xué)假說是人們以一定的經(jīng)驗材料和已知的科學(xué)事實為依據(jù),以已有的科學(xué)理論和技術(shù)方法為指導(dǎo),對未知的自然事物或現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和運動規(guī)律及其未知事物的存在或尚待發(fā)現(xiàn)的預(yù)期事物的形象等所做出的推測性解釋(或猜測、猜想)。人們在提出假說時,往往要運用分析和綜合、歸納和演繹、類比及想象等思維方法和研究方法,對已有的經(jīng)驗材料進(jìn)行加工。
3.1.2 演繹推理
演繹的基本要義是從前提必然地得出結(jié)論的推理或是從一些假設(shè)的命題出發(fā),運用邏輯的規(guī)則,導(dǎo)出另一命題的過程。也就是從普遍性的理論知識出發(fā),去認(rèn)識個別的、特殊的現(xiàn)象的一種邏輯推理方法。演繹推理有三段論、假言推理和選言推理等形式,這里不加贅述。
3.1.3 假說—演繹法
在觀察和分析基礎(chǔ)上提出問題以后,通過推理和想象提出解釋問題的假說,根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理,再通過實驗檢驗演繹推理的結(jié)論。如果實驗結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符,就證明假說是正確的,反之,則證明假說是錯誤的。可見,演繹推理是一種必然性推理,即由一個或幾個前提可以必然地推出結(jié)論的推理過程或推理形式。簡而言之,假說—演繹法就是:通過證明基于假說情況下的邏輯結(jié)果來反證假說。
3.2 假說—演繹法的一般過程
觀察現(xiàn)象(即假說提出所能依據(jù)的經(jīng)驗材料或科學(xué)事實)提出問題(事實與原有理論不匹配而產(chǎn)生的疑問或?qū)儆谖粗I(lǐng)域的疑問,問題的提出會促進(jìn)假說的產(chǎn)生)作出假說(對事實出現(xiàn)的可能性的一種猜測,可以從任意角度進(jìn)行,旨在自圓其說)演繹推理(以假說為提前推理出一種必然性結(jié)論,便于反證假說的正確性)實驗驗證(再通過科學(xué)實驗檢驗推理的正確性,從而提升假說的正確性)得出結(jié)論(即把假說上升為理論,在普通意義上能解釋科學(xué)現(xiàn)象)。
3.3 假說—演繹法的經(jīng)典案例
“假說—演繹法”在科學(xué)發(fā)展中起著十分重要的作用,例如,道爾頓提出的原子學(xué)說;冥王星的發(fā)現(xiàn);孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律;摩爾根等證明基因位于染色體上;DNA分子的半保留復(fù)制特點的提出等等科學(xué)發(fā)現(xiàn)就是“假說—演繹法”的生動體現(xiàn)。俗話說,沒有比較就沒有鑒別,現(xiàn)以遺傳因子的分離定律加以說明(圖1)。
根據(jù)假說—演繹法的本質(zhì)及上述經(jīng)典案例,我們再來看看兩個案例的問題何在。
3.4 錯因分析
3.4.1 假說演繹忌泛化
假說的驗證有實驗實證和邏輯論證。在實驗實證中,將假設(shè)與客觀事實直接比較即直接實證。但對一些抽象的、微觀的、動態(tài)的假設(shè)量的實證由于其抽象和復(fù)雜程度,它們與可觀測事實之間的跨度較大,在直接實證顯得困難的情況下,就必須借助邏輯的力量,利用演繹推理等邏輯論證的方法將假設(shè)與可觀察的事實間接聯(lián)系起來,最終達(dá)到實證的目的。也就是說,“假說—演繹法”是在不能直接證明的時候,間接證明的好方法。經(jīng)典遺傳學(xué)的發(fā)展歷史就給了最好的說明。孟德爾時代生物學(xué)界還沒有認(rèn)識到配子形成和受精過程中染色體的變化,又不能通過顯微鏡直接觀察,也不能像現(xiàn)在可以利用分子生物學(xué)的手段直接定位基因的位置和測定其數(shù)量,因而這一創(chuàng)造性的假說不能直接實證,只能通過邏輯論證來進(jìn)行。事實上,這一觀點在笛卡爾形成假說—演繹法思想的時候就已經(jīng)指出。而案例一關(guān)于牽?;伾淖兓c光照是否有關(guān)直接實論即可。同時也要注意,光照的時間與強度如何確定?這事實上又是另一系列復(fù)雜的實驗,不能簡單地作為這兒的演繹推理。對于現(xiàn)象的觀察也不全面,比如陰天牽?;ǖ念伾珪儐岬戎惖膯栴}欠思量,逢假說必演繹的思想犯了形而上的錯誤,變成為演繹而演繹了。
3.4.2 演繹推理有方向
在假說正確的情況下進(jìn)行演繹推理可以有若干方向;但在假說未知的情況下,通過演繹來證明假說,則要抓住假說的核心,且演繹自身必須遵從假說。孟德爾演繹推理的目的是要證明F1的遺傳因子組成是否是Dd,這是假說的核心和交點。認(rèn)識不到這一點,也就不能正確理解為什么要做測交,其目的是檢測F1的基因型。方法有兩種,一種是測交,一種是自交。而自交是假說產(chǎn)生的實驗基礎(chǔ),不能用自身來證明自身,因而只能選擇測交的方式,這是孟德爾演繹推理時采用測交的必然性。教師在教學(xué)時如案例二般用淘汰法去教學(xué),顯然違背了演繹的本質(zhì),不利于學(xué)生思維的發(fā)展,也不利于學(xué)生掌握判斷一個個體基因型的方法。