物理啟蒙教育的一部好教材

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人民教育出版社新編初二物理,是一部很好的物理啟蒙教育教材。物理啟蒙教育一般可由三個(gè)方面組成,即物理學(xué)知識(shí)啟蒙教育,物理學(xué)方法啟蒙教育,物理學(xué)思想啟蒙教育。物理學(xué)啟蒙教育的目的在于通過(guò)以上三個(gè)方面的教育,以培養(yǎng)、保持和發(fā)展學(xué)生對(duì)物理學(xué)的濃厚興趣,掌握正確的物理學(xué)方法,樹立基本的物理學(xué)思想。
    一、物理學(xué)知識(shí)的啟系教育
    人教社初二物理新教材從整體結(jié)構(gòu)上可分為兩大部分。第一部分為引言和前六章各種物理現(xiàn)象的簡(jiǎn)介和了解;第二部分為后八章經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。這種新型的知識(shí)結(jié)構(gòu),在國(guó)內(nèi)的眾多初二物理版本中還是少見的,這已是它的成功點(diǎn)之所在。
    第一部分通過(guò)各種有趣味的物理現(xiàn)象介紹,可使學(xué)生感到物理知識(shí)的重要性和普遍的實(shí)用性。從而使學(xué)生心理上不僅感到物理知識(shí)很有趣,而且也不難學(xué)。通過(guò)這一部分教材的學(xué)習(xí),可進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,這正是本教材所注重要解決的問(wèn)題。更重要的是這部分教材的學(xué)習(xí),可為后面學(xué)習(xí)打下一個(gè)牢固的知識(shí)基礎(chǔ)。這點(diǎn)不僅符合人們認(rèn)識(shí)事物的一般過(guò)程,更適應(yīng)了少年兒童的學(xué)習(xí)心理。
    如本書中的光學(xué)部分,總是以具體形象以光學(xué)現(xiàn)象和光學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)來(lái)說(shuō)明光的反射定律、光的折射規(guī)律、光的成像規(guī)律、光的色彩規(guī)律等。書中采取的方法是列舉大量光學(xué)事實(shí),光學(xué)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過(guò)觀察、分析、歸納、判斷,來(lái)認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)各種光學(xué)現(xiàn)象中的固有規(guī)律而不是通過(guò)什么物理概念的繁衍,或數(shù)學(xué)、邏輯的推理得出規(guī)律。其實(shí),前六章的知識(shí)結(jié)構(gòu)都是這樣的模式。即是就事論事地讓學(xué)生了解各種基本現(xiàn)象,建立一些基本的物理概念。如時(shí)間單位、長(zhǎng)度單位、力的單位、平均速度、溫度:熔化過(guò)程、凝固過(guò)程、液化過(guò)程、光線等等??傊脤W(xué)生的形象思維,通過(guò)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),直觀、形象地認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)。這種學(xué)習(xí)的模式,不僅可減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),而且可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對(duì)后面的物理學(xué)習(xí)可起到重要的基礎(chǔ)作用。
    第二部分是經(jīng)典力學(xué)的初步基礎(chǔ)知識(shí)。眾所周知,經(jīng)典力學(xué)大廈的三大基石是質(zhì)量、時(shí)間和空間三大概念。而初二學(xué)生此時(shí)從自己的生活經(jīng)驗(yàn)中已基本具備了絕對(duì)的時(shí)空觀的初步概念。因而第七章開始只進(jìn)行絕對(duì)質(zhì)量觀的教學(xué),接著進(jìn)行密度概念的教學(xué)。再后面幾章即分別對(duì)力的初步概念、運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念、壓強(qiáng)的概念及其在流體力學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行教學(xué)。后進(jìn)行簡(jiǎn)單機(jī)械和功的知識(shí)的教學(xué)。本書的這種知識(shí)結(jié)構(gòu),層次清晰、條理分明,完全符合初中學(xué)生的認(rèn)知心理結(jié)構(gòu),可使學(xué)生在經(jīng)典力學(xué)知識(shí)的殿堂里,攀登初步力學(xué)知識(shí)的階梯而不感到負(fù)擔(dān)沉重。第二部分的物理知識(shí),為何能產(chǎn)生這樣良好的效應(yīng)呢?這與前面第一部分物理知識(shí)的學(xué)習(xí)分不開。從認(rèn)識(shí)論角度來(lái)說(shuō),第一部分知識(shí)的學(xué)習(xí)主要為學(xué)生奠定了感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ);第二部分的教材多從理性上展開,為理性認(rèn)識(shí)的階段,眾多的物理實(shí)驗(yàn)也是為理性認(rèn)識(shí)服務(wù)的手段。從邏輯思維方式方面來(lái)說(shuō),第一部分先給學(xué)生一些形象的、具體的物理知識(shí),而第二部分多為一些深化的、抽象的物理知識(shí)。
    從整體的角度出發(fā),可見這兩部分是前后呼應(yīng)、相互銜接的統(tǒng)一體。第一部分是第二部分的基礎(chǔ),第二部分是第一部分的深化和發(fā)展,二者不可分割。這種新型的知識(shí)結(jié)構(gòu)、是教材改革的一大成果。
    二、物理學(xué)方法啟蒙教育
    本書的兩大部分結(jié)構(gòu),充分地考慮了物理學(xué)方法的啟蒙教育問(wèn)題。各種物理學(xué)的方法縱貫全書各章。每章都注重物理理想模型的教育、物理實(shí)驗(yàn)的教育、邏輯推理的教育、數(shù)學(xué)方法的教育,甚至于科學(xué)抽象法的教育和假設(shè)方法的教育。
    理想模型法是物理學(xué)的典型方法之一,是物理學(xué)區(qū)別于其他學(xué)科的基本特征之一。在物理學(xué)啟蒙教育中,必須攻克這一堡壘,因?yàn)槔硐肽P偷母拍畋旧砗艹橄?,很難理解,故給物理學(xué)習(xí)帶來(lái)了很大的困難。如本書的光學(xué)部分,一開始就引入了光線和光線的直線傳播這樣的理想模型概念。然而學(xué)生在此處很容易把“直線傳播”概念誤解為“傳播直線”的概念。有的學(xué)生認(rèn)為手電筒的光不是直線傳播,而是“喇叭形狀的傳播”。這是初二學(xué)生的形象思維特征對(duì)抽象的理想模型誤解而致,他們把抽象的“直線”概念形象化為一條直線。說(shuō)明學(xué)生對(duì)理想模型的認(rèn)識(shí)和掌握并非輕而易舉的事,因而必須從方法論的角度入手,把學(xué)生從誤區(qū)里引出來(lái)。這里應(yīng)讓學(xué)生分清“直線傳播”與“傳播直線”二者的區(qū)別?!爸本€傳播”強(qiáng)調(diào)抽象的運(yùn)動(dòng)方式是“沿直線傳播”,是傳播過(guò)程的特征;而“傳播直線”強(qiáng)調(diào)光傳播的軌跡是直線,是傳播結(jié)果的特征。如一束激光的軌跡就是“一條直線”,它傳播的運(yùn)動(dòng)方式是“直線傳播”。從這里可以看出,它們一個(gè)是抽象的運(yùn)動(dòng)方式,一個(gè)是形象的運(yùn)動(dòng)軌跡,兩者有著原則性的區(qū)別。
    全書從頭至尾重視物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué),物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的又一大特征。如光的反射定律和折射規(guī)律的學(xué)習(xí)過(guò)程,完全是利用實(shí)驗(yàn)一步步完成的,后通過(guò)總結(jié)歸納出光的反射定律和光的折射規(guī)律及光的色散規(guī)律等。本書幾乎每節(jié)課都有實(shí)驗(yàn),邊教邊實(shí)驗(yàn)的課也大量地增加。這樣寓物理方法教育于教學(xué)過(guò)程之中,通過(guò)耳儒目染、潛移默化,達(dá)到物理實(shí)驗(yàn)方法啟蒙教育的目的。
    在密度一節(jié)的教學(xué)中,學(xué)生在已初步掌握了“物質(zhì)的量”這理想模型概念基礎(chǔ)上,進(jìn)行正向的知識(shí)遷移,使學(xué)生進(jìn)而了解和掌握密度的理想模型概念。知識(shí)遷移的方法是心理學(xué)方面的方法教育,這是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的重要手段之一。為此在密度的教學(xué)中,先采用實(shí)驗(yàn)的方法和數(shù)學(xué)的方法,求出各種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值m/v;再利用分析法分析m/v的物理意義是“單位體積中不同物質(zhì)的質(zhì)量”;進(jìn)而利用比較法,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同物質(zhì)的單位體積中所含質(zhì)量不同;相同物質(zhì)的單位體積中所含質(zhì)量是相同的。故指出這是物質(zhì)的一種固有特性,每種物質(zhì)通常情況下m/v的值是一個(gè)常數(shù)。由此,可利用歸納法總結(jié)出密度的定義:某種物質(zhì)單位體積中所含質(zhì)量的多少,叫做這種物質(zhì)的密度?;蛘撸晒拭剂x地理解為某種物質(zhì)單位體積空間中所含物質(zhì)分布的緊密程度。進(jìn)而利用數(shù)學(xué)法歸納總結(jié)出密度的公式。由上可知,這里每一步都有不同的方法在起作用,可見若不注重物理學(xué)方法的教育,不研究物理學(xué)方法的教學(xué),則密度一節(jié)的教學(xué)任務(wù)將是難以完成的。歷來(lái),對(duì)于密度的教學(xué),教師覺得難教,學(xué)生感到難懂,其問(wèn)題的癥結(jié)即在于沒有注重該節(jié)課的物理方法教育。當(dāng)然,這里的方法教育并非每步方法都要教給學(xué)生,或要求學(xué)生掌握方法。而是要求教師在教學(xué)過(guò)程中,正確運(yùn)用每個(gè)步驟的教學(xué)方法,把方法教育富于教學(xué)過(guò)程之中,使學(xué)生在掌握物理知識(shí)的過(guò)程中,從思想上接受物理方法的教育。只要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,對(duì)教師的教學(xué)能一步步地聽懂、理解、學(xué)會(huì),就達(dá)到了物理知識(shí)的啟蒙教育和物理方法的啟蒙教育的目的,就達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生思維能力的目的。
    在浮力一章的教學(xué)中,本書延用了舊版本中假設(shè)的方法,運(yùn)用邏輯抽象推理的方法,求出浮力產(chǎn)生的原因是浸在液體里的物體上、下壓力之差。并由此應(yīng)用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式。這里的數(shù)學(xué)推導(dǎo)方法和邏輯推理方法,起到了決定性的作用。假設(shè)的方法也得到了初步應(yīng)用。但本書圖文清晰,說(shuō)理簡(jiǎn)明,比舊版本有很大的改進(jìn)。書中第144頁(yè)上還專門另辟一個(gè)欄目,專門對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)公式的方法教育,像這樣的直接進(jìn)行方法教育的形式,在舊版本中是絕對(duì)找不到的。
    這些物理學(xué)方法對(duì)學(xué)生長(zhǎng)期的熏陶,可使學(xué)生認(rèn)識(shí)、理解及解決物理問(wèn)題的能力得到很大的發(fā)展。而物理學(xué)方法啟蒙教育的目的即在于使學(xué)生能在今后的物理學(xué)習(xí)中適應(yīng)物理學(xué)的這些特點(diǎn),不斷保持和增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣。
    三、物理思想的啟蒙教育
    所謂物理學(xué)思想,即是用物理學(xué)方法解決物理問(wèn)題時(shí)的立場(chǎng)、觀點(diǎn)的問(wèn)題。這是進(jìn)行物理教育的終目的。因此,在進(jìn)行物理啟蒙教育時(shí),必須重視物理學(xué)思想的啟蒙教育。具體地說(shuō),物理學(xué)思想即是物理技能、技巧的高級(jí)表現(xiàn)形式,是物理知識(shí)應(yīng)用能力的高級(jí)表現(xiàn)形式。物理學(xué)知識(shí)通過(guò)物理方法的橋梁作用升華為物理學(xué)應(yīng)用能力,進(jìn)而發(fā)展成為完整、系統(tǒng)而成熟的物理學(xué)理想。如果從哲學(xué)的角度來(lái)說(shuō),物理思想的立場(chǎng)和觀點(diǎn),即是辯證唯物主義的立場(chǎng)和觀點(diǎn)。
    物理技能技巧可以通過(guò)某些學(xué)習(xí)活動(dòng)而掌握,如本書第一章可培養(yǎng)學(xué)生使用直尺測(cè)量長(zhǎng)度的技能技巧;第二章可培養(yǎng)學(xué)生測(cè)物體平均速度的技能技巧;第四章可培養(yǎng)學(xué)生使用溫度計(jì)的技能技巧;第七章可培養(yǎng)學(xué)生使用托盤天平的技能技巧;等等。而技能技巧要發(fā)展成為能力或智能,要經(jīng)過(guò)大量的較長(zhǎng)期的技能技巧訓(xùn)練,以實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變的飛躍過(guò)程。而能力和智力要發(fā)展成為物理學(xué)思想更要有一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期的量變到質(zhì)變的過(guò)程。本書前六章的物理教學(xué),可對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)基本知識(shí)的啟蒙教育,物理學(xué)基本方法的啟蒙教育,以培養(yǎng)學(xué)生初步的物理學(xué)辯證唯物主義的思想,從而實(shí)現(xiàn)初步的物理學(xué)思想的啟蒙教育。然后再通過(guò)后八章的物理學(xué)習(xí),在整整一學(xué)年的物理學(xué)習(xí)過(guò)程中,才能完成物理學(xué)思想的啟蒙教育。進(jìn)行創(chuàng)造性思維的教育,是進(jìn)行物理思想教育的基本途徑之一。本書中大量的物理知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系的過(guò)程,是啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維的良好教材。如凹面鏡的教學(xué)中,先讓學(xué)生觀察凹面鏡對(duì)太陽(yáng)光聚焦作用的實(shí)驗(yàn),并觀察焦點(diǎn)處可點(diǎn)燃紙片,再讓一個(gè)學(xué)生把手放到焦點(diǎn)處,他立即有灼燙的感覺。使學(xué)生親身感受到焦點(diǎn)處溫度很高。進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生,由此物理現(xiàn)象是否可聯(lián)想:如果造一個(gè)大的凹面鏡,它在太陽(yáng)光下焦點(diǎn)處將會(huì)產(chǎn)生大量的熱,那用這些熱量將可以燒飯煮茶。這就是太陽(yáng)灶發(fā)明的思維過(guò)程。讓學(xué)生體驗(yàn)到創(chuàng)造發(fā)明的思維過(guò)程并非是高不可攀的。
    本書中進(jìn)行國(guó)情教育和愛國(guó)主義教育的內(nèi)容比比皆是、如扉頁(yè)彩色圖片上的長(zhǎng)征三號(hào)火箭,長(zhǎng)江葛洲壩二號(hào)船閘及我國(guó)研制的核潛艇等;第一章里有我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的南京長(zhǎng)江大橋,舉世聞名的萬(wàn)里長(zhǎng)城;第十二章中介紹我國(guó)1405年鄭和下西洋時(shí)乘坐的長(zhǎng)約147米的木船,是當(dāng)時(shí)世界上大的船;第十三章介紹我國(guó)古代的杠桿應(yīng)用情況;等等。這些都是生動(dòng)而有意義的好教材。
    書中進(jìn)行辨證唯物主義教育的教材更是不勝枚舉,如光直線傳播的條件性,光的可逆性,慣性的概念,牛頓第一定律,壓強(qiáng)與受力面積的關(guān)系,沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系,潛水艇的浮沉,等等。
    美育寓物理知識(shí)的教育之中,如物理實(shí)驗(yàn)的形象美、奇異美,物理定律的簡(jiǎn)潔美,統(tǒng)一美,物理學(xué)方法的和諧美、對(duì)稱美,等等。美育是以感性的形象幫助人們認(rèn)識(shí)人類生活斗爭(zhēng)的經(jīng)驗(yàn),促使學(xué)生形象思維的發(fā)展,因而美育能促使學(xué)生德育和智育的發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生良好的思想感情。擴(kuò)大知識(shí)面,加深對(duì)物理學(xué)科的思想感情。
    書中進(jìn)行美育的教材非常突出。每一個(gè)奇異、美好的物理實(shí)驗(yàn),無(wú)不令學(xué)生受到美的熏陶。如三棱鏡對(duì)太陽(yáng)光的色散,凸透鏡對(duì)蠟燭的成像,筷子提米的實(shí)驗(yàn),馬德堡半球的實(shí)驗(yàn),試管煮魚的實(shí)驗(yàn)。等等,無(wú)不使學(xué)生觀后贊嘆不已。另外,書皮上正在邀游太空的美麗的通信衛(wèi)星彩色畫面,給學(xué)生立志探索大自然奧秘的信念以巨大鼓舞;扉頁(yè)上八幅動(dòng)人的物理知識(shí)應(yīng)用及實(shí)驗(yàn)的彩照,可使學(xué)生經(jīng)常產(chǎn)生物理學(xué)美的感受;還有遍布全書各頁(yè)的經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),選擇的一幅幅生動(dòng)、有趣、形象、逼真、耐人尋味的插圖,更能使學(xué)生在接受物理知識(shí)教育、物理方法教育的同時(shí),感受到豐富的美的教育。
    關(guān)于勞動(dòng)教育的問(wèn)題,書中不泛有各種各樣的工業(yè)、農(nóng)業(yè)勞動(dòng)過(guò)程的插圖,不僅可聯(lián)系社會(huì)實(shí)踐對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理教育,更重要地是通過(guò)這引起社會(huì)實(shí)踐的勞動(dòng)過(guò)程對(duì)學(xué)生進(jìn)行勞動(dòng)觀點(diǎn)的教育,進(jìn)行社會(huì)化的勞動(dòng)教育。另外,書中還列舉了大量勞動(dòng)技能技巧的原理和設(shè)備等,如電冰箱的工作原理,活塞式抽水機(jī)和離心泵的工作原理等。這些為學(xué)生將來(lái)參加工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)奠定了一定的知識(shí)基礎(chǔ)和思想基礎(chǔ)。
    此外,本書也很注重科學(xué)態(tài)度的思想教育。書中介紹了一些科學(xué)家,如:伽利略、牛頓、阿基米德等典型事例。給學(xué)生樹立起一些光輝的學(xué)習(xí)榜樣??膳囵B(yǎng)學(xué)生熱愛物理學(xué),艱苦奮斗,刻苦學(xué)習(xí),頑強(qiáng)拼博的精神和毅力。
    綜上所述,人教社新編的初二物理不愧是一部進(jìn)行物理啟蒙教育的好教材。