物理教学中的素质教育

沈伟

初为人师，却已经体会到物理教学与我们的素质教育之间有着密切的联系.在这里，简单的阐述一下物理学对素质教育的作用.素质教育本身所包含的内容很多，本文中所谈及的素质教育，指全面提高学生的身体素质、心理素质、社会文化素质为目标的教育.

很多人认为物理这门学科的知识学了没有太大的用处，因为实际生活中，的确也很难想象会在什么场合要用到“连接体”等高中物理中这类典型问题.即使有些人将来从事科技工作，如果不是去作大学或者中学的物理教师，恐怕也很少需要在这样的层次上去应用牛顿第二定律.这就似乎涉及一个很直接的问题，学习物理对绝大部分的人来说到底有什么用？

产生上述问题的原因，是因为这些人认为，在中学的有限课时内，应该多学一些“主干知识”.所谓主干知识，是那些在物理学中影响全局的，掌握不好就无法进一步学习的知识.也就是说，考虑得较多的是物理学科本身，而并非作为一个人的素质的需要.

这里要回到我们的出发点：中学物理课程不是为培养物理专业工作者而设立的，它应该和其他学科有机地结合在一起，为提高学生素质这一总的目标作出贡献.

中学物理教育的目标是什么？翻阅一下建国以来历次教学计划和教学大纲，说法不尽相同，其基本目标都是要与其他学科和其他学校活动一起，“培养有理想，有道德，有文化，有纪律的社会主义公民”（《全日制中学物理教学大纲》，1990年4月第二版）.但是，在实际工作中，两种不同的实践反映出来的却是两种不同的物理教育观.多数人的作法实际是努力把学生培养成为物理专业工作者；另一种则是力图使物理课程在培养高素质公民的过程中作出贡献，而现在的物理教学尤其是物理教材都朝这个方面努力.

物理学是一门应用性极强的学科，没有物理学就不会有我们今天的文明生活，没有物理学的发展就没有我们今天的现代化生活，它的发展为人类创造了巨大的物质财富，推动了人类文明进程的发展，显示了科学的巨大力量.在学习物理过程中，应让学生了解现代科学技术的成就.学习一定的物理学知识不仅是作为一个高素质公民的前提条件，也是适应现代社会的必要条件.

（一）学习物理的过程中培养学生的科学态度.

物理学的最大特点就是以实验为基础，从实验出发，寻找规律，再用实验去验证结论.所以，它要求学生必须以科学严谨的态度去对待，实事求是，不靠主观臆断去猜测、捏造.当然，在这个方面教师的作用也是不可忽视的.首先对于教师的演示实验，必须作到能排除干扰

，尽量做到位，而不是随意性地一带而过，或者将某一次的失误说成是实验条件的不足，这种话不能说服学生，从而传递给学生一种意识：物理上的规律有时候也是不严格的.

一般来说，中学阶段所做的实验基本都是定性地研究物理量间的关系.定性分析是一种极其重要的科学方法，定性和半定量化的方法的运用，可使我们抓住物理问题的本质，而不是一下子就陷入对细枝末节的探讨.过度的定量化，容易使学生迷失在各种形式的数学推演和运算之中，而伤失了对丰富而生动的物理本质的认识和理解.过度的定量化，使物理更为抽象难懂，更容易使学生伤失学习物理的兴趣和信心，这些都与物理教学目的的本意背道而驰的.实际上许多情况下，定性方法比定量方法更为有效，而且定性和半定量化分析方法的应用对于物理思维能力的提高、科学素养的培养具有更为深刻的意义.一般来讲，定性分析有利于物理问题的解决.很多科学工作者在解决物理问题时总是先理解题意，定性地分析物理过程及其特征，定性地考虑多个不同的求解途径和可能的结果，最后才选择合适的方法、途径去解题.所以，在演示完定性研究的实验之后，得出关系式前，应和学生说明，得到这个关系式的并非就是这个实验，而是设计更严密的多次实验最终得到.这样，学生也会逐渐形成一种意识：要做研究，必须严格、一丝不苟，尊重客观事实，来不得半点虚假.

（二）学习物理的过程中培养学生的合作意识

学习物理的过程中，学生亲自做实验是教学的重要部分，在此过程中也在锻炼学生的素质，那就是学会人与人之间的合作.学生实验中，一般采用合作方式（目前以两人一组居多）.两个学生或者几个学生一起出主意，一起参与，在这个过程中，学生已经开始学习扮演不同的角色.比如，其中一位同学负责安排任务的分配，其中一位负责检查等等.当然，也应做适当的轮换，让每位学生都体会到各个位置的重要性和不可分割性.将来他们所要踏入的这个社会就是一个需要人与人合作的社会.在合作的过程中使学生养成一种强烈的责任感，这是一个合格的现代化人必须具备的素质之一.

（三）学习物理的过程中培养学生用科学的方法思考问题的习惯

物理教学中，强调认真观察，观察事物时，不带任何的主观色彩，是自然观察的方法以及用实验来观察的方法.物理学理论的建立一般都遵循着这样一个途径：观察实验（广义的）、进行假设、设计实验验证假设、总结理论、通过广泛的实践验证理论……在其他领域，大到科学理论的建立，小到台灯、自行车故障的排除，基本途径都是相似的.有意识地沿着这样的途径去思考问题，寻求解决的方法，是一种重要的能力.物理教学一直坚持对学生进行“物理学是从实践中来，到实践中去”这样的教育.

第一，教师应注意，不给学生造成这样的错误印象，好像通过课堂上的一两个实验，收集三五组数据就可以得出一个物理规律.而是要让学生认识到，课堂上用于归纳物理规律的实验不过是科学方法的一种演示.这一点，在前面已经提到过.

第二、重视“猜测”在科学发展中的作用.我们一直重视从事实归纳科学规律，而后用演绎的方法利用这些规律去解决问题.这样的做法是正确的，但有两点常被忽略.其一，单纯的演绎不能得到新的认识；其二，单纯的归纳得出的规律只适用于与原型相同的场合，不能成为普遍规律.这两点都告诉我们：创造性思维往往需要猜想.这种猜测要在一定的知识储备的基础上进行，而不是胡乱猜测.

（四）在学习物理的过程中积累研究问题的方法

物理课本中出现的研究问题的方法有很多.比如：理想模型、等效替代法、类比推理法、理想实验法、控制变量法等等.

以类比推理为例.物理学是自然科学中的一门基础科学，它不仅有一定的知识内容，而且这些内容之间存在着必然的内在联系.将新、旧知识进行类比，给学生以启示，使学生易于掌握新知识，同时也巩固了旧知识.

如学习静电场一节内容时，“电场”概念的建立是极为重要的，但由于这个概念比较抽象，学生一般难以理解.可以用力学中所学重力场与之做类比：地球周围存在着重力场，地球上所有物体都处于重力场中，都受到了地球的作用力——重力.同样，电荷的周围存在着电场，电场对处于其中的电荷有电场力的作用，（如：点电荷间的库仑力的作用）.再由物体在重力场中具有与地球位置有关的重力势能，引导学生总结出，检验电荷在电场中也应具有与场源电荷位置有关的电势能.如此类比，相当于在新旧知识间架起了一座桥梁，让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识.

如讲电容器的电容时，可以用水桶作为例子，不同的水桶，要装同样高度的水柱时所需要的水量是不同的，或者装同样的水量产生的水柱高度是不同的，所以不同的水桶都有一个用来表示容纳水量大小本领的量，那就是横截面的大小；电容器两极板间的电势差就相当与水柱的高度，电量就相当于水量，所以对于电容器的电容的物理意义，让学生通过这样的类比后，马上就可以知道是表示容纳电荷本领的物理量.

又如：场强E和电势U这两个描述电场的物理量，E、U与检验电荷q之间有无关系呢？牛顿第二定律M=F/a，当物体受到的合外力为零时，物体产生的加速度也为零，但物体的质量为一定值；再有，欧姆定律中R=U/I，若电阻不接入电路中，U、I均为零，但电阻R却一定.究其原因，它们都是事物本身的物质属性.这种简单的类比，使学生顿悟：E、U是描述电场本身性质的物理量，电场是客观存在的，与检验电荷无关，而定义式：E=F/q、U=ε/q只是定义E、U和计算E、U大小的，这是一种比值法定义.

学生在掌握物理知识的同时学到研究解决问题的方法，接受新事物的方法，作为学生本人，如果不喜好物理本身，他可以不用去深究物理量之间的进一步关系，但是学习物理的这种方法还是应该掌握的.曾经有人说，学过某些知识之后，把知识全部遗忘后留下来的就是素质.也就是说你对某个领域拥有多少知识不是最重要的，最重要的是你掌握了能再学习的本领.