物理教学中素质教育的探索与实践

        我们知道，创造力是人类社会得以延续、继承和发展的根本保证。科学研究表明，一个人创造力的强弱与这个人智商的高低并没有直接的因果关系。一个智商很高的人，如果没有强烈的创新意识，缺乏灵活的创新思维和创新精神，就不可能有所创新。只有高素质的、具有足够的知识经验的准备、具有强烈的创新意识与创新精神而又脚踏实地善于思考富有想象力的人，才能有所发明和创造。因此我们要努力挖掘物理教材中的素质教育因素，深入研究物理教学中的素质教育内容、实施素质教育的原则、途径和方法，在教学中灵活、自然的实施素质教育。

一、物理教学中进行素质教育的必要性和可能性

　　八十年代以来，世界市场的竞争异常激烈，越来越多的有识之士认识到衡量一个国家的国力不仅看该国各类高级人才的数量和水平。面对激烈的竞争，教学的根本任务是尽快培养大批有理想、有道德、有文化、有头脑的开拓型人才。中学阶段是学生形成世界观、长知识、责任感等方面的表现都不尽如人意，要改变这种状况，需要全体教师的适时引导、严格要求，*课任老师在教学中用自己的优良作风长期的潜移默化。因此，在物理教学中进行素质教育是每个物理教师应尽的义务。

二、物理学中包含有丰富的素质教育的内容

　　（一）爱国主义教育

　　爱国主义教育是进行素质教育的重要内容，物理学在长期、持续的发展中，为我们积累了大量的爱国主义教育内容。

　　1、我国古代科技史上，记载的大量成就，对人类的文明产生了巨大的推动作用。

　　我国古代的《墨经》、《梦溪笔谈》、《齐民要术》、《考工记》、《天工开物》等著作中有关科学技术的论述，在当时都处于遥遥领先的地位。我国古代的发明、创造更是举不胜举。回音壁，地动仪，小孔成像、色散等的论述，无不闪耀着我国劳动人民智慧的火花。对我国发明的活字印刷、火药和指南指，英国学者培根认为“这三种东西曾改变了整个世界的面貌的事物的状况，没有一个帝国，没有一个学派，没有一颗星星比这三种发明对人类事业产生更大的力量和影响”。

　　2、我国现代在科技方面的成果，特别是在尖端技术方面的突破，越来越多：从“起火”到今天掌握一箭多星技术，到火箭、卫星技术达到世界先进水平；超导体研制水平、北京正负电子对撞机的成功，核电站、岸式波力发电站的研究等无不处于世界限领先地位。强有力的事实，充分证明了社会主义制度的优越优，坚定了学生的民族自信心。

　　3、结合物理教学，向学生介绍我国物理学家的传记、史话和成就，可进一步激发学生的爱国情、赤子心。例如，叶企孙测得普朗克恒量；吴有训用实验实了康普顿效应；钱三强、何泽慧夫妇在法国发现了铀核三分烈和四分裂现象，并对三分裂的机制作出了合理的解释，开辟了核裂变研究的新领域，被约里奥?居里誉为“一代科研人员中最优秀的代表。四十年代，他俩又毅然放弃了外国优厚的待遇和工作条件，返回了祖国，为我国核工业的发展作出了巨大的贡献。美籍华人杨振宁、李振道由于对K介子衰变中不符合宇称守恒规律问题的研究，提出了弱相互作用下宇称不守恒的结论，引起了物理界的震惊和承认，从而获得了解1957年的诺贝尔物理奖；美籍华人丁肇中由于发现了“J粒子”而荣获1976年的诺贝尔物理奖；李远哲和崔琦又分别获得了诺贝尔化学奖；他们都为中华民族增添了光彩。

　　（二）辩证唯物主义教育

　　辩证唯物主义哲学，是关于自然知识和社会知识的科学概括和总结，而物理学的发展又依赖于客观事物的自然规律，需要哲学作指导。它们间的这种辩证关系，渗透在物理概念的形成、原理的抽象、教材体系、知识结构以及各教学环节中，在物理教学中运用辩证唯物主义的观点和方法，帮助学生揭示物理现象和过程的本来面目以及物理知识间的内在联系，可以使学生受到唯物论、辩证法、认识论和科学方法论方面的教育。

　　1、世界是物质的、物质是运动的观点，以及客观规律的可认知与可利用性。物理学研究的对象，大到宇宙星体，小到原子和基本粒子以及引力场、电场、磁场等都是客观存在的物质，且无不处在运动中。教学中为了使学生坚信场的物质性，可向学生演示通草球在库仑力作用下偏离平衡位置的实验，演示用头发屑显示电场线、用细铁粉显示磁场线等，引导学生从直观现象出发通过类比联想，坚信场的物质性，并掌握认识场这种特殊物质的方法。通过引导学生观察机械运动、扩散运动和布朗运动，并通过天然放射性现象及原子核的人工转变等内容的分析，促使他们建立起物质是在不停的运动，而且物质的运动是有规律的，规律是可认知的观点，帮助学生认识到牛顿运动定律、能量的转化和守恒定律等就是人们在长期的实践活动中总结出来的客观规律，而且可用来改造自然、造福人类。人类卫星的上天，火箭的发射等是最好的证明。

　　2、事物发展过程式的否定之否定规律。自然界是不断发展的，人们对物理现象及其本质的认识也是不断的发展和完善起来的，并通过在实践中不断的否定旧假说和旧理论的过程中逐渐深入的。“否定之否定”和“对立统一”的规律以及理论与实践的辨证关系在人们对光的本性的认识过程中鲜明地反映出来了，这是我们进行辩证唯物主义教育的好材料。最初，人们赞同光的微粒说，后来由于托马斯?杨和菲涅耳的光的干涉、衍射实验的成功，为光的波动说战胜微粒说提供了有力的证据，从而确立了光的波动说的地位，这是对前一认识的否定。到二十世纪，爱因斯坦在光电效应实验的基础上，提出了光的量子说，认为光是一个个不连续的“光子”，并用“光子”说很好地解释了光电效应现象。这时，波动说又陷入了困境，这可以说是对最初的认识的否定之否定，但并没有简单地回复到最初的认识上去，而是进行了次认识上的飞跃，因为这里的“光子”已不是牛顿他们提出的经典意义上的微粒了，而是一种全新的带有波动性的粒子。对光的本性的进一步研究后又在上述基础上发展成为光的“波粒二象性”学说。但从辩证法的观点看，光的“波粒二象性”也仅仅是在现阶段上的相对真理，人类对光的本性的认识随着科学和技术的发展还将深入下去，这正是辨证的对立统一规律的生动体现。这样的教学可以使学生领悟到事物的发展过程就是“否定之否定”的过程，认识到实践是发现真理的基础，又是检验真理的唯一标准。

　　3、量变与质变的对立统一关系。世界上的一切事物，总是在不断地发展变化着，这种发展变化，首先表现为量的变化，当量变达到一定的程度时，就会引起事物质的飞跃结束，又转化为新的量变，开始了新的矛盾发展史。我们知道，影响物态变化的外因主要是温度和压强，给常温的水加热，水温上升，内能增加，但水并没有明显的性质的变化，显示出好像平静的样子，当它的温度升高到100oC时，平静打破了，水沸腾了，显示出了显著地变动，发生了性质的变化，但这时水的温度不再上升，物态则由液态逐渐转化为汽态，即量变引起了质变。直至液态全部变为汽态后，若继续加热，则汽态，即量变引起了质变。直至液态全部变为汽态后，若继续加热，则汽态的温度又将上升，又开始新的量变。显然，水进入最后的质变以前就存在着许多的质变，即水沸腾前，在任何温度下都在发生蒸发现象，同时在质变中伴随着量变，如水在沸腾时温度虽然不变，但外界需要继续提供热量，这些热量转化为内能，从而促使物质的聚集状态发生质的飞跃。这样的教学，使学生领悟到量变和质变是对立统一的，量变中有部分的质变，质变中有量变，是对立统一规律的必然结果。在凸透镜成像、电磁波谱等内容中，量变与质变的对立统一关系更是表不见得有血有肉，生动而具体。

　　一切事物的区别都体现在量界限上的差异，许多引人注目、寓意深刻的物理现象如弹性形变中的弹性限度，人造天体的环绕速度、逃逸速度，全反射中的临界角，某一金属发生发电效应的极限频率等无不体现出理界限上的“关节点”，引导学生仔细分析、研究这些“关节点”前后量变的特性，将使学生更加理解量变引起质变的观点，并使他们懂得这个观点对学习、观察和研究事物的导向作用。

　　4、内因与外因的辨证关系。唯物辩证法认为：“外因是变化的条件，内因是变化的根据，外因通过内因而起作用”。物理教学中，要结合教学内容，帮助学生逐渐树立这一观点。例如，在学习“物体运动状态的变化”时，要有意识的渗透内、外因的辨证关系，使学生认识到物体的加速度跟它所受的合外力（外因）成正比，跟物体的质量（内因）成正比。从而不仅使学生弄清物体的运动状态改变的因果关系，以及内、外因的辨证关系，而且加深了对运动涵义的理解。

　　在“导体与绝缘体”、“导体中形成电流的条件”、“共振”、“共鸣”、“电谐振”等内容的教学中，也可以进行内外因辨证关系的阐述。

　　此外，唯物辩证法中“事物间的相互联系、相互制约的因果关系”的观点、“矛盾的普遍性和特殊性原理”、“相对真理与绝过真理的观点”等等都能在物理教学中恰到好处的体现出来。

　　（三）科学态度和意志品质方面的教育

　　刻苦勤奋、专心致志和严谨的科学龄前态度与坚忍不拔的毅力，是一切有成就的物理学家共同的优秀品质。如英国科学家焦耳自学成才，在极其困难的条件下，经过三十几年的努力、作了400多次实验，为能量的转化和守恒定律的建立打下了基础；法拉第刻苦自学，经过十年的反复实验，终于发现了电磁感应定律；开普勒在第花了二十年精力测得的精确数据的基础上，做了大量艰苦卓著的研究，进行了无数次计算，终于找到了隐藏在千万个数据中的客观规律，得出了开普勒三定律；布鲁诺为捍卫“日心说”而献身；……。这些事实对培养学生质疑、求实、进取、创新、正直、严谨的精神，培养学生的科学态度，形成和掌握科学的方法会产生一定的作用。

三、实施素质教育的基本原则

　　1、渗透性原则。物理教学中的素质教育，必须采用渗透的方法，把知识的科学性与教育性、理论价值与素质教育价值有机地结合起来，在向学生传授知识的过程中适时、适度的进行渗透。

　　2、示范性原则。素质教育是包括学校教育、家庭教育，社会教育在内的环境、气氛和风气的潜在的教育因素，其中以教师的示范作用最有效。因此，教师必须养心修身。事实上，教师也只有在提高自身的政治和文化素质的基础上，才能有效的进行素质教育渗透。其实，既使学生的心灵、头脑是一块无字碑，这块碑上要刻上什么，也并不是由教师的主观愿望所决定的，只有当教师用纯洁、美好的思想以及对学生的关爱、平等的信任关系时，才能引起学生情感上的共鸣，才能达到素质教育的目的。

　　3、转化性原则。物理教师要善于把物理知识的教育价值转化为学生的品格结构，把道德认识转化为相应的行为习惯。

　　4、持久性原则。因为素质教育的功能需要教育的信息经过长时间的量的积累后，才能充分显示出来，又因为学生所学的物理知识可能遗忘，但学生在学习中形成的思想观念、行为品格等都可能长期保持下去。因此，物理教学中进行素质教育，要始终贯穿于每一堂课中。

四、实施素质教育的途径和方法

　　1、针对实际，妥善安排。物理教学中，进行素质教育要避免出现随意性、盲目性和片面性，必须根据教材的实际情况，根据不同年级，不同章节和不同学生的素质，从教学的各个环节中有计划有目的的发挥素质教育的功能，哪些素质教育的内容在授课中进行，哪些在学生实验、专题讲座、物理晚会和课外板报等教育环节中进行，都有要统盘考虑、全面规划，注意实效。在教学效果检查中也要将素质教育的内容列入其中。

　　2、紧扣教材，有机渗透。物理教师备课时既要吃透教材的重点、难点，又要站在哲学的高度上把握教材的思想体系，努力挖掘、充实教材的素质教育的内容，这样，教师在教学中才能切准突破口，才能深入浅出地做好素质教育渗透工作，使学生真正感到听课是一种艺术享受，既学到了分析、解决问题的方法，又受到了情操、品德方面的熏陶。例如，学生初学物体的受力分析时，容易漏掉或多出几个力，这时，我们可以告诉他们：力是物体间的相互作用，既有作用力，就必定有反作用力，因此，在分析物体，只有用全面的观点看问题，才能避免因片面分析问题带来的错误，这正是辩证法中“一分为二”、“全面看问题”的观点。这种分析，既有助于学生灵活的掌握重在有机、适度，有些内容的渗透，可以是点到为止。例如，在讲原子核的衰变时，指出原子核内部正电荷的量变引起物质种类的质变，一句话就渗透了量变到质变的观点，在讲导体中产生电流的条件时，可以指出外加电压是产生电流的外因，但要产生电流，外因还必须通过内因（自由电子）才起作用。这种渗透，自然，适度，学生容易接受。

　　3、对比分析，合理引导。“比较法”是进行爱国主义教育的好方法。在教学中，可以通过在不同内容中不断的横向比较，让中华民族在历史上的闪光点触发学生充分地认识到我国人民的伟大发明、创造在物理学史中的地位，从而激发他们的民族自信心。通过纵向比较，向学生展示社会主义制度的优越性，使学生认识到只有中国共产党的领导，中国才希望。同时，还要告诉学生，我国的科技水平跟发达国家的差距还很大，指出我国的自然科学在封建主义的桎梏下，自十六、十七世纪开始落后于西方，到落后就?ご虻牡览恚?佣??激励学生的爱国热情，树立为中华的崛起而奋发努力的责任感和紧迫感。

　　4、课内渗透，课外强化。根据物理教学中素质教育的持久性原则，物理教师除了在课堂上适时、适度地进行素质教育渗透外，还要及时在报刊、杂志上搜集、整理物理方面的素质教育内容，引导学生进行自我教育，通过学生喜闻乐见的物理黑板报、图片展览，举办物理晚会、演讲会等形式，让学生进行自我教育。

　　应该看到，在物理教育中，要有效地进行素质教育，教师的素质教育意识是最重要的，只有在教师充分地认识到学科教学中进行素质教育的重要性，并注意自身素质提高的基础上，才能以自己深厚的情感去感染学生，才能在物理教学中把传授知识、培养能力和素质教育教育融为一体，从而艺术性地完成素质教育渗透的任务。