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淺談物理教學中的興趣培養(yǎng)
學習興趣是學生對學習活動和學習對象的一種力求趨近或認識的傾向，是推動學習的最有效的內(nèi)部動力。在物理教學過程中，教師注意采用各種方法來激發(fā)學生的學習興趣。這對提高教學質(zhì)量，減負及調(diào)動學生的非智力因素無疑是十分有效的。本文就下面幾個方面談?wù)勗谖锢斫虒W中應怎樣來激發(fā)學生的學習興趣。并就教于行家里手。
聯(lián)系生活和生產(chǎn)實際。
在物理教學中，如果注意結(jié)合學生熟悉的生活、生產(chǎn)實際，提出與教學有關(guān)的問題讓學生去思考。往往能激發(fā)起學生的興趣。例如講授《光的折射》時，可先提出以下一些問題：透過老花鏡看緊靠鏡子的物體，顯得比原來怎么樣？透過老花鏡看遠處物體物體又會怎樣呢？透過圓形金魚缸看缸里的魚發(fā)現(xiàn)魚會變大，透過裝滿水的杯子看插插入的筷子發(fā)現(xiàn)筷子會在分界處折彎，這又是為什么呢？帶著這些問題來學習，學生必然會產(chǎn)生興趣，從而達到提高課堂效率的作用，而課后又是課堂的延伸。結(jié)合物理教學的內(nèi)容，根據(jù)學生的年齡特點與心理特征，開展豐富的課外活動、小實驗、小制作也是發(fā)展物理興趣的好形式。對初中生來說，可讓他們自己動手制作簡易測力計、桿秤、潛望鏡等，這樣做，不僅能夠加深他們對物理知識的理解，同時也培養(yǎng)了學生的觀察能力、思維能力和獨立操作能力，很好地實現(xiàn)了知識的遷移。
制造學習上的懸念
在物理教學中，如果我們能夠不斷地制造懸念，使學生對新知識產(chǎn)生一種急于 探求的心情，那么就會引起學生對新知識的興趣。例如在《滑輪組》一節(jié)的教學中，我們可以把滑輪組放在一黑匣中，演示時上端提線，下端線進入盒中，結(jié)果出線比進線長得多。此時，一般學生會感到好奇，基礎(chǔ)扎實的學生會想到是省力杠桿并急于想得到證實，因此產(chǎn)生強烈興趣，當盒子打開后，學生又會驚訝，心想這是杠桿嗎？同時渴望得到明確的答復，在這樣的渴求中老師稍加分析會收到明顯效果，起到化冗長的講授為積極的探索的作用，老師講得輕松，學生學得愉快。
認知沖突是指一個人的已有知識和經(jīng)驗與當前面臨的情境之間存在的差別。這種沖突常常會引起人們的好奇心，并導致其關(guān)心、注意和探索行為。心理學的研究表明，如果學習者已有的知識經(jīng)驗與新的學習內(nèi)容之間具有中等程度的差距時，就會引起他們的認識需要，激發(fā)他們的學習興趣。物理學中許多規(guī)律、定律是前后相連的，而中學生的思維缺乏連貫性，往往停留在表層認識上，如果教師能設(shè)法讓他們發(fā)現(xiàn)原有認識的片面性，或再多問一個“為什么”學生就無法解決，則會使他們產(chǎn)生認識需要，激發(fā)他們的學習興趣，例如《電壓》一課新課導入可作如下提問1、導體中要有持續(xù)電流須幾個條件？學生預料回答：“a電源、b電路要接通”。接著追問：“電流怎樣形成的？”學生答：“電荷的定向移動形成的”。繼續(xù)追問：“是什么使電荷發(fā)生了定向移動？”學生答：“是電源”。老師接著演示小燈亮的電路驗證學生回答的正確性，再接著用一廢電池換原來新電池重做實驗發(fā)現(xiàn)燈不亮了，老師問：“為什么不亮呢？”學生會說：“那是廢電池�！崩蠋焼枺骸盀槭裁葱码姵貢闺姾砂l(fā)生定向移動呢？電源究竟是靠什么使電荷發(fā)生定向移動呢？”到這時學生回答不上，必定疑惑，從而產(chǎn)
保持刺激的新穎和變化
中學生對新鮮事物總是充滿好奇心，教學內(nèi)容是否有興趣，興趣的大小，對教學效果都有直接的影響，在物理教學中若能經(jīng)常保持刺激的新穎和變化，就能不斷引起學生的好奇心和新鮮感，從而激發(fā)起他們的學習興趣，使他們樂于學習想要學習，例如在講《磨擦起電 兩種電荷》這一節(jié)時，為了把這一節(jié)抽象知識形象化，讓學生激發(fā)起探求的需要，可這樣引入新課，帶四根一端膨松的塑料捆扎繩（做此實驗要求當時天氣要干燥）問哪個同學能把膨脹的一端捻聚在一起，根據(jù)生活經(jīng)驗學生們會爭先恐后舉手要求做這一件認為簡單的事，然后每組叫一位學生到講臺前操作，結(jié)果會發(fā)現(xiàn)每位同學都事與愿違，他們發(fā)現(xiàn)繩子不僅沒有被聚攏在一起，反比剛才更膨松了，且越用力捻膨松得越厲害，這一新穎現(xiàn)象使學生感到非常驚奇，怎么會是這樣呢？他們迫切地想知道其中的原因，基于這種迫切感，學生對這一節(jié)課的興趣會很快激發(fā)起來。
及時給予成功的滿足
興趣是帶有情緒色彩的認識傾向，在物理學習中，如果學生獲得成功，就會產(chǎn)生愉快的情緒，若反復多次，學習和愉快的情緒則會建立固定的聯(lián)系，也就會形成越學越有興趣，越有興趣就越想學的良性循環(huán)，在物理教學中，教師如能根據(jù)學生的學習情況，設(shè)計出一些學生經(jīng)過一定的努力便能解決的問題讓學生自己去解決，遇到困難時，教師再給予適當?shù)膸椭�，當學生解決了面臨的問題后，便獲得成功的滿足：在實際教學當中要時時刻刻抓住學生的成功處給予適時鼓勵，如巧妙地運用語言激勵，對一般學生可用：“書寫認真”“解法巧妙”“見解獨解”。對已獲成功的基礎(chǔ)較好的學生可進一步用言語刺激：“你還有其他方法嗎？”“你還有更巧的方法嗎？”這樣會使全班興趣高昂，切忌給學生以反復失敗的刺激，這樣才可使興趣持久。
1、電子的發(fā)現(xiàn)
1897年，英國物理學家湯姆生在陰極射線的實驗中發(fā)現(xiàn)電子（一種帶負電的粒子）。〖在封閉的玻璃管內(nèi)有兩個電極(陰極和陽極），抽出管內(nèi)空氣(壓強在10－2mmHg以下)，這就是陰極射線管。當兩極間加高電壓時，從陰極發(fā)出一種射線叫陰極射線，它能使對著陰極的玻璃管壁發(fā)出熒光�！讲⒋_定電子的電荷與質(zhì)量的比值。發(fā)現(xiàn)不同物質(zhì)做成的陰極發(fā)出的射線都有相同的e/m值。表明這種帶電粒子是一切不同元素的原子的共同組成部分。稱它約電子。后來，在X射線使氣體電離和光電效應等實驗現(xiàn)象中，都從原子中擊出了電子，表明電子是原子的組成部分，是比原子更小的微粒，電子的發(fā)現(xiàn)打破了原子不可分的信念。
電子的發(fā)現(xiàn)，認識到原子是可分的，是人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)認識上的一次飛躍，開創(chuàng)了探索原子內(nèi)部構(gòu)造和物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的新時代。
既然電子是原子的組成部分，而原子又是中性的，那么原子里還存在帶何種電的物質(zhì)？既然電子的質(zhì)量很小，那么原子的質(zhì)量絕大部分集中在哪里？
師：湯姆生原子模型的內(nèi)容是什么?
生：原子是一個球體，正電荷均勻分布在整個球內(nèi)，電子則鑲嵌在原子里。原子的幾乎全部質(zhì)量都集中在正電荷，電子的質(zhì)量很小。
當時湯姆生認為原子是中性的，由質(zhì)量很小的電子（如棗子）鑲嵌在集中了原子的幾乎全部質(zhì)量的正電荷（如糕）中構(gòu)成，電子是不動的。
原子受到激發(fā)以后，電子開始振動發(fā)光，就形成了原子光譜湯姆生原子模型，能解釋一些實驗事實。但是不久，就被新的實驗事實否定了。1909至1911年，湯姆生的學生盧瑟福和同事們做了一個著名的a 粒子散射實驗，這個實驗的現(xiàn)象卻無法用湯姆生原子模型來正確解釋。
二.動量守恒定律是物理學的重要內(nèi)容之一，動量守恒定律不僅適用于低速宏觀物體，而且適用于接近光速運動的微觀粒子。在自然界中，大到天體的相互作用，小到基本粒子間的作用，都遵守動量守恒定律，它是宏觀世界和微觀世界都遵守的共同規(guī)律，應用非常廣泛．因而是物理教學的重點內(nèi)容。在現(xiàn)行的高中物理教材中，《驗證動量守恒定律》是學生實驗的內(nèi)容，但是這個實驗的傳統(tǒng)做法由于儀器、動量守恒條件的要求等方面的問題，實驗效果很不理想，因此，實際教學中對這一實驗的處理多是“以講代做”。這個問題也是目前學生實驗中存在的普遍問題。
我校在本學期購置了新課程中所要求的氣墊導軌、力學傳感器及計算機實時采集和處理實驗數(shù)據(jù)等器材，這套實驗儀器的數(shù)量及精密程度在北京市名列前茅。利用這些儀器可以很好的實現(xiàn)動量守恒條件、并可采用多種方法較準確的采集實驗數(shù)據(jù)，從而分析實驗結(jié)果得出物理規(guī)律。為了解決傳統(tǒng)實驗操作困難、數(shù)據(jù)不準確、實驗結(jié)論與物理規(guī)律相去甚遠等問題，更為了使學生通過學習并使用傳感器等現(xiàn)代測量工具進行自主、合作的研究行學習，我想對《驗證動量守恒定律》這一學生實驗進行新的教學設(shè)計。
受傳統(tǒng)學科教學目的、內(nèi)容、時間和教學方式的影響，特別是在教師處于繁重的工作壓力和教學資源相對短缺的現(xiàn)實條件下，在教學中普遍實施多元智能教學是有困難的。因此，以研究性學習為切入點實施多元智能教學，可以改變傳統(tǒng)的單一的、灌輸式、填鴨式的教學，開發(fā)學生的多種智能，給予每一個學生主體性發(fā)揮的廣闊空間，并可幫助學生發(fā)現(xiàn)其智能的特點和業(yè)余愛好，促進其發(fā)展。動量守恒定律這部分內(nèi)容屬于選修內(nèi)容，但我校高一實驗班的學生目前已學習了這部分內(nèi)容，據(jù)此，高一實驗班《驗證動量守恒定律》的教學設(shè)計如下：
第一階段：布置課題---《利用實驗驗證動量守恒定律》，使學生明確，驗證性實驗是科學研究中的重要步驟，一個理論的建立常常是經(jīng)過“現(xiàn)象→假想→驗證→理論”。在明確研究目標后，學生可根據(jù)自身特點，自愿結(jié)合形成研究小組；
第二階段：向?qū)W生介紹現(xiàn)有實驗器材，學生自主、合作學習未使用過的儀器的原理及使用方法（教師下發(fā)有關(guān)儀器的文字材料，學生也可查閱有關(guān)資料），而后，研究小組的學生共同研討實驗方案；
第三階段：教師與學生一起實施實驗方案，在實驗過程中發(fā)現(xiàn)、總結(jié)問題，改進實驗，最終得出實驗結(jié)論；
第四階段：各組完成實驗報告（包括：實驗原理、方法、步驟、結(jié)論及問題分析）；
第五階段：各組匯報并進行實驗演示，學生、教師評議，共同思考還有哪些應深入研究的問題。
編制評價表----學生自評與互評.
總之，《驗證動量守恒定律》的實驗研究不僅能使學生掌握動量守恒定律的內(nèi)容，更為重要的是通過學生的自主、合作學習開發(fā)學生的語言、邏輯－數(shù)學、視覺空間、肢體－動作智能以及人際、內(nèi)省和自然智能。
三.機械能守恒定律可以認為是力學方面的能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。它的條件是系統(tǒng)只有重力、彈力做功。在這樣的系統(tǒng)中，盡管動能和勢能在相互轉(zhuǎn)化，但總的機械能恒定。這里談機械能守恒定律的應用。
首先，機械能守恒是對系統(tǒng)而言的，而不是對單個物體。如：地球和物體、物體和彈簧等。對于系統(tǒng)機械能守恒，要適當選取參照系，因為一個力學系統(tǒng)的機械能是否守恒與參照系的選取是有關(guān)的。
其次，適當選取零勢能面(參考平面)，盡管零勢能面的選取是任意的，但研究同一問題，必須相對同一零勢能面。零勢能面的選取必須以方便解題為前提。如研究單擺振動中的機構(gòu)能守恒問題，一般選取豎直面上軌跡的最低點作為零勢能面較為恰當。
再次，適當選取所研究過程的初末狀態(tài)，且注意動能、勢能的統(tǒng)—性。
用機械能守恒定律解題有兩種表達式，可根據(jù)具體題目靈活應用：
�、傥恢�1的機械能E1＝位置2的E2，
即：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
�、谖恢�1的Ep1(Ek1)轉(zhuǎn)化為位置2的Ek2(Ep2)
即；Ep1-Ep2=Ek1-Ek2
下面提供二個例子：
[例1]如圖1所示，一光滑斜面置于光滑水平地面上，斜面頂端有一物體由靜止開始沿斜面下滑；在物體下滑過程中，下列說法正確的有：
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�。ˋ）物體的重力勢能減少，動能增加。（B）斜面的機械能不變。
�。–）物體的機械能減少。（D）物體及斜面組成的系統(tǒng)機械能守恒。
[分析]物體在下滑過程中對斜面有垂直于該斜面的壓力。由于斜面不固定，地面又光滑斜面必將向右產(chǎn)生加速度；其動能及其機械能增加。所以（B）項錯誤。物件一方面克服斜面對它的壓力做功：機械能減少；另一方面由于它的重力做功，重力勢能減少，動能增加，因此選項(A)(C)正確。對于物體與斜面組成的物體系；只有物體重力做功，沒有與系統(tǒng)外物體發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，機械能守恒，故（D）項正確。
答案為：（A、C、D）
例2]如圖2，長為l的細繩系于0點，另一端系一質(zhì)量為m的小球，0點正下方距0點1／2處有一小釘，將細繩拉至與豎宣方向成q＝30o角位置由靜止釋放，由于釘子作用；細繩所能張開的最大角度為a；則角a為多大？（不計空氣阻力和繩與釘碰撞引起的機械能損失，a用三角函數(shù)表示）
[解法]∵小球在運動過程中只有重力做功
∴根據(jù)機械能守恒定律，取小球運動軌跡的最地點為參考平面：
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
四.美國科學家質(zhì)疑"萬有引力定律"，中國科學家的反映是"基本定律"不容質(zhì)疑。問題是"引力定律"是否是基本定律？基本定律又是什么涵義？基本定律就一
定精確嗎？
北京青年報2001年5月18日有一篇名為《萬有引力失靈了嗎？》的報道（見網(wǎng)站《當代物理--物理論文集》的"國外新聞"欄目），我看了此報道之后，有感而發(fā)此篇議論。我認為從表面意義上的角度，美國的科學家與中國的科學家的提法都對。實際上美國與中國的科學家都把引力定律當作了"基本定律"，如果不把它當作"基本定律"，美國科學家也就不質(zhì)疑它了；既然是確定的"基本定律"，中國科學家當然認為不容質(zhì)疑了，而要尋找其他的解釋。[人的思維有一個缺點，一旦在現(xiàn)象事實方面有與原來理論有沖突（反常）的地方，為了保護原來的理論--也就是被科學哲學稱為"范式或科學研究綱領(lǐng)"，就必然要尋找其它的理由來解釋。]問題在于引力定律是不是基本定律，如果不是，那我們?yōu)槭裁窗阉斪骰径蓙磉\用。基本定律就是理論體系的"公理"定律，是思考的出發(fā)點，是邏輯的原始出發(fā)點--原始大前提，不是由其他定律推導出來的定律。而我認為引力定律不是基本定律，理由有二：
其二，僅從引力定律公式產(chǎn)生的過程角度來看，在牛頓時代以前及同時代，其他許多人已經(jīng)得出了"太陽系"（僅僅在此范圍）行星公轉(zhuǎn)的向心加速度依距離太陽平方反比分布規(guī)律（真正的經(jīng)驗公式，不是基本定律）。由于牛頓發(fā)現(xiàn)了地面上的重力（重力加速度）與"太陽系"中的衛(wèi)星及行星公轉(zhuǎn)的"向心力"（還是牛頓三定律的"范式"）是同一性質(zhì)（是偉大的發(fā)現(xiàn)），（然而把此同一性質(zhì)當作同一種"力"--錯誤的轉(zhuǎn)化開始了。）再下一步，又依重力大小還與表現(xiàn)重力的物體（地面上的）的質(zhì)量有關(guān)系，同時又把"平方反比律"人為"加"上了質(zhì)量（中心質(zhì)量，實際上是太陽的質(zhì)量。），引力定律產(chǎn)生了。然后，問題又轉(zhuǎn)化了，拋開了"中心質(zhì)量"與地面上的"質(zhì)量"的區(qū)別后，引力開始"萬有"了。于是，在我吃飯的時候，我飯桌上的"燒雞"與我也就有了"引力"（可不是因為我餓了，燒雞對我有吸引力的"力"）。引力定律中的"平方反比律"本來是"宇宙"（太陽系）中的現(xiàn)象范圍，就無形地被人為地擴大到了"一切"的范圍，這是人的思維的錯誤。僅從此角度，就說明了"引力定律"仍是經(jīng)驗公式，不是基本定律。把一定范圍的經(jīng)驗規(guī)律人為地無限擴大，有時可以產(chǎn)生"偉大"的發(fā)現(xiàn)，但是，同時又同時又是風險極大的"發(fā)現(xiàn)"，非常容易造成極大的認識錯誤。這也就是科學哲學家波普爾"證偽主義"能夠可以成立且有"用武"的地方。因為，我們?nèi)说乃季S的歸納（經(jīng)驗）語言（不僅僅是語言，也是認識。）一般都用"所有格"。
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