物理教师应追求的学位_物理论文

物理教师应追求的学位_物理论文

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当今科学技术发展呈现出科学技术发展加速化、综合化、科学技术与人文社会科学一体化的趋势,由此引发社会变革更加迅速,竞争更加激烈,学生个性日趋丰富,中学物理教师唯有不断学习和“充电”,提高自身的素质,才能应对这严峻的挑战。笔者结合多年的师训工作实践,认为中学物理教师提高自身素质应着力追求以下6个度。

1 专业深度

教师的基本职责之一就是向学生传授人类积累的科学文化知识。教师要向学生传授有效的学科知识,这就需要教师对本专业的知识、理论体系深刻理解,要站得高才能看得远,讲课才能做到深入浅出。例如,在给学生讲光学显微镜时,教师应该知道电子显微镜,了解扫描隧道显微镜(STM)。对同一个概念要清楚不同层次的要求,如质量概念, 初中定义为物体中含有物质的多少,高中定义为物体惯性大小的量度,到了大学除了惯性质量外还有引力质量的概念。在现实情况,由于种种原因,部分教师(尤其是初中教师)对物理学的专业知识掌握得不够理想,上课时往往是浅入浅出甚至是浅入深出。笔者曾就以下问题对部分初中教师作过调查:如何解释不论发电厂多远,只要开关一按,电灯就亮。结果发现少部分教师的解释有科学性错误,一部分教师的解释不准确。

随着中学课程改革,物理课程总体难度将会有所下降,但这并不意味着教师对专业知识掌握要求的下降,教师仍要不断钻研业务,以不变应万变。

2 技术精度

物理学是一门以实验为基础的学科,实验教学在物理教学中具有不可替代的作用。物理教师需要有三术,即学术、技术和艺术。技术便是重要一术,中学物理教师要精通实验技术,做到心灵手巧。教师对教材要求的实验要熟练掌握,能规范操作,还要能对教材中的实验进行改进和创新,更需要有开展低成本实验开发的能力。在美国,今年中小学全部驶上信息高速公路,每个孩子都能受到21世纪现代技术的教育。因此,中学物理教师还需要不断学习和掌握现代教育技术。

不容置疑的是,现在中学物理教师实验意识在淡化,实验技术总体在退化。最近有调查表明,初中物理教师实验教学技能达到“很熟练”水平的仅13.1%,其中演示实验操作、自制仪器和教具两项技能具有“很熟练”水平的为20%和10.5%,高中物理教师实验教学技能达到“很熟练”水平的只有26.2%。我们要引起高度重视,尽快改变现状。

3 前沿新度

现代科学技术加速发展,知识的半衰期越来越短,折旧率越来越高,人类已进入21世纪,而大多数中学物理教师拥有最先进的知识充其量是在20世纪初的知识(如狭义相对论、早期量子论),与现代科学发展相对差距不断拉大。我们需要不断了解现代科学发展前沿,转变传统观念,给中学物理教学注入鲜活的思想。例如非线性科学是当今世界科学的前沿与热点,被誉为与相对论、量子力学相齐名的20世纪的三大科学理论之一。物理世界本质上是非线性的。长期以来,我们用线性眼光看非线性问题,把非线性问题理想化、简单化处理,这在中学物理中十分明显。这就促使我们教师观念要由线性观向非线性观转变,我们应该认识到:线性问题只是非线性的近似和简化,线性化使物理学的规律显得优美,而非线性才使物理学丰富、多彩、奇异、多变。如果我们换个角度看,物理世界同样充满着非线性,具体表现在:物体运动(如抛体运动、布朗运动等)轨迹;物体运动规律,如匀变速直线运动中位移—时间关系、折射现象中入射角i与折射角r的关系等;物理测量仪器的刻度如多用电表电阻挡的刻度、密度计的刻度等。还有的光学中的非线性现象是在日常生活中都能接触到的,如非线性吸收的变色镜。同时,线性与非线性之间又是互相联系,可以互相转化的。如平抛运动、斜抛运动可看作直线运动的叠加;折射现象中,i与r虽是非线性关系,但是sini与sinr却成线性关系。

4 知识广度

教学过程是教师将其具有的学科知识转化为学生可以理解的知识的过程。教师除了扎实系统精深的专业学科知识外,还需要十分广博的其它学科知识。除专业知识外,特别重要的是:1 )现代教育科学和心理科学知识。教师要熟悉中学生学习物理的心理特点和认知规律。要知道现代重要教育思想、教学理论,主要有皮亚杰的认知发展理论,布鲁纳的认知结构教学论,罗杰斯的人本主义教学论,奥苏伯尔的有意义学习教学论,布鲁姆的掌握学习理论等。如把奥苏伯尔知识学习的同化理论应用于物理概念教学,是一种有效的概念教学策略。2)思维科学。 英国教育家爱德华、德波诺说过:教育就是教人思维。我们应该教学生怎样思考,而不是思考什么。教师要系统学习思维科学,知道思维的特点、分类、结构、过程等。3)系统科学。 系统科学是新兴的“横向学科”,具有方法论性质,世界上一切事物都可看作是由系统组成的,系统科学的三大原理即整体原理、反馈原理、有序原理对物理教学会有启发。

随着课程改革的深入,综合课程逐渐受到重视,作为一名物理教师不能终身抱住物理不放,与相邻学科老死不相往来,要扩大知识面,注重学科间的交叉综合,要注意了解相邻学科如化学、生物等有关知识、方法。同时作为一名理科教师,还需加强人文学科、社会科学知识的修养,注重文理渗透。

5 历史厚度

科学知识是科学家艰苦探索的结果。历史是一面镜子,作为一名教师,要了解科学发展的历史,了解科学家在探索知识过程的所思所想、成功与失败、痛苦与欢乐,并把历史素材有机地结合到教学中,有时会产生极好的教学效果。因此,对于中学物理教师要加强史学意识,认真学习科学史(尤其是物理学发展史),增加历史积累的厚度,从中寻找借鉴、启迪和感悟。例如,在1893年,法拉第根据其电磁感应原理,设想出一个思想奇特、气势辉宏的实验,即在伦敦泰晤士河的滑铁卢桥上,沿着桥上的栏杆拉一条320m的电线,电线两端各系一个铜板,沿垂直方向沉入水中。电线、铜板和泰晤士河的流水三者构成一个电流的闭合回路,在电线中间接上电流表,流动的河水可以看作运动的导体,它们在地球的磁场中运动,切割磁力线。根据法拉第电磁感应原理,回路中就会有感应电动势产生,应该能看见电流表指针的偏转,结果实验失败了。科学家并没有嘲笑法拉第的失败,而是一直在思考他失败的原因,并想循着这条路一直走下去,夺取法拉第未能得到的胜利。物理学家霍尔用通电导线代替河水,用实验室的强磁场代替了地磁场,结果发现了“霍尔效应”;后来,科学家用高速带电流体代替河水,用强磁场代替地磁场,让高速带电流体通过强磁场,创造出非常有用的新的能源利用高技术——磁流体发电。试想,如果我们在教电磁感应现象时,有机地渗透这些内容,学生会不感兴趣吗?

6 哲学高度

马克思认为,真正的哲学是时代精神的精华,爱因斯坦说:“如果把哲学理解为是最普遍和最广泛的形式中对知识的追求,那么,哲学可以被认为是全部科学研究之母”。因此,作为跨世纪的中学物理教师,应加强自身的哲学修养,提升思想的理论高度。哲学思想对中学物理教学的指导作用是显而易见的,例如,在科学哲学中,认为任何科学理论都需要下述两类基本命题,可以把它们简称为内在原理和对应规则。在气体运动理论中,内在原理就是表征分子层次的“微观现象”的那些原理,而对应规则则将微观现象的某些方面与相应的气体的“宏观”特征联系起来,如把分子的平均动能与气体的温度联系起来等。没有对应规则,理论是不可能检验的。又如,在科学哲学的发展史上,波普尔的“否证论”影响巨大,他认为:一种理论只有被经验(来自于观察、实验)证伪时才是科学的。由此推理,一切科学知识最终都只能是猜测和假说,科学知识在“问题——猜想——反驳——问题”这样的动态发展模式中,不断的增长,进化。波普尔的观点虽然有些极端,但从中体现出的批判的态度和探索的精神对物理教学富有启发。再者,我们还应该全面辩证地看问题,注重辩证思维,分析物理问题时应做到:定量分析与定性分析相结合、宏观分析与微观分析相结合、静态分析与动态分析相结合、还原论与整体论相结合。

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