摘 要:物理学中每一个规律的发现,大都是从感性认识开始,再上升到理性认识,建立理论,然后再回到实践中去加以检验而逐步确立的。但是物理学的教学过程中,由于时间的限制,不可能也没有必要对每一个物理量或物理定理、定律都进行介绍,只要抓住典型章节或典型问题作示范性讲述,这样可以起到以点带面的作用。
关键词:高中物理 唯物主义 培养
在现行高中物理教材中,力学遵循“动量及动量守恒定律”,电学遵循“电磁感应”,光学遵循“光的本性”,是按照辩证唯物论的认识论来组织教材的。然而在物理教学中,我们应尽力表现自然界的本来面目,有利于帮助学生搞清物理概念和规律,掌握物理基础知识,促进他们的智力发展和能力提升,促进他们辩证唯物主义世界观的形成。
一、坚持世界是物质的,物质是不断运动的同时,强调物理现象和规律的时空观念
物理学的研究内容,是物质的最普遍、最基本的运动方式。这当然首先承认世界是物质的,且物质与运动是不可分割的,但物质的运动必定是在一定的时间和空间内进行。即是说:物质的运动必定与时间和空间相联系,所以我们在物理教学中就应注意挖掘这方面的教育因素,引起学生的重视。比如在电学中,讲到电流强度是流过导线某一横截面的电量与流经时间之比,即I= ;欧姆定律是讲流过某段导线的电流强度与该段导线两端的电压成正比,而与该段导线的电阻成反比,即I= ;在电路的分析和计算中,应教会学生分析I,U,R是分别表示何时、何处的有关数值。
二、强调物理现象和规律的相互转化和产生条件,揭示事物变化的内因和外因的作用
当我们讲到凸透镜成像的规律时,就不能单纯以导出公式: + = 为满足,还应该用: = - 来着重分析说明:物体在焦点内、外是成虚、实像的分界点;物体两倍焦距之内、外是成放大还是缩小的倒立实像的分界点,即u=f及u=2f是变化的关节点,与此同时,实际上也进行了量变引起质变的辩证唯物主义教育。又如:冰的熔点是由其内部分子之间的结晶结构所决定的,但当外部压强改变时,其熔点要随之改变,然而这个改变是通过其分子内部的作用来达到的。若外部压强增大,就等于帮助了其分子之间距离的缩小而做功,因为冰溶解为水时,其体积是缩小的,因而冰的熔点要降低,反之则升高,当然也包括外部压强对沸点的影响,说明道理是相似的。
三、强调物理现象和规律中的相对性
在几何光学中,平行光与不平行(发散)光也是相对的,实际上完全的平行是不存在的,就以太阳光来说,它发出的光,以全局来看是发散不平行的光;但就某一局部范围来看像照射到地面上的光,则可看成是平行的了。因此,远处的物体进入望远镜后成像是位于物镜的焦平面上。同理质点、点电荷的概念,也都是相对的,运动和静止更是相对的了。电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量要发生变化。这个“闭合”两字也是相对的,因为在中学的物理学中,虽然不讲位移电流及麦克斯韦推广的全电流的安培定律,但是学生对瞬时电流是知道的。比如有甲、乙两个线圈:甲是闭合的,乙是不闭合的,当条形磁铁从空中自由落下,穿过它们的加速度分别以a甲,a乙来表示,它们与力加速度g之间的关系怎样呢?有不少学生认为是:g=a乙>a甲,学生认为乙线圈由于不闭合,因而当铁穿过它时,只会产生感应电动势,而不会有感应电流。实际上是错误的,因为感应电动势的数值等于A、C两端的电压,而要形成电压,就必然有瞬时电流,所以正确的答案应该是g>a乙>a甲。
四、强调物理现象和规律中的矛盾斗争、对立统一的观点
如下图所示:甲、乙、丙三个线圈的平面在同一平面内,当原线圈甲中的开关k断开瞬时,问:乙、丙两个线圈中产生感应电流的方向怎样?
这个问题本来很简单,根据楞次定律可以判定乙、丙两线圈所产生的感应电流方向,如图箭头所表示。但是有不少学生想不通,他们认为:当甲线圈中的开关k断开时,原电流会减小,而电流形成磁场也就减小,在甲线圈内部的磁场方向是向纸内,但在甲线圈的外部,在乙线圈的内部,即在甲、乙线圈之间的磁方向是向纸外的。那么如何去决定乙线圈内部的变化呢?他们搞不清楚以谁为主?以谁为辅?现在这个问题是由穿过线圈内部磁场变化来决定,因为它是全体,而甲、乙线圈之间是部分,决定事物(感应电流)的是全体。对丙线圈来说,有些学生认为原电流减小时,穿过丙线圈的磁场会减小,但乙线圈中产生的感应电流在丙线圈中会形成磁场,而它的方向与前者的方向相同而起补充作用,结果丙线圈中的合磁场将怎样呢?他们搞不清甲线圈中电流减小引起的磁场减小是矛盾的主要方面,而乙线圈中感应电流形成的磁场是次要方面,决定事物变化的(感应电流方向)是矛盾的主要方面。
从以上物理现象和规律的分析,说明它们是变化且变化是相对的、有条件的,变化是对立面的统一和斗争、否定之否定及量变到质变的规律的。因此,在高中物力教学过程中,我们应该尽力挖掘这方面的教育因素,努力培养他们正确的辩证唯物主义世界观和方法论。
论文作者:徐少成
论文发表刊物:《教育学》2019年9月总第190期
论文发表时间:2019/9/16
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