境自遠(yuǎn)塵皆入詠 物含妙理總堪尋

摘要：介紹將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化滲透到物理實驗教學(xué)過程中的思考和做法。

關(guān)鍵詞：中華；優(yōu)秀；文化；物理；實驗；教學(xué)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-6148(2008)11(S)-0056-3

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理學(xué)知識包括物理概念、物理定律和相關(guān)理論，它們都是在實驗的基礎(chǔ)上建立起來的。因此，讓學(xué)生了解和掌握物理學(xué)的研究方法，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嵤虑笫堑目茖W(xué)態(tài)度，對學(xué)生今后從事科學(xué)實驗和技術(shù)革新都有著重要的基礎(chǔ)作用。在中學(xué)階段，中學(xué)生正處于世界觀逐漸形成時期，物理學(xué)科中所蘊(yùn)藏的大量德育因素，對于促使他們正確運(yùn)用辯證唯物主義思想去觀察和解決問題，培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)民族自豪感和形成良好的品德等方面都具有十分重要的作用。作為物理教師，對學(xué)生進(jìn)行思想品德教育責(zé)無旁貸，除了使學(xué)生掌握物理知識和提高能力之外，還應(yīng)該利用物理學(xué)科特點對學(xué)生進(jìn)行德育滲透，在當(dāng)前應(yīng)當(dāng)特別注意把中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化滲透到物理教學(xué)中。

1 尊重事實、實事求是是誠信的理念

誠實守信是中華民族幾千年傳承的美德，也是國人歷來推崇的做人準(zhǔn)則。誠信，顧名思義，就是誠實守信?！掇o海》里將其解釋為真心誠意、誠實無欺。通俗地說，誠信就是說老實話、做老實人。在中國傳統(tǒng)思想文化寶庫中，誠信被認(rèn)為是五常之本，百行之源?！墩撜Z》中有一句話：“人無信不立，人而無信而不知其可也”。“信”字在《論語》中出現(xiàn)了38次。孟子說：“誠，天之道也，思誠者，人之道也”。無數(shù)歷史事實證明，“以誠實守信為榮”，這不僅是我們每個人做人的立世之本，而且也是我們國家和民族得以生生不息、繁榮昌盛的強(qiáng)大精神支柱?！叭藷o誠信不立、業(yè)無誠信不興、國無誠信不強(qiáng)”。我們在物理實驗教學(xué)中首先要讓學(xué)生明白誠信就是要尊重事實、實事求是。物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理實驗過程是一項客觀過程，實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)是客觀條件下產(chǎn)生的，不以人的意志為轉(zhuǎn)移。中學(xué)物理實驗為學(xué)生正確認(rèn)識物理規(guī)律提供實驗事實，也為學(xué)生養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣，提高品德修養(yǎng)提供了理想的場所。

2 品德示范應(yīng)是物理教師的基本素質(zhì)

人以德為先。具有敬業(yè)精神的教師就應(yīng)該有著強(qiáng)烈的責(zé)任感和事業(yè)心，為人民的教育事業(yè)能嘔心瀝血，對工作一絲不茍，即使碰到困難會想辦法克服。以為了學(xué)生的一切，一切為了學(xué)生，以學(xué)生滿意為滿意，以學(xué)生快樂為快樂，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)了他們的實踐能力作為教育教學(xué)工作的出發(fā)點和歸宿點。作為新課程的實施者，科學(xué)知識的傳播者，科學(xué)興趣的啟蒙者，科學(xué)方法的引導(dǎo)者，科學(xué)精神的弘揚(yáng)者，教師要以自身良好的師德教育人，以文明的習(xí)慣引導(dǎo)人，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)熏陶人，和藹的態(tài)度吸引人，言傳身教，樂為人師。做到既教書又育人，應(yīng)該清除“課內(nèi)教書，課外育人”、“只管考分高低”等錯誤認(rèn)識。學(xué)生都希望他的老師是一位積極上進(jìn)，為人正派，滿腔熱情，情緒飽滿，兢兢業(yè)業(yè)，認(rèn)真負(fù)責(zé)的好老師，都希望自己在一位師德高尚，專業(yè)水平精湛的物理老師的教育和熏陶下健康成長。因此，我們物理教師要為學(xué)生樹立良好的示范，實事求是地分析一些演示實驗現(xiàn)象。教師的示范作用是最好的教育。

3 誤差和錯誤是兩個不同的重要概念

要尊重客觀事實。由于測量儀器、測量方法、測量環(huán)境、人員觀察力等種種因素的局限性，測量是不能無限精確的，測量結(jié)果與客觀存在的真值之間總是存在一定的差異，即誤差。因此分析測量中產(chǎn)生的各種誤差，盡量減小其影響，并對測量結(jié)果中的誤差作出估計，分清系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差是由于實驗方案設(shè)計不周或測量儀器自身精度所限造成的誤差，這種誤差不隨測量者的改變或測量次數(shù)的改變而改變，在同等情況下，無論實驗多少次，系統(tǒng)誤差都不會有變化。偶然誤差則是指由于測量者自身的因素，以及實驗環(huán)境中各種不確定的因素所帶來的偏差。由于這種誤差具有偶然性，所以它無法事先預(yù)料，但大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，偶然誤差具有正態(tài)分布的特點。由于偶然誤差具有正態(tài)分布的特點，所以多次測量取平均值是一種減小偶然誤差的有效方法。誤差在實驗中是不可避免的但可以減少，實驗中有誤差是客觀事實。錯誤是由于選用的實驗方法（或原理）不當(dāng)、選取的實驗儀器不當(dāng)或?qū)嶒灢僮鞑灰?guī)范等對測量結(jié)果帶來的影響。實驗中的錯誤可以避免，所以，在物理教學(xué)中要讓學(xué)生不要回避實驗誤差，而要尊重客觀事實，分析誤差產(chǎn)生的來源，想方設(shè)法來減少誤差，如高一物理實驗中：探究力的平行四邊形定則，為了減小誤差，實驗時要注意：

（1）正確選取彈簧秤（量程合適）。先將彈簧秤調(diào)零，再將兩只彈簧秤鉤好后對拉。若兩秤在拉的過程中，讀數(shù)始終相同，則可選。若不同，應(yīng)另選，直至相同為止。

（2）拉動時彈簧秤應(yīng)保持與木板平行，在不超過彈性限度的條件下，使拉力盡量大一些。

（3）實驗中兩分力F1和F2的夾角不要取的太大。

（4）在同一次實驗中，橡皮條拉長的結(jié)點位置要相同。

（5）讀數(shù)時要正視（即視線與刻度垂直），按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄。

（6）作圖時，應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度，盡量把圖畫大些。按力的圖示和作圖法的要求作合力。

（7）作圖法得到的F和測量得到的F′不完全符合，但在誤差允許范圍內(nèi)認(rèn)為F和F′符合即可。

4 演示實驗是幫助學(xué)生獲得、驗證并擴(kuò)展物理知識的重要途徑

現(xiàn)代科學(xué)知識，不僅包括靜態(tài)的科學(xué)事實、概念和原理，還包括動態(tài)的科學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的過程性知識，以及這個過程中累積起來的科學(xué)思想等。因此，演示實驗是幫助學(xué)生獲得、驗證并擴(kuò)展物理知識的重要途徑。在進(jìn)行演示實驗之前，首先，引導(dǎo)學(xué)生明確觀察的目的和觀察時的要求，讓學(xué)生做到有的放矢地觀察，使演示實驗成為有目的、有計劃的教學(xué)活動。但由于學(xué)生對物理實驗有強(qiáng)烈的興趣和好奇心，在觀察實驗的時候，也很容易被新奇的現(xiàn)象所吸引，注意力集中到細(xì)微環(huán)節(jié)上去，得到的是一些不完整的模糊的表象，對于這些表象的認(rèn)識，我們老師要對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)和分析，培養(yǎng)起他們的創(chuàng)新意識。其次，盡量選用先進(jìn)的科學(xué)儀器進(jìn)行觀察，比如說利用實物投影儀、多媒體等，這樣不僅可以使實驗現(xiàn)象更生動、直觀，而且避免了一些實驗因種種原因不適合在課堂完成而帶來的缺憾（如危險性實驗、瞬間性實驗或超長時間性實驗）。最后，指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范記錄科學(xué)觀察資料。教師可以在課前準(zhǔn)備好實驗的記錄表，以板書的形式讓學(xué)生作對號入座式的記錄，亦可讓學(xué)生自行設(shè)計。鮮明的現(xiàn)象只能給學(xué)生以生動的直觀的感覺，而通過形象思維、抽象思維，抓住變化的本質(zhì)，才能完成認(rèn)識上的飛躍，達(dá)到教學(xué)的目的。為此，在演示的過程中，教師的講述、板書和實驗操作要緊密配合，作到誨人不倦，充分調(diào)動學(xué)生的多種感官和神經(jīng)系統(tǒng)協(xié)同活動，為理解知識和發(fā)展智能創(chuàng)造良好的條件。

5 學(xué)生分組實驗是培養(yǎng)觀察能力和實驗操作技能的重要手段

5.1 學(xué)生觀察能力 的培養(yǎng)

觀察是對事物和現(xiàn)象的仔細(xì)察看、了解。它是思維的知覺，智力活動的門戶和源泉。中學(xué)物理實驗中的觀察是一種有目的、有計劃而且比較持久的思維知覺，一般需要重點地觀察實驗的基本儀器、實驗的設(shè)備和裝置，實驗中的各種物理現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、圖象、圖表，以及規(guī)范化操作等。觀察主要有：

（1）對實驗儀器的觀察：①觀察儀器的刻度。主要是弄清刻度值的單位及其最小分度值，由此可確定測量值應(yīng)估讀到哪一位。②觀察儀器的構(gòu)造。主要是通過觀察，了解儀器的結(jié)構(gòu)原理、每個部件的作用、測量范圍等。③觀察儀器的銘牌。通過對儀器銘牌的觀察可了解儀器的名稱、規(guī)格、使用方法和使用條件等（例如：變阻器的銘牌上標(biāo)有“1.5A 50Ω”）。

（2）對圖像、圖表、示意圖、實物圖的觀察：①圖像主要是觀察它反映的是什么物理現(xiàn)象，物理量變化過程怎樣，物理量的變化遵循什么規(guī)律。②圖表的觀察，主要通過觀察了解圖表的意義、用途、應(yīng)用條件以及所列物理量的單位。③示意圖、電路圖、實物圖的觀察，主要觀察它們分別反映的是什么物理模型，有何用途，儀器和電路的結(jié)構(gòu)是怎樣布局的，各個部件（或元件）如何連接，各部分有什么關(guān)系等。

（3）對實驗裝置的安裝觀察：了解該裝置的用途，使用了哪些儀器和元件以及儀器配置的順序和方法等。

（4）對實驗操作過程的觀察：了解操作前需做哪些準(zhǔn)備工作，操作實驗的順序和過程怎樣。

（5）對實驗現(xiàn)象的觀察：主要是觀察現(xiàn)象的條件、產(chǎn)生、過程（例如：兩根相距很近的平行導(dǎo)線，當(dāng)通入相同方向的電流時，兩者相互吸引；當(dāng)通入相反方向電流進(jìn)，兩者互相排斥）。

（6）對實驗數(shù)據(jù)的觀察：注重觀測的方法科學(xué)，數(shù)字的讀數(shù)正確，記錄測量的結(jié)果要明確數(shù)據(jù)和單位。

（7）對示范演示的觀察：對示范演示要觀察教師規(guī)范化的安裝實驗裝置，合理地安排實驗程序和正確的操作過程以及演示物理現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的讀取和記錄，如何得到實驗結(jié)果等。

總之，要注意培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)而不厭”的學(xué)習(xí)態(tài)度，并掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。

5.2 學(xué)生科學(xué)方法的訓(xùn)練

分組實驗本身就是一種基本的科學(xué)研究方法，通過實驗，能使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練（如：實驗歸納法和實驗驗證法），這樣既讓學(xué)生初步體驗科學(xué)研究的過程、方法，又達(dá)到了對知識的鞏固和應(yīng)用。通過分組實驗可以培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣和實事求是的科學(xué)態(tài)度。分組實驗要培養(yǎng)學(xué)生：

（1）嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。要達(dá)到實驗的各項目的，完成各項基本訓(xùn)練，就要求使學(xué)生領(lǐng)會操作方法，增加對實驗過程的觀察和分析，這就需要一種認(rèn)真的態(tài)度。許多實驗要求在相同的條件下重復(fù)測量（結(jié)果往往不同），有時要改變某一條件再進(jìn)行測量（控制變量法），這都需要認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)，并注意發(fā)現(xiàn)問題。

（2）良好的實驗習(xí)慣。實驗儀器的使用都有一定的嚴(yán)格要求，實驗時要養(yǎng)成實驗習(xí)慣。例如，對于測量儀器的使用，要養(yǎng)成注意量程和進(jìn)行零點調(diào)整的習(xí)慣；在做電學(xué)實驗時，養(yǎng)成先檢查電路，然后再閉合開關(guān)的習(xí)慣。對待實驗課要養(yǎng)成先認(rèn)真閱讀實驗課文、先行預(yù)習(xí)而后動手實驗的習(xí)慣等。

（3）珍惜獲得的實驗數(shù)據(jù)。讓學(xué)生對自己的實驗結(jié)果具有信心，不要盲目相信別人的結(jié)果，更不能隨便更改實驗數(shù)據(jù)或抄襲別人的結(jié)果；實驗誤差過大時，要冷靜地分析原因，要鼓勵學(xué)生和教師討論問題。要珍惜獲得的實驗數(shù)據(jù)，實事求是，一絲不茍，來不得半點虛假。

（4）愛護(hù)實驗儀器。了解實驗儀器的作用、性能，并學(xué)習(xí)正確使用的方法是愛護(hù)實驗儀器的基礎(chǔ)。要養(yǎng)成實驗結(jié)束后要整理好實驗儀器，檢查儀器零件是否有丟失和損壞的現(xiàn)象，如有及時報告的習(xí)慣。

7 第二課堂是物理實驗教學(xué)的重要補(bǔ)充

“讀萬卷書，行萬里路”。第二課堂既可完善、豐富、深化和拓展課堂知識，又可培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能。課外活動可以采取靈活多樣的方式，使得活動生動活潑有趣。它在擴(kuò)大學(xué)生的視野，滿足一些認(rèn)識和心理的特殊需要，實現(xiàn)理論聯(lián)系實際，增強(qiáng)興趣等都具有良好的作用。課外實驗題材廣泛，材料豐富，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造能力，課外實驗不僅能鞏固和深化課內(nèi)知識，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能，增強(qiáng)學(xué)生思維的獨創(chuàng)性。課外實驗活動主要形式有：①指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外實驗。如測量細(xì)線的最大張力、測量人的反應(yīng)時間等。②組織參觀活動。組織學(xué)生參觀工廠、工地、科技成果等。③舉行物理操作實驗競賽。④組織物理課外興趣小組。⑤舉辦物理科技晚會、講座等。

(欄目編輯王柏廬)