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新编高中物理教材中的课题研究

来源:不详  作者:不详  更新时间:2005-11-04 20:14:57   

     大纲列入了这些课题,希望有助于使学生加强综合运用所学知识的意识和能力.
     4.与新科学技术相衔接
     怎样缩小中学物理课程与当代新科技的距离,这个问题一直没有很好地解决,有几个研究课题打算在这方面进行一些尝试.
     刹车防抱死系统(ABS)是近年来的一项新技术,它在汽车刹车时自动控制摩擦片与轮盘(轮毂)的压力,使车轮不与地面产生滑动摩擦,这样司机仍然能够控制车的运动方向.这种情况下大部分机械能消耗在摩擦片与轮盘的摩擦上.这项技术虽然很新,但是它的物理模型并不复杂,利用高中物理知识可以做些较为深入的研究.“刹车时车轮被抱死的利与弊”就是基于这种考虑设计的.  
     “科普报告:从电冰箱到臭氧层”、“科普报告:温室效应”、“科普报告:阿尔法磁谱仪与反物质”等几个课题也都和科技与环境的最新热点有关.
     5.拉近了物理学与实际问题的距离
     我们的中学物理教育一直重视理论知识在技术中和解释自然现象中的应用,但是仍然存在某些脱离实际的倾向,表现之一是对于物理规律、物理量的认识的绝对化、理想化.实际上,物理学中的实验定律,在一定程度上都是近似规律.例如,教科书一直说滑动摩擦力的大小跟压力成正比,与接触面积无关,但是通过“研究影响滑动摩擦力的因素”这个课题就会看到,实际情况与这种说法是有较大偏差的.
     改变电流表的分流电阻可以改变它的量程,这是欧姆定律的典型应用.但是,学生设计的原始电路往往考虑不到表头的保护措施,实际上是不能用的.“把灵敏电流表改装成多用电表”这个课题可以让学生体会到理论和实际的差距.
     6.一些课题与社会问题密切相关
     大纲修订版在选择研究课题时注意了科学技术与社会问题的联系.例如,臭氧层的保护涉及无氟冰箱的推广,但是无氟冰箱比氟利昂制冷的冰箱成本高,消费者花较多的钱但本人并不直接受益,对这个问题应该采取什么宣传策略?许多报导说臭氧层的破坏使得皮肤癌的发病率上升,其实皮肤癌主要是白色人种生的病,黄种人很少有这种病,黑种人更是与它无缘.当今世界上的医学资料大部分来源于西方国家,国际传播媒体也基本上由他们控制,事情的严重性会不会被夸大了?这里面是否也有某种形式的种族偏见?研究课题为这类问题的深入讨论留出了很大的空间.
     气体燃料比固体燃料更方便,然而使用不当容易引起爆炸和火灾,还可能使人中毒.使用气体燃料是否利大于弊?天然气比焦炉煤气贵,但是燃烧值高,实际使用时哪种燃料更经济?对于不同地区,用电烧饭和用燃气烧饭哪种燃料更经济,对环境的影响更小,并且更能符合中国人的烹调习惯?这些都可以在“调查研究:灶具的演变”中讨论.过去在物理课中只讲物理原理,最多讲一讲技术应用,但是科学原理的应用及其评价一定涉及社会问题,二者密不可分,我们的学校教育应该为学生做这方面的准备.
     7.要用新的标准来评价课题研究
    学生对于物理题的习惯反应是“会”与“不会”,物理教师对学生的试卷、作业则总以“对”“错”来评判.这次大纲推荐的研究课题对于不同学生的区分不是会不会做,也不是做对还是做错,而是表现在所作研究的不同深度.例如“菜刀上的力学知识”这个课题,要解释刀刃为什么能够切开物体,只用到合力和分力的知识,绝大部分学生都能在一定程度上做出.但是,还有其他方面的问题:细长的刀和短宽的刀用起来是不一样的;用刀时刀把的长短也涉及一些力学问题……学生的观察要有一定的敏锐性才会发现这些问题,如果能够进行一定的定性与定量的分析,那就更好了.更进一步,如果用刀“剁”骨头,当刀的前端接触骨头时,手会感到刀把向下震,反之则向上震.有那么一个位置,刀上的这一点剁到物体上时,手感十分轻松.学生能够发现这一点,已经很不简单;如果还能自己找些书来读,学习一点课本上没有的知识并正确分析了这个现象,那就很了不起了.这样的研究课题让绝大多数学生都能参与,同时又给各种程度学生的发展留出了很大的空间.
    针对研究课题的这种特点,对学生所做工作的评价要有新的标准.例如,要考虑是否提出了新的有意义的问题,对课题的分析是否有独立的见解,所用资料有多少是自己收集的,是否用到了课堂上、课本上没有讲到的知识,对课题是否作了定量的分析……对学生的工作应该给予总体的评价,指出其特点与不足,不能只给一个简单的分数.
    8.教学相长
    许多教师看到这些课题时的头一个反应是:我们自己还不懂,怎么教学生?这里有一个教育思想转变的问题.研究课题本来就没有惟一正确的答案,它的解答会因场合不同、时代不同、要求不同、观念不同、学生不同而有变化,要让教师精通所有这些课题本来就是不可能的.教师应该是学生的导师,能对学生的研究方向和研究方法给予指导,但是教师不是回答一切问题的百科全书.要相信学生中蕴藏着巨大的积极性和创造力,教师的任务是把它们开发出来,同时自己也从中汲取营养.
   研究课题涉及的物理知识不一定是传统意义上的重点知识、主干知识,有的课题甚至不是纯粹的物理学问题,它们只能说是与物理学相关的.提出这些问题的着眼点是培养学生的某些意识和能力,主要不是为使学生学到某些具体的知识.在带领学生做课题研究时,这点应该十分重要.

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