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關(guān)鍵詞:科學(xué)實驗;培養(yǎng);教育功能;實現(xiàn)
人才的培養(yǎng)要符合時展的要求,當(dāng)今社會所需要的是實踐性人才,創(chuàng)新性人才和適應(yīng)性人才,因此,我們的教育也應(yīng)該是注重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性、創(chuàng)新性、實踐性。但當(dāng)今教育教學(xué)工作中出現(xiàn)了理論脫離實際的問題,其表現(xiàn)為學(xué)生只是注重課本知識,過多的關(guān)注解題思路,并不能夠從實際問題中獲取有效信息并解決問題。從我們的檢驗標(biāo)準(zhǔn)上來看學(xué)生是學(xué)到了知識,但是他們并沒有真正獲得處理實際問題的能力。面對這樣的現(xiàn)狀,為扭轉(zhuǎn)局面,促進學(xué)生的全面發(fā)展,我國已經(jīng)采取了一定的方法,就是改變原有的教育教學(xué)方法,實行科學(xué)實驗教育。
一、科學(xué)實驗的教育現(xiàn)狀
改革開放以來,我國科學(xué)實驗的教育已經(jīng)有了空前的發(fā)展,現(xiàn)今,劉良華在《西南師大學(xué)報》中將我國的科學(xué)實驗教育概括為四大家族,即學(xué)導(dǎo)式教學(xué)實驗家族、目標(biāo)教學(xué)實驗家族、情境教學(xué)實驗家族、創(chuàng)造教學(xué)實驗家族。我國科學(xué)實驗教育雖然取得了很大的成績,但是與一些發(fā)達(dá)國家之間仍存在著很大的差距。我們要充分認(rèn)識科學(xué)實驗教育中的不足之處,比如在科學(xué)實驗教育中因為缺少專業(yè)指導(dǎo)老師而不能有效的開展科學(xué)實驗,諸如此類的問題有很多,要解決這些問題,首先要引導(dǎo)教師隊伍轉(zhuǎn)變觀念,那就需要我們系統(tǒng)正確的認(rèn)識到科學(xué)實驗的諸多教育功能。
二、科學(xué)實驗的教育功能
我國的科學(xué)實驗教育推行以來,人們在親身體會之后對科學(xué)實驗的教育功能有了一定的了解,在物理、化學(xué)、生物等學(xué)科方面也進行了一些有關(guān)于實驗教育功能的總結(jié),但是很多總結(jié)過于零散,沒有進行系統(tǒng)的概括,以下是對現(xiàn)今科學(xué)實驗教育功能的系統(tǒng)闡述。
(一)科學(xué)實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力
通過科學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中,學(xué)生只有將理論與實踐結(jié)合起來,形成的思維方式才是完整的、全面的,才能夠?qū)ψ匀皇挛镉幸粋€全新的認(rèn)識;同時,通過科學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)籌兼顧的設(shè)計能力。一個科學(xué)實驗的成功,不一定是使用了最好的實驗儀器,而是將實驗中的每個步驟都設(shè)計的科學(xué)合理,利用有限的科學(xué)儀器,使科學(xué)實驗的結(jié)果達(dá)到空前的精度。并且在可以達(dá)到實驗?zāi)康牡那疤嵯?,盡量的降低對實驗儀器的要求,這樣可以節(jié)省一大筆實驗投入。所以,在設(shè)計實驗時,必須要樹立一種成本、效益的意識,這也是衡量一個學(xué)生是否會做事的標(biāo)準(zhǔn)之一。
(二)科學(xué)實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力
科學(xué)實驗是一種實踐活動,是一個手腦并用的過程。在科學(xué)實驗中,開放的研究內(nèi)容需要我們自己動腦思考,利用實驗儀器來獲得大量的信息,然后再在這些信息中來篩選、分析和利用有效信息,達(dá)到學(xué)習(xí)目的。在這一過程中,不僅訓(xùn)練了我們的思維,還培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作能力。在傳統(tǒng)教學(xué)中,重“勞心”而輕“勞力”、重“思辨”而輕“實踐”的思想比較嚴(yán)重,所以科學(xué)實驗可以協(xié)調(diào)學(xué)生手腦的發(fā)展這一功能就顯得更具有現(xiàn)實意義。
(三)科學(xué)實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
現(xiàn)在我們所處的時代是一個競爭激烈的時代,只有不斷創(chuàng)新,不斷發(fā)展,才能立于不敗之地。培養(yǎng)創(chuàng)新性人才是現(xiàn)在教育的一大熱點,也是教育發(fā)展的一個方向??茖W(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神的一個重要方式。1.激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲。好奇心和求知欲是學(xué)生獲得知識的源泉,學(xué)生只有渴望獲得知識,才能夠不斷地接受新的信息,才能夠不斷攀登科學(xué)的巔峰。在科學(xué)實驗的進行過程中會伴隨著五彩繽紛的實驗現(xiàn)象和實驗效果,這就很好的激發(fā)了學(xué)生對學(xué)習(xí)新知識的欲望,增強了學(xué)生探索學(xué)習(xí)的內(nèi)部動機。教師在引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)實驗時,假如能夠有效地使用教學(xué)策略,讓學(xué)生自覺地觀察、分析、總結(jié)和反思實驗,達(dá)到科學(xué)實驗的教育目的,這樣不僅可以滿足學(xué)生原有的學(xué)習(xí)需要,還可以促進學(xué)生進一步學(xué)習(xí)需要的產(chǎn)生。2.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力與創(chuàng)新精神。布魯納認(rèn)為,發(fā)現(xiàn)的興奮感能發(fā)揮學(xué)生的智慧潛力,激發(fā)學(xué)生的內(nèi)部動機。學(xué)生通過科學(xué)實驗,親自在大自然中“發(fā)現(xiàn)”科學(xué)規(guī)律,這種成就感是其他學(xué)習(xí)方式難以體驗到的,它極有力地激發(fā)了學(xué)生主動探索自然、改造自然的熱情,從而為發(fā)明、創(chuàng)造預(yù)備了條件。這樣不但培養(yǎng)了學(xué)生的各種思維能力和合作能力,而且提高了學(xué)生的創(chuàng)造能力,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。
(四)科學(xué)實驗可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度
科學(xué)實驗在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度中具有不可代替的作用??磳W(xué)生是否具有科學(xué)態(tài)度,就要看他是否能夠尊重事實,突破定式思維;是否能夠一切從實際出發(fā),具體問題具體分析;是否能夠客觀、全面的對科學(xué)實驗做出合理的評價。1.培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實的科學(xué)態(tài)度。在進行科學(xué)實驗時,會發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生都過分依賴于已學(xué)過的理論知識進行實驗,完全不在乎已經(jīng)改變了的實驗條件,最終把實驗結(jié)果的不準(zhǔn)確歸因于誤差,而不進一步的進行研究分析。這樣不僅削弱了科學(xué)實驗的價值,而且可能會使學(xué)生失去一個重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的機會。長此以往,所培養(yǎng)出來的人也不具有創(chuàng)新精神,難以從事一些具有開創(chuàng)性的工作。因此,我們要在科學(xué)實驗中幫助學(xué)生突破定式思維,尊重客觀事實規(guī)律,勇于表達(dá)自己的所見、所思、所感。2.培養(yǎng)學(xué)生因時施宜的科學(xué)態(tài)度。在進行科學(xué)實驗時,會發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生老是根據(jù)書本理論一步一步的往下做實驗,不敢對書本內(nèi)容有一點點的逾越。我們在科學(xué)實驗中要培養(yǎng)學(xué)生因時施宜的科學(xué)態(tài)度,即就是在科學(xué)實驗中引導(dǎo)學(xué)生在保證實驗結(jié)果、結(jié)論準(zhǔn)確的基礎(chǔ)之上,發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用最便捷、簡單的實驗方法來達(dá)到實驗?zāi)康?,做到高效實驗,從而?jié)省一部分時間。3.培養(yǎng)學(xué)生積極反思的科學(xué)態(tài)度。一節(jié)成功的理論課程需要反思,一節(jié)失敗的理論課程也需要進行更加深刻的反思,相同,一個成功的科學(xué)實驗需要反思,一個失敗的科學(xué)實驗更需要進行認(rèn)真的反思??茖W(xué)實驗中的反思還與理論課程的反思不同,它不僅需要對實驗結(jié)果、結(jié)論進行反思,還需要對整個實驗中的各個步驟進行反思,看看數(shù)據(jù)的來源是否可靠,科學(xué)實驗現(xiàn)象是否不同,科學(xué)實驗結(jié)果是否出入過大,在什么地方出現(xiàn)了什么樣的問題,可以采取什么樣的手段解決問題。
(五)科學(xué)實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的審美能力
科學(xué)實驗之美揭示了實驗領(lǐng)域的勞動過程及其結(jié)果所呈現(xiàn)出美的本質(zhì)、人對科學(xué)的美感、科學(xué)藝術(shù)的特征等??茖W(xué)實驗之美一面是科學(xué),一面是藝術(shù),二者攜手共建人類的科學(xué)思維與藝術(shù)思維的新思維方式。1.領(lǐng)略實驗儀器之美,培養(yǎng)學(xué)生審美能力??茖W(xué)實驗儀器本身就擁有美感,從外形上來說,它們具有直線美、曲線美以及造型美,從質(zhì)地上來說,大多數(shù)都是由玻璃制成的,給人以晶瑩剔透的美感。在進行科學(xué)實驗過程中,要引導(dǎo)學(xué)生充分感受科學(xué)實驗儀器外形的美,再在使用科學(xué)實驗儀器的過程當(dāng)中感受它們的性能美,讓學(xué)生加深對科學(xué)實驗儀器的認(rèn)識。2.感受實驗變化之美,提高學(xué)生審美能力。科學(xué)實驗展示出來的是一種動態(tài)的美。在科學(xué)實驗進行過程當(dāng)中,會帶來視覺上的美感,讓我們在享受美感的同時展開想象。在一些科學(xué)實驗中,可以體會到顏色的驟變、物質(zhì)的產(chǎn)生與消失、物態(tài)的變化,還可以體會到科學(xué)實驗當(dāng)中的發(fā)光、發(fā)熱、發(fā)電、發(fā)聲等現(xiàn)象。在豐富多彩的科學(xué)實驗當(dāng)中,不僅可以體會到大自然的神奇,還提高了學(xué)生的審美能力。
(六)科學(xué)實驗是糾正“前概念
”的重要途徑簡單的說,“前概念”就是“前科學(xué)概念”,具體的來講,“前概念”就是存在于人腦之中的非科學(xué)概念。在學(xué)生群體中,“前概念”的現(xiàn)象普遍存在,糾正“前概念”,就是要打破學(xué)生原有的認(rèn)知體系,來引導(dǎo)學(xué)生形成新的認(rèn)知體系,但這并非易事,然而科學(xué)實驗教學(xué)可以最典型地概括呈現(xiàn)一般經(jīng)驗事實,克服學(xué)生片面經(jīng)驗的不足,并且由于其鮮明的針對性和直觀性,完全可以根據(jù)學(xué)生頭腦中的錯誤概念設(shè)計實驗,從而使學(xué)生建立新的表象,形成新的正確概念。
三、科學(xué)實驗教育功能的實現(xiàn)
(一)提高科學(xué)實驗教育地位,實現(xiàn)科學(xué)實驗教育功能
現(xiàn)在,在我們的學(xué)校教育中,科學(xué)實驗課程的開設(shè)具有明顯的附加特點。我們要將科學(xué)實驗的教育列為基礎(chǔ)教育課程,提高科學(xué)實驗的教育地位。從小學(xué)開始進行科學(xué)實驗教育,讓學(xué)生從小就養(yǎng)成勤觀察、勤動腦、勤動手的好習(xí)慣。另外,利用實驗室開展豐富的第二課堂,開放實驗室,放開學(xué)生的雙手,放飛學(xué)生的想象,為學(xué)生的小制作、小實驗、小發(fā)明提供廣闊的空間,讓學(xué)生從自己的小制作中不但培養(yǎng)了動手能力,而且體驗到成功的歡樂和科學(xué)的魅力,學(xué)生利用自己設(shè)計的小實驗解決了困惑。學(xué)生動手搞小制作和小發(fā)現(xiàn),把美妙的幻想變成了現(xiàn)實,引領(lǐng)學(xué)生在化學(xué)世界里放飛夢想,從而為創(chuàng)造文明埋下了種子。[1]在中學(xué)物理、化學(xué)、生物等課程中,加大對實驗課程考試的比重,但在此之前,我們應(yīng)該先制定好科學(xué)實驗考試的考察形式以及評分標(biāo)準(zhǔn),以免走進誤區(qū)。
(二)加大對科學(xué)實驗的教育投入,實現(xiàn)科學(xué)實驗的教育功能
我們科學(xué)實驗教育開展不了的一個主要原因就是在學(xué)校教育中,能夠用于科學(xué)實驗教育的師資力量不足。在科學(xué)實驗中,會用到各種各樣的藥品以及儀器,而有一部分儀器和藥品價格比較高昂,學(xué)校無法承受。科學(xué)實驗的教育與普通的理論教育不同,在科學(xué)實驗教育中,不僅要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識,還需要在實驗操作過程中觀察和糾正學(xué)生的錯誤步驟及其動作。因此,在科學(xué)實驗的教育中,我們不僅僅需要實驗藥品、實驗儀器等硬件設(shè)施,還需要有專業(yè)的科學(xué)實驗教育工作者來引導(dǎo)科學(xué)實驗教育工作??梢詳喽?,在完善了科學(xué)實驗的硬件設(shè)施之后,一大批實驗教育專業(yè)人員深入教學(xué)第一線之日,就將是科學(xué)實驗教育更加興旺之時。
(三)改革科學(xué)實驗的教育內(nèi)容,實現(xiàn)科學(xué)實驗的教育功能
在我們現(xiàn)在的科學(xué)實驗教育中,大多實驗都是屬于驗證性實驗,并且有些實驗過于陳舊。在一定意義上對科學(xué)實驗教育功能的發(fā)揮具有拘束性。所以,我們可以在物理、化學(xué)、生物等課本中改革一部分實驗,將驗證性實驗改為探究性實驗,或者在驗證性實驗后面附加一個探究性實驗;將過于陳舊的實驗內(nèi)容進行變化,使之更加適應(yīng)科學(xué)實驗教育的規(guī)律,更加符合時代的發(fā)展要求。這樣不僅可以達(dá)到教育目的,而且還可以使科學(xué)實驗的教育功能更好地發(fā)揮出來。隨著科學(xué)實驗教育的推行,教育工作者們在科學(xué)實驗的具體實踐中越來越認(rèn)識到科學(xué)實驗的重要性。未來教育質(zhì)量的提高將越來越依賴于科學(xué)實驗的一系列方法以及模式的普遍應(yīng)用,通過科學(xué)實驗不僅可以豐富理論知識,而且可以開闊思維。
四、結(jié)論
通過分析了科學(xué)實驗的重要性,意識到科學(xué)實驗教育的重要性。在推動科學(xué)實驗教育發(fā)展之前,首先要對科學(xué)實驗的教育功能有一個系統(tǒng)的了解,進一步認(rèn)識我國現(xiàn)在科學(xué)實驗教育的現(xiàn)狀以及存在的一些問題,就需要針對具體的問題采取相關(guān)的措施來解決問題,即就是要采取一些切實可行的辦法來實現(xiàn)科學(xué)實驗的教育功能,只有科學(xué)實驗的教育功能得到充分發(fā)揮,才能使我國的科學(xué)實驗教育再上一個臺階。通過對我國當(dāng)前科學(xué)實驗的教育現(xiàn)狀進行分析,可以提出一些對策解決科學(xué)實驗教育中存在的問題,其措施主要有提升科學(xué)實驗的教育地位、加大對科學(xué)實驗的教育投入、改革科學(xué)實驗的教育內(nèi)容。當(dāng)然這些都是從國家政策的宏觀角度來說的,具體要落實到全國各個學(xué)校,還需要全校師生的共同努力。
參考文獻
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整個小學(xué)階段,兒童的思維都在不斷地從具體到抽象、從感性到理性發(fā)展的。小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)對于豐富學(xué)生的感性認(rèn)識,發(fā)展學(xué)生的理性認(rèn)識具有重要的作用。在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中,我們不僅要引導(dǎo)學(xué)生掌握豐富的科學(xué)知識,更要培養(yǎng)他們敢于創(chuàng)新的精神。通過近幾年的小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)實踐,我深刻地體會到,要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,就應(yīng)當(dāng)激發(fā)學(xué)生的參與意識,激發(fā)學(xué)生的好奇心;抓住小學(xué)生的思維特點,敢于放手讓學(xué)生主動地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題;在實驗中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣讓學(xué)生體會到創(chuàng)造的快樂;在參與中豐富學(xué)生的感性認(rèn)識,發(fā)展學(xué)生的理性認(rèn)識。那么,在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中怎樣培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢?下面結(jié)合教學(xué)實踐,談?wù)勅绾卧诳茖W(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
一、在實驗中激發(fā)參與意識,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
小學(xué)生具有強烈的好奇心,對周圍的事物充滿新鮮感,好學(xué)好動是他們的天性,這也是他們觀察事物提出問題的動力,小學(xué)科學(xué)實驗對學(xué)生有強烈的吸引力。因此,在教學(xué)過程中要抓住時機,引導(dǎo)他們在認(rèn)真思考的基礎(chǔ)上提出各種問題,培養(yǎng)他們參與意識,使學(xué)生成為科學(xué)實驗的主人。例如,《電產(chǎn)生磁》的教學(xué)中要求學(xué)生用一節(jié)電池連接在電路中,并觀察吸引大頭針的個數(shù),由于電池個數(shù)少,實驗效果并不明顯,可是在實驗過程中,我發(fā)現(xiàn)有的小組的同學(xué)實驗效果就很明顯,原來他們是用了三節(jié)電池,雖然他與實驗的要求不一致,但這使他們發(fā)現(xiàn)了電磁效果更明顯的一種方法,因此,我們應(yīng)對學(xué)生進行進一步啟發(fā),除了增加電池,還有哪些辦法也能增強電流的磁效應(yīng)呢?請你們先討論,然后再自己設(shè)計實驗動手驗證自己的猜想。通過引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新意識更強烈了。所以,我們在教學(xué)中要適時地對學(xué)生的創(chuàng)新意識進行鼓勵和引導(dǎo)。
二、在實驗中培養(yǎng)問題意識
陶行知曾經(jīng)說過“發(fā)明千千萬,起點是一問。禽獸不如人,過在不會問。智者問得巧,愚者問得笨。人力勝天工,只在每事問?!痹趯嶒灲虒W(xué)中,我們要引導(dǎo)學(xué)生帶著疑問去學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生不斷地發(fā)現(xiàn)問題,從而為學(xué)生的創(chuàng)新意識的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。如在學(xué)習(xí)《擺的秘密》一課時,為了能夠讓學(xué)生自己提出問題,特意構(gòu)建如下情境:剛上課時,我向?qū)W生們出示了一個單擺,讓一名學(xué)生用力讓單擺擺動起來,讓學(xué)生明確單擺的構(gòu)造后,提出問題:你們現(xiàn)在想說些什么呢?學(xué)生紛紛提出關(guān)于單擺自己想要探究的問題:單擺擺動的快慢與哪些因素有關(guān)?有哪些方法可以使擺錘擺動得更快?是否與擺錘的重力有關(guān)?是否與擺線的長度有關(guān)?恰當(dāng)?shù)膯栴}開啟了學(xué)生思維之門,激發(fā)了學(xué)生探究的熱情。學(xué)生討論后,教師適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗驗證自己的猜想。在問題中,學(xué)生的創(chuàng)新意識得以激發(fā),深入探究的愿望油然而生。
三、在體驗中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
在實驗活動中要充分發(fā)揮學(xué)生的主動性,讓學(xué)生充分參與到活動中來,對于很多的科學(xué)實驗要求學(xué)生準(zhǔn)備實驗需要的器材;讓學(xué)生通過親身體驗豐富直接經(jīng)驗,在實驗過程中,引導(dǎo)學(xué)生樹立參與、合作、進取、創(chuàng)新的意識;培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、動手操作、信息處理、語言表達(dá)的能力;引導(dǎo)學(xué)生在“玩中學(xué)、做中學(xué)、用中學(xué)”。例如在“認(rèn)識巖石”活動中,孩子們積極性非常高,為了研究巖石的特點,我讓學(xué)生搜集各種巖石,他們開動腦筋,到自然中采集各種各樣的巖石,精心設(shè)計研究巖石的方法。他們搜集的巖石豐富多樣,設(shè)計的研究方法科學(xué)新穎,比我預(yù)想的好得多。在這次活動中,學(xué)生體會到了自然的力量,在體驗中培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新能力,也讓我深刻體會到了學(xué)生智慧的力量和創(chuàng)造帶給他們的快樂。
四、在實驗中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣讓學(xué)生體會到創(chuàng)造的快樂
在實驗教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生成為知識的發(fā)現(xiàn)者、研究者和探索者,體驗到創(chuàng)造的快樂。這就要求我們要為學(xué)生提供更多地參與實驗活動的機會。例如,在學(xué)習(xí)《玩鏡子》一課時,在學(xué)生學(xué)習(xí)了平面鏡的特點后,我要求學(xué)生在課后自制潛望鏡。有的學(xué)生找來廢舊牙膏盒制作精美的潛望鏡;還有的同學(xué)使用塑料圓筒制作了可以任意調(diào)節(jié)方向的潛望鏡。課堂上,我讓學(xué)生玩一玩自己制作的潛望鏡,同學(xué)們熱情高漲,在玩潛望鏡的過程中分享了快樂,我抓住了同學(xué)們展示的機會,對制作得較好的幾個同學(xué)進行了表揚和獎勵。通過這次制作活動激發(fā)了學(xué)生的參與實驗的興趣,增強了學(xué)生創(chuàng)新能力,讓學(xué)生體會到了創(chuàng)造的樂趣。所以,引導(dǎo)學(xué)生體會到創(chuàng)造帶來的快樂,讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究的過程,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力更加重要。
關(guān)于教什么的問題,倪勝利在“通識教育:真諦、問題與方法”一文中提出:有價值的知識必然具有轉(zhuǎn)換和生成功能,可以貫通專業(yè)知識與整體世界。這種具有橋梁作用的知識在外部世界可以汲取能量和信息,并在其與外界交流的過程中保持不斷地生長。人類了解和認(rèn)識自然的特點和方式遠(yuǎn)比一些技術(shù)上的細(xì)節(jié)和知識點更為重要,因為這才是獲得知識的關(guān)鍵。在生命科學(xué)中有許多具有轉(zhuǎn)換和生成功能的知識,在課堂中介紹一些常見的生物材料,從熟悉的知識出發(fā),引入新的知識,引導(dǎo)同學(xué)積極思考,總結(jié)得到新的知識。例如蝸牛會分泌一些化學(xué)物質(zhì)用于營造保護柔軟身體的“蝸居”;分泌粘液幫助它們保持身體的濕潤;它還可能會有一些行為幫助自己在自然界中生存和繁衍,吃新鮮的葉片填飽肚子;分泌性激素吸引異性以傳宗接代等。在生物個體的生命活動過程中數(shù)以萬計的各種各樣的物質(zhì)隨著生命活動的進行不斷地產(chǎn)生,然后或自身消耗掉或為另一些生物所利用。我們?nèi)祟惥徒?jīng)常利用這些生物資源,例如我們在蝦、蟹、昆蟲、烏賊和真菌中找到了一種廣泛存在于自然界被稱為殼聚糖生物材料。殼聚糖可以形成動物堅硬的外殼保護它們?nèi)彳浀纳眢w,并且近年來人們還發(fā)現(xiàn)了它具有醫(yī)療保健作用,被廣泛用于食品醫(yī)藥等領(lǐng)域,成為新興的生物材料。在課堂上,教師提出一系列問題:殼聚糖是什么樣的?它的化學(xué)性質(zhì)如何?它對細(xì)胞中的生物化學(xué)反應(yīng)有何作用?在生命的化學(xué)活動進行過程中它是怎樣影響細(xì)胞的代謝和生物體的生命活動的?隨后圖文并茂地講解:帶有陽離子的殼聚糖,在腸道內(nèi)可以與脂肪及膽汁酸結(jié)合,從而阻斷脂肪消化與吸收,因而具有降低中性脂肪及低密度脂蛋白,溶解血栓的作用,在防止動脈硬化及腦中風(fēng)等方面得以廣泛應(yīng)用。最后請同學(xué)們思考?xì)ぞ厶菫槭裁从羞@么多的作用呢?通過殼聚糖功效的發(fā)現(xiàn)和對其的利用,引導(dǎo)學(xué)生舉一反三認(rèn)識到生物資源是寶貴的,生命是大自然的恩賜,珍惜生命,熱愛生活。
二、教學(xué)方法
關(guān)于如何教的問題,并沒有統(tǒng)一的規(guī)范,但教育者應(yīng)在保證教學(xué)方法的科學(xué)性和教學(xué)內(nèi)容合理性的前提下,打破桎梏,不拘一格地發(fā)揮個人魅力,在選題相應(yīng)的最新技術(shù)前沿的背景下,有理論、有歷史、有應(yīng)用,或輕松幽默,或思辨嚴(yán)謹(jǐn)?shù)匦纬衫碚摳叨?、歷史縱深、學(xué)習(xí)趣味的有機結(jié)合。我們可以學(xué)習(xí)國外“開放而思辨的教學(xué)方式”,但絕不能“邯鄲學(xué)步”,失去自身的特色。因為中西方文化背景不同,中國教師在課堂上更多地以自己的講述為主,與學(xué)生互動較少;學(xué)生則習(xí)慣于老師說什么就是什么,或者對于不感興趣的知識就干脆選擇不聽、不看、不學(xué)習(xí)。因此,探索真正適合教師自己并且適合其所教學(xué)生的教學(xué)方法必須是在實踐的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)有的理論實踐經(jīng)驗摸索出來的,通過實踐筆者通常會將以下三種方法結(jié)合進行講授:1.“興趣是最好的老師?!痹O(shè)計一個引人入勝的話題,讓學(xué)生去探索和發(fā)現(xiàn)知識的樂趣,使他們在課堂上享受精彩知識的同時掌握獲取知識的方法,激發(fā)其想象和創(chuàng)新欲望,充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí),提高他們學(xué)習(xí)知識的積極性。2.“以問題為基礎(chǔ)的教學(xué)法”(ProblemBasedLearning,PBL)是一種教學(xué)方法,它以一系列動態(tài)的相關(guān)問題為基礎(chǔ),隨著學(xué)習(xí)的進展、新信息的增加而不斷發(fā)生變化問題來達(dá)到確定的學(xué)習(xí)目標(biāo)。將學(xué)生分為小組來解決這些問題,同時不去要求他們最后獲得所謂的正確答案。3.“紀(jì)錄片教學(xué)”幫助學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)形象性思維。國內(nèi)外有許多生命科學(xué)類通識教育課程適用的優(yōu)秀紀(jì)錄片,因其信息量大尤其是非常適合在短時間內(nèi)讓學(xué)生系統(tǒng)地了解知識框架,從總體上把握生命科學(xué)類知識的產(chǎn)生、發(fā)展和分類等宏觀內(nèi)容,又能直觀形象地展現(xiàn)生命的奧秘,促進學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。課堂上使用的紀(jì)錄片片段得到學(xué)生的普遍好評:“課堂上的紀(jì)錄片讓我們經(jīng)歷了一場又一場精彩絕倫的生命之旅,以前我不會知道生命中那么多的事情來之不易,生命的價值難以衡量,大自然中又那么多珍貴的財富可以去擷取,人類的智慧還遠(yuǎn)沒有能夠解答所有疑問,但總有一天,我們將了解更多,得到更多的智慧?!毙畔⒌陌l(fā)展促進了現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展,使得教育改革既面臨前所未有的機遇又面對著巨大的挑戰(zhàn),作為教學(xué)改革的重要執(zhí)行者教師,應(yīng)該清醒地意識到現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用必將促使教育界不斷發(fā)生深層次的變革。教師必須不斷更新知識,與時俱進,及時調(diào)整自己的知識結(jié)構(gòu),利用現(xiàn)代化的教學(xué)工具增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探索。同時教師必須建立新的教學(xué)理念和實踐觀念,形成新型教學(xué)結(jié)構(gòu)和教學(xué)模式,體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體作用的,而不再實行以“課本、教員、教師”為中心的封閉地傳統(tǒng)授課狀態(tài),始終走在變革的前列。在生命科學(xué)的通識教育教學(xué)中,首先要讓學(xué)生了解通過科學(xué)實驗的方法進行科學(xué)研究是生命科學(xué)的重要特征,通過觀察、實驗設(shè)計、收集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)等多方面的內(nèi)容掌握生命科學(xué)是行之有效的方法。教會學(xué)生用一種或多種感官(包括為提高感官的靈敏度使用諸如如望遠(yuǎn)鏡、光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡等輔助儀器)來深入觀察,并收集有關(guān)這個世界的真實、準(zhǔn)確的信息,真實地反映出感官所感知的事物或現(xiàn)象。指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計巧妙的實驗去驗證由現(xiàn)象推測出的科學(xué)觀點,并在科學(xué)探究中,將觀察到的現(xiàn)象結(jié)果等如實地記錄在筆記本上,通過這種方式將科學(xué)實驗獲得的證據(jù)或數(shù)據(jù)保存下來,最后讓學(xué)生明白除了構(gòu)思巧妙的實驗外,生命科學(xué)研究實際上也是由一系列科學(xué)研究必不可少的步驟組成的,即如實地記錄分類、觀察或測量得到的內(nèi)容和結(jié)果,運用數(shù)學(xué)知識整理、分析、歸納所得數(shù)據(jù),進而得出科學(xué)家自己的見解,并發(fā)現(xiàn)事物的內(nèi)在規(guī)律,之后通過實驗報告與他人交流。將生命科學(xué)的特征通過歷史上生命科學(xué)的發(fā)展呈現(xiàn)給學(xué)生,例如對于自然發(fā)生說的“腐肉生蠅”這樣中世紀(jì)流行的說法進行介紹,說明觀察的結(jié)果不一定正確,讓學(xué)生們自己嘗試設(shè)計實驗論證在沒有顯微鏡等設(shè)備的情況下如何考證蒼蠅是從哪里來。然后講述歷史上的科學(xué)實驗方法,即雷迪通過自己的仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn),只有蒼蠅在腐肉上產(chǎn)卵后才會發(fā)生“腐肉生蛆”的現(xiàn)象。通過雷迪的實驗,告訴同學(xué)們要解密“腐肉生蛆”還需要經(jīng)過實驗驗證。舊問題解決新問題又誕生:雷迪的故事實際上是根據(jù)現(xiàn)有證據(jù)和實驗做出推論,而推論也是有可能出錯的,通過設(shè)計新的實驗可以檢驗科學(xué)觀點的正確與否。如何檢驗?zāi)??歷史上的科學(xué)家們?yōu)槲覀兘獯鹆诉@個難題,同時向世人證明巧妙地設(shè)計實驗是生物科學(xué)研究中檢驗推論正確與否的最佳途徑。就如雷迪用一個實驗檢驗一項因素并用一個對照實驗做比較,即肉和蒼蠅接觸或肉和蒼蠅不接觸,就能把不同的結(jié)果歸因于一項可變的因素。然而科學(xué)真理向來有著光明的前景,人們在向著光明前進的過程中卻走過不少的彎路,比如許多科學(xué)家因為微生物的發(fā)現(xiàn)質(zhì)疑雷迪實驗證明的生命不能自然發(fā)生這一經(jīng)過科學(xué)實驗得出的結(jié)論。后來斯巴蘭扎尼設(shè)計了對照試驗,他觀察了4組不同加熱時間的肉湯在同樣的密封條件下微生物的發(fā)生情況,經(jīng)過認(rèn)真收集實驗過程中的各種數(shù)據(jù),在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得出結(jié)論,即只要密封肉湯并長時間加熱煮沸便能殺滅全部微生物,新的微生物不會自然產(chǎn)生,這個結(jié)果進一步論證了生命不會自然發(fā)生。然而事實上,當(dāng)時仍然有許多科學(xué)家堅決擁護自然發(fā)生說,因為斯巴蘭扎尼的實驗中盛有肉湯的燒瓶因密封而缺乏了空氣這一生命要素。后來為了驗證微生物能否自然發(fā)生,巴斯德設(shè)計了鵝頸狀的彎曲的燒瓶盛放肉湯,這種巧妙的設(shè)計使肉湯與空氣通過彎曲的長頸連通,而又阻止了外界的微生物進入肉湯,最終的實驗結(jié)果向人們證明了微生物不能自然發(fā)生,至此自然發(fā)生說才在生命科學(xué)的舞臺上失去支持者。通過歷史故事的講述和精心設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容,證明通識教育教學(xué)是可以形成理論高度、歷史縱深、學(xué)習(xí)趣味的有機結(jié)合的。
三、教師隊伍的建設(shè)
物理實驗使指人們根據(jù)研究的目的,利用科學(xué)儀器設(shè)備人為的控制或模擬物理現(xiàn)象,排除干擾,突出主要因素,在最有利的條件下研究物理規(guī)律的一種活動。物理實驗可以簡化和純化研究過程,可以強化研究條件,可以加速或延緩物理過程,可以重復(fù)再現(xiàn)物理過程,可以對物理現(xiàn)象或過程進行定量研究。總而言之,物理實驗在物理教學(xué)中有十分重要的作用。下面從以下幾點加以說明:
一、物理實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
教師在演示實驗中,首先要讓學(xué)生明確實驗觀察的目的;其次要讓學(xué)生觀察實驗的裝置,認(rèn)真觀察實驗儀器的初始狀態(tài),了解各部分儀器、儀表的作用與功能,使學(xué)生對觀察的目的,實驗的儀器裝置有一個整體認(rèn)識。在做電學(xué)實驗時,要先讓學(xué)生看清電路。第三,要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象的發(fā)生和變化過程,演示實驗一般要重復(fù)做二至三次,以便于學(xué)生反復(fù)觀察,紀(jì)錄實驗現(xiàn)象、結(jié)論,教師還要帶領(lǐng)學(xué)生分析思考逐步形成理論。這樣,學(xué)生的觀察能力得到了培養(yǎng),對理論知識建立的過程有了較清楚的認(rèn)識,使知識具體化,幫助學(xué)生理解較抽象的理論物理知識,能夠使其久久留與腦海之中,保持較長的記憶時間。一般地,第一次演示時,讓學(xué)生集中觀察發(fā)生的現(xiàn)象,第二次要求學(xué)生觀察老師的操作,以便明確現(xiàn)象是怎樣發(fā)生的,第三次讓學(xué)生綜合觀察現(xiàn)象發(fā)生的過程及其結(jié)果如何。
為了增強演示實驗的效果,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,教師可以在演示實驗前或演示實驗過程中,提出一些思考性的問題,以便引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗中發(fā)生的現(xiàn)象及現(xiàn)象變化過程,把學(xué)生的無意注意轉(zhuǎn)化為有意注意,引導(dǎo)學(xué)生集中注意力觀察最需要觀察的事物,并在演示實驗過程中指導(dǎo)學(xué)生觀察方法,以及觀察中應(yīng)注意的問題。
在演示實驗的觀察訓(xùn)練中可以逐步減少教師的指導(dǎo),從開始時實驗前做詳細(xì)的指導(dǎo)觀察逐步地變?yōu)橛兄攸c地指導(dǎo)觀察。在學(xué)生具備一定的觀察能力后,可運用“無聲演示”的方法,即教師在演示前和演示過程中都不講解指導(dǎo),而只操作給學(xué)生觀察,演示結(jié)束后,讓學(xué)生把觀察到的現(xiàn)象和過程用科學(xué)語言正確描述出來,可以先提一名學(xué)生回答,然后請其他學(xué)生補充,直至達(dá)到要求為止。也可以讓每個學(xué)生看完教師的無聲演示后,寫下自己所觀察到的現(xiàn)象和過程,這也是考察學(xué)生觀察能力的有效方法之一。經(jīng)過這樣反復(fù)多次的訓(xùn)練,即可不斷提高學(xué)生的觀察能力。
二、通過物理實驗發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,建立物理概念
在物理學(xué)中,物理規(guī)律一般都是通過實驗總結(jié)出來的。一些物理學(xué)家為了探索自然的規(guī)律,不惜從事十年數(shù)十年的艱苦實驗,有的還要冒著生命的危險來進行實驗研究。例如法拉第電磁感應(yīng)定律是經(jīng)過十年的實驗探索才發(fā)現(xiàn)的,在此之前1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),這使善于思考的法拉第由此得到啟發(fā)并提出“磁轉(zhuǎn)化為電”的設(shè)想,1822年法拉第就開始了艱苦漫長的轉(zhuǎn)磁為電的研究,經(jīng)過無數(shù)次的實驗,終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,接著又進行了一系列的實驗研究,最后成功的實現(xiàn)了磁轉(zhuǎn)化為電的設(shè)想,并經(jīng)過進一步的實驗探索,總結(jié)出了法拉第電磁感應(yīng)定律,開創(chuàng)了人類的電氣化時代。美國科學(xué)家富蘭克林是冒著生命危險進行“捕捉雷電”實驗的,并為電學(xué)的發(fā)展作出了貢獻??茖W(xué)實驗也是發(fā)明家取得成功的必由之路。如美國發(fā)明大王愛迪生曾獲1093項發(fā)明專利,可以說,他的每一項發(fā)明都是通過實驗取得的。例如愛迪生發(fā)明白熾燈時為了尋找燈絲的合適材料,曾先后用1600多種礦物和金屬材料進行反復(fù)的實驗,歷時13個月,終于研制成功一只亮度達(dá)40燭光的炭化竹絲燈泡??梢哉f科學(xué)實驗是人們認(rèn)識自然,改造自然的重要途徑。因為人們只有通過變革自然界的活動才能獲得關(guān)于自然界的現(xiàn)象和本質(zhì)的種種感性材料,并在概括大量感性材料的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)規(guī)律和建立理論。
三、通過物理實驗可以驗證物理假說,檢驗物理理論
通過實驗不僅可以發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,建立物理理論,而且還能驗證物理假說,檢查物理理論的真?zhèn)巍R虼?,實驗既是建立理論的源泉,又是檢驗理論真理性的標(biāo)準(zhǔn)。例如1956年李政道、楊振寧提出的“弱作用下宇稱不守恒”的假說,在被吳健雄的鈷―60實驗驗證后,才被公認(rèn)。法拉第由“電生磁”萌發(fā)的“磁生電”的假說,被實驗驗證后才變?yōu)槲锢硪?guī)律。另一方面一些物理理論被實驗檢驗后不得不拋棄,如亞里士多德的“落體觀念”在統(tǒng)治了物理學(xué)兩千多年后被伽利略的實驗證明是錯誤的而被人們拋棄。有如“以太”和“燃素”雖在物理學(xué)中存在多年,最終還是被實驗檢驗而宣告并不存在。
作為物理實驗,它之所以能夠充當(dāng)驗證物理假說的依據(jù),檢驗物理理論的標(biāo)準(zhǔn),是由于物理實驗具備檢驗科學(xué)真理性的根本屬性。物理假說和理論是人們的思維對于自然界規(guī)律性的反映,那么作為檢驗這種反映正確與否的標(biāo)準(zhǔn)不能是理論本身,同時又不能是客觀對象本身,因為作為純粹的客觀對象并不能證明理論與對象是否符合一致;另一方面,作為標(biāo)準(zhǔn)又必須具有把人的思維同客觀世界聯(lián)系起來的特性。物理實驗恰恰具備以上作為檢驗標(biāo)準(zhǔn)的條件,所以物理實驗是驗證假說、檢驗理論的標(biāo)準(zhǔn)。
四、通過實驗完善理論體系,發(fā)展物理理論
關(guān)鍵詞:物理實驗 觀察能力 物理理論
物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),實驗始終是研究物理學(xué)的重要方法,因此在中學(xué)物理教學(xué)中實驗是重要的教學(xué)方法,通過演示和實驗不僅能提供學(xué)生對所研究的物理現(xiàn)象的感性材料,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,而且還可以使學(xué)生獲得一定的實驗技能,培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>
物理實驗使指人們根據(jù)研究的目的,利用科學(xué)儀器設(shè)備人為的控制或模擬物理現(xiàn)象,排除干擾,突出主要因素,在最有利的條件下研究物理規(guī)律的一種活動。物理實驗可以簡化和純化研究過程;可以強化研究條件;可以加速或延緩物理過程;可以重復(fù)再現(xiàn)物理過程;可以對物理現(xiàn)象或過程進行定量研究??偠灾?,物理實驗在物理教學(xué)中有十分重要的作用。下面從以下幾點加以說明:
一、物理實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
教師在演示實驗中,首先要讓學(xué)生明確實驗觀察的目的,其次要讓學(xué)生觀察實驗的裝置,認(rèn)真觀察實驗儀器的初始狀態(tài),了解各部分儀器、儀表的作用與功能,使學(xué)生對觀察的目的,實驗的儀器裝置有一個整體認(rèn)識。在做電學(xué)實驗時,要先讓學(xué)生看清電路。第三,要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象的發(fā)生和變化過程,演示實驗一般要重復(fù)做二至三次,以便于學(xué)生反復(fù)觀察,紀(jì)錄實驗現(xiàn)象、結(jié)論,教師還要帶領(lǐng)學(xué)生分析思考逐步形成理論。這樣,學(xué)生的觀察能力得到了培養(yǎng),對理論知識建立的過程有了較清楚的認(rèn)識,使知識具體化,幫助學(xué)生理解較抽象的理論物理知識,能夠使其久久留與腦海之中,保持較長的記憶時間1。一般地,第一次演示時,讓學(xué)生集中觀察發(fā)生的現(xiàn)象,第二次要求學(xué)生觀察老師的操作,以便明確現(xiàn)象是怎樣發(fā)生的,第三次讓學(xué)生綜合觀察現(xiàn)象發(fā)生的過程及其結(jié)果如何。
為了增強演示實驗的效果,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,教師可以在演示實驗前或演示實驗過程中,提出一些思考性的問題,以便引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗中發(fā)生的現(xiàn)象及現(xiàn)象變化過程,把學(xué)生的無意注意轉(zhuǎn)化為有意注意,引導(dǎo)學(xué)生集中注意力觀察最需要觀察的事物,并在演示實驗過程中指導(dǎo)學(xué)生觀察方法,以及觀察中應(yīng)注意的問題。
在演示實驗的觀察訓(xùn)練中可以逐步減少教師的指導(dǎo),從開始時實驗前做詳細(xì)的指導(dǎo)觀察逐步地變?yōu)橛兄攸c地指導(dǎo)觀察。在學(xué)生具備一定的觀察能力后,可運用“無聲演示”的方法,即教師在演示前和演示過程中都不講解指導(dǎo),而只操作給學(xué)生觀察,演示結(jié)束后,讓學(xué)生把觀察到的現(xiàn)象和過程用科學(xué)語言正確描述出來,可以先提一名學(xué)生回答,然后請其他學(xué)生補充,直至達(dá)到要求為止。也可以讓每個學(xué)生看完教師的無聲演示后,寫下自己所觀察到的現(xiàn)象和過程,這也是考察學(xué)生觀察能力的有效方法之一。經(jīng)過這樣反復(fù)多次的訓(xùn)練,即可不斷提高學(xué)生的觀察能力。
二、通過物理實驗發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,建立物理理論。
在物理學(xué)中,物理規(guī)律一般都是通過實驗總結(jié)出來的。一些物理學(xué)家為了探索自然的規(guī)律,不惜從事十年數(shù)十年的艱苦實驗,有的還要冒著生命的危險來進行實驗研究。例如法拉第電磁感應(yīng)定律是經(jīng)過十年的實驗探索才發(fā)現(xiàn)的,在此之前1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),這使善于思考的法拉第由此得到啟發(fā)并提出“磁轉(zhuǎn)化為電”的設(shè)想,1822年法拉第就開始了艱苦漫長的轉(zhuǎn)磁為電的研究,經(jīng)過無數(shù)次的實驗,終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,接著又進行了一系列的實驗研究,最后成功的實現(xiàn)了磁轉(zhuǎn)化為電的設(shè)想,并經(jīng)過進一步的實驗探索,總結(jié)出了法拉第電磁感應(yīng)定律,開創(chuàng)了人類的電氣化時代。美國科學(xué)家富蘭克林是冒著生命危險進行“捕捉雷電”實驗的,并為電學(xué)的發(fā)展作出了貢獻。科學(xué)實驗也是發(fā)明家取得成功的必由之路。如美國發(fā)明大王愛迪生曾獲1093項發(fā)明專利,可以說,他的每一項發(fā)明都是通過實驗取得的。例如愛迪生發(fā)明白熾燈時為了尋找燈絲的合適材料,曾先后用1600多種礦物和金屬材料進行反復(fù)的實驗,歷時13個月,終于研制成功一只亮度達(dá)40燭光的炭化竹絲燈泡2??梢哉f科學(xué)實驗是人們認(rèn)識自然,改造自然的重要途徑。因為人們只有通過變革自然界的活動才能獲得關(guān)于自然界的現(xiàn)象和本質(zhì)的種種感性材料,并在概括大量感性材料的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)規(guī)律和建立理論。
三、通過物理實驗可以驗證物理假說,檢驗物理理論。
通過實驗不僅可以發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,建立物理理論,而且還能驗證物理假說,檢查物理理論的真?zhèn)?。因此,實驗既是建立理論的源泉,又是檢驗理論真理性的標(biāo)準(zhǔn)。例如1956年李政道、楊振寧提出的“弱作用下宇稱不守恒”的假說,在被吳健雄的鈷—60實驗驗證后,才被公認(rèn)。法拉第由“電生磁”萌發(fā)的“磁生電”的假說,被實驗驗證后才變?yōu)槲锢硪?guī)律。另一方面一些物理理論被實驗檢驗后不得不拋棄,如亞里士多德的“落體觀念”在統(tǒng)治了物理學(xué)兩千多年后被伽利略的實驗證明是錯誤的而被人們拋棄。有如“以太”和“燃素”雖在物理學(xué)中存在多年,最終還是被實驗檢驗而宣告并不存在。
作為物理實驗,它之所以能夠充當(dāng)驗證物理假說的依據(jù),檢驗物理理論的標(biāo)準(zhǔn),是由于物理實驗具備檢驗科學(xué)真理性的根本屬性。物理假說和理論是人們的思維對于自然界規(guī)律性的反映,那么作為檢驗這種反映正確與否的標(biāo)準(zhǔn)不能是理論本身,同時又不能是客觀對象本身,因為作為純粹的客觀對象并不能證明理論與對象是否符合一致;另一方面,作為標(biāo)準(zhǔn)又必須具有把人的思維同客觀世界聯(lián)系起來的特性。物理實驗恰恰具備以上作為檢驗標(biāo)準(zhǔn)的條件,所以物理實驗是驗證假說,檢驗理論的標(biāo)準(zhǔn)。
四、通過實驗完善理論體系,發(fā)展物理理論。