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但是,說到底,這種選擇必須由任課教師來做,因為他們了解自己的學生和社區(qū),了解學校情況,尤其是了解不同的課題對學習的重要性。
二、概述
在“初級物理”這個題目下有很多知識。在一學年內(nèi)無法把它們學好。初任教的老師應(yīng)該特別注意不要試圖教太多的課題。教好少數(shù)課題比了解物理學的概況更為可取,那么教師應(yīng)當怎樣選擇課程內(nèi)容呢?也就是哪些課題應(yīng)該教給學生呢?
首先我們將考慮作為一門科學和作為一種活動的物理學的范圍。展現(xiàn)在師生面前可供考慮的課題范圍是極其廣泛的,但選擇時要注意以下問題。
雖然過分狹窄和專業(yè)性不是中學物理應(yīng)該具有的特征,但是,在選擇適合于中學不同學生所需要的課題時,理解要比單純知道更重要。應(yīng)該讓學生學會一些必要的課題。還需要考慮教學目標和希望學生獲得哪些能力。
三、可供選擇的廣泛領(lǐng)域
物理學的范圍十分廣闊,其中大量課題應(yīng)該包括在中學課程之中。
1.物理學作為自然科學的重要基礎(chǔ),從時間上來說,可以從當前一直追溯到“大爆炸”的時刻。
2.物理學的研究范圍很廣,但它是由貫穿其中的一些基本觀念聯(lián)系起來的。
物理學的普遍原理使它和諧、有力而且具有物理美。
3.物理學是當代人們所熱烈追求的一項事業(yè),前沿正在擴展,物理學正在發(fā)展之中。
4.物理學的研究方法在很大程度上能有效地發(fā)展其它自然科學。提出關(guān)于自然界的問題,并用不同的方法得到解答。應(yīng)該讓人們知道,“物理學家的方法”在科學研究中具有代表性。
5.物理學不是工程學,物理學在工程中的應(yīng)用以及在醫(yī)學和其它許多領(lǐng)域中的應(yīng)用,將被那些理解物理學基本原理的人們所關(guān)注。
6.物理學的應(yīng)用之一是解釋自然現(xiàn)象,這真是很吸引人的一個方面。例如,日落時為什么是紅色?天空為什么是藍色?鳥如何知道飛行路線?為什么海浪總是拍岸?
7.還有一些物理學在技術(shù)上的應(yīng)用導致人們關(guān)注某些社會政策,如核電站、核廢料處理、空間計劃、能源、環(huán)境保護以及國防等。
這些課題應(yīng)該有足夠的數(shù)量,以便能體現(xiàn)物理學的廣泛程度。但也不能太多,致使對每一課題的講授都不充分。在整個課程中,應(yīng)該強調(diào)那些基本原理,以及把物理學各個分支聯(lián)系在一起的那些觀念。應(yīng)該使中學生感受到物理是一門發(fā)展中的科學,是最引人入勝的當代科學前沿之一。其次,通過學習物理,學生應(yīng)該知道物理學家如何提出有關(guān)自然的問題并給出解答,從而勾畫出宇宙的情景,學生應(yīng)該學習如何提出類似的問題。最后,關(guān)于物理學基本原理在技術(shù)和日常生活中的應(yīng)用,如果引用得當,會增加多數(shù)學生和教師對物理課的興趣。
所有這些,說起來容易,做起來并不容易。企圖講述過多的課題將會流于膚淺,這是在基礎(chǔ)科學的初級課程中容易犯的毛玻另一方面,過分集中少數(shù)課題會使本來應(yīng)有多方面才華的學生成為“少年專家”,同時把一些本來會對廣泛的課題有興趣的學生排斥在外。物理學在日常生活中。在技術(shù)中、在相關(guān)科學中的應(yīng)用,會使物理課生動活潑。然而,過多地引用技術(shù)實例,在教學中可能忽略這一點:應(yīng)用是結(jié)在科學之樹上的果實,而不是樹本身。
四、課題少而精,則學習效果好
首先,要說幾句關(guān)于物理課程的“覆蓋面”問題。一些課本,由于其內(nèi)容包羅萬象,有時會誤導新教師,為了滿足不同教師和不同學生的不同興趣,課本所包含的課題比作者打算在任何一個年級所討論的要多。物理教師與其膚淺地覆蓋許多課題,不如處理好較少的課題。這一點在幾十年前舉行的稱之為“美國物理教師協(xié)會”(AAPT)的會議上已經(jīng)提到過。
由很多知識組成的物理學,目前它的范圍更加廣泛,在初級課程中不可能充分普遍地加以覆蓋。教師不應(yīng)該犧牲深度和理解程度,百科全書式地包容過多的課題。
1.動量守恒;2.質(zhì)量和能量守恒;3.電荷守恒;4.波動;5.場;6.物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu);7.原子結(jié)構(gòu)。
這7方面的原理和概念勾畫出最低限度的內(nèi)容。
應(yīng)當指出:諸如牛頓運動定律這樣一些課題,通常應(yīng)該在講述初等水平的能量守恒和動量守恒原理的發(fā)展過程時加以討論。
1956年以來,物理學已經(jīng)向前發(fā)展,因此關(guān)于現(xiàn)代物理(基礎(chǔ)物理在粒子物理、固體物理、相對論和宇宙學中的簡單應(yīng)用)的介紹現(xiàn)在也適合于中學物理課程。
五、應(yīng)當教授某些技能
中學物理課的一個極其重要的方面是使學生獲得一定的能力。下面舉例說明應(yīng)該培養(yǎng)的某些技能。
1.識別所觀察到的現(xiàn)象中的變量。
2.整理觀察到的信息(例如,觀察和記錄電流改變時導體上的電壓)。
3.會處理信息,以便研究找出關(guān)系(例如,作出電壓與電流的關(guān)系圖線)。
4.會解釋用圖線表示的信息。
5.學習“問題解決”。
6.會根據(jù)簡化的假設(shè)粗略地進行估算。
7.會把空間信息轉(zhuǎn)化成其它形式(例如,理解實際電路與電路圖的關(guān)系)。
學生獲得這些技能,需要多次反復和實踐,只有反復注意其應(yīng)用,才能獲得技能。應(yīng)該在學生學習力學、光學、熱學、電磁學、波動、近代物理等知識時,學習和利用這些技能。穩(wěn)步地發(fā)展這些技能是物理課程的一項根本任務(wù)。
六、課本的內(nèi)容
學生學習物理在課本上花費的時間要比做實驗多,也比同物理教師接觸的時間多。因而必須認真選擇課本,以適應(yīng)師生的需要。
在選擇課本時,應(yīng)該考慮哪些標準呢?課本中應(yīng)該包含哪些內(nèi)容呢?在AAPT領(lǐng)導下的物理教師小組認為,評價中學物理課本有下述7項主要標準:1.內(nèi)容(題材的正確性和合適程度);2.程度(講述適合于中學學生);3.可讀性(課本易于學習);4.外觀(看起來吸引人);5.科學(把物理學展示為發(fā)展中的知識);6.社會問題(認識到物理學對社會的影響);7.作業(yè)(給學生的附加作業(yè),材料合適)。
基于這些標準,教師小組評價了14種使用比較普遍的中學物理課本。
同一小組分析了這些課本的內(nèi)容,認為主要課題的分布如下:1.測量:導論,數(shù)學技能,誤差,實際測量,SI單位制。
2.力學:平衡狀態(tài),動力學,牛頓運動定律,萬有引力,動量,能和功。
3.分子物理:量熱學,分子動力論,氣體定律,熱力學。
4.波動:在彈簧和發(fā)波水槽中的機械波,聲學。
5.光學:光的波動說,光線,鏡和透鏡,衍射和干涉,偏振。
6.電磁學:靜電學,簡單電路,靜磁學,電場和磁場,磁力,電磁感應(yīng)。
7.量子物理:光電效應(yīng),氫原子能級,原子光譜,核結(jié)構(gòu),放射性,核能。
此外,一些課本還涉及如下課題:電磁波,相對論,能源,物理學史和(或)天文學史,流體力學,電子技術(shù),固體物理,天體物理,交流電路等。隨著物理學的發(fā)展,課本也必須改變。在美國促進科學協(xié)會(AAS)領(lǐng)導下的教師小組審查課本的標準包括:內(nèi)容的通用性;內(nèi)容的正確性;內(nèi)容的范圍;科學的結(jié)構(gòu)和方法;編排和連貫性;易于理解。
七、考試的內(nèi)容
某些廣泛應(yīng)用的物理考試,從它的考試范圍透露出一種課程內(nèi)容的線索,因而許多物理教師認為它很重要。它對選擇物理課程內(nèi)容多少具有指導作用。然而,當作分析和選擇課程內(nèi)容的文件,它不具有絕對標準,應(yīng)該慎重對待。
國家科學教師協(xié)會的初級物理考試,以其自身的權(quán)威而博得人們的關(guān)注。通過研究,發(fā)現(xiàn)考試的主要課題及其在試題總數(shù)中所占的百分比如下:力學30%熱學和分子動力學10%電磁學25%波動、光學和聲學20%現(xiàn)代物理學15%.
八、大綱
大綱以提綱的形式列舉出所要討論的課題,并指出課題間的關(guān)系以及與課程目標的關(guān)系。有經(jīng)驗的物理教師通常要正式地或非正式地編制自己“個人的”大綱。由州教育部門或地區(qū)性的學校系統(tǒng)制訂的大綱,在選擇內(nèi)容方面也為教師提供了指導。在一些州,課程委員會當前正致力于編制或修訂具有不同目標的物理大綱。
物理大綱既有有利的方面,也有不利的方面。有利的方面是:它為物理教育規(guī)定了目標,它反映物理學家和教育學家雙方的思想,可以在學年之初這個關(guān)鍵時刻對物理新教師給予指導,不利的方面是:大綱趨向于“凍結(jié)”教學模式,并限制選擇教學內(nèi)容。教師常常感到,不得不刻板地執(zhí)行大綱中提出的建議,從而受到束縛,而且不能去試驗新的教學方法,任何大綱都應(yīng)該留有適當?shù)挠嗟?,以便有?jīng)驗的教師能發(fā)展他們自己的物理課程。
大綱是關(guān)于課題和課時的初步安排。隨著課程的進行以及學生的能力和興趣逐漸顯露,教師應(yīng)當保持主動,以調(diào)整順序和進度,調(diào)整能力要求和教學程度,在一年之內(nèi),要覆蓋每個主要物理領(lǐng)域中的一些部分,這雖然是人們所希望的,但許多有經(jīng)驗的教師發(fā)現(xiàn)這是做不到的。他們相信,發(fā)展學生的信心和能力更為重要。某些重要問題應(yīng)該提出來并給予回答:1.貫穿每個學期的最重要的內(nèi)容和能力是什么?就如同多數(shù)課本所編寫的那樣,教師可以確定牛頓定律、牛頓定律的歷史發(fā)展和應(yīng)用是第一學期的中心內(nèi)容。
或者還可以把守恒定律(能量守恒、線動量守恒、角動量守恒)作為重點。一旦能夠決定一學期所學的內(nèi)容,就可以相應(yīng)地做出每周和每天的進度表。
2.可以刪去大綱中的哪些課題,教師應(yīng)當認真地閱讀課題目錄,并認真選定刪減對象。此后,隨著學期的進展,在課程進行中要不斷地與計劃(大綱)相對比,而不要等到課程的最后幾周再這樣做。
3.大綱期望學生能記住什么?是否使學生確信他們能學習物理,并對物理增加了(或具有了)興趣?
九、新課程
物理學是一門生氣勃勃的學科,新近觀察到的現(xiàn)象不斷豐富著它的內(nèi)容,處理熟悉的和新的現(xiàn)象的模型不斷在改變,而且,應(yīng)用物理學不斷誦現(xiàn)。物理課程的內(nèi)容不能固定不變。
其實,當代的中學物理教師已經(jīng)感覺到有必要不斷重新審視和思考課程的內(nèi)容,這是令人鼓舞的趨勢。相當數(shù)量的教師正基于自己的觀點設(shè)計新課程,他們想的是如何把變化中的物理內(nèi)容組織起來,以適應(yīng)教學目標,并提供更好的課程以適應(yīng)學生不同的需要。
下面簡短介紹幾個學區(qū)的課程實例。
二、電磁案例教學課前設(shè)計
(一)課前分析
在高中物理教程中,“磁現(xiàn)象和磁場”是學習磁場知識的第一節(jié)課,也是磁場章節(jié)的預備階段,可以說是對以后學習磁場章節(jié)起著一個鋪墊作用,只有對磁現(xiàn)象有個正確、清晰的認識,才能學好本章知識。應(yīng)新課標的要求,本節(jié)內(nèi)容側(cè)重于引導學生發(fā)現(xiàn)生活當中的磁現(xiàn),培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題的能力。因此,本節(jié)內(nèi)容首先要讓學生發(fā)現(xiàn)生活中的磁現(xiàn)象,了解磁現(xiàn)象發(fā)生的現(xiàn)象與原因,并通過對講述電流效應(yīng)現(xiàn)象以及磁場對通電導線的作用來幫助學生樹立起事物之間存在聯(lián)系的觀點。
(二)教學目標
1、知識與技能
本次的案例教學,一是要讓學生發(fā)現(xiàn)和總結(jié)生活中的磁現(xiàn)象,了解現(xiàn)實生活中磁現(xiàn)象的應(yīng)用,從而以培養(yǎng)學生的歸納能力;二是通過實驗,讓學生了解磁與磁、電之間的相互作用,掌握電磁效應(yīng)的現(xiàn)象,以培養(yǎng)學生觀察實驗的能力以及分析問題的能力;三是通過借助多媒體手段,讓學生能夠更加直觀的了解到南北磁極以及漲潮退潮的自然現(xiàn)象。
2、過程與方法
本次案例教學的過程和方法比較簡單,首先是要求學生在課前做好本次課堂的準備工作,通過網(wǎng)絡(luò)等工具收集有關(guān)的磁現(xiàn)象及其應(yīng)用;其次是案例教學中所用的方法,采用了實驗加說明的方式,強調(diào)學生主動的參與到案例教學中;最后就是對所學知識的分析和總結(jié),并采用師生之間的雙向交流來認識物理規(guī)律之間的普遍聯(lián)系。
3、情感態(tài)度價值觀
培養(yǎng)學生正確的人生觀、價值觀也是新課標對高中物理教學的要求,而本次的案例教學,則希望通過對學生講述奧斯特發(fā)現(xiàn)電磁效應(yīng)的過程,使學生明白一個科學的發(fā)現(xiàn)需要堅持,需要保持樂觀的生活態(tài)度;其次是在教學過程中,不斷培養(yǎng)學生熱愛科學的精神,并通過對磁場知識的學習,介紹我國古代對磁的應(yīng)用而加強學生的愛國精神。
三、電磁案例教學過程設(shè)計
(一)電磁案例教學設(shè)計思想
本次案例教學的設(shè)計思想,主要是遵循以下幾點考慮:一是因本節(jié)內(nèi)容是磁場章節(jié)的第一課,目的是要學生對磁場知識有一個清晰的認識,所以采取了以提問方式作為思維的切入點,以實驗為手段,以多媒體為輔助工具進行教學;二是因為本節(jié)的主要內(nèi)容是電流磁效應(yīng),所以在整個設(shè)計當中是以學生自主探索、研究為思想,并通過奧斯特對磁場的研究過程為導線,過渡到磁場對電流的作用;三是結(jié)合現(xiàn)實中的磁場現(xiàn)象,如天體磁場,利用多媒體將圖片、影視等資料傳遞給學生,同時增加對我國古代磁的利用的了解,提高本節(jié)內(nèi)容學習的趣味性以及教學效果。
(二)電磁教學過程設(shè)計
1、課前調(diào)查
課前調(diào)查主要是以提問的方式,在課前給學生提出問題,即:你對現(xiàn)實生活當中的磁現(xiàn)象和磁應(yīng)用了解多少?并要求學生通過諸如網(wǎng)絡(luò)等方式進行了解。
2、課堂導入
本節(jié)課時的課堂導入采用實驗的方式,在課前分別實施“磁鐵吸鐵”實驗和演示“磁懸浮”小實驗(圖1),并提出問題:以上兩個小實驗的現(xiàn)象是符合發(fā)生的,其奧秘在那里。從而以激發(fā)學生的求知欲和興趣。
3、探究實驗
通過小實驗順利將學生引入課程,此時開始課程。
主要分三步走:一是讓學生在課前進行準備,并要求學生討論生活中的磁現(xiàn)象,在進行了一定的討論之后,教師再借助多媒體播放影片、圖片進行補充說明,如我國司南的照片(圖2)、上海磁懸浮列車的影片(圖3)以及飛鴿靠地磁來識別路線的資料,然后從學生熟悉的磁鐵入手,引出磁的概念,即磁鐵能夠吸引鐵質(zhì)的物質(zhì),之后在引出鐵的概念之后,說明磁鐵吸引鐵質(zhì)物質(zhì)是因為具有磁性。
二、動量守恒定律
動量是一個合成的物理量,由質(zhì)量和速度相乘得到,由于速度是一個矢量,動量也就成為一個帶有方向性的矢量,矢量就意味著角度.動量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既適用于宏觀物體,也適用于微觀粒子;既適用于低速運動物體,也適用于高速運動物體,它是一個實驗規(guī)律,也可用牛頓第二定律和動量定理推導出來.在高中物理中,但凡遇到碰撞的問題,首先要列出的往往就是動量守恒的方程,由于這里面涉及兩個物體的質(zhì)量和速度四個量,在結(jié)合動能守恒定律,對于相關(guān)的任何一個物理量都可以輕易推導出來,從而得到結(jié)論.動量的變化帶來了沖量的變化,事實上沖量成為了動量變化的原因,于是一個公式便誕生了,在經(jīng)典物理學中,F(xiàn)t=Δmv,這個公式用于解決外力對系統(tǒng)的動量變化,如果力的方向又恰好在物體運動的方向上,那么利用Fs就可以算出外力對系統(tǒng)所做的功,于是根據(jù)動量守恒方程與能量守恒并聯(lián)可以計算出所有相關(guān)的物理量.動量守恒的另外一個最典型的運用在物理學中被稱為“反沖”,當一個物體向一個方向噴射出高速的氣流或者粒子流,其本身就會向相反的方向運用獲得加速度,在這個過程中,噴射的氣流或者粒子流的動量與自身獲得的動量在數(shù)量上相同并且在方向上相反.這個現(xiàn)象在航空航天技術(shù)上得到最廣泛的應(yīng)用.比如,在我國的天宮一號空間站底端就安裝有主噴射口用來調(diào)整速度和四個方向的副噴射口用來調(diào)整運行的姿勢.當主噴射口向后噴出質(zhì)量m1速度為v1的氣體時,航天器向前加速的動量是m2Δv,而在數(shù)字上m2Δv=m1v1.同樣的原理,通過控制副噴射口噴射氣體,可以調(diào)整航天器的運行角度和運行姿勢等.在高考的物理題目中,動量守恒是一個必考的內(nèi)容,一般都會涉及碰撞、航空航天及火箭發(fā)射等,在復習的時候,對動量守恒定律的精準把握,能夠幫助同學們在高考中取得更好的成績.
三、質(zhì)量與質(zhì)能守恒定律
在經(jīng)典物理學中,質(zhì)量僅指靜質(zhì)量.一個物體,無論形狀怎么奇怪,甚至在質(zhì)點的概念中可以忽略大小形狀,但總是有一個比較精確的質(zhì)量,無論是大至太陽、銀河系還是小至原子、電子.在高中物理學的經(jīng)典力學中,這些精確的質(zhì)量是不可能被創(chuàng)造出來或者消滅掉的.兩個隨意的物體之間都存在萬有引力,說明質(zhì)量是產(chǎn)生萬有引力的原因.物體的慣性僅與其本身的質(zhì)量有關(guān),牛頓第一定律又叫慣性定律,這說明質(zhì)量是慣性的產(chǎn)生原因.質(zhì)量是物體的固有屬性,大到天體宇宙,小到原子電子甚至夸克,在目前的物理學中,它們的質(zhì)量都可以當成常量進行計算.通常情況下,高中物理中不涉及質(zhì)量的變化,除了有關(guān)連接體的問題值得注意之外,也就無所謂“質(zhì)量守恒”了.當相對論將物理學帶入到高速運動的范疇之內(nèi),以上的結(jié)論就顯得不那么準確了,事實上,當物體的運用速度加快可以與光速比擬時,所謂的“質(zhì)量守恒”似乎變得不成立了.質(zhì)能守恒是現(xiàn)代物理區(qū)別于經(jīng)典物理學的一個關(guān)鍵公式,那就是在這個定律中,質(zhì)量與能量開始統(tǒng)一,并且符合簡單的質(zhì)能轉(zhuǎn)換方程E=mc2,從而突破了之前單純的質(zhì)量守恒和能量守恒,標志著一個在宇宙中更加普遍適用的定律的發(fā)現(xiàn).太陽的燃燒靠的是氫元素的核聚變從而將自身的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為了能量,其中一部分來到了地球,才有了我們的勃勃生機.原子彈的研制正是基于愛因施坦的這樣一個公式,同時核能的和平利用也同樣引人注目,成為改變世界能源利用格局的一個理想方案.質(zhì)能守恒在高中物理課本中作為一節(jié)選修的內(nèi)容,由于與世界話題原子彈有著直接的聯(lián)系而引起很多高中生的注意力.在考試的過程中,這部分內(nèi)容由于是選修,所以基本上都是以概念的形式出現(xiàn),有興趣的同學可以多了解一些這部分的知識,對開闊視野有很大的益處.
2.課堂提問解答存在問題的原因物理課堂上提問過程中出現(xiàn)問題的原因是比較復雜的,是多方面因素共同造成的結(jié)果.
(1)是傳統(tǒng)教學方式造成.在傳統(tǒng)教學理念中,教師是不重視學生的積極性的開發(fā).在教師課堂講解之后,依靠題海戰(zhàn)術(shù),提高物理的教學成績.所以對于課堂提問的相關(guān)問題沒有過多的關(guān)注.對于課堂所提問題的難度,時機的把握等方面沒有系統(tǒng)的研究,這在一定程度上影響了課堂的提問的效果,影響了學生在課堂學習的主觀能動性.
(2)物理自身特點決定的.物理學自身的特點也為物理課堂的提問-解問制造了障礙,物理學是實驗性很強的學科,很多的物理概念,定理,公理是建立在實驗的基礎(chǔ)上,但是,受現(xiàn)代的教學條件的限制,很多的實驗沒有辦法在課堂上進行,這為學生了解相關(guān)的物理概念制造了一定的困難.所以在課堂的教學過程中,學生對于教師的問題難以做出強烈的響應(yīng)在情理之中.
二、解決物理課堂提問存在問題采取的措施
針對高中物理課堂教學提問過程中存在的問題,采取一定的措施十分必要,也勢在必行.
1.聯(lián)系教材設(shè)計問題教材是根本.任何學科所有的問題都是圍繞教程展開的.都為加深教材的理解設(shè)置.所以在高中學生學習物理的過程中,應(yīng)該熟悉教材的內(nèi)容,掌握教材的精髓.只有這樣,才能夠在高中物理課堂的互動過程中掌握主動,積極主動的參與到物理課堂提問活動中.否則,在物理課堂的提問解答過程中就會不知所云,既不了解教師提出的問題,也不能夠就此問題展開討論,以便達到通過課堂的提問及解答的過程,加深對物理相關(guān)知識理解的目的.有鑒于此,學生做好課前的預習就顯得十分重要.預習的過程中不僅對于課堂上可能學習的物理知識熟練掌握,同時對于相關(guān)的知識也需要有概括性的了解.物理是關(guān)聯(lián)性很強的學科,例如,學習牛頓運動定律的過程需要對第一章力學的相關(guān)知識有充分地了解.只有在熟練掌握前幾章的內(nèi)容的基礎(chǔ)上,才能夠更好的學習牛頓運動定律的相關(guān)內(nèi)容.并且在課堂提問的過程中游刃有余,與教師能夠有很好的互動,促進高中物理的學習.
2.從實際出發(fā)物理是實踐性很強的學科,很多的物理現(xiàn)象生活中都有體現(xiàn),課堂的提問過程中,教師可以從生活中的物理現(xiàn)象入手,逐步的引導學生參與到物理提問的過程.例如,講解萬有引力定律的過程,可以結(jié)合生活的現(xiàn)象設(shè)置課堂提問的內(nèi)容.蘋果是生活中常見的水果,蘋果落地也生活中經(jīng)常見到的現(xiàn)象,但是在這個過程中卻蘊含著萬有引力定律的科學知識.通過對于蘋果為什么落地,或者在拋球時,為什么球一定會落到地面的現(xiàn)象的提問,能夠很快的吸引學生的注意力,引起學生對相關(guān)物理現(xiàn)象的關(guān)注,并且由此產(chǎn)生探索其規(guī)律的愿望,就會引起學生學習物理的興趣,提高高中物理教學質(zhì)量.
3.循序漸進開展教師在物理課堂提問問題的設(shè)置方面應(yīng)該采取一定的技巧,遵循循序漸進的原則.課堂上問題的設(shè)置直接影響課堂提問的效果,如果所設(shè)置的問題難度過大,會影響學生的學習物理的積極性,但是,如果設(shè)置的問題過于簡單,也不容易激發(fā)學生對于物理知識的學習興趣.問題的設(shè)置,應(yīng)該選擇教材的難點和重點部位,設(shè)置問題的內(nèi)容.既和教學的重點,難點有關(guān),又和生活有著緊密的聯(lián)系.這樣的問題學生才容易接受,并且引起研究的興趣.物理課堂提問的目的是加深學生對于物理知識的理解,而學生對于事物的認識過程是逐步展開的.由此,物理課堂問題的設(shè)置也應(yīng)該遵循這一規(guī)律,從簡至繁,由易到難,循序漸進.實踐證明,階梯式的提問是比較理想的設(shè)置問題的方式,既符合學習的思維習慣,也符合物理學科的教學特點.
二、高中物理教學當中進行問題情境的創(chuàng)設(shè)有哪些必要性
(一)高中物理教學中進行問題情境的創(chuàng)設(shè)滿足學生的心理活動需求在高中物理教學當中進行問題情境的創(chuàng)設(shè)能夠很好的滿足高中學生的心理活動需求,高中生心理上還不是很成熟,相當于一個心理過渡期,心理活動的發(fā)展相對來說也并不穩(wěn)定。高中學生的心理活動一般都是從問題開始的,在思考解決問題的時候能夠很好的發(fā)展思維。當教師提出問題的時候,學生們就會集中注意力,產(chǎn)生了一種急于解決問題的積極心理,學生對教師的問題感興趣,就會產(chǎn)生一定的好奇心,從一定意義上也激發(fā)了學生的學習潛力,讓學生的思維跟上老師,更快的投身到學習本身當中去。(一)高中物理教學中進行問題情境的創(chuàng)設(shè)滿足物理學科的特點需求高中物理教學中進行問題情境的創(chuàng)設(shè)滿足物理學科的特點需求,因為高中物理本身就是一門非常有趣的學科,它的學習基礎(chǔ)就是依靠科學實驗,學生通過實驗來對物理學科進行學習,教師在物理教學當中進行問題情境的創(chuàng)設(shè)會為學生創(chuàng)造一個學習環(huán)境,在這個環(huán)境當中,學生能夠獨立思考問題,對物理知識的重點難點的理解更加的深刻,從一定意義上來說也培養(yǎng)了學生的自主學習能力,這也符合物理學科本身的特點。
三、如何在高中物理教學當中進行問題情境的創(chuàng)設(shè)
要想讓學生更好的學習物理知識,就要適當?shù)膶W生提出物理問題,教師不能憑空的提出問題,首先教師應(yīng)該對物理課本進行認真的研究,找出其中的重點難點,并對這些知識進行一個歸納總結(jié),隨后在第二天的實驗課程當中,對學生進行有效的引導,對學生提出問題,學生能夠更好的去接收并解決問題。物理教學中的實驗課是很好的一個平臺,它可以使物理課變得更加的生動具體,學生對枯燥的物理理論知識理解并不盡如人意,但是通過物理實驗,就能從另一個方面激發(fā)出學生的學習興趣。學生們進行自主實驗,老師加以引導,調(diào)動了學生的學習興趣,使學生在內(nèi)心中產(chǎn)生了一股強烈的求知欲望。[3]例如,高中物理課程中,關(guān)于作用力與反作用力的理解,教師就可以讓學生分組來進行實驗,通過小實驗,讓學生對物理課程中的重點知識有了更加深刻的理解,便于學生記憶。
我們十多年來的課堂教學經(jīng)驗可以總結(jié)成三句話:追根尋源真一點,實驗研究多一點,能力要求高一點,簡稱“三點”教學法,因此我們稱自己的教材為“三點”法教材.
我們的“三點”法教學完全是根據(jù)國家教委頒布的高中物理教學大綱編寫的.因為我們面對的是全班學生,不可能而且也不應(yīng)該把課堂教學變成物理競賽輔導,我們確確實實通過課堂教學明顯提高了學生的素質(zhì)和能力,為學生在高考和物理競賽中取得優(yōu)異成績打下了扎實的基礎(chǔ).
一、追根尋源真一點
一個學生學習物理,首先接觸到的就是物理定律.因此,怎樣搞好物理定律教學,必然是每個物理教師首先要考慮的問題.
在進行某一物理定律教學時,我們有意識補充了大量的與這一定律的建立過程有關(guān)的內(nèi)容,這就是所謂的“溯源”教學.任何一個重要物理定律的建立,都有一個艱辛而漫長的過程.探索定律的工作只所以能成功,這個定律最后只所以能夠確立起來,其中一定有很多科學的研究方法和正確的推理思維方式,這些內(nèi)容毫無疑問是屬于物理學科中最重要的東西,是人類一筆寶貴的知識財富,也是我們物理教學的寶貴財富.
在講授牛頓萬有引力定律時,我們從第谷對行星進行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起,然后是開普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過大量計算總結(jié)出描寫天體運動的經(jīng)驗規(guī)律(開普勒三定律),最后才是牛頓用定量的動力學原理對這些規(guī)律予以解釋,終于發(fā)現(xiàn)了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律.在學習牛頓萬有引力定律的過程中,我們還著重向?qū)W生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗證”三種科學研究的重要方法.
在學習庫侖定律的過程中,我們糾正了學生由于大多數(shù)教科書敘述籠統(tǒng)而形成的錯誤觀念,使他們明白:1.庫侖當年只用扭秤做了兩個同種電荷互相排斥的實驗,而未做兩個異種電荷互相吸引的實驗,因為在后一實驗中的平衡有可能是不穩(wěn)定的.庫侖是用電擺來完成后一實驗的;2.無論是扭秤還是電擺,精確度都是很有限的,根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比,更不是和距離的1.98次方或2.02次方成反比.當年的庫侖(實際上還有更早的卡文迪許),以及后來的麥克斯韋、,全國公務(wù)員共同天地普林普頓等人都是用另一種實驗方法將指數(shù)的精度逐漸提高,直至今天的2±3×10-16,終于使庫侖定律成為當今物理學中最精確的定律之一.結(jié)合庫侖定律的建立過程,我們還向?qū)W生介紹了“類比”和“演繹驗證”的方法.
在學習歐姆定律的過程中,學生一開始都以為研究通過導體的電流和導體兩端的電壓之間的關(guān)系是不困難的,只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可.可是我告訴他們,在歐姆那個年代,非但沒有電流表、電壓表等儀器,連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有,歐姆所面臨的困難之大是可想而知的.他到底是怎樣得到這個電學中最重要的定律的呢?學生頓時產(chǎn)生了濃厚的興趣.在學習歐姆定律誕生過程的同時,我們還結(jié)合歐姆的實踐,介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法.
此外,我們還結(jié)合牛頓運動定律介紹了“理想實驗”、“推理”、“實驗研究”等方法,結(jié)合氣體定律介紹了“分析法”,結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律介紹了“綜合法”.使學生比較系統(tǒng)地掌握了一些重要的科學研究方法.有的同學深有體會地說:物理定律是寶貴的,但研究物理定律的科學方法更寶貴.誰掌握了這些方法,誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘.
在物理定律的教學中,我們在課堂上經(jīng)常采用設(shè)問的方法,不是直接告訴學生某個定律是怎樣建立起來的,而是不斷地提出問題讓學生去思考,擺出困難讓學生去克服,提出任務(wù)讓學生去完成,制定目標讓學生去實現(xiàn).這樣可以有效地發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力.
我們要求學生在課外進行大量自學.早在公元前4世紀,古希臘蘇格拉底明確強調(diào)過:“好的、正確的教學不是傳遞,而是對學生的自學輔導”.我一貫強調(diào)學生要學會自學、討論、研究.我教的優(yōu)秀學生,學得的物理知識,最多只有一半是在課堂上聽我講的,其它一概由他們自學.到一定階段,我開始指定幾個學得比較好的學生輪流給其他學生上課.每次課分兩部分,前半部分由主講同學講,后半部分由全體同學提問、討論.像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學作過二十幾次講座,楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學也不例外.
我們這種自學討論式教學還延續(xù)到學生畢業(yè)以后.獲金牌或?qū)W有所成的學生進了大學甚至出國留學后,有機會還回來給小同學談自己的體會.例如1994年暑假任宇翔從美國回國探親一個月,來學校給95、96屆學生講了10次課.他向小學友介紹物理學中一些新進展、中美物理教學中的差異以及他們當年學習過程中曾激烈爭論過的問題,使聽課的學生大受裨益.1996年暑假,謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學講了十多天課.他們既講物理知識,又講國家集訓隊隊員奮發(fā)學習的感人事跡,使小同學們大開眼界.
這樣的訓練方法也得到了權(quán)威人士的肯定.1992年10月,在上海召開的全國物理特級教師會議上,原中國物理學會副理事長、現(xiàn)全國中學物理競賽委員會主任、北京大學沈克琦教授在他的題為“國際物理奧林匹克競賽與中學物理教學”的報告中說:“我聽到兩名得金牌的上海學生講他們的老師如何培養(yǎng)他們的情況,我認為這個經(jīng)驗倒很值得推廣.他們說他們的老師不是采取灌輸?shù)霓k法,而是啟發(fā)引導,要求他們給同學講課,這對他們搞清概念原理和科學地進行表達都非常有幫助.我想這可能是提高優(yōu)秀學生能力的有效方法之一.”
那么自學為什么會對提高學生的能力起這么大的作用呢?從心理學角度來看,自學與聽課可能有以下兩點不同:
(1)人類的思維活動表現(xiàn)為分析、綜合、比較、抽象、概括等過程.一個學生在自學某一個新的物理內(nèi)容時,少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作,這里面充滿了分析、綜合、比較等過程.因此相對聽課而言,自學對學生的思維活動提出了更高的要求,從而使他們得到更大的鍛煉.
(2)人們的注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意三種.事先沒有預定的目標,也不需要作意志努力的注意叫做無意注意;有預定的目標,在必要時還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一個學生在自學的時候,他的目的一定是十分明確的,而且需要一定的意志努力(否則難以堅持),因此學生在自學時,可保證在絕大多時間內(nèi)都處于有意注意的狀態(tài),這一點對提高學習效率和學習能力都是很有好處的.有的學生在自學中往往會十分投入,進入一種旁若無人的境地,而相對來說,這種情況在聽課時就比較少.一個學生堅持自學一段時間之后,便能漸漸地從有意注意轉(zhuǎn)化到有意后注意,即不需要意志努力也能夠?qū)⒆约旱淖⒁饬﹂L期保持在這項工作上.有意后注意是一種高級類型的注意,它既有明確的目的,又不需要用意志努力來維持,是人類從事創(chuàng)造性活動的必需條件.學生一旦進入這種狀態(tài),他們的物理學習效率就會大大提高,學習成績就會有明顯進步.
二、實驗研究多一點
物理學是一門實驗科學,物理學中的每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實驗.因此,在高中物理教學中加強學生實驗方面的訓練,無疑是提高物理教學質(zhì)量的一條必由之路.
目前中學物理教學大綱中安排了相對數(shù)量的學生實驗和演示實驗,不難發(fā)現(xiàn),這些實驗存在著某些不足,主要表現(xiàn)在下面幾個方面:
第一,教材中幾乎所有實驗是為配合所學內(nèi)容而安排的,目的是幫助學生加深對所學內(nèi)容的理解,因此學生不易通過這些實驗掌握一些重要的實驗方法.
第二,課本中每個實驗的實驗原理及操作步驟都講得十分清楚,學生只需按部就班地完成實驗操作即可.這樣的實驗只能增加學生的感性認識,鍛煉學生的動手操作能力,而對學生創(chuàng)造性思維的訓練是不夠的,也無法培養(yǎng)學生解決問題的能力.
第三,目前課本中的實驗大多是驗證性實驗,學生只要學懂了書上的定律,一般都能輕而易舉地完成實驗.這種安排違反了教育應(yīng)該走在學生智力發(fā)展前面的原則,對培養(yǎng)學生的能力是不利的.
針對以上不足,我們對實驗教學內(nèi)容和教學方法進行了改革,使實驗教學為發(fā)展學生的智力,提高學生的素質(zhì)服務(wù).在實驗內(nèi)容的改革方面,我們主要采取了以下三條措施:
(1)增加實驗數(shù)量.
不論是在課堂演示實驗,還是在學生實驗或小實驗方面,平均增加了60%的實驗.其中有一部分新實驗,學校沒有現(xiàn)成的儀器,安排學生自己制作,對學生有較高的要求.
(2)重視實驗誤差討論.
物理實驗離不開測量,測量是實驗科學最本質(zhì)的東西.從某種意義上講,結(jié)果準確的實驗就是成功的實驗,反之就是不成功的實驗.因此在培養(yǎng)優(yōu)秀學生的過程中,應(yīng)該讓他們掌握一些必要的實驗誤差的基本知識.在設(shè)計實驗方案時,要求學生們盡量消除實驗的系統(tǒng)誤差;在選擇實驗器材時要考慮它的精確程度;在處理實驗數(shù)據(jù)時,要采用盡量科學的方法.
(3)加強重要實驗方法教學.
在實驗領(lǐng)域中有一些重要的方法,比如減小實驗系統(tǒng)誤差的方法、減小實驗偶然誤差的方法、實驗探究規(guī)律的方法、迂回測量的方法等,這些方法不是在個別實驗中,而是在許多實驗中都有應(yīng)用,因此具有一定的普遍意義,這些方法一定要讓學生很好地掌握.在必要時,我們甚至根據(jù)實驗方法來安排實驗內(nèi)容,集中安排幾個某種方法體現(xiàn)比較典型的實驗,這樣便于學生深刻領(lǐng)會和熟練掌握某一種實驗方法.
在實驗教學方法改革方面,我們做了以下嘗試:
(1)在課堂上創(chuàng)設(shè)一些實驗問題讓學生研究.
在高中階段,每周至少有4節(jié)物理課,充分利用物理課中碰到的各種各樣問題,可設(shè)計一些供學生討論的實驗題目,并引導他們一步一步地探索、解決.
我在講功率一節(jié)時,設(shè)計了這樣一個實驗題目:要求測定一個人騎自行車的功率.在自行車由靜止啟動的過程中,人做的功除了增加人和車的動能之外,還要克服空氣阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?學生根據(jù)自己騎自行車的經(jīng)驗,認為空氣阻力是很明顯的,不能忽略,而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小,可以忽略.接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功?學生都有這樣的體會:頂風騎車時,騎得越快風的阻力越大,因此可以設(shè)風的阻力和車的速度成正比.車的速度怎樣測?風的阻力和車速成正比的比例因數(shù)是多少?問題一個接著一個地出現(xiàn),被大家一個又一個地解決,終于找到了一個大家都比較滿意的實驗方案.接著全班同學興高采烈地到操場上去做實驗,最后再回到教室里,師生一起處理實驗數(shù)據(jù),作出圖象,得出實驗結(jié)果.在整個實驗過程中,除了實驗題目是由老師提出的外,實驗方案和解決問題的途徑都是由學生討論研究出來的,因此他們都覺得很有意思,收獲很大.
(2)對課本中一些重要實驗進行深入研究.
物理課本中有大量現(xiàn)成的實驗,有時可以對這些實驗進行一些討論和改進.
在做直流電路的實驗時,我們讓學生對伏安法測量導體的電阻這個實驗,全國公務(wù)員共同天地進行了深入的研究.用簡單的伏安法電路,不論是采用電流表內(nèi)接還是電流表外接,都有系統(tǒng)誤差.結(jié)合這個問題,我給學生介紹了補償?shù)乃枷耄缓笥蓪W生自己設(shè)計了電流補償和電壓補償兩種線路.補償法解決了由于實驗電路不完善帶來的系統(tǒng)誤差,但這個矛盾解決了,電流表和電壓表不夠準確的問題上升為主要矛盾.怎么辦?經(jīng)過進一步研究改進,大家認為可以用準確度高得多的電阻箱來取代電壓表和電流表,再輔以靈敏度很高的電流表,便可以明顯提高實驗結(jié)果的準確度,這就是常用的惠斯通電橋.接下來學生分別用簡單伏安法、補償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個標準電阻,比較測量結(jié)果,可以證實先前的想法.在歷史上,從伏安法到惠斯通電橋是有一個很長的過程的,而在我們這堂實驗課中,學生經(jīng)歷了這么一個碰到問題、分析問題、解決問題的完整過程.這樣的實驗課對增強學生的能力是很有幫助的.
(1)和(2)實際上都是不斷地給學生提出新的目標,誘導他們提高實驗水平,我們有時稱之為“目的誘導法”.
(3)給特優(yōu)學生安排一些特殊實驗.
我校有一批進口物理儀器,性能比較好,涉及的實驗內(nèi)容面也比較廣.這批儀器的說明書是英文或日文的,我指定一名學生準備某一個實驗,要求他先翻譯好說明書,準備好器材,然后帶領(lǐng)其他同學做實驗.這個主講的學生還要準備好一些討論題,在實驗后供同學們討論.學生對這樣的實驗非常感興趣.此類實驗雖然有時和高考、競賽沒有直接的關(guān)系,但是這種帶有研究性的實驗對優(yōu)秀學生很有好處.
三、能力要求高一點
物理習題教學是物理教學的重要組成部分.不論是教師還是學生,都在解習題上花費了大量的時間,因此,習題教學的改革是一個很重要的問題.
就本質(zhì)來說,物理習題是人們編制的一些假想物理場景.毫無疑問,物理學家是不會去做物理習題的,而他們是在研究那些真實的、尚未發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律.同樣,發(fā)明家也是不會去做物理習題的,他們是在力圖應(yīng)用已有的物理規(guī)律去解決一系列實際問題,那么我們?yōu)槭裁匆寣W生做那么多人為假想的物理習題?目的無非是要培養(yǎng)學生的理解、分析、推理等能力.所以物理習題教學應(yīng)該圍繞這個目標來進行.
我們常用以下兩種方法來進行習題教學:
(1)按照解題方法組織習題教學
2.高中物理實驗教學改革對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)
針對上文所述的問題,本節(jié)首先探討了高中物理實驗教學改革的方法,其次分析了改革后的實驗教學如何培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。(1)對實驗方式進行改革,增大設(shè)計性實驗比例在實驗內(nèi)容的安排上,加大綜合實驗與設(shè)計性實驗的比例,使傳統(tǒng)的以教師為主體的實驗教學變?yōu)橐詫W生為主體的實驗教學。這種方式能激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的主動學習能力,最重要的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維及科學素養(yǎng)。(2)對實驗內(nèi)容進行改革,突出時代性與先進性高中物理實驗教學的實驗內(nèi)容要突出時代性與先進性。與現(xiàn)代科學技術(shù)接軌的實驗才能夠調(diào)動學生的積極性與創(chuàng)造性。利用先進的手段、儀器及技術(shù),能夠更容易地實現(xiàn)實驗,拓寬實驗的內(nèi)容。不僅如此,學生還能夠更多地了解更多先進的科技及其應(yīng)用,為學生的科學素養(yǎng)的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。(3)對教學主體進行改革,構(gòu)建以學生為主體的教學體系高中物理的實驗教學的另一種改革方法是,將學習的變?yōu)槔蠋熞龑聦W生為主體的主動學習。因為學生的主動學習才是整個教學體系運行的良好動力。只有激發(fā)學生的學習興趣,學生開始有了自主學習,創(chuàng)造性思維才開始被激發(fā),有效學習時間不斷增加。這樣才能夠使得學生的主體性發(fā)揮作用。上文給出的高中物理實驗教學的改革方法,能夠有效培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。主要方式是開展學生的實踐活動,創(chuàng)造條件,讓學生以主體的角色進行實驗,進行實踐學習。這樣,學生能夠通過實驗一步一步地發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,學習探索物理知識的方法,深層次地感受科學實驗的魅力。具有時代性的、設(shè)計性的實驗能夠讓學生在復雜的實驗中總結(jié)前人總結(jié)的規(guī)律。改革后的實驗教學能夠切實領(lǐng)會科學與生活、科學與技術(shù)和科學與社會的關(guān)系,充分培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。
二、提高教師的個人魅力,增強個人教學個性
(一)想要學生自主積極主動的聽課,教師的個人魅力是主要因素之一。前蘇聯(lián)的一位教育家斯維塔洛夫說過:“教育家最主要的,也是第一的助手是幽默”,可見幽默對于一個教師的個人魅力的提升起著很大的作用。教師的幽默可以是語言上的幽默,也可以是動作上的幽默。如果一個教師可以在課堂上恰如其分地把握每一個動作,每一種姿勢甚至每一個表情,不僅可以引起學生的共鳴,營造出一個輕松愉快的教學氛圍,更可以加深學生的記憶,使學生在不知不覺中掌握、學習到知識。
(二)人的情緒可以影響到學習的效率,所以想要提高課堂效率教師無疑是需要加大感情的投入的,要做到精神抖擻地進教室,意氣風發(fā)地上講臺。如果教師在課堂上可以精神飽滿且情緒高漲,課堂必然會精彩不斷。在課堂上,教師要用自己的言行點燃學生的學習熱情。其實做到這一點很簡單,只需要在學生回答對問題的時候,帶領(lǐng)全班同學報以熱烈的掌聲;在學生回答錯誤時,沒有批評,帶有一句安慰的話語。當學生不再懼怕回答問題時,就會以積極的態(tài)度投入到這門課的學習中來。
(三)加強交流,做好師生之間的互動。教師用引導這一新的途徑與策略,鼓勵學生們與自己互動,可以通過學生與學生之間的交流,學生與老師之間的交流,增加課堂的趣味性。但教師應(yīng)該在學生心中經(jīng)營一種平易近人的形象,使學生與教師可以相互理解,用平等的、和諧的方式交流。也可以通過師生之間的討論與答辯,激發(fā)同學的積極性。
三、合理利用實例教學與實驗教學,做到理論實際相聯(lián)系,便于學生理解
生活中的物理現(xiàn)象是常見的,比如“聲音的傳播”、“電磁現(xiàn)象”、“慣性”等等。在物理教學中,只有切合實際,提出問題,才可以更好的激發(fā)學生解決問題的欲望。如:解決慣性問題時,可以提出實際生活中遇到的問題:坐公交車時司機突然剎車,人會往前傾,這是為什么?這樣的問題不僅可以引起學生的共鳴,也可以帶動學生的思考。讓他們從一個簡單的日常生活中遇到的問題接觸新的知識,可以有效的消除他們對新知識的恐懼感,使后面的課堂內(nèi)容變得更吸引人。在另一方面,這也可以讓他們感受到物理知識的普遍性,學會欣賞物理的魅力。當然,實驗也是一種有效的教學工具。在教學中,如果只用抽象的語言讓學生們想象,顯然是不可行的。只有將知識具體化,細節(jié)化,讓學生們實實在在的看到這些以原有的知識無法想象的現(xiàn)象,才可以使學生更加清楚的了解分析這些現(xiàn)象,并嘗試用自己所學的知識解釋。
四、了解學生的學習程度,因材施教
個體差異在學生們之間是普遍存在的,這是教學中不可避免的問題。因此在高中物理備課時不僅要完成教學目標,更要考慮到同學們不同的水平,挑選具有代表性,并且大部分學生可以聽懂的題目在課上講評。而在課堂上需要同學回答問題時,應(yīng)向?qū)W習能力較差的同學提出簡單淺顯的問題,這樣可以給予他們鼓勵,讓他們體會到成功的喜悅;而一些具有延展性的題目則交給中等的學生回答,讓他們可以積極思考,懂得比較;在向?qū)哟屋^高的同學提問時,則需將中等的題目深化,拓寬,讓他們各盡所能,各有所得。因此,針對性在教學中也是十分重要的,教師學會因材施教,才可以讓學生們在自己原有的水平上有所提升。
五、用積極自主的方式備課
教師是課堂的引領(lǐng)者,在教學中,教師不僅要熟悉的掌握課堂知識、不斷充實自己的新知識并且掌握考試方向,更需要在課前仔細嚴謹?shù)慕M織教學語言,梳理教學思路。課堂效率是否可以達到預期目標,不僅取決于學生的態(tài)度,更與教師課前的工作準備是否充分有著密不可分的聯(lián)系。首先,備課不僅要組織好課本上所講知識的語言,更要像新的方向拓展,學會主動積極地獲取新的相關(guān)知識,不僅要將自己已經(jīng)掌握知識用簡潔明了的語言說出來,更要不斷的提升自己的能力,學習新的解題方法。其次,課堂上的每一分鐘都是寶貴的,所以教師應(yīng)該合理的安排課堂上的時間,爭取用最少的時間使學生學到最全面的知識。最后,教師應(yīng)準備好課程的安排,用新穎的方式切入主題,使課堂充滿活力。
1.對于課程與信息技術(shù)的整合沒有足夠的認識深度
在具體的教學過程中,很多教師對于課程與信息技術(shù)的整合沒有足夠的認識深度,認為只要在物理教學過程中使用信息技術(shù)就可以了,利用課件針對課堂教學內(nèi)容進行呈現(xiàn)和播放。這樣盡管引入了信息技術(shù),但只是使教師的工作量得以減輕,卻沒有對學生的能力以及思維的發(fā)展起到有效的促進作用。
2.沒有準確理解整合課程的目的
在學生的信息素養(yǎng)方面,很多物理教師認為學生只要學會搜集網(wǎng)上的信息、提高打字速度、學會在網(wǎng)上針對物理信息進行瀏覽內(nèi)容就算掌握了信息技術(shù),這樣就將對學生物理信息意識情感的培養(yǎng)、物理課程學習能力的提升忽視了。
二、信息技術(shù)與高中物理整合的有效對策
1.致力于學生與教師信息素養(yǎng)的提升
作為一種新型的教學方式,信息技術(shù)與物理課程整合的成功與否不僅與教師具有很大關(guān)系,同時與學生也有非常大的關(guān)系。在整合課程的過程當中,教師必須要參加相應(yīng)的培訓,從而能夠與新的教學方法與教育觀念相適應(yīng)。教師必須要充分認識到教材并不是唯一的教學資源,要對網(wǎng)絡(luò)資源進行充分利用,不斷針對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的理論與技術(shù)進行學習和研究,對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學方法以及模式進行不斷探究,對各種學習資源采用必要和可能的手法進行開發(fā),最終能夠?qū)ζ渲械奈锢碣Y源進行創(chuàng)造性利用,使之能夠服務(wù)于物理教學,讓學生能夠在互動開放的學習活動當中參與進來。對于學生而言,必須要將合作交流以及自主探究作為整合課的主要學習方式,主動針對物理知識進行探索,對物理知識進行主動發(fā)現(xiàn)以及主動建構(gòu),不斷針對自身的學習能力以及信息技術(shù)水平予以有效加強。總之,只有學生和老師都能夠掌握整合課程需要的能力及知識,才能夠最終實現(xiàn)物理課程與信息技術(shù)真正意義上的整合。
2.保證教學設(shè)計的科學合理性
作為課程學習的有機組成部分,信息技術(shù)能夠在課程學習的活動當中有機結(jié)合物理課程的特點,從而能夠?qū)⒄n程目標更好地完成。在進行整合的過程中必須要注意到,課程整合與課程混合屬于不同的概念,整合強調(diào)在對信息技術(shù)利用之前,物理教師必須要先對信息技術(shù)的不足以及優(yōu)勢具有充分的認識,并且了解到物理學科的需求,采取有效的方式找出信息技術(shù)與物理教學的契合點,從而能夠真正從這些地方入手使學生的學習成績得以提升,能夠幫助學生將一些采用其他方式無法完成或者效果不佳的學習任務(wù)很好地完成。信息技術(shù)對于學生而言屬于一種提高技能的認知工具以及學習知識的有效手段,而且信息技術(shù)還具有終生性的作用。作為課程整合的靈魂,教學設(shè)計具有十分重要的作用,所以教師必須要對教學設(shè)計予以注重,不僅要將這一技術(shù)手段熟練地掌握,同時要對教育的本質(zhì)予以有效理解,掌握教學的重點以及教學的根本目的,與信息技術(shù)的功能性有效結(jié)合起來,從而更好地開展教學活動。
二、利用設(shè)計性實驗培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維
教師在培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的時候,可以引進設(shè)計性實驗。所謂設(shè)計性實驗,就是教師在理解了所要講解的實驗原理之后,根據(jù)實驗步驟選擇相關(guān)的實驗器材和試驗儀器,然后得出試驗結(jié)果。中學生獲得創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的途徑有很多種,通過對前人科學探索歷程和試驗設(shè)計思路進行領(lǐng)悟的過程也是一種有效的途徑。教師在進行設(shè)計性實驗教學中,要注重對學生創(chuàng)新意識方面的激發(fā),有效提高學生對于問題的發(fā)現(xiàn)以及對于問題的解決能力,培養(yǎng)學生養(yǎng)成獨立獲得知識的習慣,并且要靈活地、創(chuàng)造性地運用所學知識。在進行設(shè)計性實驗教學過程中,教師要注重培養(yǎng)學生對實驗現(xiàn)象和試驗結(jié)果進行概括和總結(jié)的能力,同時要引導學生對實驗過程中的問題及實驗結(jié)果進行判斷的能力。通過對實驗設(shè)計方案的不同對實驗結(jié)果是否有影響進而判斷實驗結(jié)果,進而引導學生養(yǎng)成發(fā)散思維和集中思維等能力。
三、通過實驗教學培養(yǎng)學生的動手能力和實踐能力
當今從事科研工作,既要善于搞理論研究,科學發(fā)現(xiàn),又要具備技術(shù)開發(fā)的實踐能力以及動手操作能力,因此,著眼于學生的未來發(fā)展,應(yīng)該為他們提供更多的動手機會。教師在實驗過程中可以通過課堂實驗和課后實驗引導學生培養(yǎng)自己動手的能力,增強學生對實驗的興趣。同時,增強學生的動手能力對于學生記憶能力的增長和理解能力的增強都具有很好的輔助作用。在實驗過程中理解并且探索物理知識和規(guī)律,這比教師在課堂上枯燥地進行照念要深刻得多。正所謂:“百聞不如一見,一見不如一做?!绷硗猓瑢τ谟袟l件和能力的學校和教師,可以適當?shù)亻_展一些課外實驗,增長學生見識,提高創(chuàng)新思維。學生可利用課外時間到實驗展覽室動手做實驗,教師可以發(fā)揮主導作用,及時解決學生實驗過程中所遇到的疑難問題。教師還可以組織開展課外實驗競賽,組織興趣小組,有針對性地組織學生進行相關(guān)實驗,并指導學生進行實驗實施,推薦學生進行實驗讀物的閱讀,定期或不定期對學生講解實驗過程,開闊學生視野,提高學生實驗技能。經(jīng)過各種各樣的實驗相關(guān)活動,學生的實踐能力得到提升,學習興趣得到激發(fā)。一旦學生有了學習興趣,就會積極探索物理知識,創(chuàng)新能力和實踐能力就會提高。
二、重視研究方法教學,切準物理定律定理
在當前的高中物理教學中存在著一個比較普遍的現(xiàn)象,一些學生在學習定律和定理過程中,把興趣和注意力幾乎都集中在它的最后結(jié)果上,而對定律和定理的研究對象、對定律和定理所適用的范圍以及使用的條件都忽視了,并且把定律的實驗過程和定理的推導過程以及實驗及推導過程的物理思想方法也忽視了.結(jié)果導致亂套公式,出現(xiàn)錯誤.眾所周知,定律和定理是一種在“理想狀態(tài)”下形成和產(chǎn)生的結(jié)論,因此其既是有一定的條件,也是有一定的適應(yīng)范圍;其在物理過程中把各物理量之間的變化規(guī)律都反映了出來,因此它既有一定的對象,也是有動態(tài)的.在定律和定理的教學中要凸顯其本質(zhì),教師就必須認真確定好研究的對象、詳細分析好物理過程、深入討論好適用的條件.需要特別指出的是,高中物理教學應(yīng)切實重視滲透物理定律和定理,這是一個學好物理的重要環(huán)節(jié),教師應(yīng)有效扭轉(zhuǎn)學生把“求什么”作為解決物理問題時首要思維的現(xiàn)象,對于遇到的問題要引導學生首先對物理過程、研究對象進行分析和確定,在此基礎(chǔ)上再判斷和確定適用何種原理.這是一種相對規(guī)范的物理思想方法,對一般的物理問題和困難的物理問題的解決都有很好的作用.學生只有掌握和學會運用了物理思想方法,面對難題就會胸有成竹.
三、注重科學方法滲透,創(chuàng)設(shè)情境解決問題
要提高物理教學效率,教師應(yīng)將科學方法滲透和運用于教學之中.以物理知識為主要內(nèi)容是物理課程的標志性特點,而科學方法的滲透與運用則是促進物理教學向更高效率發(fā)展的助推器.物理教學中運用科學方法不但需要潛移默化地滲透,而且更需要有意識地強化訓練和培養(yǎng).滲透、訓練、培養(yǎng)科學方法要將其與物理知識緊密聯(lián)系起來,并有機地融為一體.如果將兩者割裂開來,或者在闡述科學方法時拋開物理知識,那這就如同空中閣樓,導致理論與實際的嚴重脫節(jié);而如果一味地講授物理知識,不注重科學方法的教育,那就如同給學生一堆建筑材料,而不教會他們建造樓房的方法,也只能是沒有基礎(chǔ)支撐的樓房.只有兩者結(jié)合起來,相輔相成,才能事半功倍.教師要根據(jù)教學內(nèi)容創(chuàng)設(shè)好情境,讓學生在教學情境中分析和解決物理問題.從一定的意義上說,解決問題的方法也是一種知識的體現(xiàn),學生要靈活地運用所學知識解決實際問題,就必須親自參加解決問題的實踐.因此,教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)好物理問題情境,讓學生參與其中,引導學生運用科學方法有效解決具體的物理問題,提高學生運用知識解決問題的能力.