緒論:寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇物理學(xué)科學(xué)論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
20世紀(jì)后半葉,新技術(shù)特別是高新技術(shù)發(fā)展之快也是前所未有的.高技術(shù)包含的科學(xué)知識(shí)高度密集,綜合性極高,如紅外和紅外成像技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、信息技術(shù)、航天技術(shù)、生物技術(shù)等等,都無(wú)一例外地與物理學(xué)等學(xué)科的基本概念、基本理論和基本實(shí)驗(yàn)方法密切相關(guān),其發(fā)展在很大程度上依賴包括物理學(xué)在內(nèi)的各學(xué)科的發(fā)展.
現(xiàn)代軍事科學(xué)技術(shù)的知識(shí)密集性、綜合性極高,處于科學(xué)技術(shù)的前沿,近幾年來(lái)的局部戰(zhàn)爭(zhēng)向人們展示,現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)在相當(dāng)大程度上是高新技術(shù)的較量.現(xiàn)代軍事科學(xué)技術(shù)離不開物理學(xué)和物理學(xué)的新成就,如紅外夜視、激光制導(dǎo)、激光雷達(dá)、三相彈等都與物理學(xué)原理和物理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)密切相關(guān).
這一切都表明,在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中,物理學(xué)不但在歷史上曾經(jīng)是處于主導(dǎo)地位的,在20世紀(jì)是處于主導(dǎo)地位的,而且毫無(wú)疑問,21世紀(jì)物理學(xué)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中也必將處于主導(dǎo)地位,它的作用將會(huì)更加突出.
大學(xué)物理課是一門重要基礎(chǔ)課,它的作用一方面是為學(xué)生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ),另一方面是使學(xué)生初步學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法和研究方法,這些都起著增強(qiáng)適應(yīng)能力、開闊劉義洪盈贅大爭(zhēng)物雙教爭(zhēng)敬沮思路、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神、提高人才素質(zhì)的重要作用.學(xué)好大學(xué)物理,不僅對(duì)學(xué)生在校學(xué)習(xí)十分重要,而且對(duì)學(xué)生畢業(yè)后的工作和在工作中進(jìn)一步學(xué)習(xí)新理論、新知識(shí)、新技術(shù)、不斷更新知識(shí),都將發(fā)生深遠(yuǎn)的影響.物理課的這一作用,特別為許多專家、教授、高級(jí)工程技術(shù)專家所強(qiáng)調(diào).
我國(guó)工科大學(xué)物理的學(xué)時(shí)一直少于理科.因此,目前實(shí)施的教學(xué)內(nèi)容,主要是傳統(tǒng)物理課內(nèi)容在給定學(xué)時(shí)范圍內(nèi)一再精選后形成的.總的來(lái)講,工科大學(xué)生的物理基礎(chǔ)較薄弱,物理知識(shí)面也較窄,特別是近代物理和現(xiàn)代工程技術(shù)有關(guān)的物理基礎(chǔ)和現(xiàn)代工程技術(shù)方面的新知識(shí)更顯薄弱.如我們的課程基本要求中沒有物性學(xué)、分子、原子核、粒子等內(nèi)容;沒有偏振光干涉、核磁共振、穆斯堡爾效應(yīng)等內(nèi)容;量子物理、統(tǒng)計(jì)物理等近代物理基礎(chǔ)的基本概念、基本理論和知識(shí)甚為薄弱.這些內(nèi)容,工科一般專業(yè)在后續(xù)課中多不再涉及,而它們恰恰是當(dāng)今學(xué)習(xí)新理論、新知識(shí)和新技術(shù)所要涉及的,有些甚至已成為當(dāng)今高新技術(shù)的組成部分.在這個(gè)意義上講,大學(xué)物理課內(nèi)容“老的多、新的少”.因此,更新內(nèi)容,加強(qiáng)現(xiàn)代物理和現(xiàn)代工程技術(shù)有關(guān)知識(shí),特別是有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),是工科物理教學(xué)改革必須面向的首要問題.
二、工科物理課教學(xué)改革
工科大學(xué)物理課程的教學(xué)改革是很復(fù)雜的,也是很困難的,不可能一嗽而就.應(yīng)該堅(jiān)持以下原則:不應(yīng)改變物理課作為基礎(chǔ)課的地位和作用,應(yīng)著力研究現(xiàn)代高級(jí)工程技術(shù)人才應(yīng)具備什么樣的物理基礎(chǔ);要重點(diǎn)研究如何處理好經(jīng)典物理和近代物理及有關(guān)近代內(nèi)容的關(guān)系;應(yīng)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法和分析問題、解決問題能力上加大力度,與研究教學(xué)內(nèi)容改革的同時(shí),還必須系統(tǒng)地研究教學(xué)方法、考試方法等教學(xué)環(huán)節(jié)的改革.
工科大學(xué)物理課內(nèi)容改革的重點(diǎn)在于加強(qiáng)物理學(xué)基礎(chǔ)(包括經(jīng)典物理基礎(chǔ)和近代物理基礎(chǔ)),同時(shí)適當(dāng)?shù)亟榻B反映現(xiàn)代物理和現(xiàn)代工程技術(shù)的新知識(shí),擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,在整個(gè)教學(xué)過程中提高學(xué)生分析及解決問題的能力和獨(dú)立獲取知識(shí)的能力.由于工科物理課程教學(xué)時(shí)數(shù)少,只靠課程內(nèi)容和體系本身改革回旋余地小,改革要將課內(nèi)課外、理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課與課間關(guān)系諸方面綜合考慮.(一)課程教學(xué)內(nèi)容改革,應(yīng)以物理課程教學(xué)基本要求為依據(jù).在保證經(jīng)典的前提下,進(jìn)一步精選經(jīng)典物理內(nèi)容,突出教學(xué)內(nèi)容及能力培養(yǎng),避免過分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和嚴(yán)密性等,在整個(gè)經(jīng)典物理教學(xué)過程中應(yīng)貫徹加強(qiáng)近代思想;在近代物理基礎(chǔ)的基本要求部分,加強(qiáng)量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理基礎(chǔ)知識(shí),以利于學(xué)生在校和離校后進(jìn)一步學(xué)習(xí)新理論、新知識(shí)和新技術(shù);加強(qiáng)現(xiàn)代工程技術(shù)物理基礎(chǔ)專題,這部分內(nèi)容應(yīng)側(cè)重物理原理,而不要停留在科普水平上,上述三部分內(nèi)容的講授學(xué)時(shí),分別約占總學(xué)時(shí)的58%、27%和15%.
(二)開設(shè)物理類和技術(shù)類專題選修課(或講座).物理類選修課:如現(xiàn)代物理導(dǎo)論、混沌、原子和分子物理、核物理、天體物理、等離子體物理、凝聚態(tài)物理、嫡和信息、傅里葉光學(xué)、非線性光學(xué)、非線性力學(xué)等、技術(shù)類選修課:如現(xiàn)代工程技術(shù)專題、激光技術(shù)、光散射技術(shù)、全息技術(shù)、穆斯堡爾譜學(xué)、核磁共振技術(shù)、薄膜技術(shù)、換能器、紅外技術(shù)、低溫和超導(dǎo)等.選修課應(yīng)著重物理概念、物理思想和方法,不追求數(shù)學(xué)嚴(yán)密性,不過分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和完整性.
1.導(dǎo)源功能
科學(xué)教育方法中的導(dǎo)源功能主要是指在科學(xué)的發(fā)現(xiàn)中作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立存在的理論體制,針對(duì)科學(xué)理論所形成的一種開源的作用。也就是說,科學(xué)研究形式要是形成,就會(huì)對(duì)科學(xué)理論的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展起到?jīng)Q定性的作用。對(duì)于還沒有被發(fā)現(xiàn)的科學(xué)理論就像沒有被發(fā)現(xiàn)的寶藏,而科學(xué)教育方法就是尋找寶藏的線索和途徑。楊振寧在對(duì)愛因斯坦的研究過程中發(fā)現(xiàn),在狹義相對(duì)論建立初期,物理學(xué)在世界上的發(fā)展主要是通過物理實(shí)驗(yàn)得到的方程,從中總結(jié)出物理規(guī)律以及整個(gè)物理理論體系。比如經(jīng)典力學(xué)、熱力學(xué)以及電磁學(xué)基本都是遵循這種途徑,這就是通過實(shí)驗(yàn)歸納的科學(xué)方法。在狹義相對(duì)論已經(jīng)建成之后,這個(gè)過程就相應(yīng)地被調(diào)轉(zhuǎn)回來(lái),物理學(xué)首先建立起物理方程、理論的結(jié)構(gòu),然后再回歸到物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,通過物理實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證理論的真?zhèn)巍?/p>
2.突破功能
科學(xué)教育方法具備突破的功能。從物理學(xué)的發(fā)展歷程中可以看出,在物理教學(xué)過程中所有取得的重大突破和進(jìn)展,基本都是在遵循科學(xué)正確的理論指導(dǎo)下,通過無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐所得出的。在物理學(xué)的發(fā)展史上,著名的黑體輻射公式的得出就很好地說明了這個(gè)特點(diǎn)。普朗在1900年前就通過假設(shè)的方式引入了兩字的概念,并且通過插入法得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論結(jié)果完全一致,他成功的關(guān)鍵就在于遵循科學(xué)的方法。
二、在物理學(xué)科中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的意義
1.可以提高自身的素質(zhì)如今人們的生活在物質(zhì)方面大多數(shù)人已經(jīng)得到了滿足,進(jìn)入小康社會(huì),人們關(guān)注的是如何生活更好,也就是所謂的養(yǎng)生.為什么當(dāng)今社會(huì)的受騙率那么高,而且很多都是知識(shí)分子.此種現(xiàn)象說明,科學(xué)素養(yǎng)對(duì)抗封建迷信固然有用,但是作用效力是有限的,這就需要一種精神可以貫穿于整個(gè)科學(xué)活動(dòng)中,并且讓人們的精神得到寄托,這種精神就是科學(xué)精神.科學(xué)精神帶給人們的力量是偉大的.
2.是科學(xué)發(fā)展的基本要求所有的科學(xué)發(fā)展過程都不是一帆風(fēng)順的.在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的意義在于可以更好地理解科學(xué)的本質(zhì),維護(hù)物理教學(xué)的教學(xué)目標(biāo),從而把握科學(xué)發(fā)展的方向.只有具有較高科學(xué)素養(yǎng)的高中生,才是未來(lái)產(chǎn)生科學(xué)家的潛力股,我國(guó)科學(xué)事業(yè)的有效發(fā)展才能得到保證.三、在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)1.利用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師在講臺(tái)上教課,學(xué)生在下面記筆記,教師是課堂的主體,而學(xué)生只是被動(dòng)地接受.教師講課占據(jù)了大部分課堂時(shí)間,學(xué)生在課堂中只有聽或者寫的機(jī)會(huì),學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力根本沒有表現(xiàn)出來(lái),這種課堂模式不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)以及成長(zhǎng),更不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)以及探索精神.新的教學(xué)理念指出,學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下,制定學(xué)習(xí)目標(biāo),完成教學(xué)任務(wù),獲取知識(shí)的同時(shí)也培養(yǎng)了自身的科學(xué)素養(yǎng).在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生是活動(dòng)的主體,讓學(xué)生充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的自,這樣既學(xué)到了物理知識(shí),又培養(yǎng)了科學(xué)素養(yǎng).2.利用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn).通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神.在實(shí)驗(yàn)過程中,為達(dá)到統(tǒng)一目的,可以采取多種形式的教學(xué)方法,既能體現(xiàn)個(gè)人能力,又能體現(xiàn)小組合作能力.在物理課堂中,教師所講的內(nèi)容并不是知識(shí)的全部,可以通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生學(xué)習(xí)更多的物理知識(shí).在實(shí)驗(yàn)過程中,如果學(xué)生遇到一些問題,盡量讓學(xué)生運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)去解決,使學(xué)生養(yǎng)成善于思考的好習(xí)慣,有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高.
演示模擬是把計(jì)算機(jī)當(dāng)作掛圖和電視屏幕,通過向?qū)W生演示各種圖象、動(dòng)畫、圖表和描述等進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),非常適合于輔助課堂教學(xué)。演示模擬能展現(xiàn)通常難以觀察的微觀世界和宏觀世界。物理中許多微觀結(jié)構(gòu)和微觀現(xiàn)象即看不見,又摸不著,演示實(shí)驗(yàn)也無(wú)法做成。應(yīng)用物理課件進(jìn)行現(xiàn)象演示模擬,這些問題就迎刃而解了。
如“原子結(jié)構(gòu)”教學(xué)中,傳統(tǒng)的“a粒子散射實(shí)驗(yàn)”只能得出a粒子散射的規(guī)律,不能演示a粒子散射的微觀機(jī)理,利用課件模擬演示a粒子散射現(xiàn)象,學(xué)生可逼真地看到放射源中射出的a粒子射到金屬泊的原子上,絕大多數(shù)a粒子仍沿原方向前進(jìn),少數(shù)a粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn),有極少數(shù)的a粒子偏轉(zhuǎn)角超過了900,有的甚至被彈回,偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到1800。學(xué)生目睹了a粒子散射的“真實(shí)情景”后,便于理解和掌握原子核式結(jié)構(gòu)理論。
二、物理過程模擬
自然界中,有許多稍縱即逝的物理過程,只有通過極為細(xì)心的觀察才能把握,經(jīng)過認(rèn)真的分析才能理解,然而對(duì)于觀察能力還不夠強(qiáng)的學(xué)生來(lái)說,卻是件很困難的事情,要想在教學(xué)中達(dá)到良好的效果,就必須把這樣的快鏡頭變?yōu)槁R頭,適當(dāng)延長(zhǎng)過程的時(shí)間,讓學(xué)生有比較充裕的時(shí)間進(jìn)行觀察和分析,從而掌握現(xiàn)象的本質(zhì)。
例如,講授“電流的形成”時(shí),雖然電流是真實(shí)存在的,但它卻看不見。摸不著,學(xué)生是觀察不到的。如果靠學(xué)生自己去想象,難度是較大的,而借助多媒體課件用動(dòng)畫的形式模擬出電流的形成,并與水流的形成進(jìn)行類比,將“短暫電流的形成”與“短暫水流的形成”進(jìn)行類比,將“持續(xù)電流的形成”與“持續(xù)水流的形成”進(jìn)行類比,制作了4個(gè)動(dòng)畫片段,變抽象為直觀、形象,從而有助于學(xué)生理解和掌握“電壓是形成電流的原因,電源是提供電壓的裝置”這一知識(shí)點(diǎn),突破本節(jié)的難點(diǎn)和重點(diǎn),整個(gè)過程既生動(dòng)形象,又揭示物理本質(zhì)。
三、演示實(shí)驗(yàn)?zāi)M
一些傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn),有如準(zhǔn)確性差、過程模糊、受控因素多等缺點(diǎn)。因此,教學(xué)中如能在發(fā)揮傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,配合以多媒體課件演示,可以達(dá)到更好的教學(xué)效果。
比如在教學(xué)“平拋物體的運(yùn)動(dòng)”時(shí),教科書中采用了閃光照相的方法研究平拋運(yùn)動(dòng),以兩個(gè)小球同時(shí)運(yùn)動(dòng)的照片說明平拋物體與自由落體運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)不同,但他們?cè)谪Q直方向上的運(yùn)動(dòng)是相同的,如果我們據(jù)此結(jié)論設(shè)計(jì)出一組小球同時(shí)做各種初速度的平拋運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫,則更便于學(xué)生對(duì)閃光照相結(jié)論的理解掌握,將此動(dòng)畫與平拋公式對(duì)照分析,有助于學(xué)生把握公式物理意義的內(nèi)涵。當(dāng)然,模擬畢竟是被理想化了的模型,對(duì)一些操作方便、效果明顯的實(shí)驗(yàn),無(wú)論從真實(shí)性還是效果看,都不宜用計(jì)算機(jī)模擬。
四、實(shí)驗(yàn)操作模擬
物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的有機(jī)組成部分。學(xué)生親自動(dòng)手參加實(shí)驗(yàn)可熟悉各種實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法,增加感性認(rèn)識(shí),增強(qiáng)動(dòng)手能力,有利于培養(yǎng)進(jìn)行科學(xué)研究的興趣。這是任何模擬實(shí)驗(yàn)都不能代替的。但有的實(shí)驗(yàn)學(xué)生很容易忘記或記憶模糊,對(duì)于那些不適合重復(fù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候,利用多媒體課件再給學(xué)生提供一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)室。
例如,在講授完歐姆定律后,為了幫助學(xué)生更好地掌握這部分電學(xué)知識(shí),我選擇了一個(gè)以“電路的實(shí)物連接”為中心內(nèi)容的多媒體課件。課件中有虛擬的電源、開關(guān)、電阻、燈泡、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線等器件,學(xué)生可以在計(jì)算機(jī)上自選連接方法,自選器材,組成很多不同的電路形式,按不同的電路圖對(duì)實(shí)物進(jìn)行連接,這樣的實(shí)驗(yàn)克服了許多硬件實(shí)驗(yàn)的不便之處,還可以進(jìn)行任意次的重復(fù),達(dá)到復(fù)習(xí)和鞏固的目的。因此,將多媒體課件進(jìn)行的模擬實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來(lái),能收到良好的教學(xué)效果。
在大力提倡素質(zhì)教育的今天,物理教學(xué)不僅需要培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng),還需要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)與創(chuàng)新精神。只有在實(shí)踐中不斷研究和探索使用多媒體課件輔助物理教學(xué)的方法和技巧,才能使這一現(xiàn)代教育技術(shù)顯示出更強(qiáng)大的生命力。
參考文獻(xiàn):
例如,在教“電流表、電壓表的讀數(shù)”時(shí),教師可以通過多媒體課件將其做成相應(yīng)的動(dòng)畫加以放大。這樣,可很方便地面對(duì)全體學(xué)生進(jìn)行講解,所有的學(xué)生都看得非常清楚。再如,托里拆利實(shí)驗(yàn),由于水銀有毒無(wú)法讓學(xué)生操作,所以可以利用多媒體演示。既能避免實(shí)際演示帶來(lái)的危陷,也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(二)注重理論聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
物理知識(shí)來(lái)源于生活,也應(yīng)用于生活,因此新課程強(qiáng)調(diào)物理教學(xué)要貼近生活。對(duì)于初中物理教學(xué)來(lái)說,生活化教學(xué)是一種很好的教學(xué)方式,可以使教師的教學(xué)活動(dòng)取得事半功倍的效果,進(jìn)而高效地完成教學(xué)任務(wù)。具體而言,在中學(xué)物理教學(xué)中采用生活化的教學(xué)方式,有利于激發(fā)與培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教師可在教學(xué)中聯(lián)系生活巧設(shè)問題,如掃帚底部為何會(huì)彎曲,掃帚運(yùn)動(dòng)方向與滑動(dòng)摩擦力方向的關(guān)系等。這類問題與生活息息相關(guān),既可使學(xué)生感受到物理知識(shí)就在身邊,也使學(xué)生思考問題時(shí)有針對(duì)性,學(xué)習(xí)起來(lái)也就更加容易。又如,我在完成《阿基米德原理》的教學(xué)后,設(shè)置了與生活密切相關(guān)的問題,收到了良好的教學(xué)效果。物理教學(xué)中運(yùn)用生活化教學(xué)方式,可使學(xué)生感到物理既有趣又有用,可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
二、以學(xué)生為主體
以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的教育思想是新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)的。教師要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與科學(xué)探究,并能夠根據(jù)物理學(xué)科的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣,從而提高物理課堂教學(xué)效率。
(一)組織學(xué)生討論
教師要以學(xué)生為主體,使學(xué)生主動(dòng)探索,動(dòng)手實(shí)踐。例如,我在教學(xué)“壓力”時(shí),先舉出一些放在水平面上的物體對(duì)支持面有壓力的例子,然后得出壓力的概念:垂直作用在物體表面上的力叫壓力。接著提出問題:“放在水平桌面上的物體對(duì)桌面的壓力有多大?”要求學(xué)生對(duì)此問題進(jìn)行討論,從而掌握新知識(shí)。
(二)注重科學(xué)探究,培養(yǎng)學(xué)生良好
的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣教學(xué)中,教師可引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)裝置,并提出相關(guān)的問題讓學(xué)生思考,然后讓學(xué)生自主探究,使學(xué)生養(yǎng)成良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣,以切實(shí)提高教學(xué)效率。
三、引導(dǎo)學(xué)生自主探究,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力
物理教學(xué)必須面向全體學(xué)生,發(fā)揮學(xué)生的主體作用。物理教材上的探究?jī)?nèi)容是要求學(xué)生自主探究并得出結(jié)論的。但是學(xué)生的自主學(xué)習(xí)必須在教師指導(dǎo)下有目的地進(jìn)行。
(一)突出重點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生有重點(diǎn)、有針對(duì)性地自學(xué)
當(dāng)學(xué)生遇到疑難問題時(shí),教師最好不要越俎代庖,急于解答學(xué)生的問題,而是要不失時(shí)機(jī)地啟發(fā)學(xué)生有針對(duì)性地自學(xué),讓學(xué)生自己解惑排難。因此,教師在物理課堂教學(xué)中要取得良好的課堂教學(xué)效果,就必須重視對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
二、培養(yǎng)師生情感
興趣總是與人們對(duì)事物的情感態(tài)度緊密相聯(lián),當(dāng)人們接觸到事物,產(chǎn)生愉悅的情緒體驗(yàn)時(shí),就會(huì)對(duì)它產(chǎn)生向往的心理,進(jìn)而對(duì)它發(fā)生興趣。沒有這種情感,就不可能形成興趣。因此,教師要深入學(xué)生中去,與他們同歡樂,共憂患,熱愛自己的學(xué)生,尊重學(xué)生的人格,和學(xué)生打成一片,利用一切手段激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的熱愛之情。有了良好的師生關(guān)系,學(xué)生才能熱愛老師,聽從教師的教誨,做到“親其師,信其道”。
三、展示物理趣味
中學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的水平大致處在直接興趣階段,他們對(duì)自然現(xiàn)象的解釋和日常生活中的實(shí)際問題的處理都具有濃厚的興趣。如:初中學(xué)“測(cè)量”后問:你怎樣測(cè)一張紙的厚度?學(xué)“大氣壓”后,問:為什么鋼筆能吸入墨水?學(xué)習(xí)“物態(tài)變化”后,問:自然現(xiàn)象中的“霧”、“露”是怎樣形成的?學(xué)習(xí)“電學(xué)”后,提出為什么“100W”的燈比“60W”的燈更亮等。
這些都是在現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)常遇到發(fā)生的物理現(xiàn)象,既滿足了學(xué)生的好奇心,又穩(wěn)定了學(xué)生對(duì)物理學(xué)的濃厚興趣。
四、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
中學(xué)生的身心特點(diǎn)決定了他們好動(dòng),喜歡實(shí)際操作。因此,課堂教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),多給學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì),讓學(xué)生在實(shí)際操作中感受到學(xué)習(xí)的樂趣,從而增強(qiáng)對(duì)物理學(xué)的興趣。如“長(zhǎng)度的測(cè)量”教學(xué)中,讓四位同學(xué)用同一米尺分別上臺(tái)測(cè)量教師講桌的長(zhǎng)度,學(xué)生各自測(cè)量的結(jié)果暫時(shí)不公布,當(dāng)四位同學(xué)都測(cè)量完以后,讓他們四人同時(shí)上臺(tái)在黑板上寫出自己的測(cè)量的結(jié)果,由于四人的結(jié)果各不相同,必然會(huì)使學(xué)生感到驚奇。這既增強(qiáng)了學(xué)生的興趣,同時(shí)對(duì)多次測(cè)量取平均值教學(xué)的展開,有良好的啟迪。此外,也可以讓幾位學(xué)生同時(shí)準(zhǔn)備一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),選一位好的在教演時(shí)演示,這樣也有利于培養(yǎng)學(xué)生的興趣。
五、堅(jiān)持強(qiáng)化訓(xùn)練
現(xiàn)行物理教科學(xué)書中采用國(guó)際單位制,初學(xué)者對(duì)“米/秒”、“千克/米”等單位感到陌生抽象;學(xué)生習(xí)慣于單位的單一性,對(duì)概念的多樣性很難適應(yīng),又如,“電功”、“電功率”、“光的反射定律”,都需要具有初步比較、分析、歸納、概括的能力,這對(duì)于剛?cè)胛锢黹T檻的初中生的確感到困難。因此,教師在教學(xué)過程中應(yīng)設(shè)法使學(xué)生的思維方法跟上,并側(cè)重對(duì)差生的基本功進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練,從而減輕差生學(xué)習(xí)物理的困難。
在強(qiáng)化訓(xùn)練中,要培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的學(xué)習(xí)精神和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在教新課前,教師應(yīng)要求學(xué)生按每一條的預(yù)習(xí)提綱先預(yù)習(xí)新課內(nèi)容,上課首先檢查預(yù)習(xí)情況,課后應(yīng)要求學(xué)生把上過的課文復(fù)習(xí)一遍,對(duì)課文中的概念、原理、公式做到透徹理解的前提下再做作業(yè),做作業(yè)時(shí)應(yīng)該注意力集中,必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成,并養(yǎng)成自我檢查的良好習(xí)慣。
在教學(xué)過程中,學(xué)生容易出現(xiàn)兩極分化,所以教師要及時(shí)采取有效措施。在掌握新知識(shí)的同時(shí)去彌補(bǔ)原有的知識(shí)缺陷,從一開始就查漏補(bǔ)缺,對(duì)差生緊盯狠抓不放,不讓一個(gè)人掉隊(duì)。
六、引導(dǎo)閱讀理解
物理定義、定律一般是客觀的描述,如果稍不注意,就會(huì)影響對(duì)概念的理解,因此,老師在閱讀課文時(shí)必須引導(dǎo)學(xué)生抓住關(guān)鍵詞,從而提高閱讀效果,增強(qiáng)對(duì)課文的理解。例如:壓力的定義是:垂直作用在物體表面的力。這里“垂直”一詞就是關(guān)鍵詞。又如在講光的折射時(shí),讓一束光通過玻璃槽蓋子上的狹縫,斜射到水面上,這里的“斜”字就是非常重要的詞。
在指導(dǎo)閱讀時(shí),首先要讓學(xué)生把關(guān)鍵性的詞自己找出來(lái),把學(xué)生的閱讀感覺從模糊的總體轉(zhuǎn)變到精確的定位上來(lái)。在這些關(guān)鍵處放慢閱讀速度,從字面意義理解物理實(shí)質(zhì)。此外,老師還應(yīng)要求學(xué)生盡可能結(jié)合自身的實(shí)際感受去閱讀,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生形成理論聯(lián)系實(shí)際的思維方式很重要。對(duì)一些抽象概念,在教學(xué)前,先提出一些問題讓學(xué)生有一些感性知識(shí)的積累,如在學(xué)習(xí)慣性之前,先布置一些觀察思考題:(1)觀察用臉盆潑水的動(dòng)作過程和發(fā)生的現(xiàn)象;(2)坐公共汽車,突然開車和突然剎車時(shí)各有什么感覺等等。這樣學(xué)生在閱讀慣性概念時(shí)就覺得容易接受,從而加深對(duì)概念的理解和掌握。
七、發(fā)展思維能力
在教學(xué)中,鼓勵(lì)學(xué)生敢于聯(lián)想,敢于發(fā)表不同的見解,教師也可有意地制造“矛盾”,把學(xué)生置于是非徘徊中,誘導(dǎo)他們從不同的角度去思考問題,發(fā)揮其創(chuàng)造性。比例:在初三的串、并聯(lián)電路實(shí)驗(yàn)后,利用串聯(lián)電路中只要有一處斷開,整個(gè)電路中沒有電流這一特點(diǎn)以及電鍵與用電器一般只有串聯(lián)這些學(xué)生已有知識(shí),向?qū)W生提出這樣的問題:一個(gè)電路有一個(gè)電源,一個(gè)電鍵K,兩個(gè)燈泡L1,L2,這兩個(gè)燈泡串聯(lián),當(dāng)電鍵K斷開時(shí),L1、L2均發(fā)光,但K閉合后,L1不發(fā)光,L2發(fā)光。這種情況可不可能存在,畫出可能的電路圖。由于已有知識(shí)的干擾,就將學(xué)生置于“矛盾”。學(xué)生只有敢于想象,沖出“電鍵只能與用電器串聯(lián)”的定勢(shì),才能解決這個(gè)問題。既加深了對(duì)知識(shí)的理解,又鍛煉了他們思維的深刻性和廣闊性。
八、注重學(xué)用結(jié)合
每當(dāng)向?qū)W生傳授新的物理知識(shí)時(shí),都應(yīng)聯(lián)系它在實(shí)際生產(chǎn)或生活中的某些應(yīng)用,同時(shí)要求學(xué)生細(xì)心觀察周圍的世界,找出與所學(xué)知識(shí)相關(guān)的事例。如講到“杠桿的平衡條件”時(shí),以桿秤為例,讓學(xué)生分析出“小小秤鉈壓千斤”的道理,并可進(jìn)一步提出這樣一個(gè)常見的問題:有的不法商販“扣秤”通常采用哪些手段?利用了什么原理?接著引導(dǎo)學(xué)生列出“杠桿平衡條件”表達(dá)式,畫出桿秤杠桿示意圖。通過這個(gè)例子,學(xué)生對(duì)“杠桿的平衡條件”會(huì)有更深的理解,從而運(yùn)用自如。學(xué)習(xí)了“家庭電路和家庭用電”這章內(nèi)容后,教師可安排指導(dǎo)學(xué)生在家中觀察電路,利用家用電辨別火線和零線,學(xué)習(xí)燈頭線接法,了解保險(xiǎn)絲的作用并會(huì)選用。此外,還可安排學(xué)生根據(jù)家用電器的數(shù)值,算出家中各種電器每天或每月的耗電量。
與此同時(shí),教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間到工廠、建筑工地、碼頭看看船舶上標(biāo)著的“吃水線”,搞清輪船的排水量是怎么回事。學(xué)習(xí)了“簡(jiǎn)單機(jī)械”后,到建筑工地去看看大吊車,看看它哪部分是杠桿,哪部分是輪軸,哪部分是滑輪組,然后進(jìn)一步觀察這些部分是如何協(xié)調(diào)運(yùn)用的。這樣的例子不勝枚舉,教師要提醒學(xué)生處處留心,把所學(xué)知識(shí)和實(shí)際運(yùn)用聯(lián)系起來(lái),才能真正學(xué)好物理。
二、巧用生活課程資源引入新課,通過物理現(xiàn)象刺激學(xué)生求知欲,提高教學(xué)實(shí)效性
物理是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)能有效激發(fā)學(xué)生的求知欲,提高教學(xué)實(shí)效性。我們知道:“好的開端是成功的一半。”在物理教學(xué)時(shí),生動(dòng)趣味的導(dǎo)入能收到很好的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)室有很多器材可供我們選用,作為教學(xué)導(dǎo)入用具。但利用生活中的課程資源進(jìn)行新課導(dǎo)入,更能使物理教學(xué)貼近人心,貼近生活實(shí)際,能有效激發(fā)學(xué)生的求知欲,使學(xué)生感覺到物理的真實(shí)性和可靠性,提高教學(xué)實(shí)效性。比如,在進(jìn)行“電現(xiàn)象”的教學(xué)時(shí),教師和學(xué)生都從家里帶來(lái)了梳子,上課伊始,大家用梳子梳理頭發(fā)時(shí),發(fā)現(xiàn)頭發(fā)會(huì)被梳子帶走,頭發(fā)會(huì)很蓬松。師生發(fā)現(xiàn)同樣的問題,那是什么原因能讓梳子帶走頭發(fā)呢?為什么用梳子梳理過的頭發(fā)會(huì)很蓬松呢?基本所有學(xué)生都沒有往“電現(xiàn)象”上考慮,教師一語(yǔ)道破這是“電現(xiàn)象”的原因。學(xué)生很好奇,電現(xiàn)象竟然有如此威力,學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性被調(diào)動(dòng)起來(lái),很快就投入到新知識(shí)的學(xué)習(xí)中來(lái),收到很好的教學(xué)實(shí)效。
三、巧用生活課程資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,通過親身體驗(yàn)感悟物理知識(shí)的本質(zhì),綜合提高物理實(shí)驗(yàn)技能
隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,賦予了我們新的教學(xué)理念與新的要求。科學(xué)探究被引入到物理課堂教學(xué)中,教材中設(shè)置了不少的探究實(shí)驗(yàn)。不僅是讓學(xué)生通過科學(xué)探究活動(dòng)獲取知識(shí),而且更重視讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程;有的甚至只是要求學(xué)生經(jīng)歷探究過程。《課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出“注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”、“改變過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承的傾向,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)”。由此可見,新課程標(biāo)準(zhǔn)十分強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究在學(xué)習(xí)中的作用,使科學(xué)探究成為一個(gè)新的教學(xué)要求和新的學(xué)習(xí)方式。
在課堂教學(xué)中,由于受時(shí)間、器材、場(chǎng)地等條件的限制,科學(xué)探究活動(dòng)受教師的主導(dǎo)作用影響較大,基本體現(xiàn)教師的教學(xué)計(jì)劃(教師需準(zhǔn)時(shí)下課并完成既定的教學(xué)目標(biāo));學(xué)生雖然有參與,但自主式探究活動(dòng)被削弱。為此,我們以小組合作學(xué)習(xí)的形式,開展了物理科學(xué)探究活動(dòng)課(每周1節(jié))。內(nèi)容主要選取課本中相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)或制作作為科學(xué)探究活動(dòng)的內(nèi)容,學(xué)生以小組活動(dòng)形式為主。
一、開展“物理科學(xué)探究活動(dòng)”課的目的
1、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索興趣。學(xué)生都是好動(dòng)的,好奇心強(qiáng),他們正處于探究心理的發(fā)展期;活動(dòng)課剛好能迎合學(xué)生的這個(gè)心理特點(diǎn),容易激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。
2、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。
3、使學(xué)生在課堂上學(xué)到的知識(shí)得到鞏固和運(yùn)用。在科學(xué)探究活動(dòng)中,可以讓學(xué)生應(yīng)用課堂中學(xué)到的物理知識(shí),鞏固知識(shí)。
二、對(duì)科學(xué)探究的理解
1、科學(xué)探究的意義:“學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中,通過經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過程,學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣,學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法,領(lǐng)悟科學(xué)的思想與精神。”(摘錄自《課程標(biāo)準(zhǔn)》)
2、科學(xué)探究的要素:科學(xué)探究包括七個(gè)要素:提出問題猜想與假設(shè)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)分析與論證評(píng)估合作與交流。這只是科學(xué)探究的七個(gè)要素,并不是科學(xué)探究活動(dòng)中必須經(jīng)過的7個(gè)順序環(huán)節(jié)。所以我們?cè)陂_展科學(xué)探究活動(dòng)中,根據(jù)學(xué)生的探究水平,只注重對(duì)某幾個(gè)要素的過程經(jīng)歷與能力培養(yǎng),并不強(qiáng)求每個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)都必須經(jīng)過這七個(gè)環(huán)節(jié)。
3、科學(xué)探究的選題:“科學(xué)探究的問題可以是學(xué)生提出的,也可以是教師提出的,可以是《標(biāo)準(zhǔn)》所要求的科學(xué)內(nèi)容,也可以是與《標(biāo)準(zhǔn)》科學(xué)內(nèi)容有關(guān)的交叉學(xué)科的內(nèi)容。科學(xué)探究的形式有課堂內(nèi)的探究性活動(dòng)和課堂外的家庭實(shí)驗(yàn)、社會(huì)調(diào)查及其他學(xué)習(xí)活動(dòng)。”(摘錄自《課程標(biāo)準(zhǔn)》)
三、開展“物理科學(xué)探究活動(dòng)”的實(shí)際操作
我們老師都知道,開展活動(dòng)課“花時(shí)費(fèi)力”;但,最困難的還是兩個(gè)問題:開展什么活動(dòng)?“怎樣開展活動(dòng)?。我們主要有以下的一些操作體會(huì):
1、打好課堂教學(xué)的主戰(zhàn)場(chǎng)。課堂教學(xué)畢竟是教學(xué)的主戰(zhàn)場(chǎng),課外活動(dòng)只是作為鞏固知識(shí)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的有益補(bǔ)充。所以,在課堂中,我們注重物理基礎(chǔ)知識(shí)與能力的培養(yǎng),注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維程序和科學(xué)方法。如在科學(xué)探究活動(dòng)中,常用的控制變量法、歸納法等。為學(xué)生參加“物理科學(xué)探究活動(dòng)”課打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。否則,學(xué)生在活動(dòng)中也難有作為。
2、科學(xué)探究活動(dòng)的基本模式為:以物理實(shí)驗(yàn)(制作)為載體,形成探究的情景,發(fā)現(xiàn)并提出問題,探究問題。在活動(dòng)中,我們緊貼課本,選取課本中的一些實(shí)驗(yàn)或小制作作為載體,精心設(shè)計(jì)和詳盡準(zhǔn)備;活動(dòng)中,教師適當(dāng)引導(dǎo),讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題,并開展科學(xué)探究活動(dòng)。
案例一:“空氣溫度計(jì)”(圖1)的制作與科學(xué)探究活動(dòng)。
這是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的制作(在制作時(shí),截取打點(diǎn)滴用較長(zhǎng)的塑料管代替玻璃管,用木版固定,效果較好)。學(xué)生制作“空氣溫度計(jì)”后,自然會(huì)提出幾個(gè)問題:“沒刻度怎樣用,怎樣為它畫刻度?它是怎樣反映溫度的變化的(原理是什么)?”在和學(xué)生探討它的工作原理后,我就讓學(xué)生自己通過討論,探究怎樣為“空氣溫度計(jì)”定刻度:原理是什么?步驟怎么樣?(類比液體溫度計(jì)的刻度確定)然后再去做。做好之后,大家都把作品都放在教室,在以后的幾天里,與寒暑表對(duì)照,讓他們看看誰(shuí)的“空氣溫度計(jì)”準(zhǔn)確些。當(dāng)然,空氣溫度計(jì)的液柱高低不但與氣溫的高低有關(guān)還與空氣的濕度等有關(guān);在觀察中同學(xué)們都發(fā)現(xiàn)了其中的問題,我又引導(dǎo)他們分析,查找有關(guān)資料,指出“空氣溫度計(jì)”的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),以及其他的用途(如用“空氣溫度計(jì)”測(cè)量了教學(xué)樓的高度)。和“空氣溫度計(jì)”一樣,其實(shí)很多的物理小制作都蘊(yùn)涵著不少的知識(shí),只要我們跨出第一步,前面就有極為廣闊的空間。
案例二:“鹽水電池”實(shí)驗(yàn)與科學(xué)探究活動(dòng)。
“鹽水電池”是第六章第一節(jié)《電壓》練習(xí)中的一個(gè)實(shí)驗(yàn),看起來(lái)平淡無(wú)奇。但是,實(shí)踐起來(lái)內(nèi)涵非常豐富。我們準(zhǔn)備了實(shí)驗(yàn)器材①三塊金屬片(5cm×20cm):銅片、鋁片、鋅片(鍍鋅鐵片);②電壓表1個(gè);③導(dǎo)線2根;④燒杯、水、食鹽等。讓學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)不久,就有一位“好勝”學(xué)生有叫嚷:“老師你好‘偏心’!怎么他的(實(shí)驗(yàn))電壓是0.7V,而我的只有0.5V?都怪你給我的器材不好。怎樣才能使電壓升高啊?我要比他的(實(shí)驗(yàn)電壓)高。”──探究的問題自然就出來(lái)了。于是我就順勢(shì)在黑板上寫出探究的問題:如何提高鹽水電池的電壓?鹽水電池的電壓與哪些因素有關(guān)?接著讓學(xué)生們進(jìn)行猜想,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)表格,提醒注意控制變量法的應(yīng)用,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù),分析與論證、各組之間進(jìn)行交流。并開展了比賽:看誰(shuí)的鹽水電池電壓最高。有的同學(xué)也想出了“怪招”──將鹽水電池串聯(lián)起來(lái)。
這樣做又有一個(gè)新的問題:幾個(gè)鹽水電池串聯(lián)起來(lái)電壓達(dá)到了3V多;有個(gè)同學(xué)提議:接上一個(gè)小燈泡試試。結(jié)果燈泡并沒有發(fā)光,學(xué)生們又疑惑了。接著又研究討論一番。這樣,大大刺激了學(xué)生們的探索積極性和思維。
接著下來(lái)的幾周的活動(dòng)課,我們繼續(xù)進(jìn)行了各種水果電池、蔬菜電池的探究,由學(xué)生帶自己喜歡的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。以及用這個(gè)電池作為電子表、音樂賀卡等小功率用電器的電源的探究實(shí)驗(yàn),更加激發(fā)了同學(xué)們的興趣與成功感。
3、在選題方面,教師選題與學(xué)生選題相結(jié)合。在科學(xué)探究活動(dòng)的選題范圍上,我們?cè)瓌t上是緊靠課本與學(xué)習(xí)進(jìn)度,但有時(shí)也選擇學(xué)生提出的課題,這樣可以激發(fā)學(xué)生的積極參與。
案例三:學(xué)生的好奇心是很強(qiáng)的。
在學(xué)習(xí)電學(xué)時(shí),不少的同學(xué)不顧教師的阻止、批評(píng),硬是把干電池的“外衣”剝?nèi)ィ纯蠢锩娴摹罢嫔怼保簧踔涟选捌ぁ币矂冮_,對(duì)“內(nèi)臟”也研究一番。不少的同學(xué)對(duì)電流表、電壓表的構(gòu)造很好奇,提出問題和要求:“電流表、電壓表是怎樣測(cè)量電流、電壓的?能否拆開來(lái)看看!”好的電表拆了可惜;但是,學(xué)校里每年都有一些損壞的電表,積累下來(lái)數(shù)量也不少。雖然該課題有點(diǎn)超出學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平,但為了不破壞同學(xué)們的好奇心,我還是把這些廢表拿出來(lái),讓他們探究“電流表、電壓表”的結(jié)構(gòu)與工作原理。把電流表、電壓表拆開,指導(dǎo)他們觀察表的元件、結(jié)構(gòu)與電路,分析、記錄表里的電路連接情況,比較兩者的異同。
在這個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)中也有一個(gè)很大的意外發(fā)現(xiàn)和收獲:原來(lái)這部分“廢表”中一部分的“表心”(靈敏電流計(jì))還是好的。于是,我就組織學(xué)生把著部分電表多余的部分去掉,只留下“表心”和兩個(gè)接線柱,就改裝成“靈敏電流表”。一共改裝了二十多個(gè),足夠用于“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的探究實(shí)驗(yàn)。有同學(xué)也提出,電壓表里面的電路是串聯(lián),將電壓表改裝為“靈敏電流表”也很簡(jiǎn)單,在表里多接一根線出來(lái)就行了。不少同學(xué)用著自己動(dòng)手制成的器材做實(shí)驗(yàn),感到很自豪與成功,十分投入,科學(xué)探究活動(dòng)收到良好的效果。(部分學(xué)生的“好拆心”還是很強(qiáng)的,當(dāng)學(xué)到“電能表”時(shí)又要求“拆開來(lái)看看”,我也滿足他們的要求了。)
4、在組織形式上課堂探究與課外探究相結(jié)合。為了使一部分的科學(xué)探究活動(dòng)更具開放性,我們把一些科學(xué)探究活動(dòng)安排課外,利用周日、節(jié)日進(jìn)行。
案例四:探究“影響摩擦力大小的因素”時(shí),進(jìn)行課外開放型的探究,讓學(xué)生獨(dú)立或小組進(jìn)行猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)、證據(jù)、分析與論證,最后寫出探究實(shí)驗(yàn)報(bào)告。其中不少同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)不同于書本的內(nèi)容,有一部分參照課外書,也有一部分是他們的“原創(chuàng)作品”。
四、開展“物理科學(xué)探究活動(dòng)”初見成效
經(jīng)過幾年的實(shí)踐,較好地達(dá)到了預(yù)期的目的,取得良好的效果。
1、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在科學(xué)探究活動(dòng)中,以實(shí)驗(yàn)(或制作)活動(dòng)為主,適合中學(xué)生好動(dòng)、好奇心重的心理特點(diǎn),容易喚起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和動(dòng)機(jī)。同學(xué)們?cè)缫寻盐锢韺?shí)驗(yàn)看作是“游戲”;而制作的作品,也是他們的心愛“玩具”。每次活動(dòng),基本都是延長(zhǎng)時(shí)間的(科學(xué)探究活動(dòng)課基本安排在最后一節(jié),不會(huì)影響其他課)。一些平時(shí)上課不專心的同學(xué)在科學(xué)探究活動(dòng)中開始是覺得好玩,慢慢就有了興趣;在老師的鼓勵(lì)下,上課開始專心聽,做好筆記,學(xué)習(xí)成績(jī)不斷提高。潛而默化,互相促進(jìn),也增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣。(其實(shí),老師在活動(dòng)中也是感到其樂無(wú)窮的。)
2、促進(jìn)課堂教學(xué),加深對(duì)知識(shí)的理解。由于科學(xué)探究活動(dòng)的課題緊靠課本與學(xué)習(xí)進(jìn)度,所以大大促進(jìn)課堂教學(xué)。
案例五:上面提到的探究“電磁感應(yīng)”現(xiàn)象,由于“靈敏電流表”是學(xué)生們自己動(dòng)手制作的,學(xué)生們都熟悉的使用,學(xué)習(xí)過程自然很順利。
案例六:探究“浮沉子”的浮沉。在學(xué)習(xí)浮力時(shí),我們安排了制作“浮沉子”(圖2)。學(xué)生們拿著瓶子,用力一按,里面的小瓶就下沉了;一松手,小瓶子就上浮;用力恰當(dāng),小瓶子就懸浮;同學(xué)們都被它吸引住了。我就要求他們仔細(xì)觀察、思考,互相交流,找出“浮沉子”上浮、下沉的原理。當(dāng)學(xué)生弄通這個(gè)問題后,自然就掌握了“物體的浮沉條件”,《浮力的應(yīng)用》一節(jié)的學(xué)習(xí)就顯得輕松了。
案例七:近年來(lái),考試中“用電能表測(cè)量電功率”的題目很常見(也很有實(shí)用價(jià)值)。我們過去也經(jīng)常進(jìn)行相關(guān)的習(xí)題練習(xí),但練來(lái)練去,效果就是不好。學(xué)生基本是靠死記解題步驟去解題的,題型一變就無(wú)從入手。究其原因,就是沒有理解好它的原理。適逢當(dāng)時(shí)南區(qū)供電局在當(dāng)?shù)馗鼡Q電能表,我們就發(fā)動(dòng)學(xué)生把家里換下的電能表拿回學(xué)校,安裝實(shí)驗(yàn)電路板(實(shí)驗(yàn)電路見圖3)。安裝由學(xué)生在活動(dòng)課上按照老師制定的電路圖進(jìn)行安裝;安裝完畢,由老師檢查無(wú)錯(cuò)誤(注意用電安全)后才給以通電實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,真實(shí)地進(jìn)行“用電能表測(cè)量電功率”。使學(xué)生體會(huì)其中的真實(shí)情景,通過實(shí)踐活動(dòng),加深對(duì)公式P=W/t的理解。并通過比較兩種測(cè)量方法,掌握實(shí)驗(yàn)技能和知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,取得很好的教學(xué)效果。
由此可見,通過實(shí)驗(yàn)或制作的科學(xué)探究活動(dòng)促進(jìn)了學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象、規(guī)律、原理與對(duì)應(yīng)的實(shí)際事物聯(lián)系,加深對(duì)物理知識(shí)的理解,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)技能、方法的掌握。
3、學(xué)生的科學(xué)探究能力、綜合能力和科學(xué)素養(yǎng)得到較大提高。在科學(xué)探究活動(dòng)中體現(xiàn)了學(xué)生們較強(qiáng)的創(chuàng)新能力。
案例八:在制作“空氣溫度計(jì)”時(shí),有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己“空氣溫度計(jì)”“失靈”了:用手握住瓶子,液柱也不上升。后來(lái)分析、查找原因,大家估計(jì)是瓶子的密封不好,漏氣了;怎樣確定瓶子是否漏氣呢?大家都想辦法。后來(lái)一位同學(xué)提出一個(gè)很有創(chuàng)意的辦法,很好地解決了這個(gè)問題:她把瓶子倒過來(lái)放,把一根軟管彎向上(圖4)。如果瓶子是漏的,就不是漏氣,而是漏水出來(lái)(轉(zhuǎn)換法),就容易發(fā)現(xiàn)。體現(xiàn)該同學(xué)不迷信書本,大膽創(chuàng)新的精神。
科學(xué)探究,作為一個(gè)新的教學(xué)要求與學(xué)習(xí)方式,還有待不斷地深入探索、研究。從初步的實(shí)踐與研究表明,重視科學(xué)探究的教學(xué),積極開展科學(xué)探究活動(dòng),能夠培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與,樂于探究,勤于動(dòng)手的好習(xí)慣,促進(jìn)學(xué)生的自主發(fā)展。能夠培養(yǎng)學(xué)生搜集信息和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析解決問題的能力以及交流與合作的能力;培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神;促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。
參考資料:
科學(xué)態(tài)度是指人對(duì)自然、對(duì)科學(xué)本身的基本看法,包括科學(xué)的自然觀、世界觀、價(jià)值觀與審美觀。科學(xué)態(tài)度對(duì)人的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)有決定性的導(dǎo)向作用,是人的科學(xué)素質(zhì)的核心要素。由此可見,科學(xué)態(tài)度教育在現(xiàn)代教育內(nèi)容中占據(jù)十分重要的地位。對(duì)科學(xué)態(tài)度教育的評(píng)價(jià),對(duì)教師轉(zhuǎn)變教育觀念,改進(jìn)教育方法,全面推進(jìn)素質(zhì)教育起到重要作用,也是為學(xué)校的教育考核提供一定的依據(jù)。
一、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的原則
1、導(dǎo)向性原則。
中學(xué)物理科學(xué)態(tài)度教育的評(píng)價(jià),應(yīng)反映科學(xué)素質(zhì)的綜合結(jié)構(gòu),應(yīng)體現(xiàn)面向全體學(xué)生,全面發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。促使教師通過中學(xué)物理教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué),形成科學(xué)思想方法和研究方法,培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)的創(chuàng)造精神,造就求實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,以培養(yǎng)出適合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需要的人才。
2、整體性原則。
一個(gè)人的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)能力不是憑空而來(lái)的,而是在對(duì)科學(xué)文化的學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)過程中,以具體的科學(xué)知識(shí)、技能與方法為載體,經(jīng)過內(nèi)化和升華而逐步形成,逐步發(fā)展起來(lái)的。中學(xué)物理科學(xué)態(tài)度教育要以物理基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能為依托,沒有必要的知識(shí)和基本技能的教育,也就無(wú)所謂科學(xué)態(tài)度教育。科學(xué)態(tài)度教育既有相對(duì)獨(dú)立的施教方式和方法,又是相融于科學(xué)知識(shí)與科學(xué)方法教育之中。
要準(zhǔn)確、客觀地評(píng)價(jià),必須從多角度、多方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),形成一個(gè)全面完整的評(píng)價(jià)體系。它包括教師具有的和學(xué)生所獲得的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)的價(jià)值觀、科學(xué)方法、科學(xué)道德等方面。評(píng)價(jià)的方式和內(nèi)容應(yīng)對(duì)師生的科學(xué)素養(yǎng)起到積極的促進(jìn)作用。
3、可行性原則。
評(píng)價(jià)指標(biāo)是從科學(xué)素養(yǎng)的諸多因素中突出一些主要因素,各項(xiàng)內(nèi)容客觀具體,使評(píng)價(jià)者既看得見又摸得著,依據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)采用定性與定量相結(jié)合的辦法,減少評(píng)價(jià)的主觀隨意性,提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和可靠性。
二、評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。
1、科學(xué)態(tài)度。
(1)實(shí)事求是,不主觀臆斷,不帶任何先驗(yàn)成分去探求事物的規(guī)律,不弄虛作假。可讓學(xué)生做“測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn),看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否就是9.8m/s2.
(2)嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí),勤奮努力,一絲不茍,精益求精。從學(xué)生提出問題的內(nèi)容上來(lái)反映。是否不僅問習(xí)題,而且經(jīng)常問及課本或其他書籍中的某句話的含義和作用等。
(3)寬容與合作。學(xué)術(shù)自由必然導(dǎo)致差異和分歧,而穩(wěn)定進(jìn)步的社會(huì)又必須把觀點(diǎn)各異的人粘和在一起,科學(xué)中的寬容是一種積極的態(tài)度。其精神實(shí)質(zhì)在于:不僅對(duì)他人的觀點(diǎn)予以承認(rèn)的權(quán)利,而且還要認(rèn)為他人的觀點(diǎn)是有趣的和值得尊重的,即使已認(rèn)為它是錯(cuò)誤的,因?yàn)樵诳茖W(xué)探索中犯錯(cuò)誤是不可避免的,這是由科學(xué)和人的本性決定的。相互協(xié)作是現(xiàn)代生存的重要方式。在學(xué)生中表現(xiàn)為是否團(tuán)結(jié)他人,是否謙虛謹(jǐn)慎,是否愿意或樂于與成績(jī)差異大的同學(xué)合作。
(4)獨(dú)立性和獨(dú)創(chuàng)性。科學(xué)以追求真理為目標(biāo),由于真理不是教條而是過程,追求真理的人必須是獨(dú)立的。科學(xué)把對(duì)獨(dú)創(chuàng)性的熱愛作為獨(dú)立性的標(biāo)志,科學(xué)發(fā)現(xiàn)必須具有獨(dú)創(chuàng)性。對(duì)學(xué)生反映在作業(yè)中是否獨(dú)立完成,有問題是否敢于獨(dú)自找老師甚至其他老師幫助解答,能否獨(dú)立地探求新的知識(shí)。
(5)勝不驕,敗不餒,具有堅(jiān)強(qiáng)的意志品質(zhì)。對(duì)成功不自滿,能承受得起失敗和挫折的打擊。
(6)熱情自信,有高度的責(zé)任感,樂于參與科學(xué)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng),并能從中得到樂趣和滿足。
2、科學(xué)的方法。
(1)自然觀察和實(shí)驗(yàn)觀察的方法。
物理是一門實(shí)踐性與理論性極強(qiáng)的自然科學(xué),生活中的物理學(xué)豐富多采,留心觀察各種自然現(xiàn)象,結(jié)合所學(xué)知識(shí)認(rèn)真思考,并通過自身的實(shí)踐活動(dòng)去有意識(shí)地對(duì)繽紛的自然現(xiàn)象加以歸納、提煉和復(fù)制,透過現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)事物之間的因果關(guān)系和本質(zhì)聯(lián)系。如用兩手拉一測(cè)力計(jì)與將測(cè)力計(jì)一端固定,拉另一端,將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與理論分析兩對(duì)作用力與反作用力相結(jié)合。這是糾正錯(cuò)誤“經(jīng)驗(yàn)”的有效方法。
此項(xiàng)的評(píng)價(jià)可通過對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的觀察和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等材料來(lái)評(píng)價(jià)。
①實(shí)驗(yàn)的態(tài)度和興趣,在實(shí)驗(yàn)之前是否具有親手去做、親身去體驗(yàn)的意向。
②實(shí)驗(yàn)是否有計(jì)劃,計(jì)劃是否符合操作要求?
③實(shí)驗(yàn)器材使用是否正確、熟練?
④實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)的觀察和記錄如何?
⑤對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋、概括和應(yīng)用能力如何?
(2)思維方法。
①辨證思維是科學(xué)的邏輯思維。歸納和演繹是認(rèn)識(shí)過程中的兩種推理形式。歸納是從個(gè)別到事實(shí)走向一般的結(jié)論、概念,演繹是從一般原理、概念走向個(gè)別的結(jié)論。歸納和演繹是對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系,相互依賴、相互促進(jìn)。
分析和綜合是在認(rèn)識(shí)過程中比歸納和演繹更加深刻的認(rèn)識(shí)方法。分析是在思維中把認(rèn)識(shí)的對(duì)象分解為不同的組成部分、方面、特性等,對(duì)它們分別加以研究,認(rèn)識(shí)事物的各個(gè)方面,從中找到事物的本質(zhì)。綜合則是把分解出來(lái)的不同部分按其客觀的次序、結(jié)構(gòu)組成一個(gè)整體,從而達(dá)到認(rèn)識(shí)事物的整體。分析是綜合的基礎(chǔ),綜合是分析的完成。沒有分析就沒有綜合,離開了綜合的分析也不是科學(xué)的分析。
②直覺思維方法。直覺思維是一種跳躍式的具有突發(fā)性的思維方法,難以捉摸和駕馭,直覺類似靈感、頓悟、奇妙啟示等,這是一種創(chuàng)造性的思維方式。直覺思維的產(chǎn)生,是人們以探索者的身份去探索、去求證。比如查德威克對(duì)中子的直覺思維。對(duì)于學(xué)生在物理解題思維的創(chuàng)新性、開拓性、突破性,主要是通過直覺來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例:如圖均勻帶正電的無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線,其中ABC段是
半徑為R的半圓形,O為半圓的圓心,求O點(diǎn)
的電場(chǎng)強(qiáng)度。憑直覺判斷,O點(diǎn)電場(chǎng)應(yīng)為零,
有了這樣的目標(biāo),對(duì)問題的求證無(wú)疑起到良好的導(dǎo)向作用。
對(duì)這些思維方式的評(píng)價(jià)以通過解答相應(yīng)測(cè)驗(yàn)題的方法最有效。
(3)研究問題的方法。
①理想模型。為研究問題的方便,簡(jiǎn)化一些條件,把特定的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)加以抽象,確定理性模型,從而形成概念,提取規(guī)律。如“質(zhì)點(diǎn)”、“剛體”、“理性氣體”、“點(diǎn)電荷”、“原子核的模型”等。
②等效替代法。
③類比推理法。
④理想實(shí)驗(yàn)法。
⑤控制變量法。
要評(píng)價(jià)對(duì)研究問題方法的掌握程度,應(yīng)盡量將各種研究方法的問題抽出來(lái),進(jìn)行測(cè)驗(yàn),然后將每人對(duì)問題的處理方法加以分析,即可達(dá)到評(píng)價(jià)的目的。
(4)解決問題的“習(xí)慣”。
對(duì)解決問題“習(xí)慣”的評(píng)價(jià)可從以下幾項(xiàng)來(lái)評(píng)議。
①在選擇“從何入手的要點(diǎn)上”是否果斷?
②是否能集中注意力于所要解決的問題,較少注意那些與問題無(wú)關(guān)的方面?
③是否有主動(dòng)而有力的探索精神?是否憑印象辦事?
④進(jìn)行問題探索時(shí)是否仔細(xì)有條理?
⑤對(duì)自己解決問題的能力是否充滿了信心?
⑥在按某一條推理的思路受阻時(shí),能否很快轉(zhuǎn)換思維“路徑”?
三、科學(xué)的價(jià)值觀。
科學(xué)知識(shí),尤其是作為其精髓的科學(xué)思想,能開闊人的心胸,擴(kuò)大人的視野,啟迪人的心智。是愚昧的天敵,教條的對(duì)頭,迷信的克星。作為知識(shí)體系的科學(xué)具有信念價(jià)值和趨向價(jià)值。
1、科學(xué)的信念價(jià)值。
①初步確定物質(zhì)第一性的觀點(diǎn),承認(rèn)自然規(guī)律的客觀性。
②樹立相信科學(xué)的信念,反對(duì)迷信,樹立尊重事實(shí)、尊重客觀規(guī)律的觀念。
③承認(rèn)自然界是運(yùn)動(dòng)變化的,確定用發(fā)展眼光看問題的觀點(diǎn)。
④承認(rèn)科學(xué)理論的相對(duì)性,初步懂得人類認(rèn)識(shí)的局限性和認(rèn)識(shí)過程的無(wú)窮性。
⑤了解人類必須為科學(xué)不斷探索、不斷奮斗。
2、科學(xué)的取向價(jià)值。
①初步認(rèn)識(shí)科學(xué)在人類文明與進(jìn)步過程中的偉大作用與貢獻(xiàn)。
②確定“科學(xué)是第一生產(chǎn)力”的觀點(diǎn)。
③了解科學(xué)發(fā)展的負(fù)效應(yīng),認(rèn)識(shí)社會(huì)的發(fā)展需走“可持續(xù)發(fā)展”之路。
④正確對(duì)待科學(xué)發(fā)展成果,反對(duì)利用科學(xué)成果危害人類社會(huì)。
二、建立和諧融洽的師生關(guān)系,探索物理學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣
興趣是學(xué)習(xí)知識(shí)的動(dòng)力,學(xué)習(xí)興趣直接影響學(xué)生智力水平的提高,是學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最積極最活躍的成份。因此,在日常的物理教學(xué)中,我積極營(yíng)造寬松和諧的學(xué)習(xí)氛圍,充分尊重學(xué)生,理解學(xué)生,充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位,重視他們獨(dú)到的見解,以引導(dǎo)者、合作者、分享著的身份參與到學(xué)生活動(dòng)之中。同時(shí)我還不斷加強(qiáng)自身學(xué)習(xí),努力成為學(xué)生喜歡的有魅力的物理教師,以輕松詼諧的語(yǔ)言進(jìn)行教學(xué),把枯燥的課堂學(xué)習(xí)變?yōu)橐环N美的享受,創(chuàng)建學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的快樂高效的物理課堂。其實(shí),除了建立和諧融洽的師生關(guān)系之外,物理教師還要積極挖掘物理教材本身的學(xué)科結(jié)構(gòu)和內(nèi)涵,不斷提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。教師可以充分利用物理教材中的實(shí)驗(yàn),比如熱傳導(dǎo)、聲傳播、凝華、升華現(xiàn)象等實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過視覺、聽覺、觸覺等途徑感知事物,避免空洞的說教,把枯燥的理論知識(shí)形象化具體化。不斷創(chuàng)新這些實(shí)驗(yàn),保持這些實(shí)驗(yàn)的新穎和刺激,從而引起學(xué)生學(xué)習(xí)的好奇心和求知欲。當(dāng)然,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣不僅僅局限于課堂之上,教師完全可以充分利用課外時(shí)間,讓學(xué)生去收集、發(fā)現(xiàn)一些物理現(xiàn)象,并讓學(xué)生嘗試著進(jìn)行探索和研究,教師要充分肯定和鼓勵(lì)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)行為,從而進(jìn)一步提升學(xué)生學(xué)習(xí)對(duì)物理的興趣。
三、教給學(xué)生學(xué)習(xí)物理的方法,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣
眾所周知,讓學(xué)生掌握一套適合自己的學(xué)習(xí)方法能夠使他們的學(xué)習(xí)效果事半功倍。在物理教學(xué)中我一般都是通過“四步曲”來(lái)組織學(xué)生進(jìn)行物理課的學(xué)習(xí)——課前預(yù)習(xí)、課上聽講、課下整理、課后總結(jié)。這四步環(huán)環(huán)相扣,使得我的物理課教學(xué)井井有條,思路清晰,教師教著方便,學(xué)生學(xué)著明白。因此,我也把這種教學(xué)思路轉(zhuǎn)換成學(xué)習(xí)方法教給我的學(xué)生們,讓他們也按照這“四步曲”規(guī)劃自己的物理學(xué)習(xí),從而幫助學(xué)生們養(yǎng)成課前主動(dòng)預(yù)習(xí)、課上認(rèn)真聽講、認(rèn)真筆記、課后主動(dòng)總結(jié)反思的好習(xí)慣,為學(xué)生們進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、“課件”向“積件”思路發(fā)展,探討物理學(xué)科整合新方法
在計(jì)算機(jī)輔助物理教學(xué)這個(gè)領(lǐng)域里面,市場(chǎng)上已有相當(dāng)數(shù)量的物理教學(xué)軟件可供購(gòu)買,但能夠真正適用于教學(xué)的軟件卻不多,教師自制課件的水平又不高,容易造成“低水平重復(fù)”的現(xiàn)象。在此階段上,尋求計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件開發(fā)和應(yīng)用的新路子──積件思路應(yīng)運(yùn)而生。其指導(dǎo)思想是:“課件”向“積件”發(fā)展,工具型、資料型、開放型的教學(xué)平臺(tái)已成為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件的發(fā)展方向,它包括帶有學(xué)科特色的平臺(tái)和多媒體資料庫(kù)。教師稍加培訓(xùn)就能夠自如的運(yùn)用它們來(lái)按自己的意愿制作課件,緊密配合自己的教學(xué)過程、為課堂教學(xué)所用,在真正意義上,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。。
例如在物理學(xué)科平臺(tái)方面:《CSC電子備課系統(tǒng)》初中物理版、天翼全景多媒體教學(xué)軟件高中物理版都是面向教師設(shè)計(jì)的新一代大型集成化多媒體輔助教學(xué)軟件,集眾多教育專家和優(yōu)秀教師的科研成果及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)于一體,為教師提高教學(xué)質(zhì)量、探索新的教學(xué)模式和方法提供了豐富的資料和必要的教學(xué)手段;又如《青鳥師友多媒體課件開發(fā)平臺(tái)》,是一個(gè)基于Windows操作系統(tǒng),集聲音、圖形、圖像、文字于一體的多媒體課件開發(fā)工具;再如幾何教學(xué)平臺(tái)的“幾何畫板”不僅適用于幾何教學(xué),而且也適用于物理教學(xué)中的力學(xué)課程,它界面簡(jiǎn)單、容易學(xué)習(xí)、直觀好用,因此這樣的軟件很受老師的歡迎。以上四個(gè)多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件開發(fā)平臺(tái),就很好的體現(xiàn)了“積件”思想。
在多媒體資源處理方面,物理作為一門信息技術(shù)鄰近學(xué)科,物理教師應(yīng)該成為信息技術(shù)與學(xué)科整合的先行者。如今許多物理教師都在Internet上建立了自己專門的網(wǎng)站,并把以網(wǎng)頁(yè)瀏覽的形式制作的CAI課件、教案、論文等放在該網(wǎng)站中,同時(shí)還可以把其它網(wǎng)站已有的課件通過Internet的超級(jí)鏈接功能揉合到自己的CAI課件里,以“搭積木”的形式,把在教學(xué)實(shí)踐過程中制作的每一個(gè)課件鏈接起來(lái),通過長(zhǎng)時(shí)間教學(xué)的積累,逐步建立一個(gè)完整的教學(xué)課件體系。反之,其它教師也可通過網(wǎng)絡(luò)共享自己的CAI課件,克服了傳統(tǒng)的“軟件包”形式的課件不能共享的缺點(diǎn),提高了課件資源的利用率,充實(shí)了網(wǎng)上物理學(xué)科資料庫(kù),形成網(wǎng)上物理學(xué)科聯(lián)盟,實(shí)行資源共享。此外,教師和學(xué)生可以在任何時(shí)間、任何有網(wǎng)絡(luò)終端的地點(diǎn),通過Internet網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪問這些網(wǎng)站,進(jìn)行物理教學(xué)的探討和鞏固性學(xué)習(xí)。
因此,運(yùn)用“積件”思想,走素材資源庫(kù)和制作平臺(tái)相結(jié)合的新思路,是軟件開發(fā)和應(yīng)用走出目前困境的有效途徑。學(xué)科教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)實(shí)際,運(yùn)用“積件”思想,充分利用現(xiàn)有條件下的網(wǎng)絡(luò)信息資源素材庫(kù)和教學(xué)軟件,以及相關(guān)的CD、VCD資源,從中選取適合教學(xué)需要的內(nèi)容來(lái)制作自己的課件,從而適應(yīng)不同教學(xué)情境的需要,徹底改變教學(xué)軟件在設(shè)計(jì)、開發(fā)和使用上的相互割裂的局面,使CAI在課堂上的運(yùn)用走出低谷,朝著信息技術(shù)與物理學(xué)科整合這一更為廣闊的方向發(fā)展。
二、電腦模擬,發(fā)揮物理演示實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)室的功能
1、信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合,發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)作用
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)和演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理教學(xué)的重要一環(huán)。豐富多彩、生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn),利用實(shí)驗(yàn)課不僅可以讓學(xué)生記住某些相關(guān)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)步驟,而更為重要的是能夠使學(xué)生透徹理解并且完全掌握產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過程。在普通物理課堂的演示實(shí)驗(yàn)中,由于受到常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器本身的限制,實(shí)驗(yàn)效果常不如人意。而通過多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)的輔助,模擬一些重要的,但在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下難以完成的一些物理實(shí)驗(yàn),則可彌補(bǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的不足,提高物理實(shí)驗(yàn)的演示效果。
如本人在做凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí),先用常規(guī)儀器按傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行演示,由于常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的限制蠟燭在光屏上所形成的像隨著物距的變化而變化的這一現(xiàn)象不是很明顯,致使學(xué)生對(duì)凸透鏡成像的特點(diǎn)不甚理解,并產(chǎn)生迷惑。此時(shí)我改為采用多媒體技術(shù)進(jìn)行凸透鏡成像規(guī)律模擬實(shí)驗(yàn),演示物距從無(wú)窮遠(yuǎn)至小于焦距的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中物距、像距和像的變化的情況,整個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)過程流暢、直觀、明了,從而使學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)有了一個(gè)清晰完整的認(rèn)識(shí)。由此可知通過信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)整合,可以突破常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的局限性,所以我們應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮信息技術(shù)的特長(zhǎng),對(duì)那些難以觀察到的、復(fù)雜、困難的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬和提供幫助,成為常規(guī)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充,并把兩者結(jié)合起來(lái),使實(shí)驗(yàn)教學(xué)上升到一個(gè)新的層次,從而有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律、獲得知識(shí),提高學(xué)生的科學(xué)文化素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)技能水平。
2、在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)環(huán)境支持下,發(fā)揮學(xué)生自主探討性實(shí)驗(yàn)作用
在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)室,一方面由于怕發(fā)生意外和造成實(shí)驗(yàn)儀器的損失,有許多實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度,對(duì)學(xué)生諸多限制;另一方面由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件的限制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往和物理理論不一致,甚至出現(xiàn)相反的數(shù)據(jù),這一切無(wú)不暴露出了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的弊端。
讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)室操作,以自主模擬實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行多媒體教學(xué),則可以解決這一難題。如筆者在上傳統(tǒng)電學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí),通常會(huì)告訴學(xué)生,電流表的接線柱不能接錯(cuò)、電壓表不能超過量程,電池組不能短路。很多實(shí)驗(yàn)不允許學(xué)生自己操作,這些規(guī)定無(wú)形中扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,而有些學(xué)生自主意識(shí)很強(qiáng),常常會(huì)進(jìn)行一些“地下操作”,最終損壞了儀器。然而,須知這些“破壞性”強(qiáng)的學(xué)生實(shí)際上也是動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力強(qiáng)的學(xué)生。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,倡導(dǎo)學(xué)生自主探討性實(shí)驗(yàn),既可保護(hù)儀器又能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,并能把很多傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)做不到的效果一一再現(xiàn)。如本人曾在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下采用“仿真物理實(shí)驗(yàn)室”虛擬電學(xué)實(shí)驗(yàn)室軟件(在線版網(wǎng)絡(luò)軟件),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與物理學(xué)科教學(xué)的整合。學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)環(huán)境進(jìn)行多媒體實(shí)驗(yàn)操作,通過網(wǎng)上人機(jī)對(duì)話,學(xué)生可以一邊操作一邊在網(wǎng)上暢游,獲取新知識(shí),或與其他同學(xué)交流。如果學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室遇到問題,就可以通過網(wǎng)絡(luò)從其他同學(xué)那里獲取相關(guān)信息,進(jìn)行討論,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),并自主觀察模擬實(shí)驗(yàn),從而掌握學(xué)習(xí)成果和學(xué)習(xí)方法。
這種虛擬實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供了全方位的開放性的操作環(huán)境,使學(xué)生在課堂上實(shí)現(xiàn)了在虛擬世界的真實(shí)體驗(yàn)。信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合,能夠培養(yǎng)學(xué)生自主模擬實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn),并歸納、總結(jié),抽象成所需知識(shí)的能力,從而學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),使學(xué)生主動(dòng)地獲取物理知識(shí),發(fā)展能力,并促使他們建立科學(xué)的世界觀。
三、充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,增進(jìn)教學(xué)效果
進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)代后,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為學(xué)生提供了豐富的知識(shí)庫(kù)、資源庫(kù),網(wǎng)上的資源開發(fā)和利用已成為一個(gè)現(xiàn)代教育工作者必備的信息素質(zhì)。網(wǎng)上資源具有信息量大、更新快等特點(diǎn),例如:中國(guó)中小學(xué)教育教學(xué)網(wǎng)()教育資源庫(kù)物理學(xué)科、廣東教育資源網(wǎng)()資源中心物理學(xué)科、中國(guó)物理教育網(wǎng)()等可謂是一間完整的中小學(xué)數(shù)字資源庫(kù),它為我們提供了同步教學(xué)、優(yōu)秀課件等多種資源,且處于動(dòng)態(tài)的更新之中。通過下載這些優(yōu)秀課件、優(yōu)秀習(xí)題再作進(jìn)一步的組織、加工就能設(shè)計(jì)出適合自己風(fēng)格的課件來(lái)。
本人在進(jìn)行初二第十二章第一節(jié)浮力教學(xué)時(shí),須向?qū)W生解釋浮力產(chǎn)生的原因。我先設(shè)想一個(gè)立方體浸沒在水中,它的6個(gè)表面都受到水的壓力,它的左右兩側(cè)面、前后兩側(cè)面,受到的壓力都是大小相等、方向相反,互相平衡,只有上下兩面由于深度不同,受到的壓強(qiáng)大小不同,壓力也因而不相等。浮力的產(chǎn)生是由下表面受到水的向上的壓力和上表面受到水的向下的壓力差,但如果使用語(yǔ)言和文字向?qū)W生講授向上和向下壓力差時(shí),學(xué)生理解起來(lái)比較抽象,難懂,對(duì)整個(gè)過程反映比較茫然。所以我通過在中國(guó)中小學(xué)教育教學(xué)網(wǎng)()物理學(xué)科課件庫(kù)網(wǎng)站下載相關(guān)課件解決這一難題。該課件以動(dòng)畫的形式慢鏡頭表示前、后、左、右的壓強(qiáng)、壓力相等,小木塊保持不動(dòng),但加載上、下表面壓強(qiáng)、壓力時(shí),小木塊慢慢向上移動(dòng),同時(shí)超級(jí)鏈接浮力大小的推導(dǎo)公式錄相。活潑的動(dòng)畫效果、直觀的圖形,快速有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,收到了良好的教學(xué)效果,學(xué)生很輕易就攻破這一難點(diǎn),同時(shí)為講授下一節(jié)阿基米德原理做好理論基礎(chǔ),而這一切都是傳統(tǒng)教學(xué)很難做得到的。總之,讓學(xué)生在生動(dòng)、形象的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí),由此達(dá)到事半功倍的作用,也就能很好地提高課堂教學(xué)效果。
信息技術(shù)作為最先進(jìn)的教學(xué)媒體與物理學(xué)科整合,不但深化了物理學(xué)科教學(xué)、加大了學(xué)科信息容量,而且提高了課堂四十五分鐘的教學(xué)效率。
四、擴(kuò)大信息來(lái)源,提高教學(xué)水平
1、了解物理學(xué)科發(fā)展時(shí)事形勢(shì)、把握教學(xué)動(dòng)態(tài):
我們通過Internet在官方權(quán)威網(wǎng)站上查看有關(guān)物理發(fā)展動(dòng)態(tài),可以做到在時(shí)事政策上緊跟形勢(shì),在物理學(xué)科教學(xué)時(shí)作出及時(shí)調(diào)整。物理作為一門理科學(xué)科,大量的習(xí)題是必要的,但訂購(gòu)的習(xí)題集往往又存在著題型偏舊、信息過時(shí)的缺點(diǎn),這對(duì)于學(xué)生習(xí)題更新、掌握中考的習(xí)題形勢(shì)是不利的。為了克服這一缺點(diǎn),我們可以充分利用Internet這一信息資源,從網(wǎng)絡(luò)如中國(guó)中小學(xué)教育教學(xué)網(wǎng)()上的物理試題中心、中國(guó)園丁網(wǎng)()試題集錦欄目和其他一些重點(diǎn)中學(xué)網(wǎng)站試題庫(kù)上下載最新的試卷、搜集物理相關(guān)試題,用來(lái)給學(xué)生作為測(cè)試題和平時(shí)練習(xí)。實(shí)際情況證明:這些題目題型新穎、信息準(zhǔn)確,對(duì)于啟發(fā)學(xué)生的思維,開闊學(xué)生的視野有著很大的幫助。
2、增進(jìn)學(xué)習(xí)交流、提高教學(xué)水平
網(wǎng)絡(luò)的交互性給物理教師互相學(xué)習(xí)交流提供了機(jī)會(huì)。教師可以一方面利用電子郵件與有關(guān)專家進(jìn)行交流,學(xué)習(xí)前沿的理論知識(shí),獲取名教師的經(jīng)典教案;另一方面還可以參與網(wǎng)上的教師繼續(xù)教育和參與一系列教育門戶網(wǎng)站的教育論壇,如在中國(guó)名師教育網(wǎng)()我們可以與重點(diǎn)學(xué)校的名師專家探討物理教育應(yīng)培養(yǎng)怎樣的人才,在中國(guó)園丁網(wǎng)()、中國(guó)物理教育網(wǎng)()的教育論壇我們可以與各地的同行探討物理教學(xué)中遇到的問題以及對(duì)物理教學(xué)改革的看法,通過網(wǎng)上學(xué)習(xí)交流,實(shí)現(xiàn)資源共享,達(dá)到提高教學(xué)水平的目的。
我們通過信息技術(shù)與物理課程教學(xué)的整合,激發(fā)了學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣,課堂上參與意識(shí)很強(qiáng),對(duì)知識(shí)的理解掌握程度較理想,尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理解能力、動(dòng)手能力均取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。實(shí)踐證明,信息技術(shù)與物理課程教學(xué)的整合能鞭策我們教師去進(jìn)一步完善課堂教學(xué),使教學(xué)過程更具有科學(xué)性,幫助教師在課堂上更合理地掌握和利用時(shí)間,吸引學(xué)生的注意力,使學(xué)生在課堂上接受和掌握更多的知識(shí),提高物理課堂教學(xué)的效率。
隨著信息技術(shù)和物理學(xué)科教學(xué)整合的發(fā)展,將信息技術(shù)引進(jìn)教育領(lǐng)域?qū)⒔o學(xué)生、教師、學(xué)校帶來(lái)一個(gè)新的教學(xué)模式和新的契機(jī),但同時(shí)也應(yīng)看到,信息技術(shù)和物理教學(xué)整合是一個(gè)新興事物,還有許多問題需要我們?nèi)パ芯俊⑻剿鳌5覀兇_信信息技術(shù)在和學(xué)科教學(xué)中整合中將大有作為。