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1 進行物理學思想方法教育是學生學好物理的前提和基礎
物理學由物理概念、物理規(guī)律、以及貫穿其中的物理學思想方法構成,這些都是學生學習的核心內容.九年義務教育物理教材循序漸進地將物理學思想方法植入到概念、規(guī)律的學習以及探究活動中,使學生在學習概念與規(guī)律中體驗方法,實現(xiàn)物理學思想方法的感悟和內化,建構概念、規(guī)律、方法相互聯(lián)系的知識體系.正如粵滬版九年義務教育物理教材所述“我們不僅要知道物理概念的來源,經(jīng)歷物理規(guī)律的探究過程,還要學習用科學的方法進行探究,在此基礎上,進一步弄清楚概念和規(guī)律的含義,并會運用它解釋和解決一些實際問題.”這一表述顯現(xiàn)了物理學思想方法在物理學習中的基礎性地位.
1.1 掌握物理學思想方法是學好物理的前提
物理學思想方法貫穿在學科知識體系的各個環(huán)節(jié).不同的概念或不同的物理規(guī)律的產(chǎn)生可能源于相同的思想方法基礎.可見,雖然有些概念和規(guī)律描述的對象不同,卻有著共同的思維本質.這些共同的本質的東西可以將不同的內容聯(lián)系起來,形成在共同思維框架下的知識體系.初中物理常用的方法,如觀察法、實驗法、比較法、類比法、等效法、轉換法、控制變量法、模型法、科學推理法、比值定義法等融入在學生建構物理概念、物理規(guī)律及應用物理知識的每個過程.缺乏物理學思想方法的指導,就不能靈活應用物理知識解決實際問題,學好物理將無從談起.
1.2 掌握物理學思想方法是建構物理知識體系的基礎
物理概念的建立與物理規(guī)律的探究無不經(jīng)歷了科學的方法過程.物理概念與規(guī)律的學習無不建立在一定的思想方法基礎之上.雖然學生學習的是前人的研究成果,但是學生對物理知識的學習不是被動地接受,還需利用前人的思想方法重復前人的探究活動,實現(xiàn)知識的自主建構.
比如建模思想.人們?yōu)榱朔奖阊芯渴挛锛捌湎到y(tǒng)的本質而建立突出主要因素而忽略次要因素的模型.為了研究液體的壓強,建立液柱模型;為了研究光的傳播,建立光線模型;為了研究物體的運動,建立了勻速直線運動模型;為了研究磁場,建立了磁感線模型;為了研究力與運動的關系,建立了光滑表面模型等等.這些模型的建立,方便人們排除次要因素的干擾,深入探究事物的本質.又如教材中許多的探究實驗,都建立在控制變量的思想方法基礎之上.典型例子有:探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素;探究影響滑動摩擦力大小的因素;探究影響壓力的作用效果的因素;探究影響浮力大小的因素;探究歐姆定律;探究影響電磁鐵的磁性強弱的因素等.如果沒有控制變量的思想基礎,就沒有實驗探究的意義,更無法得出正確結論.又如為了探究平面鏡成像規(guī)律,采用等效替代的方法,用沒有點燃的蠟燭去代替點燃的蠟燭去與點燃的蠟燭的像重合,從而確定像的位置和比較像與物的大小,最后得出正確的結論.如果沒有等效替代法的巧妙運用就很難得出平面鏡成像的規(guī)律.大量事實表明,物理知識建構在物理學思想方法基礎之上.
2 進行物理學思想方法教育是培養(yǎng)和提高學生能力的有效途徑
物理學科能力的形成源自對物理知識體系的深刻理解及對物理學思想方法的融會貫通.其中知識是能力基礎,方法是能力的核心.物理思想方法是形成學生學科能力的必要因素之一.
2.1 學習物理學思想方法的過程其實就是能力生成的過程
物理知識和物理學思想方法是相輔相成、合為一體的.物理概念和規(guī)律是物理學的“軀體”,物理思想方法是物理學的“靈魂”,“靈魂”統(tǒng)領“軀體”.學生學習概念,進行探究活動及得出結論都要用到各種思想方法,如分析、綜合、歸納、抽象、推理、假設、建模、控制變量、等效、轉換、類比、比較等.學生對物理學思想方法的體驗感悟和內化加工及應用,都要經(jīng)歷大腦的一系列思維過程,學生的思維活動促進能力的不斷提高.
2.2 學習物理學思想方法是學生能力可持續(xù)發(fā)展的源泉
蘇霍姆林斯基曾說過:“在我看來,教給學生能借助已有知識去獲取知識,這是最高的教學技巧之所在.”而物理學思想方法就是獲取物理知識的知識.學生掌握了物理學思想方法,并在具體的學習環(huán)境中應用它們去建構新的知識,這就是能力的形成過程.學生用正確的思想方法研究新的問題,取得研究成果,或在研究過程中感悟出新的正確的思維方法,這就是能力的發(fā)展.知識、方法、能力三者相互作用、相互促進.
3 進行物理學思想方法教育有助于培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)
長期以來,部分老師重知識傳授,輕科學素質培養(yǎng),忽略了對學生進行物理學思想方法的教育,束縛了學生科學素養(yǎng)的提高及可持續(xù)發(fā)展的潛力.巴甫洛夫曾說過:“有了良好的思想方法,即使是沒有多大才干的人也能做出許多成就.如果思想方法不好,即使有天才的人也將一事無成.”進行初中物理學思想方法教育,有利于學生了解人類認識物理世界的基本方法,并用物理學家的思想方法應用于今后的學習、發(fā)展、創(chuàng)新和創(chuàng)造中.
3.1 物理學思想方法是科學素養(yǎng)的重要內涵
教育部制定的《義務教育科學課程標準》(2011年版)認為“科學素養(yǎng)包含多方面的內容,一般指了解必要的科學技術知識,掌握基本的科學方法,樹立科學思想,崇尚科學精神,并具備一定的應用它們處理實際問題,參與公共事務的能力.”科學素養(yǎng)包括三個基本維度: 科學知識與技能、科學思想方法、科學精神.物理學作為科學課程之一,其思想方法是科學方法的重要組成部分.物理學思想方法具有其它學科方法無法代替的特殊意義.可見,缺少物理學思想方法教育就無法實現(xiàn)學生科學素養(yǎng)的全面提高.
【關鍵詞】概念;初高中物理教學街接;新課程;物理思想
1.正確認識物理概念在中學物理教學中的重要性
中學物理學習的中心問題就是物理概念和物理規(guī)律,從一定意義上說,兩者相比,物理概念更為重要。因為,首先,像蓋房子所需要的鋼材、木料、水泥一樣,物理概念是思考問題的基礎,分析問題,選擇定律、公式的過程,就是運用一系列概念在頭腦中進行思考、判斷、推理的過程。其次,物理定律與公式都是由概念出發(fā),通過實驗、經(jīng)過思考而建立的,它反映的是物理過程中概念之間的內在聯(lián)系。例如:部分電路的歐姆定律I=,它體現(xiàn)了一個電阻上的電流I與電阻R本身的大小以及加在它兩端的電壓U的大小之間的關系。如果電流、電阻、電壓等概念不清楚就無法真正掌握歐姆定律及其公式。因此,學好概念是至關重要的。
2.如何有效進行高中物理概念的教與學
2.1聯(lián)系日常生活現(xiàn)象,初步建立物理概念
物理概念絕不是哪位高明的物理學家憑空臆造出來的,而是以大量的日常生活現(xiàn)象和物理事實為基礎,經(jīng)過人們頭腦的加工而形成的。例如,新高一第一章力的概念這樣建立就比較好,我們經(jīng)常觀察到這樣一些生活現(xiàn)象:人推車,牛拉犁,人提水桶,書壓桌面,磁鐵吸引鐵釘?shù)鹊?。雖然這些現(xiàn)象千差萬別、各式各樣,但是,如果忽略現(xiàn)象中的一些非本質的東西,我們發(fā)現(xiàn)它們都有一個共同點:每種現(xiàn)象中至少都包括兩個物體,而且一個物體對另一個物體正在施加推、拉、提、壓、吸等動作,這些動作可以稱為“作用”。人、牛、書、地球、磁鐵等可以抽象概括為施加作用的物體,而車、犁、水桶、桌面、鐵釘可以抽象概括為受到作用的物體,這樣我們就可以丟開這些物體之間動作的具體形式,把物體對物體的作用稱為力,或者說,“力就是物體對物體的作用”。再進一步分析,人推車向前,車必推人向后;牛向前拉犁,犁必向后拉牛;人提水桶向上,水桶必拉手向下;書向下壓桌面,桌面必給書以向上的支持,這說明物體間的作用總是相互的。于是,我們就可初步形成“力”的概念,并且初步認識到“力就是物體間的相互作用”。
2.2注意初、高中物理知識的連接,進一步強化概念
高中教師應了解并認真分析學生在初中已有的知識。把高中教材研究的問題與初中教材研究的問題在文字表述、研究方法、思維特點等方面進行對比,明確新舊知識之間的聯(lián)系與差異。選擇恰當?shù)慕虒W方法,使學生順利地利用舊知識來學習新知識。在高中力學教材一開始就談到:力是物體對物體的作用,力是不能離開施力物體和受力物體而獨立存在的。象人推車前進,這樣一個物理過程,誰是受力物體,誰是施力物體?學生的結論是:人是施力物體,車是受力物體。物體間的作用是相互的,人給車施加了力的作用,車反過來對人也施加了力的作用,若以人為研究對象,人卻成了受力物體,而車則成了施力物體。學生這種錯誤地思考、解決問題的方式與他們長期形成的“思維定勢”的消極影響是分不開的。教師可以根據(jù)學生初中已形成的力的初步概念,進一步引導學生得出正確的結論,消除學生思維過程中存在的這些消極影響,更好地使學生掌握高中物理這一嚴密的邏輯體系,使學生的認知結構得到豐富和擴展,對物理概念的理解進一步內化。
2.3善于抓住物理概念的特性
物理概念建立以后,首先要揭示概念的本質特征。要充分運用各種直觀手段觀察事物,做好演示或聯(lián)系生產(chǎn)生活實際,在頭腦中對物理現(xiàn)象和事物構成一幅物理圖象,抓住主要的本質特征,建立一個物理模型。如:對“電阻”概念的理解,由R=可知,對一個確定的導體而言,這個比值是個恒量,它表示導體的一種物理性質。那么表示導體的什么性質呢?通過實驗可知:當電壓U恒定時,R增大,I將減小。說明R可以表示導體對電流的阻礙作用的大小,從而得出結論:R是表示導體對電流阻礙作用大小的物理量。此時必須用實驗證明導體的電阻跟電壓和電流強度無關,而是由導體本身性質決定的,即:R=,在溫度不變的條件下,對同一導體來說,不管電壓和電流強度的數(shù)值如何,電阻的大小總是不變的,這就抓住了電阻概念的本質和特點。
2.4正確理解物理概念的物理意義
物理概念是由物理現(xiàn)象和事實中抽象出來的,是用來表征物質的屬性和描述物質運動狀態(tài)的。任何物理概念都建立在客觀事實基礎上,在建立物理概念的過程中,應盡可能從具體事物、事例或演示實驗出發(fā),使學生對物理現(xiàn)象獲得清晰的印象,然后通過分析,抓住現(xiàn)象的本質,使學生從具體的感性認識上升到抽象的理性認識,從而形成物理概念,才能正確理解物理概念的物理意義。如:向心加速度的概念,歷來是學生感到抽象難懂的概念。向心加速度只能改變線速度的方向,不能改變線速度的大小,是描述線速度方向變化快慢的物理量。有不少學生對向心加速度能改變線速度的方向,但不能改變線速度的大小這種特性不能理解。其原因還是對向心加速度的物理意義理解不透,此時應引導學生從向心加速度特點出發(fā),認清向心加速度和線速度方向間的關系,即互相垂直,故向心加速度不能改變線速度的大小。
2.5在靈活運用物理概念的實踐中體會其內涵
物理概念最終是為解決物理問題打基礎的,掌握的如何,只有通過運用概念來解決具體問題來檢驗,因此,概念教學中要不斷引導學生運用所學的物理概念來分析、解決有關的物理問題和生活中的物理現(xiàn)象、規(guī)律。在概念的運用中,又能加深對概念的理解,形成自然記憶,并借此促進學生思維的積極性,及時暴露概念學習中的問題,有利于對概念的進一步理解。
3.在物理概念的深化過程中有意滲透物理思想,是提高高中物理教學效果的有效途徑
巴甫洛夫曾說過:“有了良好的思想方法,即使是沒有多大才干的人也能做出許多成就。如果思想方法不好,即使有天才的人也將一事無成。”物理思想方法在學生的學習過程中起著舉足輕重的作用。物理教材中的大多數(shù)規(guī)律都是由簡單到復雜、從條件到結果、從現(xiàn)象到本質、從實際問題到理想化模型等等,在由淺人深的過程中處處閃耀著物理思想方法的火花。所以,在學習物理概念的過程中,不斷地向學生滲透物理思想,才能更好地掌握物理規(guī)律。
這樣的教學,更符合學生的認識規(guī)律,能使學生對物理知識的獲得過程有切身的體驗,從而對物理概念本身有扎實的理解,同時又受到物理思想方法的訓練和培育。這就使學生不僅掌握物理概念,還明白這一知識是用了那些物理思想方法來獲得的,即能在物理思想方法層面上理解和體驗物理學習過程。這樣,學生經(jīng)過學習逐步地掌握了物理思想方法,進而形成自己的科學的物理學習方法,就會有效地提高學習效率。
綜上所述,我們對物理概念教學進行了系統(tǒng)、全面、具體的分析與研究,總結出了物理概念教學的一般規(guī)律。但教學是一門科學,又是藝術,教無定法。因此在物理概念教學中,只有不斷創(chuàng)新、不斷改進教學方法,才能提高概念教學的水平。另外,高中的學習方法、學習習慣、學習心理以及物理這一學科對學生的思維能力、抽象能力、運用數(shù)學的解題能力都比初中有更高的要求,學生能否在盡量短的時間適應高中的學習,順利地跨過這個學習臺階,是影響學生提高學習成績的主要因素。
1.教學要體現(xiàn)整體性和系統(tǒng)性
初高中數(shù)學課程的知識體系有所不同,但結構相似,都遵循了數(shù)學學科本身的邏輯順序,這為整體把握初高中數(shù)學課程提供了客觀條件。如初中“函數(shù)”的教學,不僅要把“函數(shù)”放在“數(shù)式方程不等式函數(shù)常見函數(shù)”的結構體系中,而且要把它放在高中課程以“函數(shù)”為核心的模塊框架體系中,因為方程、不等式、線性規(guī)劃、常見函數(shù)、解析幾何和導數(shù)等都是圍繞“函數(shù)”展開的。
2.教學要體現(xiàn)基礎性、聯(lián)系性、統(tǒng)一性、全局性和一致性
初中課程要做好對高中課程相關內容的基礎性、聯(lián)系性和全局性的前期工作,以實現(xiàn)前后內容的統(tǒng)一性和一致性。如初中“有理數(shù)”的教學,不僅要把它放在“自然數(shù)有理數(shù)實數(shù)復數(shù)(高中)……”的數(shù)域發(fā)展中,而且要將它的發(fā)生發(fā)展過程及其本質,以及所滲透的運算主線思想貫穿在整個數(shù)域的研究中。
3.教學要體現(xiàn)數(shù)學思想方法的統(tǒng)一性
初高中數(shù)學課程中許多的思想和方法,如初中的換元法、圖形變換法以及高中的函數(shù)法、向量法、參數(shù)法等在思想方法上均屬于關系映射反演方法。教學中要將初高中相關內容所滲透的統(tǒng)一的數(shù)學本質挖掘出來,上升為數(shù)學思想方法,提升對初高中數(shù)學課程的整體把握。
4.教學要體現(xiàn)核心概念所滲透的思想方法
以核心概念為綱,樹立整體觀和系統(tǒng)觀思想。教學中,學生通過類比、推廣、特殊化、化歸等思想方法的遷移,體會知識之間的有機聯(lián)系,樹立起對知識的整體觀和系統(tǒng)觀,實現(xiàn)常用的邏輯思考方法:橫向類比,縱向推廣,學會數(shù)學地思考問題。
以點帶面,加強滲透研究數(shù)學問題的一般方法。作為數(shù)學核心概念,應把研究數(shù)學問題的基本方法作為核心目標,加強滲透數(shù)學研究對象的基本方法、研究內容及其數(shù)學思想方法的教學,從而獲得研究數(shù)學問題的一般方法,培養(yǎng)學生的理性精神和創(chuàng)新能力。如高中“向量數(shù)量積的物理背景與定義”的教學,學習的最好方法是經(jīng)歷數(shù)學建模的過程。另外,教學中滲透認識事物的一般方法:特殊一般特殊,即以“功”為特殊背景,通過類比概括出數(shù)學概念,再通過特殊化推出其一般性質,并能解決一些實際問題。
運用每一章的引言,整體把握核心概念的研究方法。對于每一章起始課,應介紹其數(shù)學發(fā)展史,了解數(shù)學對象產(chǎn)生的背景、必要性及其地位和作用,重點是核心概念所滲透的思想方法和研究數(shù)學對象的一般方法,形成對研究對象的統(tǒng)一性認識。如高中“解析幾何”的起始課,可向學生介紹解析幾何產(chǎn)生的歷史背景,坐標法思想,初步感受解析幾何的核心思想:幾何問題代數(shù)化。同樣,在初中教學中,凡涉及介紹一個新的數(shù)學對象時均可采用這種方法,從而整體把握一個數(shù)學對象的研究方法。
【關鍵詞】物理教學;銜接
很多學生覺得高中物理較初中物理,從學習內容、學習方式、思維方式上都存在著較大跨度。許多孩子在初中時物理成績很好,而到了高中成績卻很一般。其實,初中物理到高中物理,不僅是教學內容上有較大拓寬和延伸,更多的是對學生的能力提出了更高要求,所以容易出現(xiàn)初、高中物理教學上的脫節(jié)。如何搞好初、高中物理教學的銜接,使學生盡快適應高中物理學習特點和教學特點,是物理教師的首要任務。要解決好這一問題,應該注意以下五方面:
一、初、高中教材的變化
初中教材難度小,趣味性濃,物理現(xiàn)象一般都是從實驗或生產(chǎn)、生活中來,大多是“看得見,摸得著”的。學習過程中學生的思維活動,大多屬于生動的自然現(xiàn)象和直觀實驗為數(shù)據(jù)的淺顯形象思維,較少要求應用物理概念和原理進行深層次的邏輯思維和抽象思維;初中物理主要通過習題的重復訓練來加深學生對一些簡單自然現(xiàn)象的認識和物理規(guī)律的掌握,且要求學生以解說物理現(xiàn)象為主,要求學生進行深入思維活動的習題較少。高中物理所研究的物理現(xiàn)象和過程都比較復雜,并且與日常生活的聯(lián)系不是很緊密;分析物理問題時要從多方面、多層次來探究分析,建立物理模型,從而解決問題;高中物理要求抽象思維多于形象思維,動態(tài)思維多于靜態(tài)思維,需要學生掌握歸納推理、類比分析和演澤推理等多種物理思想認識方法,著重培養(yǎng)分析研究問題、解決問題的能力。
二、幫助學生克服學習物理的心理障礙
在初中,物理成績優(yōu)秀的學生在高一學習中遇到了困難,得不到教師的及時鼓勵和幫助,甚至受到不公正的批評,便開始對物理學科產(chǎn)生反感(尤其是女生),產(chǎn)生自卑感和畏難情緒。經(jīng)調查發(fā)現(xiàn),學生在進入高中文理分科之間,認為“物理難學”的學生占60%以上。針對這種情況,教師要熱愛學生,親近學生,給學生尤其是物理成績不理想的學生創(chuàng)設成功的機會,力求讓學生在高中銜接期不斷嘗試“成功”的樂趣,這樣既促使學生產(chǎn)生進步滿足的愿望,又樹立起學好物理的信心,同時又融洽了師生關系,為建立良好的物理教學環(huán)境鋪平了道路。
三、教學中降低學生的思維臺階,注意學生新舊知識的銜接
高中教師應了解學生在初中已掌握了哪些知識,并認真分析學生已有的知識,把高中教材研究的問題與初中教材研究的問題在文字表述、研究方法、思維特點等方面進行對比,明確新舊知識之間的聯(lián)系與差異。選擇恰當?shù)慕虒W方法,使學生順利地利用舊知識來同化新知識,這樣就降低了高中物理學習臺階。例如,在學習“力的合成”時,應先復習初中學過的“在同一直線上的力的合成”的知識,再提出“合力、分力”的概念,進而提出“互成角度的力的合成”,從而引出“力的平行四邊形定則”。由知之較少到知之較多,由此及彼、由表及里,由淺入深、循序淅進,這是我們課堂教學中應堅持的原則。
四、加強物理實驗教學,激發(fā)學生學習物理的興趣
做好物理實驗。物理學是一門實驗科學,在物理教學中教師盡量多安排些實驗,并注意提高實驗效果。一個完整的實驗,包括提出問題、設計操作、數(shù)據(jù)分析和理論解釋四個階段。在整個過程中蘊含著豐富的物理學習方法,如比較、分類、分析、綜合、推理、歸納、演繹等。教學中要注重把教材上的演示實驗變?yōu)閷W生的探索實驗,引導學生通過親身實踐去領會科學家研究問題的物理方法,并轉化為自己的思維和行為方式,培養(yǎng)學生用物理方法主動探求新知識、研究新問題的習慣和能力。例如,在新教材中“探究彈性勢能的表達式”時,可以讓學生通過探究方法去解決“彈性勢能的表達式”的導出問題,在整個過程中,讓學生真正體會探究式學習的全過程,即提出問題、猜想、設計和進行實驗、數(shù)據(jù)處理、分析和推理的過程。當我們最終得出彈性勢能的表達式后,學生才真實地感受到探究式學習既坎坷又有趣,這為學生在今后的學習中對其他物理規(guī)律的探究打下良好的基礎。
五、加強物理概念和規(guī)律講解,逐步滲透物理思想方法
首先,要講清講透概念和規(guī)律。物理概念、規(guī)律是方法的載體,脫離了概念、規(guī)律,物理方法教育就成了空中樓閣。物理概念是從大量同類物理現(xiàn)象和物理過程中抽象出來的,是客觀事物的共同性質和本質特征,是構成物理理論的細胞。物理概念的形成過程就是應用物理科學方法思維的過程,因此,教師在概念教學中要按照學生的認知規(guī)律教會學生形成概念的物理學方法。在概念教學中,教會學生形成概念的一般方法,即從提出問題到經(jīng)過觀察、實驗(直接感官)、分析、比較(抽象思維),最后演繹出概念。
1科學方法滲透的基本原則分析
1.1緊緊圍繞物理課程標準
新課程改革的目的在于促進全體學生更好、更全面的發(fā)展,物理課程標準是新課程背景下實施教學的重要準繩,我們的初中物理教學必須以此為準繩,面向全體學生施教,滲透科學方法,確保有效達成三維教學目標,豐富學生的知識、提升學生的能力、發(fā)展學生的創(chuàng)新精神和科學素養(yǎng).
1.2心中有學生
新課程指出學生是教學的主體,脫離了學生實際的教學是無意義的,勢必低效,在物理教學過程中滲透科學方法教育也是如此,必須從學生的學齡特點和原有物理基礎出發(fā)進行科學的設計,注重學生興趣的激發(fā),難度上要量力而行.
與物理知識教學一樣,物理科學方法教學必須認真考慮學生的接受能力.在教學中應根據(jù)學生的年齡特征和認知能力,循序漸進地實施物理科學方法教育.
1.3尊重物理教材
教材是學科專家集體智慧的結晶,在沒有更好的辦法組織教學完成教學目標的情況下,尊重教材,根據(jù)教材的內容設置完成知識的教授和方法的滲透是明智的選擇.例如蘇科版教材,將物理知識、規(guī)律及物理研究方法有機地融合在一起,注重了學生學習過程中科學方法的運用,在探究中運用觀察、猜想、分析、類比、歸納等方法實現(xiàn)知識的有效習得,此外,教材中給學生安排了富含思想方法的物理問題,學生在解決問題的過程中,提升能力、發(fā)展素質.
1.4科學方法與物理知識教學有機結合
物理科學方法不是孤立存在的,它是物理教學體系中的一部分,與知識教學相輔相成,潛隱于物理科學知識教學之中,并以知識為載體,因此我們的物理教學中滲透科學方法應具有隱性特征,并應長期分散訓練和滲透.
2結合案例談幾點建議
2.1引導學生自主觀察并生成問題
提出一個問題比解決一個問題更重要.問題的生成本身就具有探究性,富含科學素養(yǎng).我們在教學中要重視學生質疑提問的激發(fā).
例如,和學生一起學習“汽化”時,我們可以通過具體的觀察任務和活動讓學生很自然地提出問題.
任務1:要求學生將用酒精浸泡過的濕棉球將溫度計玻璃泡包住,然后注意觀察溫度計讀數(shù)會發(fā)生怎樣的變化.(溫度計的讀數(shù)在下降)
任務2:要求學生對著包著濕棉球的溫度計玻璃泡扇風,觀察溫度計的讀數(shù)的變化.(溫度計的讀數(shù)下降變快,但是棉球干了后,溫度計讀數(shù)卻又上升了)
學生在實驗現(xiàn)象觀察后,疑問也就隨之而來,“棉球濕時為什么溫度計會出現(xiàn)讀數(shù)下降的現(xiàn)象?”“對著濕棉球扇風,為什么溫度計讀數(shù)會更快地下降呢?”等等,學生的提出問題過程就包含了觀察、思考、猜想、質疑等多種科學方法,長期訓練能夠有效提升學生的物理思維能力.
2.2注重物理規(guī)律探究的開放性
學生是學習的主體,不同層次的學生客觀存在著個體差異,教學過程中不要強迫所有的學生想法和思維點趨于一致,尤其是探究方案的設計上,我們應鼓勵學生用不同的科學方法進行嘗試.
例如,在和學生一起探究使用定滑輪的特點時,筆者沒有一上來就要求學生做實驗,而是給學生呈現(xiàn)了一組漫畫圖片,如圖1所示:
要求學生觀察漫畫,并說出其中的科學道理.
這樣的做法有效地激發(fā)了學生的探究興趣,學生通過漫畫很自然地去聯(lián)系使用定滑輪有哪些優(yōu)點,又存在哪些不足,并根據(jù)漫畫的觀察進行相應的猜想:“用定滑輪提起重物能否省力?”為了驗證自己的猜想,形成探究的需要.
接著要求學生結合實驗臺面上的器材,自主探究,學生自主組裝定滑輪,不同的學生探究方法各異,有的是組裝后用兩把彈簧秤進行實驗探究,有的是采用鉤碼的方式進行探究,實驗中還通過改變彈簧秤拉力的方向或是鉤碼的個數(shù)進行動態(tài)探究,滲透了控制變量法的思想方法,通過數(shù)據(jù)的記錄與分析,最終生成結論,這樣的學習方式,學生必定記憶持久.
2.3注重科學方法的遷移性
在物理教學過程中,同一種物理科學方法可以用來探究不同的物理問題.科學方法的遷移本身就是一種重要的物理思想方法.
例如,在初中最為常見的物理思想方法就是控制變量法.“探究導體中的電流與導體兩端的電壓以及導體的電阻的關系”、“研究導體的電阻大小與哪些因素有關”、“研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關”、“探究蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關”、“液體壓強與哪些因素有關”、“壓力的作用效果與哪些因素有關”等等,在研究時都要用到控制變量法,長期的科學方法滲透,控制變量法由原來的隱性思想方法逐步顯性化并內化為學生的能力.
2.4密切聯(lián)系生活,學以致用
學生并非空著腦袋來學習物理的,生活中的經(jīng)驗和常識是學生再熟悉不過的了,亦是學生最近發(fā)展區(qū)所在,初中物理情境應關注學生的人性,突出發(fā)展這一目的,教師給予學生充足的學習時間和空間,通過最優(yōu)化的課堂教學設計和有效的課堂教學活動,構建自由對話的平臺,互動的教學模式,民主、和諧的教學氛圍,做到教師引導點撥與學生自主探究和諧統(tǒng)一,學生真正成為課堂的主人,每個學生的潛能都得到有效的開發(fā),每個學生都獲得最充分的發(fā)展,實現(xiàn)教學與發(fā)展的統(tǒng)一.
例如,在和學生一起學習“安全用電”一節(jié)的內容時,筆者從學生的生活經(jīng)驗出發(fā),增加了現(xiàn)場演示維修家庭電路的內容,學生興趣高漲,通過親身體驗學到了知識,認識到只要正確操作電并不可怕,掌握了基本的生活能力.在學習電功率的教學中,筆者為了讓學生認識額定功率,額定電壓,以及用電器功率與電阻的關系,特意找來100 W和40 W的燈泡各一只,讓學生觀察標識及燈絲的粗細.這樣,學生對于用電器功率大的電阻小這一困惑的問題得到了根本的解決,為學生掃除了學習障礙,同時也引導學生認識物理就在我們身邊.
有時候,學生頭腦中的物理前概念是片面的甚至是錯誤的,對于這種情形,我們教學中應注重情境的設置和引導學生自主探究,促使學生在自主體驗的過程中實現(xiàn)對知識認識上的突破.
例如,“串聯(lián)和并聯(lián)電路的電流”一節(jié)知識學習前,學生具備了一定的電路知識,電流的概念也有了一定的了解,不過認識存在著片面性,很多學生錯誤地認為:“電流經(jīng)過用電器會減小,他們認為電流被用電器消耗掉了.”如何消除學生的相異構想呢?
筆者首先展示上節(jié)課和學生一起學習的串并聯(lián)電路圖(如圖2、圖3所示).
提出問題:圖2、圖3的電路中兩個完全相同的小燈泡,A、B、C、D幾點的電流大小關系如何?
關鍵詞:初中物理教學;德育教育;辯證;勞動;愛國主義
學校在對學生的德育教育中蘊涵著多種多樣的德育教育形式。結合初中物理教學的特點,怎樣積極地探索如何把德育教育貫穿于物理教學之中的途徑與方法,可以從以下幾個方面考慮:
一、在物理概念、定律、原理的講授中,要注意培養(yǎng)學生運用辯證唯物主義的觀點看問題
如果教師能把教材中的科學內容與思想內容有機結合起來,運用辯證唯物主義觀點去分析、闡述物理現(xiàn)象和規(guī)律,用哲學思想把物理教學上升為觀點和思想方法的教學,就不僅能使學生正確而深刻地理解物理知識,而且對科學世界觀的形成,掌握方法論都有積極作用。
二、在物理實踐、活動課中,要注意培養(yǎng)學生熱愛勞動的品德
物理教學應根據(jù)需要,安排好實習、實驗和社會調查等社會實踐課,這不僅是為了讓學生更深刻地理解課本知識。而且還擔負著培養(yǎng)學生熱愛勞動的品德和不脫離工農(nóng)群眾的思想作風的任務。
例如:在學習了《電功》一節(jié)內容后,就安排學生到農(nóng)村展開調查,主要調查有沒有浪費電的現(xiàn)象。通過學生調查后展開的討論,學生就會自覺地意識到應該節(jié)約用電,珍惜勞動成果。同時進一步使學生領略到勞動的偉大意義及其內在價值。讓學生自覺培養(yǎng)起愛勞動的良好品德和形成正確的價值觀。
三、在物理教學中,要注意培養(yǎng)學生的愛國主義情感
愛國主義是德育的中心內容。在物理教學中向學生介紹我國在物理學方面對世界的杰出貢獻,有助于增強他們的民族自尊心和自豪感;把我國某些科技與世界先進水平的差距真實地亮給學生,激發(fā)他們樹立為中華之崛起而獻身的雄心壯志。
例如:在上物理課之前,可以給學生介紹一些物理學家的典型事例,如錢三強、王淦昌等物理學家在原子物理學上的貢獻。當然也應承認在某些方面由于歷史等原因與其他國家也還存在一些差距,要適時激發(fā)學生對祖國前途命運的責任感,使他們能把目前的學習與將來的四化建設密切聯(lián)系起來。
總之,在物理教學中,有意識地進行思想品德教育,使教育教學活動有機結合,這是促使學生全面發(fā)展,提高整體素質的重要教育環(huán)節(jié)。
一、培養(yǎng)學生的正確建模能力
千變萬化的物理問題總是根據(jù)一定的物理模型,結合某些物理關系,給出一定的條件,提出需求的物理量.雖然很多的物理知識來源于生活,但教材并不是生活經(jīng)驗的直接呈現(xiàn).這就需要教師在教學過程中巧妙地將師生的生活經(jīng)驗融進課堂中來,引導學生去發(fā)現(xiàn)教材與生活之間的關聯(lián).當學生求解出錯時,可借此讓學生在辨析糾錯的過程中提高學生的建模能力.在“識錯”與“糾錯”過程中,加強課程與生活的聯(lián)系,從實際生活、科學常識、圖形信息、資料信息和復雜情景中提煉出物理信息,排除次要因素,抽象、歸納出熟悉的物理模型.
二、培養(yǎng)學生的綜合分析能力
很多同學在解物理問題時往往感到無從下手,事后老師評講時又能聽得懂,這主要是缺乏綜合分析的能力.
這是角度之間的關系,并沒有相關的位置關系.對頂角則是揭示兩者位置的特殊關系,角的兩邊分別互為反向延長線.通過將角的位置關系化歸為角的數(shù)量關系,以此建立鏈接,學生更容易接受和理解.在這個內容的教學中,通過強調角的位置關系一步步化歸到角的數(shù)量關系,指導學生實踐.
三、在解題教學中加強化歸思想的方法指導
在解題教學中,要加強數(shù)學化歸思想的方法指導,結合學生的實際情況進行化歸思想的專題訓練,發(fā)揮每道題的功能作用,使學生在知識層面解題的基礎上,更能體會數(shù)學基本思想方法,從而優(yōu)化學生的認知結構,形成良好的思維品質,培養(yǎng)和提高學生的數(shù)學素養(yǎng)及創(chuàng)造性.有了前面孕育化歸思想的基礎,學生對化歸思想的認識可以自覺轉化,讓學生經(jīng)歷化歸思想由暗到明、由模糊到清晰的過程,最終讓學生明確線段和角的運算可以化歸為數(shù)的運算.
總之,化歸思想是初中數(shù)學中的基本思想之一,正確到位的滲透化歸思想進行教學,具有重要的作用和意義.教師若能改變教學觀念和教學方法,積極學習和滲透化歸思想,培養(yǎng)學生的數(shù)學探索興趣,學生才會真正理解數(shù)學,并運用在實際生活中,這樣的教學才更有價值和意義.所以v人=3 m/s.
摘要:本文由“錢學森之問”引出對高中物理教育創(chuàng)新的思考,從多個方面闡述了如何更好將物理教育與素質教育相結合,培養(yǎng)學生成為全面發(fā)展的杰出人才。
關鍵詞:錢學森之問;物理教育;創(chuàng)新教育
錢學森關于中國大學為什么培養(yǎng)不出杰出人才的問題,讓中國人陷入了深思??偫碓诤痛髮W生交流時說:“錢學森之問對我們是個很大的刺痛,也是很大的鞭策。錢學森先生對我講過兩點意見,我覺得對同學們會有用,一是要讓學生去想去做那些前人沒有想過和做過的事情,沒有創(chuàng)新,就不會成為杰出人才;二是學文科的要懂一些理工知識,學理工的要學一點文史知識?!睖乜偫硖岢隽伺囵B(yǎng)杰出人才的兩條對策:一是創(chuàng)新能力培養(yǎng),二是學科交叉綜合。點出了中國難出杰出人才的癥結所在:學生自主創(chuàng)新能力普遍較弱;二是學科單一簡單重復。
其實一味指責大學教育也不公平,為大學輸送人才的高中教育是不是也有責任呢?初中生一進入高中立馬分文理科,文科生不知道萬有引力,理科生連非洲大陸在哪里都不知道。應試教育又培養(yǎng)了多少書呆子毀了多少人才?
那么高中物理教育應該怎么教會學生進行創(chuàng)新呢?我認為我們在教學中要注意一下幾點:
一、發(fā)展學生的獨立思考和獨立判斷的能力
愛因斯坦說:“發(fā)展獨立思考和獨立判斷一般能力,應始終放在首位。這就啟迪我們在教學中應該把發(fā)展獨立思考和獨立判斷一般能力應始終放在首位。學起于思,思起于疑。教師應以“趣”、“疑”、“難”、“思”的角度去設計課程.為學生創(chuàng)造生動直觀的學習情境,才能發(fā)展獨立思考和獨立判斷一般能力。營造一個寬松的教學氛圍,也就是創(chuàng)造一個自然、和諧、平等的教學環(huán)境。在這個環(huán)境里不是老師講學生聽的單向交流,而是允許學生打斷老師的講話,允許學生對老師的講話、觀點提出異議,允許師生之間、學生之間的多向合作與交流。在這個氛圍中,學生就能勇于發(fā)現(xiàn)問題,敢于提出問題,獨立思考,獨立判斷,不唯權威是從。
二、重視基本知識基本技能的訓練,培養(yǎng)創(chuàng)新精神與能力
物理是以實驗以基本的一門科學,在教學中對基本物理量測量、基本技能訓練和基本測量方法與誤差分析要認真組織教學,在這過程中培養(yǎng)基本的實驗技能.如調零、水平、鉛直、練習基本光路調整、基本電路連接;掌握基本的實驗方法.如比較法、延伸法、放大法等;熟悉實驗數(shù)據(jù)的處理方法,如列表法、作圖法、逐差法等。這是教學的初始環(huán)節(jié),對培養(yǎng)學生良好的學習習慣和科學素質.是非常重要的。在物理教學中,設計實驗、得出數(shù)據(jù)、分析比較最后得出結論,這是教學中常用的方法。在課堂中,有些物理問題利用傳統(tǒng)的實驗來演示,效果不太明顯,有的根本就無法做到,這樣極不利于激發(fā)學生的靈感,那么可以采用多媒體,以動畫的形式生動地出現(xiàn)在學生面前。
三、突出學生的主體性,讓學生學會學習
過去在教學中常常是以教師為中心,在某些程度上抑制了學生的主動學習精神。久而久之.會使學生養(yǎng)成待教師給知識而不是通過學習主動獲取知識。這種讓學生被動學習的教學模式已不適應未來社會的發(fā)展要求.必須建立起以學生為主體,以教師為主導的教學模式,讓學生學會學習.成為學習的主人。課堂教學效率與質量的體現(xiàn),不在于老師教多少,而在于學生學到多少,取決于他們對課堂教學參與的熱情和主動性,在于他們積極思維的程度。人天生具有好奇心或求知欲,有先天的學習潛能、個人積極主動、認真負責地參與或投入學習,才會取得良好的效果。因此,每節(jié)課都應給學生創(chuàng)設積極思維的條件和途徑,交給學生學習的主動權和發(fā)言權,提出運用舊知識不能直接解決的新問題,按認識規(guī)律,讓學生通過感知、聯(lián)想、討論、探索的過程,幫助他們解惑釋疑,獲得知識,發(fā)展能力;同時善于引導學生運用分析、綜合、比較、抽象、概括、演繹、推理、判斷等方法,對每一章節(jié)知識進行歸納小結,使所學知識規(guī)律化、條理化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化,納入知識結構的體系。
四、傳授物理知識,加進文科知識
物理教學要注重培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),還注重培養(yǎng)學生的人文素養(yǎng)。以往的物理教學注重科學知識的傳授,很少涉及傳授人文知識。然而,知識的本性是人文化的,教學不僅是傳授科學知識和專業(yè)技能,更重要的是讓學生把科學、社會、人類、人生等作為整體去思考,樹立科學的人文價值觀。學生正處在人生觀、世界觀、價值觀的形成和確立階段,因此,我們不僅要讓學生學習科學知識還要讓學生領略蘊涵其中的科學美,提高學生的學習興趣,如在教授相對論是愛因斯坦的生平以及他對物理學界所做的巨大貢獻來講解狹義相對論知識,讓學生了解科學家們嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、不畏艱難的探索精神、不計較名利獻身科學事業(yè)的高貴品質,還介紹了他后半生一直致力于的 “統(tǒng)一場論”的研究。愛因斯坦的一生是追求美的一生,激勵學生在學習科學知識的同時,還像愛因斯坦一樣領略蘊涵其中的科學美,注重培養(yǎng)自己的科學素養(yǎng),為以后自己的學習能力的提升做好鋪墊。
1. 初、高中教材的變化
初中教材難度小,趣味性濃,物理現(xiàn)象一般都是從實驗或生產(chǎn)、生活中來,大多是“看得見,摸得著”的。學習過程中學生的思維活動,大多屬于生動的自然現(xiàn)象和直觀實驗為數(shù)據(jù)的淺顯形象思維,較少要求應用物理概念和原理進行深層次的邏輯思維和抽象思維;初中物理主要通過習題的重復訓練來加深學生對一些簡單自然現(xiàn)象的認識和物理規(guī)律的掌握,且要求學生以解說物理現(xiàn)象為主,要求學生進行深入思維活動的習題較少。高中物理所研究的物理現(xiàn)象和過程都比較復雜,并且與日常生活的聯(lián)系不是很緊密;分析物理問題時要從多方面、多層次來探究分析,建立物理模型,從而解決問題;高中物理要求抽象思維多于形象思維,動態(tài)思維多于靜態(tài)思維,需要學生掌握歸納推理、類比分析和演澤推理等多種物理思想認識方法,著重培養(yǎng)分析研究問題、解決問題的能力。
初中教材強調直觀性,重感性認知;而在高中,學生面臨著使用大量的抽象物理模型問題,如質點、輕繩、光滑面、分子模型、理想氣體、絕緣材料、點電荷、電場線、磁感線、等勢面模型等。初中針對的是一些要學習的“認知”,而高中針對的是很多學習知識的“工具”。
初中矢量的問題只限于知道和了解層次。進入高中,矢量的問題就成了物理內容的一個體系問題,要分析、要運算。例如,合力問題,合功問題,可先求力的矢量和再求合功,也可先求各個力的分功再代數(shù)和求合功;以至于力、速度、位移、加速度、動量、沖量等都用到矢量,矢量已成為高中物理知識中的一大專題。
2. 幫助學生克服學習物理的心理障礙
在初中,物理成績優(yōu)秀的學生在高一學習中遇到了困難,得不到教師的及時鼓勵和幫助,甚至受到不公正的批評,便開始對物理學科產(chǎn)生反感(尤其是女生),產(chǎn)生自卑感和畏難情緒。經(jīng)調查發(fā)現(xiàn),學生在進入高中文理分科之間,認為“物理難學”的學生占60%以上。針對這種情況,教師要熱愛學生,親近學生,給學生尤其是物理成績不理想的學生創(chuàng)設成功的機會,力求讓學生在高中銜接期不斷嘗試“成功”的樂趣,這樣既促使學生產(chǎn)生進步滿足的愿望,又樹立起學好物理的信心,同時又融洽了師生關系,為建立良好的物理教學環(huán)境鋪平了道路。
3. 教學中降低學生的思維臺階,注意學生新舊知識的銜接
高中教師應了解學生在初中已掌握了哪些知識,并認真分析學生已有的知識,把高中教材研究的問題與初中教材研究的問題在文字表述、研究方法、思維特點等方面進行對比,明確新舊知識之間的聯(lián)系與差異。選擇恰當?shù)慕虒W方法,使學生順利地利用舊知識來同化新知識,這樣就降低了高中物理學習臺階。例如,在學習“力的合成”時,應先復習初中學過的“在同一直線上的力的合成”的知識,再提出“合力、分力”的概念,進而提出“互成角度的力的合成”,從而引出“力的平行四邊形定則”。由知之較少到知之較多,由此及彼、由表及里,由淺入深、循序淅進,這是我們課堂教學中應堅持的原則。
4. 加強物理實驗教學,激發(fā)學生學習物理的興趣
濃厚的興趣將是學生刻苦鉆研、勇于攻關的強大動力。一旦對學習發(fā)生興趣,就會充分發(fā)揮自己的積極性和主動性。因此,如何激發(fā)學生學習物理的興趣,是提高教學質量的關鍵。
做好物理實驗。物理學是一門實驗科學,在物理教學中教師盡量多安排些實驗,并注意提高實驗效果。一個完整的實驗,包括提出問題、設計操作、數(shù)據(jù)分析和理論解釋四個階段。在整個過程中蘊含著豐富的物理學習方法,如比較、分類、分析、綜合、推理、歸納、演繹等。教學中要注重把教材上的演示實驗變?yōu)閷W生的探索實驗,引導學生通過親身實踐去領會科學家研究問題的物理方法,并轉化為自己的思維和行為方式,培養(yǎng)學生用物理方法主動探求新知識、研究新問題的習慣和能力。例如,在新教材中“探究彈性勢能的表達式”時,可以讓學生通過探究方法去解決“彈性勢能的表達式”的導出問題,在整個過程中,讓學生真正體會探究式學習的全過程,即提出問題、猜想、設計和進行實驗、數(shù)據(jù)處理、分析和推理的過程。當我們最終得出彈性勢能的表達式后,學生才真實地感受到探究式學習既坎坷又有趣,這為學生在今后的學習中對其他物理規(guī)律的探究打下良好的基礎。
教師應針對演示、分組、課外實驗及考核進行教、練、用、考四種方式進行物理學法的教育:演示實驗中教師應從方法上給予啟發(fā)、引導、示范;分組實驗中學生學習觀察實驗、數(shù)據(jù)處理、誤差分析的方法;課外實驗中讓學生運用物理方法解決實際問題、探索和創(chuàng)造;實驗考核中則從知識、能力、思維和表達等方面考查學生應用物理學方法的水平。
5. 加強物理概念和規(guī)律講解,逐步滲透物理思想方法
首先,要講清講透概念和規(guī)律。物理概念、規(guī)律是方法的載體,脫離了概念、規(guī)律,物理方法教育就成了空中樓閣。物理概念是從大量同類物理現(xiàn)象和物理過程中抽象出來的,是客觀事物的共同性質和本質特征,是構成物理理論的細胞。物理概念的形成過程就是應用物理科學方法思維的過程,因此,教師在概念教學中要按照學生的認知規(guī)律教會學生形成概念的物理學方法。在概念教學中,教會學生形成概念的一般方法,即從提出問題到經(jīng)過觀察、實驗(直接感官)、分析、比較(抽象思維),最后演繹出概念。
教師在教學中應充分利用和挖掘教材中物理方法的教育因素,抓住概念、規(guī)律與方法的結合點,以具體教學內容為依托,采用不同教學方法和手段,適時點拔,通過概念的形成、規(guī)律的得出、模型的建立、知識的運用等,讓學生在獲取知識的同時掌握不同的物理方法。