时间:2023-05-05 09:14:15
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇物理教师论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

数学的框架往往揭示出物理问题的实质。推导理想气体绝热过程的泊松方程就是一个很好的例证。笔者首先用等温、等容等过程启发、引导。对服从状态方程PV=nRT的理想气体,一般情况下有两个独立参量,增加一个条件(例如等温),剩一个,方程变成PV=c等形式。绝热过程条件为dQ=0,也应该只剩一个独立参量。与等温、等压、等容过程的不同之处在于P、V、T三者中任何一个都可以作为独立参量,方程也就可以写成f(P.V)=0等形式。如何由状态方程和条件dQ=dE+PdV=0来推导呢?首先有dE=NCVdT,得到三个参量的方程组。
PV=nRT(1)
NCVdT+PdV=0
如何消去T,得到PV之间的关系?思维活跃的学生很快会提出先对式(1)微分,取得形式一致后消去T,再积分便是所求。稍差一点的学生一经启发也不难明白。此后,式(1)的微分,以及消元、积分均由学生在课堂上自己阅读完成,笔者只需在最后总结时对积分常数略加说明。由于抽象的数学框架使学生抓住了事情的实质,提高了他们看问题的高度,因此教学过程不仅顺利,而且学生能触类旁通,有的学生甚至感到了“轻松愉快”,是种享受。
理想化的方法是科学抽象的一种形式。理想气体模型是普遍物理课中的典型实例。实际中的气体,温度较高、分子密度较小时,与分子间的平均距离相比,分子的体积很小;与碰撞相比,分子间的相互作用很校于是科学家在思维中进行极限转化,将次要因素,即分子大小和相互作用完全忽略不计,抽象出服从PV=nRT的理想气体模型。思维中的极限转化使次要因素由有到无,事情发生质的变化,这种简化问题的理想模型和理想实验在物理学中彼彼皆是。通过理想气体模型强调这一转化,此后出现的其他模型(如准静态过程),学生都觉得易于理解。
1.缺乏对教材细致地分析教学不可缺失教材,很多教师对“教科书”的认识不到位,仅仅关注中考要考查的知识,思考如何应试,缺乏对“教科书”系统地分析,错误地将“分析教材”与“阅读教材”等同.笔者认为,分析教材必须从教学内容和目标出发,认真分析教材中各个章节的知识点分布情况,教材如何呈现这些知识点,这些知识点的价值是否与最新的技术相联系,是否适合当前学生的发展需求,是否有更好的材料或操作作为教材的补充,学生学习这部分内容时是否需要补充新的知识等等.
2.教师对学生的分析不到位学生是教学的主体,应该是我们反思的重点、教材处理的中心,有效的教学必须考虑并落实学生的需要,必须以学生为中心.(1)以学生为中心,包含两层意思,一以学生的学习为中心,二以学生的发展为中心.(2)以学生为中心,需要对学生的学情进行认真分析,尊重知识的类别和学生的学习特点.事实上,初中物理老师通常不是班主任,一个人要教2~3个班,对学生的了解难以做到充分,在没有充分了解学生的前提下实施教学,教学策略自然难以做到适应不同学生的需要.另一方面,每个学生都有不同的基础,因此对于同一个教学内容,为了满足所有学生学习的需要,学习策略和情境设置上必须多样化,尽可能多地给每个学生都有尝试机会,切实提升学生的学习效果.当前的教学环境不佳,即使采用活动单导学,也需要反思学生学习的收获,而实际上,当前教师难从教学内容和教学策略的多元化角度开发教学的资源.笔者认为分析学生不能仅仅看学生的学习成绩,必须将教材内容与学生的学习需要有机结合,真正实现“以学论教”、“以学定教”的目标.
二、促进初中物理教学效果提升的策略
1.抓预学良好的课前预习,能提高学生的课堂效率.活动单在课前预习中发挥着不可忽视的作用,学生完成活动单的同时,也就从整体上了解了相关的教学知识,教学的重点、难点等;新课之前事先进行课前预习成果的提问反馈,也会督促学生进行预习.
2.抓课堂活动高效的课堂教学,能提升学生的学习能力.初中物理课堂的教学,总存在许多的困惑与疑问,学生在物理课堂上总是疑问重重,如何使初中物理课堂变得和谐轻松愉快?除了我们的课堂教学流程的设计要环环相扣,更重要的是要尽量多的发挥学生的主体作用,努力实践学生在活动中自主学习,课堂上尽量让学生自主分析问题.例如,习题课教学,应自主提炼题干中的已知条件及隐含信息,即找到解题的关键点,学生能自主分析并解决的问题.对已知条件及隐藏信息,教师要尽量放手给学生自我作答,尽量设计一些学生能够自主学习研究能得出结论的问题,让学生找到成就感,让学生努力地做到乐学,易学,从而实现高效性课堂教学,提升学生的学习能力.
3.网络化构建知识结构学习不是一蹴而就的过程,帮助学生构建知识网络能强化学生的科学记忆,教师要尽量在知识总结阶段让学生自主总结所学的知识,从而建构知识网络,强化学生的科学记忆.教师要尽量做到网络化、结构化的教学,进而使知识系统、全面、完善.
值得一提的是“射击猴子”问题,这在中国的中学物理课本上也有:树上吊着一只猴子,有一管猎枪的枪口直接对准猴子,猎枪开火的一瞬间,猴子从树上掉下,问枪弹能否击中猴子。我国的有关报刊曾专门对此问题进行过讨论,稿件几乎全是从理论和计算方面来证明或是讨论的。而在美国,笔者先后四次看到不同的美国教师用实验回答这个问题。最精密的实验是加州洛杉矶大学(UCLA)的霍夫曼博士设计的用激光瞄准远距离射击,在猴子快要落地时命中的演示实验。最简单的实验是上面提到的罗伯特先生设计的实验:他用一根3米长的塑料管做为猎枪,用木头削制子弹,猴子用电磁铁吊在空中,电磁铁开关用一导线连至塑料管口。他从管子另一头瞄准猴子,用嘴使劲一吹,子弹飞出管口,断开电源,猴子落下,飞出的子弹恰好击中下落的猴子。如此简单的实验,就能得到良好效果。这一“射猴”例子生动地说明了美国中学物理教师对实验的重视程度。
美国教师认识到,实验教学比起直接讲述来,确实要花费更多的时间和精力,而且在得到结论方面常常反不如直接讲述来的简洁而明确。但物理科学是一门实验科学,学生从物理实验中所获得的感性认识,探索能力和动手技巧等,不是直接讲述所能给予的,而且物理实验在增加物理教学的趣味性方面,也有它不可替代的作用。所以,虽然在美国中学物理教材中一般并没有列举需要作什么样的物理实验,教学大纲上也没有规定这部分内容[1],但美国中学物理教师普遍很重视实验,这已成为一种风气和共识。
二、关于物理实验的规范性及多样性
在我国比较正规的中学中,学生分组实验的规范性及实验条件的优越,显然是大部分美国中学所不及的。笔者曾看过他们的一份实验讲义,上面列举了七,八个实验,内容涉及力学,电磁学,声学,热学等多项内容,在实验的规范性及与教学内容的紧密配合方面,显然不如我们的学生分组实验。曾到中国中学访问过的美国教师对中国中学中实验设备的齐全、实验经费的充足感到十分羡慕。他们说:“中国的中学是很富裕的。”所以美国学生动手做实验的条件反而不及我国学生优越。我们应该重视我们在这一方面的长处,加强管理,提高仪器设备的利用率,充分挖掘实验仪器在培养学生能力方面的潜力。
但从另一方面说,仪器的缺乏也激发了美国中学师生在实验方面的创造性。如上所述,美国中学物理教师自制了大批的教具和实验器材,此外他们还领导学生搞各种各样的课外实验活动。例如,有一所学校的老师领着一个学生实验小组利用仪器接收从人造卫星上发来的信号,并以此验证相对论的理论。笔者曾参加洛杉矶1992年中学生发明竞赛的评判工作。他们中学生制作的各种各样的参赛展品摆满了一个体育馆的偌大一周圈门廊,充分显示了他们中学生课外实验活动的丰富多彩。笔者在美国参加过多次学术会议,其中教师以及学生演示他们设计制作的各种实验常常是会议的一项重要内容。
前两年,计算机在美国中学物理实验教学中已开始使用,但还不是那么普遍。在笔者访问过的八所美国中学中,有一所中学的物理教室中摆满了一周遭黑白屏幕的计算机,学生们正在上有关的课程。他们的课本就叫做“计算机模拟物理实验”[2],目录如下:
实验一统计规律
1.随机事件的分布2.分布的平均值和标准误差
实验二抛体运动
1.平抛2.斜抛3.猎人和猴子。
实验三非匀加速运动
1.空气阻尼2.谐振动3.非谐振动
实验四行星运动
1.环绕一个恒星运动2.环绕两个恒星运动
实验五波动
1.正弦波2.波的迭加3.驻波。
实验六电场
1.两个点电荷2.三个点电荷3.未知电荷。
与教材相适应有配套的软盘。学生当时正在津津有味地做着“猎人射击猴子”的模拟实验。由目录可知,这一教材是综合性的,并不直接配合某一部分物理教学内容,但部分弥补了他们学生分组实验内容的不足,同时也能使学生获得操作计算机的基本技能。此外,有些计算机模拟的物理实验也是用实物实验很难实现的,例如“行星运动”。所以,预计计算机模拟物理实验以后会有大的发展。
二、职业高中物理教学中出现的问题
1.匮乏自主性目前大多数职业高中物理教师在实践教学过程中,还是坚持传统的教学模式,这样做的结果不仅会打消学生学习的积极性,同时让学生自身没有想主动参与教学课堂的兴趣.学生在物理教学课堂上,通常都是被动的接受知识,自身基本上没有对问题进行独立的思考,其在物理学习过程中也匮乏主观能动性.
2.缺少独立的学习环境在经过对学生及教师的访问调查过程中发现,很多职业高中物理教师在实际的教学过程中,很少让学生成为课堂的核心,让学生在教学课堂中处于主体地位.一般情况下,都是老师在课堂唱主角,学生当观众,学生没有充足的时间进行自主练习,学生无法按照自身的兴趣爱好对物理问题进行详细的分析.
3缺乏实验教学在物理教学过程中,通常都把实验纳入到理论学习过程中,通过实验的成效和结果,以期能够更好地加深学生对于知识的掌握程度.同时让学生亲自参与到实验中,提升学生物理学习能力和实践教学动手能力.但是事实是绝大多数的教师都是以讲解理论知识为主,并没有演示一些相关的实验来更加生动地体现理论知识,这就在很大程度上削弱了学生的实践教学能力.
三、“以学定教”在职业高中物理教学的应用
1.从学生自身的兴趣入手在职业高中物理教学过程中,其中最关键的在于学生的兴趣爱好.要想提升学生的物理学习能力,首先就必须从学生自身的兴趣入手,选择不同的教学方法,同时从物理课程的属性出发,选择一些有趣味性实验方法来激发学生的学习热情.在传统的物理教学过程中,教师对着教材照本宣科的念,学生被动地接受理论知识,尽管学生对于理论知识有了一定的了解,但是由于自身匮乏实践教学,无法深入地理解其内涵,在一定程度上削弱了学生的实践教学综合能力.譬如教师在讲到自由落体运动时,教师可以首先将自由落体运动的基本原理向学生进行简单的介绍,之后教师可以在空旷的教学楼中进行试验,将两个重量不一的球体同时向下做自由落体运动,观察两个球体落地的时间.学生对于试验的结果产生了浓厚的兴趣和疑问,于是老师就学生提出的疑问进行一一解答,这样就可以加深学生对于所学知识的掌握程度.
2.从学生实际能力入手在职业高中物理教学过程中,因为大多数学生对于物理知识的掌握能力都是不一样的,其实际能力也是各有千秋.所以在制定和安排教学计划中,必须充分考虑学生的实际情况,制定科学合理的教学目标和方法,对不同的学生进行针对性的学习,以期能够促进学生物理水平的提升.譬如教师在讲解万有引力定律时,教师可以事先设计一个每个学生都能够完成的研究问题,譬如分析万有引力定律在实际生活中的具体表现.然后老师可以设计一个稍微难一点的问题,让物理基础好一点的学生进行自主完成,物理基础偏弱的学生在前者的协助下共同完成,如果其中出现什么疑问,老师可以随时给出回答.最后是老师设计出一个困难度更大的问题,对于一些物理基础偏弱的学生来说,可以进行分析不需要完成,但是基础偏好的学生必须进行独立完成.其中老师可以协助和指导学生共同完成对问题的研究.这样不仅可以提升基础偏弱学生的综合能力,同时还可以让基础稳固的学生取得更深层次的发展.
3.从学生的自身需求入手众所周知,大多数教师在备课过程中都是按照教材的具体内容来进行安排,所以基本上没有满足学生的实际需求,无法激发学生的学习积极性.因此在职业高中物理教学过程中,老师在备课阶段要充分考虑到学生的基本需求,例如在学习摩擦力时,尽管很多学生在初中就已经学过这方面的内容,但是大多数学生实际上并没有充分掌握实质的内容.因此老师在实际教学课堂中,不但要对实验进行演示,同时还应该额外准备一些实例,让学生能够真正地理解其中的重点和难点.另外在选择实例中,必须从学生的实际需求出发,这样才能够强化教学的效果和作用.同样也可以采取一些互动的方式,让学生亲自参与到课堂的教学过程中,使学生能够加深对所学知识的印象.
新课程改革对教师素质提出了新的要求,赋予了教师更多的课程自,这是对教师专业化水平的挑战。课程能力在物理教师专业化发展过程中具有重要作用,它是体现教师教学质量、满足新课程改革需求、促进教师个性发展和提高教师整体素质的重要能力。物理教师课程能力的现状如何,存在哪些问题,应如何进行改进,本文就此进行探讨。
一、课程能力的内涵
从词义上理解,能力是指“顺利完成某种活动所需的个性心理特征”,它是以人的一定的生理和心理素质为基础的。能力包括一般能力和特殊能力。一般能力适于多种活动要求,如各种认识和实践活动;特殊能力适于某种专业活动要求。物理教师课程能力从根本上说,是教师个体在物理课程活动中逐渐形成、发展并体现出来的,直接影响物理课程活动及其成效的个性心理特征与生理特征的总和。
顺利完成任何活动都需要构成能力的诸要素相互协调配合,形成合理的能力结构,从而发挥更大的作用。物理教师的课程能力亦不例外,它也具有自身的一个能力结构,这里尝试将物理教师的课程能力结构细化为学科特质、能力类型、能力层次与时间维度。
1.学科特质
中小学的课程设置多采用学科分类,物理就是其中的一门学科课程。课程能力结构中的学科特质,是指因学科不同导致教师课程能力的差异性。一方面,物理学不仅以其概念、规律和事实的知识揭示了自然界基本运动形式的诸多真理,还以在建立这种知识体系的过程中所凝结和升华提炼出的科学思想方法来推动科学的持续进步。与此同时,它的成就对人类活动的一切领域都具有重大影响,尤其是它的每一次重大变革和发展,都是人类思想、观念的变更和进步的伟大阶梯。也就是说,物理科学本身就是科学知识、科学过程和科学文化的和谐统一。但是,物理学并不等于学校内的物理课程,这就需要教师进行改造,结合学生的认知特点,遵循教育的规律,将物理科学的灵魂,即知识、过程和文化统一改造为一门物理课程,而并不是简单地将科学过程、文化“异化”为另一种“知识”灌输给学生。物理课程的有效实施,需要教师具备与物理课程相适应的一些课程能力,以便教师将时代规划的理想课程真正转化为学生经验到的课程。另一方面,时代的发展对中学物理教育提出了课程改革的必然要求,新物理课程在课程目标、课程结构、内容标准、课程实施、评价方式等方面均体现了现代物理教育的理念。物理新课程以全面提高学生的科学素养为最高宗旨和核心理念,突破和超越了学科本位的观念,真正把学生作为学习的主人。物理是一门以实验为基础的自然科学,它的建立与发展,离不开实验的支持与帮助。因此,就要求物理学科的教师在课程实施过程中,具备出色的演示实验和指导学生实验的能力。同时,课程实施过程中,要充分激发学生思维,尊重和满足不同学生的需要,运用多种教学方式、方法和手段,创造快乐气氛,以学习方式的改变为突破口,培养学生的创新精神和实践能力,引导学生积极主动地探究、合作学习,具备终身学习的意识与能力。
2.能力类型
物理教师的课程能力类型主要包括课程理解能力、决策能力、设计能力、转换能力、实施能力、协作能力、评价能力、研究能力和反思能力等。各能力类型之间不是绝对分离、完全对立的,而是交叉融合、相互影响的。只有各种能力类型都得到重视、培养和发展,物理教师课程能力才能发挥出更大的作用。
3.能力层次与时间维度
能力层次与时间维度有着一定的相关性。能力层次体现了物理教师课程能力发展的阶段性,时间维度标明了物理教师课程能力发展的可持续性。目前,可持续发展是我们倡导的一种理论,无论是生活实践、科学技术抑或是学生培养均提倡遵循“可持续”发展的理念。从物理教师自身的成长、发展来看,教师的课程能力也体现出了动态的、可持续的发展阶段和变化过程。在具体的物理课程实践活动中,随着教师任教时间的增长,物理知识占有量、教学经验的积累,以及沟通、交流、协作等能力的增强,教师的课程能力也会逐级发展提高。我们将物理教师的课程能力划分为适应、重塑和创生三个层次。
二、物理教师课程能力现状分析
1.教师对课程能力的理解程度
研究发现,一些教师不知道“课程能力”这个词,多数教师不能很好地理解“课程能力”,会用“教学能力”“教师素质”“素养”“综合能力”等词语替换“课程能力”。
2.教师对课程的开发能力
基础教育新课程改革所倡导的理念、制定的课程培养目标是与时俱进的,体现了“以人为本”的思想,在课程活动中,我们应力行之。然而,某些教师“不太清楚”课程理念,有的教师认为目前的教学活动“基本不能”实现《物理课程标准》所规定的目标;多数教师认为自己在教学活动中,将各种教育文件进行深加工以便应用于教学活动的能力比较差;虽然大部分教师认为有必要对教材进行适当改编,但却有半数之多的教师认为这方面的能力欠缺,可见教师课程开发能力之不足。
3.教师对课程的实施情况
物理是一门以实验为基础的自然科学,实验教学是物理课程的一个学科特色。新课程改革提倡采用科学探究的方式教学,强调对学生动手实验能力的培养。因此,在科学探究、实验教学的过程中,均需要物理教师具有很强的监控、引导、动手实验等课程实施能力。但一线教师的教学现状不容乐观,一些教师不能有效地开展STS教学和科学探究教学。
4.教师对课程的评价与反思能力
课程评价与反思是对课程实施的过程、质量和水平所作出的价值判断,对课程实施和教学操作具有重要的导向和监控作用。物理教师课程评价能力的高低,直接影响课程功能的转向和落实。目前,多数教师认为有必要对所教课程进行评价、质疑、建议和修正,但还有部分教师不具备良好的课程评价与反思能力。
三、物理教师课程能力现状归因
1.自身因素
物理教师对课程能力认识的清晰程度、自身对提升课程能力的动机水平,以及物理教师的心智品质,都是影响教师课程能力的形成与发展的重要因素。研究发现,教师的课程决策能力与选择能力不足。新课程实施过程中,教师习惯于过去的教材和教学方式,把教科书看成最权威的东西,对教材内容的取舍感觉难度很大,多数教师都在尽心尽力地“教教材”,而并不是“用教材教”。这需要教师对教材有更深刻的理解和把握,这样才能明确哪部分重要,哪部分次要。
2.考试制度
受“应试教育”传统观念的影响,目前我国中小学教师有许多是在“应试教育”的旧体制和传统的师范教育模式下培养出来的,在长期的教学实践中,以中考、高考为指挥棒,已经习惯于讲授式教学、搞题海战术,物理教师几乎变成了能力欠缺的“知识传授型”教师。考试制度制约了新课程实施、教师课程能力发展和学生综合素质的提高。为了适应素质教育的要求,更好地实施新课程改革,亟待调整目前的考试、教师评价制度。
3.学校文化
物理教师课程能力的形成与发展,不仅缘自外力推动和自身反思,那种寓于文化之中的、由良好的文化氛围所产生的隐性知识,更能够潜移默化地影响教师的专业发展。近些年,教育理论界对“学校文化”的关注逐渐增多,包括校园文化和环境的营造及建设,教师之间良性的、团结合作的组织文化的构建,等等。其研究初衷可能是为了更好地促进学生的个体性和主体性的发挥,更好地促进学生的全面发展。殊不知,学校作为教师专业化发展的基地,是教师提升个人能力的主要场所,由于文化对个人和社会影响的潜在性和重要性,营造一种团结合作的教师文化、宽松民主的学校文化,对教师课程能力的形成与发展同样是至关重要的。
4.教育体制
教育管理部门往往只是把已定的教学材料提供给教师,没有留给教师一定的空间去思考和讨论,即使在形式上倡导发展教师课程能力,实际中也并没有在政策和条件上引导教师发展课程能力。在这样的教育体制下,教师的主体性和自主性不受重视,教师的课程能力也就很难得到发展。同时,学校和上级教育行政部门对教师的评价制度与方法也存在问题,许多地方和学校往往通过定期与不定期统考、课程进度的检查和抽查等,完全控制了教师的课程研究与实施,把学生的考试成绩作为评价教师课程能力的唯一依据,教师成为课程的“附庸”,不利于教师形成和发展自身的课程能力。
5.社会氛围
在传统以升学为导向、以知识传授为目标的教育模式下,无论是教师、学生还是家长,多数人注重的都是中考、高考的成绩,以分数高低评价一个教师、一所学校。在这样一种社会氛围影响下,一些教师更多的是考虑经济效益和个人实惠,这种教育的经济主义倾向扭曲了教育的本质与价值,教师没有时间也没有心思去发展和提升自己的课程能力。
6.教师培训
目前大部分教师对“教师课程能力”方面的培训不满意。可见,新课程虽然在如火如荼地实施,对骨干教师的培训也在紧锣密鼓地进行,但实际上对教师进行的培训收效却不大,教师的培训还存在一些问题,有待进一步研究。
四、物理教师课程能力的培养策略
1.转变教师观念一培养教师课程能力的思想基础
新课程改革是一场教育理念革命,要求教师“为素质而教”。在教学过程中应摆正教师与学生之间的关系,树立“为人的可持续发展而教”的教育观念,完成从传统的知识传播者到学生发展的促进者这一角色转变。在“以学生发展为本”的全新观念下,教师的职责不再是单一的,而应是综合的、多元化的。只有教师转变自己的观念,对提高自己的课程能力有主观上的愿望和要求,才能更有利于物理教师课程能力的培养与发展。
2.提供政策支持——培养教师课程能力的制度保证
物理教师课程能力的培养与提高,需要教育行政部门的大力支持,及时出台一些政策,如促进学习方式和教育方式的进一步改革;对教师评价与考试制度的改革应加大推进力度;切实减轻教师的教学压力;各级教育行政部门要全力推进义务教育的均衡化,积极扩大优质高中教育资源,从源头上淡化择校和竞争;加大薄弱学校改革力度,努力缩小学校之间的差距,不断扩大优质教育资源,等等。
3.改革教师教育体制——培养教师课程能力的关键环节
首先,调整师范生的课程结构和培养模式,对在校师范生进行教育理论知识传授的同时,抓好他们在课程教学方面的能力培养,引领师范生参与课程和教学活动,锻炼他们的课程和教学能力;其次,加大对在职教师的培训和继续教育力度,教育行政部门有组织地举办各级各类培训班,开展方便有效的教师进修活动,及时更新在职教师的教育理论,提升他们的课程能力。:
4.构建良好校园文化——培养教师课程能力的重要环境
学校是教师生存发展的主要场所,在进行教师课程能力培养的过程中,学校管理者应冲破传统教育思想的影响,为教师提供适宜的教学环境,让教师在充满尊重、理解和信任的人文关怀中,心情舒畅地进行教学改革与研究,进行教学探索。创设出“对教师课程能力有较高需求”的良好学校文化氛围,比任何教师教育培训更能推进教师主动发展自身的课程能力。
5.开展校本研修活动——培养教师课程能力的动力源泉
三、创新教育的探索与实践:1、教学中培养学生创新精神。2、挖掘学科特点,培养创新能力。3、培养学生创新人格和协作精神
【关键词】创新探索实践
一、创新教育在新世纪教育中的重要意义
现代社会是知识经济社会,而知识经济的核心是创新。当今世界的科技竞争、综合国力竞争越来越表现为创新型人才的水平和数量的竞争。创新教育是当今世界许多国家教育改革的焦点和核心,中华民族要实现伟大复兴,要矗立于世界优秀民族之林,必须要有全民族整体素质、科学水平的提高。学校教育是培养民族创新精神、创新能力的主渠道。教师要明确创新教育思想、创新教育培养目标和实施方案,在教学过程中才能唤醒学生的创新意识,培养学生的创新精神,提高学生的创新能力,使他们想创新、敢创新、会创新。
二、中学生创新教育的内涵和内容
创新是民族的灵魂,创新是科学发展的动力,是技术革命的生命。中学生创新教育的内涵应是:通过创新教育使学生对已有的经验和知识进行分解与组合后,产生某种新的、独特的思想观点、思路设计、途径方法……的活动过程。
1、创新精神主要表现为创新意识和“质疑”精神。要千方百计培养学生形成推崇创新、追求创新的观点和意识。只有在强烈的创新意识的引导下,学生才可能产生强烈的创新动机,树立创新目标,充分发挥创新潜力,释放创新激情。创新的产品是独出心裁、前所未有的。因此创新是超越,而不是跟随。只有大胆向传统挑战,才可能创新。
2、培养创新能力,主要表现为课堂教学的创新思维能力和实验教学中的创造能力的培养。
创新思维的主要形式有:①联想思维。②直觉思维。③灵感思维。
物理实验是人类研究自然现象和规律的重要途径,也是人类发明创造的重要手段。物理实验教学,可以验证书本知识,然而更重要的是重温前人创造的思维的过程,从中受到启发,同时也培养学生的动手实践能力。
3、培养学生创新人格和协同合作的精神。健全的人格是个体顺利发展的内在因素,是个人创新能力得以发挥的支柱,主要包括爱国主义情感、献身科学的精神、勇于面对失败,百折不挠的意志,求实勤奋的治学态度和较强的自信心。
协同合作精神是新世纪对人材的基本要求。新技术革命,使人类在已经到来的21世纪相互影响,相互依存。重大的发明创造,需要众多人才共同去探索、开发、创造。因此我们必须培养学生的协同合作精神,以满足未来社会对人材的需求。
三、创新教育的探索与实践
1、教学中培养学生创新精神
创新精神包括:创新的意识、热情、进取心、自信心、创新的胆略;敢于质疑坚韧不拔的毅力等等。在教学中,我们一方面要培养学生推崇创新、追求创新的观念和意识,鼓励学生解放思想、独立思考;另一方面要根据不同的教学内容启发、培养学生敢于质疑、善于质疑的创新精神。
首先,教师的教学过程要具有创新意识,为学生树立创新的表率。无论教材提供的知识多么完整,由于各种原因总会留下缝隙,只要我们积极思考,善于“钻空子”,就会有所发现,有所创新。例如,在动量守恒的验证实验中,落点为什么会有较大的离散,原因应在碰撞的过程中被碰小球所处的支座与等大的入射小球轨道的末端不能严格在一直线上,两球不是对心正碰。要减小误差怎么办?教学过程要引导学生观察这一现象,分析其原因,再由学生提出减小误差的方案,选出最佳的方案表扬。只要事事处处做有心人,善于思考,就会设计出灵活多变的教学方案,培养学生的创新意识。
其次,教学活动要使学生保持旺盛的好奇心和求知欲,脑海中经常出现“为什么”三个字。“月亮为什么不会飞走?”“苹果熟了为什么会从树上掉到地面上”,牛顿对这些自然现象的观察,引发思考研究,得出了十六世纪自然科学最伟大的发现——万有引力定律。教师要在教学过程中,使学生养成多问“为什么”的习惯。例如:物理概念为什么要这样定义?物理规律如何来的?实验为什么要这样设计?做错习题时更要问为什么会错?知识联系实际的“为什么”是创新意识的升华。例如:为什么我们乘车时会看到远处的太阳向前走而近处的树木会向后走?雨后的天空为什么会出现彩虹?为什么彩虹呈圆弧形等等,坚持不懈地寻根问底就会激发创新意识。
然后,在教学中要培养学生的“质疑”精神。人的思维活动起始于问题,有疑问才会去思考。有疑问是学习新知识、产生新思想、发现新观点的起点,教师要营造一个宽松的教学环境,也就要创造一个和谐、平等的教学环境,使学生勇于发现问题,敢于提出问题,渴求解决问题,他们的创新意识就会得到培养和发挥。
①提倡学生向教师的教学过程、教学内容质疑。教师的知识结构和教育教学模式都在迅速地老化,只有不断地“充氧”才能赶上时代的步伐。教师在教学中的言行举止对学生有潜移默化的影响,教师若能实事求是地但陈不足,和学生一起研究问题,就能成为学生培养质疑精神的好榜样、好朋友,好老师。学生敢于质疑的精神非常宝贵,要鼓励和提倡。
②鼓励学生对教材质疑。高中学生对知识、现象、实验等有旺盛的求知欲,对新异的事物,特别感兴趣,他们对学习的知识爱提出一些疑问,例如:在滑动摩擦力的教学中,有学生提出教材上给出的动摩擦因数都小于1,有没有大于1的呢?在演示分子间有空隙的实验中,得到酒精与水混和总体积缩小的现象。有学生提出所有两种液体混和的体积都缩小吗?有增大的吗?在光电效应的教学中,有学生提出入射光的频率增大,光电子数目增加否?在透镜的教学中,有学生提出反射光是在人射光区域相消的,透射光应不变,为什么还会增强呢?等等。说明了学生存着强烈的质疑意识,孕育着可贵的创新精神。
③大力提倡学生争辩。通过争辩活动可以提高学生质疑的敏捷性、灵活性。量子力学中的测不准原理就是海森堡与爱因斯坦等人长期激烈的争论后,在海森堡的脑海骤然出现的。长期引导学生进行争辩、互相质疑无疑会大大增强学生质疑的意识,使学生在质疑辩论中,搞清原来模糊的概念,更重要的是培养学生会持质疑的态度上课,锻炼思维的准确性、开放性,也提高了流畅表达自己的观点的能力。
2、挖掘学科特点,培养创新能力
每个人都具有天生的创造力。对于每个正常人来说,创新能力只有大小之差,没有有无之别。科学家与普通人的差别,不在其大脑聪明与否,而是在其创造潜能能否得到培养与开发。物理课堂教学的重点是培养创新思维,实验教学的重点培养动手创造能力。
⑴、培养学生创新思维能力。创新思维是一种具有主动性、灵活性、求异性、独创性和灵感性的思维方式,它往往能突破习惯思维的束缚,在解决问题的过程中,其观点富有创意。心理学研究表明:中学生热情奔放,充满对新世界、新事物的好奇,不畏艰难,勇于探索,对他们进行创新思维的培养,具备心理发展基础和可能牲。
①在物理教学过程中,从知识的传授、解题的思维等,都要加强联想思维的培养。联想思维主要是指在大量的经验知识的基础上,在创造激情的推动下,通过形象类比联想,把记忆中能反映事物特征的那些映象加以选择、提炼,重新组合成新的映象的过程。威尔逊发明的、被卢瑟福称为“科学史上最新最精彩的仪器”——“云雾室”,是与他在苏格兰群山的最高峰尼维斯峰度过几个星期,对山间云雾缭绕的瑰丽的光学现象的观察、思考分不开的。例如在讲解分子势能、电势能时,应启发学生联想弹簧的弹性势能、重力势能与分子势能、电势能之间的共性,比较它们的异性,从而使“机械”势能——“分子”势能——“电”势能形成一条链。又如:学习玻尔原子能级时,引导学生把核外电子在不同轨道上绕氢核运转的情况与人运地球卫星在不同轨道上绕地球运转的情况类比联想,从而掌握电子绕行的动能、势能、速度、周期等变化规律。应用类比联想将知识系统化是创新思维的基础。
联想思维将抽象的问题形象化,把复杂的问题简单化。卢瑟福在α粒子散射实验的启发下,在数字计算和逻辑推理的基础上,以丰富的想象力提出原子的核式结构模型。卢瑟福的脑海里浮现出这样的图景,反弹回来的粒子如此稀少,而速率又几乎和射击时相等,这不像子弹打在茫茫草原上的核桃上又反弹回来一样吗?这是何等生动的想象力。在教学中培养想象力是联想思维训练的重要方法。如子弹以一定的速度射击固定的相同厚度的木板,其阻力恒定,恰好能射穿五块木板,求子弹穿过各木块的时间比。从匀减速运动来思考这问题较难,可想象成让恒定牵引力作用下汽车从静止开始作匀加速直线运动,在相等位移内的时间比,再将比值关系反向排列为所求。
②直觉思维不遵循一般逻辑规则,不局限于传统的思维模式。因而具有创造性、灵活快捷的特点。直觉思维作为一种心理现象,必有其自身规律,从本质上讲是一种认识的突变,其机理是许多知识因素与思维活动能量积累到一定程度时迅速结合形成认识上的飞跃。这种飞跃产生基础有两个方面,合理而清晰的知识结构,是形成思维的内在因素;娴熟的专项技能是产生直觉思维的外部条件。
直觉思维产生机理告诉我们,结合物理知识与技能教学,追寻思维活动的路径,创设情境,能有效地诱发直觉思维。物理教学中,学生有扎实知识基础,理解各部分知识关系,优化知识结构,使学生对所学内容融会贯通,才能起到居高临下,高瞻远瞩的作用。面临物理问题就能迅速作出取舍,产生直觉。精选习题,系统地培训解决物理问题的专项技能,如整体与隔离法、观察联想、类比法、假设法、等效法、图象法、数列、极限法等,建立合理模式,熟练各项技能,提高思维的快捷性、灵活性,有助于直觉思维能力的发现。在中学物理教学中,要引导学生动手搞小制作、小实验、小发明、写小论文和科幻文章,培养他们的理论联系实际的直觉思维能力和创新意识。例如:学生遥控汽车在一平板小车上“进、停、追”平板车就会退、停、进,演示人在船上行走满足动量守恒定律的现象模似,使抽象的思维直觉化。再如用“超级特技飞行”玩具代替小球在脱离轨道运动,演示圆周运动向心力与速度的关系。用悬挂旋转飞机验证一维圆锥摆运动等,这样既培养了学生的创造思维,又使更多的学生用直觉灵感思维来分析和感知物理现象和规律。
③灵感思维的养成是个逐步积淀的过程,对中学生灵感思维的培养,主要是培养设想、猜想思维能力。布鲁纳说过:“在自然科学和普通生活中,我们常常被迫根据不完善的知识去行动,我们不得不去猜想。”中曾根说:“没有大胆的猜想,就做不出伟大的发现”。物理学史上的大量事例都是揭示科学创新这一本质的历史,让学生了解科学家打破常规思路的科学创新过程,往往会在学生的记忆中留下深刻的印象,久久不会淡忘。这对提高学生的创新能力是非常有益的。
科学创新来自于创造性的猜想。因此我们在教学中应重视发掘教材中有效因素。变换常规的教学方法,放开束缚学生思路的枷锁,有意识地引导学生进行合理的猜想。例如:在学习牛顿第二定律时,可引导学生从一些日常生活中的现象提出猜想:物体获得的加速度的大小可能与那些因素有关?是什么关系?然后再进行实验定量研究来得出结论。在讲等温变化的玻意定律时,由学生初中的热现象和生活经验,先猜想一定质量气体,在温度不变的情况下,压强和体积可能是什么关系?再通过实验来验证。又如在“原子核的人工转变”α粒子轰击氮核的教学中,α粒子轰击氮核产生了新的粒子是质子。这一现象发生是α粒子将氮核中的质子打出来的,还是氮核获得α粒子后形成新的原子核,再衰变产生的呢?允许同学们提出猜想,再引导同学们观察分析布拉凯特云雾室拍摄的照片。由照片中得到的三条径迹的事实,论证你的猜想是否正确。教材中有很多知识涉及科学猜想的思维,教师要充分挖掘教材的潜力,培养学生灵感思维,提高创新能力。
⑵、在物理实验教学中培养学生的创新能力。在物理实验教学中,重视实验的创新与探索,设计问题的情境,显示知识获取的过程,实施“实验、启迪、引导”的教学模式,充分发挥物理实验在培养学生创新精神、探究能力、创造能力的特殊功效。
①、由学生自行设计小实验。例如:让学生自行设计不同物体与小木板之间的动摩擦因数的实验。同学们设计了不同的测定动摩擦擦因数的方案,有水平平面滑动,有斜面上滑动;有用橡皮筋伸长量比值法,也有弹簧秤读数法;有匀速平衡法,也有匀加速方法求解。又如:在自由落体运动的教学中,教师可让学生观察一些落体运动后,由学生分析这些运动的共同特征。提出“这些落体是否是重的落的快,轻的落的慢”,由学生设计简单的实验来说明。同学们议论纷纷地设计了很多的方案,最简单的是将质量差异较大的两石块从同一高度,同时释放。听落在桌上的声音是否有先后之差。再提出自由落体是什么性质的运动?你可以设计实验来验证吗?同学们积极思考,共同商量,设计出了用打点的方法来测;有用光电计时方法来测;有用闪光照相方法来测;最有创意而又简单的方法是“外报法”,物体从光滑斜面上加速下滑是匀变速运动,(这是已有的经验事实)增大角度物体的运动性质不变,只是加速度的值增大。当角度增大到90o时,就是自由落体运动,且只有重力作用,运动性质还应是匀变速直线运动。教学中使学生动脑,动手的实践中,感受“创新”成功的滋味,培养创新意识,提高创新能力。
②、学生的心灵深处都存在着使自己成为发现者、研究者、探索者的愿望,如果教师在教学过程中,重视把教学与学生的这种愿望相结合,注意为学生提供发现问题和运用知识的机会、创造解决问题的条件,学生的创新能力就会得到培养和发展,并能在研究过程中亲身体验到人类驾驭知识、改造现实的自豪感,这种内在的情感体验,会反过来激励学生再探索、再创新。例如:测电阻的实验中,给出学生足够的电学器材,让学生测小灯泡伏安特性曲线的实验,要求从零电压开始逐渐到额定电压为止。从器材的选择,电路的设计,测量记录到作出图象,分析图象的意义等都由学生自行设计。最后评比交流,使同学们相互学习,取长补短。再如单摆教学完成后,给出设计题目:提供一定容积的可乐瓶一只(瓶底有一小孔)、细线一根、米尺一把、小石子一块和盛水的桶一只。试估测水从此瓶底小孔连续流出的平均流量。较多的同学开始很茫然,因水的体积和水流时间都有连续性,通过同学们认真思考、观察,将已学的知识结合起来,多数同学能完成这个实验。从标签上读出水的体积。用细线与石子组成单摆测时间。这些实验与知识结合较好,又有较好的创意性,是培养学生创新能力的好方法。
③结合物理知识进行科技制作,如:电学知识学完后,布置学生作一个小型的风力发电机。可以用现成的发电机零件组装,也可用磁铁、线圈等制作发电机,自制风轮,让学生在制作过程中去探索怎样使轮转动得最快,怎样检测发电机的电流的大小等。最后在相同条件下对比发电量大小。再如:讲完全反射教学内容后,安排学生制作蜃景现象的模拟。同学们首先想解决的是有折射梯度的气层,经同学们的讨论研究,认为液体折射梯度容易实现,由不同液体接触面上的分子扩散来实现。学生在科技活动中,做了大量的小制作。如水位报答器,摇控航模,光控和声控继电电路等等。培养了学生的动手能力和解决问题的创新能力。
3、培养学生创新人格和协作精神
人们的价值观念正经历着从重视人的创造物的价值到重视人自身的价值的转变,面对人的品质评价已趋向于提倡人的创造型、开拓型的性格。因此,我们最终应把创新能力的培养落实到学生创新人格的塑造上,凡是有利于创新活动的个性品质,都是创新需要,称为创新个性,创新个性具有相当的完整性和持久性,对学生今后的发展将产生积极的和决定性的影响。
创新人格表现为:良好的思维品质、独立的个性特征。如质疑精神、创新意识;优良的意志品质;强烈的求知欲;不竭的进取精神。为塑造学生的创新人格,在教学中,应保护学生的好奇心,解除学生对错误的恐惧心理,鼓励独创性与多样性,鼓励幻想,鼓励向有创新精神的人学习和接触。
培养学生勇于面对失败的精神。在创造活动中,错误和失败远远多于成功。爱迪生发明电灯,瓦特发明蒸汽机,莱特兄弟把飞机送上天,都是建立在成千上万次失败的基础上的,事实证明,失败会使人聪明,“失败是成功之母”,在物理教学中要将科学家们可歌可泣的百折不挠的意志,献身科学的精神融合在知识传授中,增强学生的爱国主义精神、为人类的进步献身科学的责任心和勇于创新的顽强意志。
物理教师可利用灵活的形式,由学生组合成不同的物理兴趣小组,开展各种科技小制作、小发明、小论文等活动,举办物理知识竞赛,实验创新能手的评比等,办好科技板报、手抄报,使班内形成以创新为核心的班级舆论。教师要经常与学生交流创新体会,鼓励学生之间的适度竞争、相互合作交流相互了解和相互宽容,使全体学生的创造力和每个学生的创新能力相互激励同步增强。
创新教育的探索与实践使我们认识到,二十一世纪创新人材的培养是世界教育发展的主流。创新教育既关系到学生个人的可持续发展,更是国家和民族发展和进步的需要,所以我们必须树立正确的教育观念,真正地从应试教育转变为素质教育。努力提高自身创新能力。明确课堂教学是学生获取知识的主渠道,也是培养学生创新素质的主要途径。教学中贯彻创新意识是先导,创新精神是源头,创新思维是关键,观察、实践是途径,创新能力和创新人及协作为目标的教学原则。坚定方向,不断努力,一定能够培养出优秀的、具有创新能力的栋梁之材。
主要参考文献资料:
1.演示实验中应让学生积极的参与
传统的课堂教学,演示实验通常教师演示,学生看,但是很多实验学生根本看不清,特别是后边的学生。不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响学生实验心理素质的提高。因此,在演示实验中,应实验操作上让学生积极参与,让学生充分了解实验的内容,多次重复,加深印象,巩固记忆。
例如:在“电磁感应”一节的教学中,演示实验为边做边讲实验,收集)给学生发实验器材(干电池、电流表、原线圈、条形磁铁、导线),实验中让学生首先观察电流方向与电流表指针偏转方向的关系,再观察原线圈的电流方向与磁铁运动方向的关系,把直观的材料作为培养学生知觉、观察力的材料,引导学生仔细、准确地进行观察,然后引导学生讨论、研究、对比、总结出感生电流所引起的磁场方向与磁铁运动方向的关系,最后训练学生用科学的语言描述,并解释所观察到的现象,从而顺理成章地得出结论。可见,演示实验在教师指导下让学生参与,不仅有显示学生实验技能的机会,又能得到科学方法的训练及能力的培养,加深理解和掌握物理概念和规律,同时可领略物理学的思想,培养科学态度和科学方法。
2.适当运用多媒体
利用常用仪器、教具进行演示是一种最基本的手段,而应用多媒体课件可以使学生真正体会到物理学科的学习方法,提高学生观察及分析问题的能力。并让学生能清楚地看到明显的现象,直观地感悟到变化的规律。
如:凸透镜成像这一实验,在课件的演示中能让学生直观地感悟到,像距与物距的变化过程。从而得出物距变小时,像距变大这一规律,并让学生直观地看到特殊点成像的规律。从而让学生得到逼真的模拟,使学生认识加强。理解透彻。
3.注意实验的整体效应
在许多的实验中,实验的分散、脱节,让学生思维不同程度的受到干扰,试验的整体效应是一个不可缺少的。
例:在“功的原理”一节教学中,我把杠杆、动滑轮固定在同一演示板上,并用红纸条标好刻度,然后演示用它们提起重物的情况。这样既增加了实验的可视性,又便于学生注意用杠杆、收集)动滑轮做功的共同点,总结出使用机械不省功的原理。排除了分散实验对学生的思维干扰,提高了课堂效率。
4.实事求是的科学态度
实事求是是观察的基础,又是观察的重要品质和方法,也是未来科学工作者的基本态度。在物理实验教学中,要求学生坚持实事求是的科学态度,毫不含糊地尊重客观事实,以客观事实为依据。如实地记录实验中观察到的各种现象,甚至一个数据,一个标点符号,做到严格地把实验事实和自己对事实的解释区别开来。坚持实事求是的科学态度,不仅是提高物理实验质量的要求,也是增强学生的科学素质,培养创造型人才的需要。
例如,观察水沸腾的实验现象时,就明确提出以下观察目标:水开始加热杯底和杯壁上出现许多小气泡,这些小气泡将发生怎样的变化?加热的过程中,水的温度将怎样变化?随着温度升高,气泡将怎样变化?水沸腾时温度将怎样变化?将沸腾的水停止加热,水是否沸腾?引导学生明确观察目标,有目的、有秩序的进行观察,避免观察时手忙脚乱。由于温度计本身制造和环境气压的关系,水的实际沸点不一定是100℃,这时,教师应要求学生实事求是地记录数据,并分析、评估实验数据。
第二,学生实验是学生亲身去探究和体验的过程,是培养学生能力的一个重要方面,是培养学生能力的向导,通过实验可培养学生多方面的能力。能让学生在动手能力,操作能力得到提高的过程。
1.培养学生的观察能力
认真、细致、深入是观察能力的重要品质之一,也是科学工作者的基本素养和要求。收集)许多自然现象和实验中的物理现象,有时是稍纵即逝。只有认真、仔细地观察,才能捕捉到所要观察的现象;只有深入地观察,才能发现细微的变化和隐蔽的特征。物理实验的观察来不得半点马虎。如:上面说到的观察水的沸腾现象时,若不去认真,仔细的去观察,就没法总结水在沸腾过程中的规律。根据观察到的现象发现新的问题,促进进一步的观察和对观察材料的思维加工,辨别本质现象和非本质现象,去伪存真,得出正确的观察结果。
2.促进创新意识的形成和创新能力的培养
教师要适当引导,不使他们过多地碰壁。但是,教师也不可包办代替,要让学生经受挫折,从中总结经验教训,不断改进实验,发挥学生的创造性,从而获得成功,这样将会增加学生学习的乐趣,并得到更多锻炼。而且有利于培养学生的实验技能,增强学生思维的独创性。让学生对同一问题,善于全方位、广角度、多途径地去分析思考,从而发展了学生的求异思维和创新能力,撞击学生的创造灵感,促进创新意识的形成和创新能力的培养。如:在做“用天平和量筒测液体的密度”实验时,收集)充分把握学生设计实验环节和选择实验仪器的过程,是培养学生思维能力的好时机。有些学生把课本上的玻璃杯换成了口杯,在步骤上,有些学生把倒入部分盐水改为全部倒入,还有些学生在步骤上先称空杯的质量,再称倒入盐水后的总质量……,对学生肯动脑筋应给予表扬。在步骤上,肯定学生将盐水全部倒入的合理性,并让学生充分讨论先称空杯后再倒入盐水称总质量的做法是否可取,学生通过分析后得出这种方法在理论上是可以的,但在将杯中的盐水倒入量筒测体积时,收集)由于杯底和杯壁还粘有盐水,使测得的体积小于杯中原盐水的体积,会造成较大误差。学生最终会找到减小误差的好办法。这个分析的过程,会占用一定的时间,但是,学生在这个思考、分析、设计、否定、再思考、再设计、再评估的过程中,增强了减少误差的意识,变思维的单向性为多向性,培养了学生收集)的创造性和发散性思维能力。
3.充分发挥教师的主导作用,突出学生的主体地位
在学生实验中要充分发挥教师的主导作用,突出学生的主体地位。应充分相信学生,使学生主动参与,让学生独立设计实验,利用实验,发挥学生的主观能动作用,最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性。
善于创设问题情景,启发学生积极思维,使学生真正成为认识事物的主体。在情景中设置有思考价值,智力上有挑战性的问题,启发学生学会观察,提出新问题,可以增强学生学习的针对性,激发学生的兴趣,提高学生学习的内在的积极性和主动性。在创设学习情景时,应力求真实、生动、直观而又富于启发性。演示实验、小故事、科学史实、新闻报道、实物、模型和影像资料等等,都可以用于创设学习情景。例如在讲“力的分解”一节时,创设探索情景:取一个质量较大的砝码放在桌面上,要用细线把它提起来,问学生用一根线易断还是两根线易断?学生肯定回答是一根线易断,然后教师演示实验,其结果却完全相反,用一根线可将砝码稳稳地提起,而用两根同样的细线提砝码时,细线却断了。为什么两根线的效果反而不如一根线呢?这时,学生的大脑里立即会产生思维撞击,产生了强烈的求知欲望,此时教师再进行新课教学,效果相当好。在教学中,教师要善于引导学生从真实的情景中发现问题,有针对性地展开讨论,提出解决问题的思路,使学生的认识逐步得到发展。
二、经历过程,重视探究
物理教学实质上是展示和发展思维的过程,这一思维过程就是对物理基础知识和基本理论的理性认识过程。任何一个概念、定理、定律都经历着由感性到理性的抽象概括过程。在教师的引导下,让学生参与概念的形成、规律的揭示过程,让学生亲自去实验、体验、揣摩、模拟这个过程,就能领悟知识形成过程中所蕴涵的思想方法,使学生知其然,知其所以然。例如,在进行万有引力定律的教学时,可以采取这样的方式:先提出问题,由牛顿月光下观察到苹果落地,联想到月亮为何不会落地?思考如果在高山顶上把苹果高速抛出,苹果会落地吗?然后探究新知:由行星的运动规律,猜想太阳对行星的吸引作用,再进一步探究吸引作用的本质、规律,地球对物体的吸引、行星对卫星的吸引、太阳对行星的吸引,它们的吸引力都是本质相同、规律也相同的力,再推广到万有引力定律,最后通过卡文迪许扭秤实验进行验证。通过这节课的学习,让学生追根溯源,使教学过程成为学生内心体验和主动参与的再发现过程。学生学到的知识印象深刻,来龙去脉清楚,更容易唤起学生的创新意识。重视过程教学,学生不只是获得一些科学的结论,重要的是发展了学生的抽象概括思维能力,获得探索科学的方法。
三、借助实验,引导探究
物理学是一门以实验为基础的学科。实验的方法是物理学学习的基本方法。一个物理实验就是一个完整的物理情景,让学生亲眼看一些物理现象,亲手做一些物理实验,以此激发学生学习物理的兴趣,充分调动学生的学习积极性和主动性,实现学生的主体地位。通过亲身体验与理论学习相对照、验证,来加深理解,以形成正确的物理情景。如在学习电场、电场线的内容时,为加深学生对各种电场线的分布的印象,电场线可以采用几种方法进行模拟:用自制的验电羽(绝缘支架上固定金属小球,存小球上粘贴多根细棉线或小纸条)接感应起电机,使验电羽带电,小球上棉线由于受库仑斥力的作用而排斥开,其形状似点电荷的电场线的分布,若用两个验电羽彼此靠近,使它们带同种或异种电荷,则可清晰模拟同种或异种点电荷形成的电场线的分布;还可以采用花生油与碎大米的混合物作为电介质,放入到装有电极的平底玻璃容器中,使电极带电,同样可模拟演示各种电场线的分布情况。经过这样的演示,电场分布模型可在大脑中留下深刻的印象,同时也激发和培养了学生的科学探究与创新的思想和精神。
四、重视主体,发展探究
学生的发展是教学的出发点和归宿,教学内容、教学模式、教学媒体的选取与组织既要符合学生的认知能力,又要满足学生创新能力的发展要求。知识的教育、观念的培养、能力的训练既要为学生近期的学习打下基础,还要着眼于学生长远的发展和终身教育。教学设计要在组织知识、选择方法、设计问题、设计实验、研究学生活动等方面下功夫。要在教学的每一个环节中都围绕学生的学习活动展开教学。例如,在牛顿第一定律的教学中,不应该简单回顾亚里士多德、伽利略、笛卡尔对力和运动的关系的理解,得出牛顿第一定律,而应该是引导学生从亚里士多德对运动和力的关系的直观感觉的理解伽利略对运动和力的粗略描述笛卡尔对运动描述的进一步升华牛顿在前人研究的基础上,加上自己对力学等方面的研究,得出了牛顿第一定律,这样以学生的发展为中心,让学生积极、主动地经历科学规律的得出过程,有助于培养学生的科学探究能力,为今后学习打下坚实的基础。
五、开拓创新,深化探究
教师在备课的过程中,应该对教学内容进行必要的重组、整合和拓展,从中提炼出开放性教学的基本素材,高度关注学生的学习过程和活动方式,有意识地鼓励学生充分发表自己的意见,特别应利用学生对某些问题的争议和不同看法,创设导致学生思维冲突的物理问题情景,在教师的指导下展开讨论或实验论证,最终获得合理的结论,从而强化学生的创新意识。例如,在进行牛顿第二定律的教学时,要求学生自己设计实验、探究实验方案、寻找实验方法、经历实验探究的过程,最终得出了加速度和力、质量三者之问的关系,通过合作学习进行实验,并从实验探究和分析归纳中学到了规律性的知识,体验了科学探究的成功与自豪,激发了学生学习的主动性和积极性,为学生将来进行科学研究奠定了基础。
六、借助多媒体,内化探究
多媒体以其本身特有的功能而具备了趣味性的特点。它提供的许多可能往往是我们普通的教学手段所难以企及的。借助计算机教学能有效地弥补传统教学的不足,化抽象为具体,把难以理解的内容或不易观察到的事物,用计算机展现出来,调动学生的视觉功能,为突破难点创造良好的氛围。例如,在《电磁感应》一节的教学中,我利用多媒体课件,演示了电和磁的多种应用,作为本节课的尾声。学生通过色彩丰富的动态画面,看到了电和磁在各个领域的应用,感受到了物理知识广泛的应用前景,体验到了物理学科对时展的深远意义,从而极大地激发起学生的学习热情,其教育效果远远胜过了空洞的说教。
在教学中采用探究式教学法,让学生自己去探索、去寻求,不仅使学生获得了科学知识,而最重要的是了解了科学探究的方法与科学思想,学会以发展的眼光看待自己,永不满足,不断创新,这将使他们终生受益。
参考文献
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诗歌作为一种高度集中、概括地反映社会生活的文学样式,它除了在形式上具有其特定的声韵、节奏、格律等要求外,好的诗歌还必然表现出其艺术思维和艺术语言高度的创造性的特征。首先,诗人“精鹜八极,心游万仞”对社会生活中的种种原型作精心的疏理、分类和选择,然后以高度的概括力,“笼天地于形内,挫万物于笔端”,构成精彩的诗歌形象。对于诗人来说,这是一个将生活丰富的内涵与作品浓缩的外延相统一的过程,也就是一个创造性的艺术思维的过程。其次,诗歌作为一种内容精邃而篇幅简短的文学形式,对语言的简洁、准确和传神方面有着近乎苛刻的要求,文学史上为作品学斟句酌以至废寝忘食的诗人也是大有人在的,“两句三年得,一吟双泪流”,便是典型一例。另外,一首佳作无论在思想或艺术上都是高品位的,它在思维和语言上的创造性,往往体现出简单中蕴含复杂,拙朴中暗藏机巧,浅显中隐匿深邃,产生“横看成岭侧成峰,远近高低多不同”的艺术效果。
简言之,高明的诗人不仅用创造性的艺术思维和创造性的艺术语言去概括生活和表现生活,而且也深深懂得这是把握读者欣赏心理,调动读者的创造性思维去再创诗境的必然要求。同理,这就要求我们教师也遵循这种要求来进行诗歌教学。
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就目前的中学诗歌教学情况而言,部分教师的教学观念与教学方法的保守与陈旧直接影响了诗歌教学效益的提高。
首先简要谈一下观念问题。在诗歌教学中相当部分的教师认为,只要“扫清字词障碍”,会翻译诗句大意即算完成教学任务,因而将其教学目标归位于识记(充其量带点表层理解)的能级上。无疑,这是对中学诗歌教学功能认识的片面化,它只是着眼于某种狭窄的语言因素和知识因素,而忽视了思维因素与情感因素,影响了诗歌教学整体效应的发挥,其结果必然是乏味的、低效的。
其次,要改变教学方法上的陈旧性,努力体现综合化与灵活性。教学观念上的片面保守,必然会导致教学方法上的失误。这种失误主要表现为教学过程的程式化和教学形式的单一化。就过程的程式化而言,主要是无视诗歌写景状物、抒情明理时那种既文意贯一、血肉交融,又开合跌宕、灵动多变的表现特点,而一概实施“一解题、二释词、三译句、四总结(往往是一些术语套语的复述)之类的“工艺化”的切割肢解的拼搭组装。另一方面,与这种程式相呼应的教学手段与形式,是教学满足于教师一张嘴一支笔单调乏味的讲述与板书,因为据此实现上述“一二三四”的程式已经绰绰有余。显然,这种机械的程序与单调的手段形式降纸了诗歌教学的趣味性,抑制了学生学习的主动性和创造性。
这就提醒人们要转变诗歌教学观念,要从具体作品的具体特点出发,努力体现教学程序与形式手段的灵活性与多样性。就程序而言,可因诗而宜:或以诗眼入手,提携全篇;或先着眼于诗意的整合,再辅之词句的剖析;或循景物人事以求题旨理趣,或提示背景主题以推敲物象形体;长诗当然先讲析后记诵,短诗不妨先熟读后品味……
在教学形式和手段上,要防止教师单纯的讲解和繁琐的板书,而应根据诗歌与学生的具体情况而有所区别:或教师主讲学生补充丰富,或学生评析为主,教师概括深化,或口头欣赏,或书面评论,或变体改写,或模拟仿作……另外,还要充分发挥现代电化教学设备的优势,如借助录音、幻灯、录像、电影等声光电色谋多种媒体,以增强诗歌教学的直观性与丰富性。
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在观念更新、方法优化的前提下,教学者思维上的创造性对提高诗歌教学的效益就是至关重要的了。
从思维的方向看,诗人的创作在某种程度上说,是向心式的凝聚思维,而我们的诗歌教学却主要是辐射式的发散思维,它要求我们把那些内涵高度浓缩、外延高度集约的名篇佳作的典型形象与深邃的意境得以生动、传神的再现。这个再现的过程无疑是一个高度创造性的过程。从创造心理学的角度看,它至少对教学者的思维提出了敏锐性、联结性、扩散性、灵活性和统摄性这五大要求。
探幽发微,思维的敏锐性。历代的诗文大家,都十分讲究行文的含蓄和折,他们有时写而不“满”,弦外有音;有时句式变形,运笔迂曲,使诗歌中形成了若干的“空”与“曲”,并以此来激发读者广泛丰富的联想和想象,产生了有限中寓无限,严谨中现活泼的艺术效果,体现了“空山闻鸟语”、“曲径通幽处”的艺术魅力。由于中学生对诗歌的了解无论在数量与质量上都十分有限,他们很难发现和理解诗歌中的这种“空”与“曲”,对此,往往会感到迷惑甚至产生误解。这就需要教师的思维具有敏锐的艺术触觉,去探幽发微,努力捕捉这些“空”和“曲”,并形神兼备地将其内容及功能表述出来。我们且以王勃《送杜少府之任蜀川》诗为例,作一简要分析。
第一句,从逻辑角度和语法常规看,语序应为“三秦辅城阙”,诗人之所以在语序上这么一“曲”,固然是诗歌的格律要求使然,但另一方面将“城阙”置于句首,显然又达到了强化凸现这一物象、激发读者去心驰神游的目的,其表现功能上的匠心实在是不容忽视的。试想:那拨地而起的巨垣高墙、皇城气象,那三秦拱卫、据守要津的恢宏气势不是跃然纸上了吗?它的历史文化,它的热闹繁华,它荟萃着无数的文人雅士,真是一个令人向往,令人留恋的地方啊!知心的朋友编编就在这特定的处所与背景中将与诗人分手远行了,此时此刻当有多少的感慨啊!若不是这么一“曲”,五字虽然相同,但那只是呆板地写出了长安的地理环境,而长安本身倒被“三秦”给淹没了,更遑论其包容的人文景观及诗人的情怀了。
以上讲的是“曲”,再来研究一下“空”。第二句中有个“望”字,这个“望”字的主语是什么呢?当然不是“风烟”,更不会是“五津”,显然作者将主语“空”了起来。然而“空”决不等于“无”,它可以是诗人,也可以是杜少府,还可以是二人兼指。作者之所以将它空出,固然是按诗词的惯例,诗人(或其它有关人物)的形象未必要直接出现,同时也限于字数不能写出,但从欣赏心理的角度看,作者这一“空”,就巧妙地消除了你我他彼此之间的身份与时空之间的界限,作者与读者之间的感情也因此有了交流,当读者吟诵之时,也就如同站在了诗人的身边与他一起放目远眺,并努力地从那一片风烟迷雾之中寻觅着杜少府任将要赴任的“五津”之地,在眺望中,我们仿佛领受到了长安至五津之间的山重水覆、曲折坎坷。我们既可体会到离别的悲凉之情,又能感受到诗人寄托在雄壮景色中的豪放之气,甚至情不自禁地朗声吟诵——“海内存知已,天涯若比邻”。
由此,我们不难看出,诗歌中的“曲”和“空”往往是诗人有意无意地留给读者进行艺术再现的契机与天地。作为教师,启发学生去寻觅、发现与分析,使空白处见丰富,在曲折中见深意乃是诗歌教学的重要内容之一。
勾新连旧,思维的联结性。由于诗人的某些特殊经历和气质等原因,他们往往会对某种景物有着特殊的偏爱与感受,在他们的作品中这种景物往往会屡次出现;有时某种情感会久久萦绕在诗人的胸中,甚至在一生的创作中对此情结屡屡抒发。同样,由于相似的际遇和禀赋,不同的诗人也会在上述方面具有惊人的相似之处。同理,在某种条件下,读者与诗人也会出现某种程度的相同或近似,以致在阅读的过程中产生某种共同的情感,这就是所谓的共鸣。要让学生与诗人形成某种共识以至产生共鸣,需要教师在课堂上巧妙联系,善于启发,促使学生创造性地联想与想象,以形成“勾新连旧”的动态思维习惯与能力——既会将同一诗人的类似作品相互联系,以达到温故知新、强化感受的目的,又善于用甲诗人的作品来补充丰富乙诗人的作品,进而自觉而自然地渗透自身的见闻感受、知识储备、文学修养来涵咏、深发。
例如月亮,它自古以来就是人们吟咏的对象。李白将它当作知心的伴侣(《月下独酌》:举杯邀明月,对影成三人),苏轼通过它来表达对亲人的美好祝愿与激励(《水调歌头·中秋》:但愿人长久,千里共婵娟),张九龄把它当作良辰美景的化身(《望月怀远》:海上生明月,天涯共此时),张若虚借助它来表现出情人间刻骨铭心的思念(《春江苑月夜》:可怜楼上月徘徊,应照离人妆镜台),柳永却因它而触目伤怀(《雨霖铃》:今宵酒醒何处?杨柳岸、晓风残月)……,在人世沧桑,自然永恒这一点的认识上,诗人与读者岂不是始终相通的吗?在课堂教学上,教师只要善于勾新连旧,就能使学生把新获取的信息与原有的储存信息结合起来,再把它们纳入到已有的知识体系中去,学生就比较容易进入作品那丰富深远的艺术境界之中,逐步提高艺术鉴赏水平。在我国的诗歌宝库中,有不少作品不仅给人的感官以美的享受,而且还蕴含着深刻的哲理。这也需要我们对学生进行提高思维联结性的训练,使他们在受到形象美、语言美陶冶的同时,还能在联系比较中从更深的层次上领悟作者深邃的思想,久而久之,对提高他们的思想修养也有很大的裨益。
“全息造像”,思维的扩散性。诗歌教学中重要的思维形式是扩散思维,也就是要将高度浓缩凝炼的诗句膨化开来,使作品的诗情画意如同腾空爆放的焰火一般飞珠溅玉,流光溢彩。这就需要教学者在富有创造性的欣赏过程中艺术地再造诗歌丰富深刻的内涵。在具体的教学活动中,可启发学生通过“点面辐射”、“感觉迁移”、“动静联想”和“主客相生”等方法去展开扩散思维的翅膀,使其能在一定的深广度上把握诗歌的意境和特色。现以“接天连叶无穷碧,映日荷花别样红”为例作一说明。
1.点而辐射。这包含两层意思:一是根据诗歌给定的具体物象在加深或拓宽上去化合渗透。如:扣住诗中的叶、花、碧、红、天、日,想象出画面层次的远近错落,色彩的红绿相映,即有主体的碧叶荷花,又有陪衬的蓝天红日。二是除了对该作品内容本身的扩展外,还应借助同类题材的作品来丰富和补充。如:可由《爱莲说》联想到荷的高尚节操,由《芙蕖》联想到荷的种种妙用,还可由《荷塘月色》联想到荷含苞时的羞涩,盛开时的潇洒……这样,这两句诗就成了一幅具备了多维空间、绚丽色彩和传神情态的工笔画了。2.感觉迁移。在诗歌教学中,教师要善于调动学生已有的知识与生活积累,使诗歌形象通过不同的感官的沟通与转移来产生丰富与强化的效果。在以视觉扩展的“点面辐射”的基础上,我们还可对莲叶荷花等物象在感官上由视觉向嗅觉、味觉、触觉等方面迁移——习习微风送来了莲叶荷花缕缕的幽香,在这炎炎六月的暑天,真是沁人心脾,凉意顿生,令人心旷神怡啊!3.动静联想。我们欣赏诗歌时,往往要将作品中的静者化动或动者化静,以此来增强画面的生动感。前文所述,我们虽已想象再造出诗句中的形、色、味等要素,但毕意还是一幅孤立的、静态的画面,我们不妨进一步想象:朝阳冉冉升起,清风徐徐吹来,灿烂的阳光把金丝眼缕撒满了莲叶荷花,湖面上泛起了阵阵红波绿浪,空气中回荡着悠扬悦耳的渔歌……这就不仅在光和色上增加了画面的丰富性,而且突现了景物的动态美。4.主客相生。在诗歌教学这一典型的艺术鉴赏活动中,只有诸者与作者心灵相通、情感共鸣时,其效果才会理想。此时,读者的主观意识深深沉浸到作者描绘的客观景物中,并借助自身的艺术创造力使之更丰满、更厚实、更鲜活。这就要求教学者富有敏感的角色意识,即在必要时使自幻化成作者或与作品相关的人物,去充分地感受其声光形色,体会其喜怒哀乐。在欣赏上述诗句时,教师要引导学生充分地角色化,使自己的思绪与诗人的心境吻合贯通起来,仿佛正在西湖边那温馨的氛围里,绚丽的色彩中,柔和的阳光下,陪着知心的朋友在漫步赏景,这真是一种莫大的享受和满足啊!恐怕主人忘了送客,客人也忘了辞别了。
上面将诗歌教学中的扩散思维分成四点依次说来,只是因为论述的方便,在实际的教学过程中,它们往往是交叉的、综合的。
品求诗眼,思维的灵活性。思维迅速地由一类对象转移到另一类对象上的能力称作思维的灵活性。诗人是十分重视语言的锤炼的,在一句乃至一首诗中,往往因一字着色而满篇生辉,人们称这些妙字妙词为“诗眼”。由于欣赏角度的不同,这些诗眼的内涵往往会呈现出它的多重性,而这些多重的差异性恰恰又体现了诗歌意蕴的丰富性,而要发现这种差异以体验其丰富,就需要欣赏者的思维具备迅速转换跳跃的能力,亦即需要思维的灵活性。在诗歌教学中,固然有因浮光掠影而未识诗眼的情况,但更多的是由于思维的刻板呆滞而对诗眼或视而不见,或“食而不化”。它轻则使学生学来索然寡味,重则抑制阻塞了学生的创造性思维。这就要教师本身的思维具有灵活性,而且要求教师以自己思维的灵活性来训练和造就学生的灵活思维能力。
王维的《鸟鸣涧》中“月出惊出鸟”这句虽平白如话且寥寥五字,却为我们描绘了一幅颇耐寻味的深山月夜图:月儿在山嘴边露了脸,如水的月光泻满了深山幽谷,它冲淡了笼罩山谷的夜色,也惊起了栖息窝巢的鸟鹊。其中的“惊”字就是一个内涵丰富的诗眼,我们既可对它作——连顺延性的联想——也许是月光大亮了,使鸟儿感到分外的惊讶,也许是这皎洁的银辉来得过于突然了,引起了山鸟惊惶,再不就是今晚的月儿圆得有些异样,不由得使鸟儿莫名的惊恐……;同时,又可作反向联想——莫不是鸟儿们为能依偎在暖融融的“家里”,借助今晚格外明亮的月色欣赏它们白天无法领略的美景而惊喜呢!试想,若是由于思维的情性,仅满足于将该句译为“月亮出来了,惊起了入巢的山鸟”,那又怎能唤起学生的学习兴趣和培养他们的思维能力呢?
当然,思维的灵活性与思维的敏锐性、扩散性是密切相关的,要增强思维的灵活性,就必须长期进行综合化的思维训练,诗歌教学正是重要的途径之一。
完整把握,思维的统摄性。前面谈到诗歌中往往有许多的“空”和“曲”,但在落笔前,诗人对所写的情与景往往是成竹在胸的,他们在创作时,其思维一般是高屋建瓴、环环相扣、前后呼应的。这就要求我们的教学要讲究完整性,从思维的角度来说,就是统摄性。就诗歌教学而言,这种思维的统摄性主要有以下两个要求。
一是化间隔跳跃为联贯流畅。它要求教学者不但要发现诗歌中的“断裂”与“跳跃”,理解其内涵,还要善于由形入神地将它们表述出来,同时还要与上下文自然得体地连缀贯串起来。这就要求教学者在具备敏锐的发现力、深广的理解力、严密的分析力的基础上还得有准确、流畅而又形象生动的语言表达力。爱因斯坦说过:“一个人的智力发展和他形成概念的方法,在很大程度上是取于语言的。”由于思维的统摄性主要是体现在理解、分析的基础上的综合表达,这就要靠语言来实现,再加上诗歌教学对教学语言苛刻的要求,这就迫使教师加强自身语言表达力的锻炼,并以此来感染和训练学生。
近年来高考物理试卷对实验的考查,不仅从学生实验发展到演示实验,而且已从简单的背诵实验知识转向考查对实验的思想、原理、方法的理解上,重在考查学生的实验能力和综合分析能力。例如,1993年是用干涉法检查平面的实验,1994年是简谐振动图象的演示实验,1995年是光电效应演示实验,1996年是运用静电计研究平行行板电容器电容量的决定因素,1998年有关光电效应的演示实验和LC振荡电路的演示实验。但是实验题的得分率都不高,反映了目前在中学物理教学中,实验教学是一个薄弱的环节。许多物理教师都不同地只重视理论的讲授和解题能力的培养,而忽视了对学生动手能力的培养。不少学校教学经费不足,仪器设备陈旧简陋,地方陕小拥挤,严重制约了实验教学的正常开展,对于大纲规定的实验,不仅开出率低,而且演示实验的作用和地位还在低水平下徘徊,使学生实验动手能力普遍较低。近几年我国中学生实验素质较差。又如1990~1995年期间,国家教委仪器研究所对一万余名学生进行实验能力测试,结果是我国中小学生实验动手能力几乎都不及格。说明了我国中小学生实验动手能力普遍较差。因此,为了培养学生的实验技能、观察能力、思维能力和科学的思维方法,提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力,进一步提高学生学习物理的兴趣和爱好,调动他们的学习积极性,发挥非智力因素的能动作用,引导他们从小爱科学、学科学,激发他们树立敢于攀登科学高峰的雄心壮志,缩小与世界先进国家实验教学的差距,我们应进一步改善实验条件,改革演示实验教学,直观形象地为学生提供感性认识。
二、怎样改革物理演示实验教学
1、重视演示实验教学,加强能力培养。
目前,学生普遍感到物理“难学”,其原因之一就是物理教学中缺乏实验。而一些经济发达的国家,他们非常重视物理实验教学和研究问题的方法,如日本初中物理的课时数只有75课时,但安排的学生实验却有20个,演示实验有130个,并且绝大多数都是研究性实验,基本形成以实验为中心的课堂体系。可见,他们的学生在实验方面得到训练和能力培养比我国的学生多得多,他们学生的实验心理素质比我国中学生强。因此,在当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变过程中,我们对物理实验教学,必须引起高度的重视,为了研究好这些课题,教师必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难,并结合教学实际,研究解决的方法,努力开发一些直观的演示,同时在教学中引进近代物理学的某些思想方法和现代科学的新成就,例如:用激发演示光的干涉和衍射,用发光二极管演示电磁感应中机械能与电能的相互转化等。在实验教学中,可在规定的实验中,适当增加相关演示项目,使教学内容更加丰富,使学生的眼界更加开阔。例如“分子间作用力”的演示,可在两只乒乓球间夹上一段弹簧,球的外侧套上橡皮筋,平衡时,引力等于斥力;增大球距时,引力大于斥力;缩小球距时,引力小于斥力。这样不仅培养学生对物理的学习兴趣,更多地拓宽学生视野丰富他们的想象,而且能有效地提高了学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
2、在演示实验中增加学生的参与。
演示实验是教师利用课堂时间为学生演示,在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。传统的课堂教学,演示实验通常教师演示,学生看,但是很多实验学生根本看不清,特别是后边的学生。不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响学生实验心理素质的提高。因此,在演示实验中,应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结,甚至在实验操作上让学生积极参与,让学生充分了解实验的内容,多次重复,加深印象,巩固记忆。例如:在“楞次定律”一节的教学中,笔者变原来的课堂演示实验为边做边讲实验,每两位学生发一套实验器材(干电池、电流表、原线圈、条形磁铁、导线),实验中让学生首先观察电流方向与电流表指针偏转方向的关系,再观察原线圈的电流方向与磁铁运动方向的关系,把直观的材料作为培养学生知觉、观察力的材料,引导学生仔细、准确地进行观察,然后引导学生讨论、研究、对比、总结出感生电流所引起的磁场方向与磁铁运动方向的关系,最后训练学生用科学的语言描述,并解释所观察到的现象,从而顺理成章地写出楞次定律。可见,演示实验在教师指导下让学生参与,不仅有显示学生实验技能的机会,又能得到科学方法的训练及能力的培养,加深理解和掌握物理概念和规律,同时可领略物理学的思想,培养科学态度和科学方法。
3、变验证性实验为探索性实验。
中学物理课堂演示实验可分为验证性实验和探索性实验,而大部分是验证性实验。验证性实验是对知识的正确与否加以验证,巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。但是,对学生在学习物理的科学方法和科学态度方面不能得到锻炼,也不利于培养学生主动探索物理规律的能力,而探索性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵”。
因此,在教学中可把一些验证性的实验变为探索性的实验。在实验教学中,要尽量再现实验的设计过程,多让学生想想:“为什么要这样做?”“换种方法行不行?”以此渗透物理思想,启迪学生思路。例如在“牛顿第二定律”一节的教学中,笔者将这个验证性实验变为探索性实验。其研究方法:①边学边做实验:首先让学生按照自己设计好的实验方案做实验,使学生从实验中初步认识物体的加速度a与物体的质量m及它所受外力F有关。然后,笔者再演示课本上的实验,规范操作,这样,不仅使学生掌握科学的实验方法,而且让学生观察实验过程,注意发现研究对象引起变化的原因和条件以及在实验中出现的现象,使学生对a和F、m的关系获得感知。②探索知识:指导学生对问题进行具体研究,处理实验数据、列表、画出a-F、a-1/m的图象。③归纳总结:师生共同分析、归纳、总结出牛顿第二定律。这样,让学生用实验探索和理论探研两种方法自我进行推证,在推证过程中学生就自然而然地对核定的研究对象、成立条件、使用范围、注意事项搞得一清二楚。让学生由学知识变为主动探索自然规律,对知识学得更扎实更牢固,同时使学生受到科学方法的熏陶。
4、合理运用多媒体,优化演示实验教学。