物理教学的基本特征_陶昌宏.pdf

卷第 期 年 月 物 理 教学 化 实际教学中 我们不可能让全班 同学都站在 电 梯中的台秤上进行亲身体验 北京市一 一 中学 的 王跃飞老师 利用教育技术做了一个视频片段 这 段视频记录了本班的一名女生从进人电梯站到台秤 上 到电梯启动 匀速上升 减速上 升和加速下降 匀 速下降 减速 下降的全过程台秤读数的情况 上课 时播放了这段视频 学生看到这个情景觉得很亲 切 这段视频为 同学创设了一个生动的 直观的 问 题情景 同学们看过视频后 王老师问同学 什么情况 下台秤的读数大于人体的重力9 这时班上同学大 多都表现出为难 因为他们只顾了好看 只顾了观察 同学的表情和楼层的变化等 而忽视了读数变化规 律的观察 这时王老师说 请同学们再看一遍 当 时我注意到 全班学生精力集中 全神贯注地进行观 看 其中不少学生拿起笔 一边观看 一边快速的在 本子上做着记录 通过第二次的观察 大多数学生 总结出台秤读数大于体重的规律 就是这样一个情 景 提高了学生的学习兴趣 培养了学生的观察能 力 使学生一开始就对超重和失重现象有了正确地 认识 以龙察实脸5事实8币基础 物理学是一 门以实验为基础的科学 十七世 纪 以伽利略为代表的一批杰出的物理学家 形成了 比较完整和成熟的物理实验研究的方法 其核心即 为 实验事实与理性思维 的相互作用 这种研究方 法使物理学的研究走上了科学规范的道路 开创了 物理学发展的新篇章 使经典物理学理论的建立和 应用达 到前 所未有的高 度 爱因斯 坦曾评价说 伽利略 的发现以及他所用的推理方法是人类思想 史上最伟大的成就之一 而且标志着物理学的真正 开端 实验是物理教学 的重要基础 实验是物理教学 的重要内容 实验是物理教学的重要方法 实验是物 理教学的重要手段 实验是认知的重要工具 实验是 进行探究的重要手段 实验是创设情景的有效方法 实验是获得直接经验的重要途径 实验是培养科学 态度 感 悟科学方法 形成科学观念的重要过程 实 验是检验理论的重要标准 实验是培养合作意识 合 作能力的重要途径 实验是培养创新精神和实践能 力的重要基础 自然界 的物质是无言的 但它有与人类交流的 方式 实验实现了人与 自然的对话 在对话中我们 收集信息 经过分析 整理 归纳和总结会发现 自然 界物质的基本结构和运动规律 因此实验是重要的 探究方法 实验是重要的认知手段 学生动手实验所获得的体验 用其它方法是替 代不了的 实验是培养学生动手能力的重要的实践 活动 中学阶段如果忽视学生实验技能的教育和培 养 学生的动手实践能力将会成为终身致命的弱点 中学生当中 一些学生手的触摸感很好 通过实 验教学 通过探究实验 发挥这些学生的特长 进一 步培养他们的特长 使这些学生得到更好的发展 使 因材施教落到实处 目前中学的物理教育 普遍存在重理论 轻实验 的状态 造成这种状态的原因很多 如 50 8理解问题 一些教师 对实验在物理教学中的重要作用认 识上有偏颇 认为课堂上讲实验比做实验来的快 来 的准 效率高 教师可以讲得清楚 学生听得明 白 容易接受 殊不知 光说不练是假把式 我一直记着朱正 元教授讲的一句话 说一千 道一万 不 如实验看 一看 5 8条件问题 目前就北京市的情况来看 农村中学 偏远地 区 的中学 实验室配备的教学仪器还不能满足教师的 教学需求 有些实验 教师听过 见 过 但是目前自 己所在学校还无法完成此项实验 只能给学生做口 头的实验讲解 5 8技能问题 实验技能方面 物理教师中仍然存在问题 这 里面的原因也是多方面的 如有些物理教师 自己在 中学阶段就没见过实验 没做过某些实验 实验动 手能力方面存在欠缺显而易见 有些物理教师对中 学物理实验没能够进行认真钻研 认真研究 在实验 技能方面同样存在问题 5 我们做实验让学生看 到物理 事实 学生进行探究实验 获得直接经验 而这些教 学环节的核心任务之一 就是要让学生通过对物理 现象和物理事实的观察 在教师的指导下 经过将道 理提升到物理概念和物理规律的层面上 并用物理 概念 物理规律解决和解释现实生 活 生产以及科学 技术中的有关问题 这样的过程是培养学生思维能 力的重要过程 这样的过程我认为在物理教学中具 有本质性的特征 通过上述教学过程将学生头脑 中的想象世界 逐渐变成物理世界 同时学会用物理世界的目光去 看待现实世界 例如 在高二物理5 5法拉第电磁感应定律 一节 的教学中 教师一般都会为学生做一个演示实验 即 条形磁铁从线圈中拨出时 快拔与慢拔过程 线圈中 的感应电流不同 这是一个 重要 的物理事实 而这 个事实给学生的直接印象是感应电动势的大小与磁 铁拨出的速度有关 速度大 则感应电动势大 速度 小 则感应电动势小 接下来如何将学生看到的实 验现象归结为感应电动势的大小与磁通量的变化率 有关的认识上来 我认为是教学中的一个关键环节 一些没有教学经验的青年教师可能会将这个实验现 象的本质性结论按教材语言直接说给学生听 实践 证明 教师直接说给学生听远不及让学生经过分析 推理 总结出本质性结论的效果 从观察到的实验 事实经过分析 总结 归纳 概 括出其中的道理 将道 理上升到相应 的物理概念和物理规律的层面上 是 培养学生思维能力的重要过程 我们在教学实践中 都要努力的优化这一重要过程 北京八十中学的何 春生老师利用传感器等仪器和器件做完上述演示实 验后 跟学生说道 实验的情况真是这样吗9桌子 上相关的实验器材 你们可以亲 自动手做一做 看一 看实验现象 同学们兴趣盎然地做了实验 现象果 真如此 何老师接着说 请 同学们思考一下 你认 为感应电动势的大小与哪些因素有关9同学之间可 以互相交流一下 同学们经过分析 推理 总结和 交流形成感应电动势的大小与磁通量的变化率有关 的结论 想想看 学生从实验现象出发 要经过磁 铁 磁场 线 圈 磁 通量 时间 磁通量的变化率等一 系列的分析 推理 判断 过程 这个过程对学生来说 是有相当难度的 但是这个过程对学生来说是很重 要的 以提 升学生伪科 学探究铭琶力 币 玄点 学生通过物理课程的学习 思维能力提高了 人 变得聪明 变得智慧了 目的是什么9绝不仅仅是 考试得个好成绩 将来上个好大学 我想 一个人变 得智慧了 就能够正确地处理问题和解决问题 当 他遇到新的事物和新的问题时候 能够不轻信 并 通过 自己的分析能够做出初步正确的判断 能够在 自己能力所及的范围内有方法 有 步骤地给予解决 在他从事学习 工 作 进行社会活动 经历社会生活 的过程中 能够具有关注的意识 具有问题意识 在 关注的过程中能够提出有价值的问题 并 能够针对 问题的性质提出解决问题的方案 能够科学地 有步 骤地实施解决方案等等 这是人生智慧的落脚点 这种智慧的核心我们可以认为是探究能力 培养学生的科学探究能力 提升学生的科学探 究能力 需要教师有效地实施科学探究的教学方式 有效地组织科学探究 的学习方式 通过科学探究的 教学方式和学习方式 培养学生的心智技能和操作 技能 通过科学探究的教学方式和学习方式可以使 学生获得多种体验 通过科学探究的教学方式和学 习方式使学生学会多种技能 通过科学探究的教学 方式和学习方式可以使学生增强问题意识 通过科 学探究的教学方式和学习方式增强学生的合作意识 和合作能力 通过科学探究的教学方式和学习方式 培养学生的创新精神和实践能力 通过科学探究的 教学方式和学习方式使学生变得聪明和智慧 例如 北京师范大学附属实验 中学 的王运森老 师 在实施新课程的过程 中积极实践和探索科学探 究的教学方式 一次王老师组织学生探究弹簧的弹 5下转第 页8 5 8 二 线 一 一 一 一一 二 亏 一 所决定的 6 口了 对七户5洲口 一 籍 一 警 二 显然 水流的射程并不总是随着深度的增大而 增大的 正确的情况应该是 如图 所示 从总高度 液面到落地点的竖直距离 一半位置处的小孔口 中喷出的水流有最大射程 且从其他高度的小孔中 图 从上面 的分析 中可以看出 在初中物理课中为 了简单地说明 同种液体内部 深度越大 压强也越 大 时采用从容器侧壁小孔中喷出水流的演示实验 是不合适的 也是错误的 这时最好采用类似的实 验 将盛有液体容器侧壁上的小孔尺寸开得大些 再 用弹性很好的橡皮膜将孔覆盖 此时从橡皮膜的凸 出程度就可用来探究或验证这个规律 上接第 页 力与弹簧伸长关系 这个探索性实验 对实验中学 的学生来说难度不算太大 课上学生都比较顺利地 找到了弹簧的弹力与伸长量之间的关系 而且计算 出了弹簧的劲度系数 课上一位学生提出了一个问 题 如果两个一样的弹簧串起来使用 弹簧的劲度系 数是多大呢 王老师听后非常高兴 但是并没有直 接回答该生问题 而是倡导学生就这个问题进行研 究 经过讨论 大致上提出了三种猜想 大多数认 为 劲度系数不变 3 部分认为是原来的 倍3部分认 为 变为原来的 就在大家议论各自的理由时 一位学生举手示意 向老师申请一根同样 的弹簧 只见这位学生拿到弹簧后 开始做实验 经过简单 地测量 她向全班报告 两个弹簧串起来使用时 劲 度系数约为 坛 而一个弹簧的劲度系数大 约是 棺 因此 前两种猜想是显然不对的 劲度系数很可能变为了原来的 当然 要证实这 一结论 还要再认真地做几次实验 师生对这位学 生都钦佩不已 许多学生不由自主地说 这是伽利略 的科学的研究方法 这节课不仅完成了预定的教学 目标 而且又收获了预先没有想到的成果 可见 经 过高一一段时间的教学 学生不仅有了一些 问题意 识 而且能够 提出一些可行的解决方案 并付诸行 动 这种能力对学生来说是非常可贵的 这种能力 的形成 当然是教师精心设计教学方案 努力实现新 课程的三维培养目标 积极实践科学探究教学方式 的结果 科学探究的重要目的 通过行为 养成习惯 形 成意识 完善品格 在教学和实