初中物理教学中的能力培养.doc

专题讲座初中物理教学中的能力培养颜季州（北京教育学院朝阳分院，高级教师）心理学中，能力是指人们顺利地完成某种活动的必要条件。心理学家指出:如果一个人能够迅速和成功地掌握某种活动，比其他人较易于得到相应的技能和达到熟练程度，并且能取得比中等水平优越得多的成果，那么这个人就被认为是有能力的。在物理教学中，作为物理教师，要注意用合理的方法使学生获得最基本的物理知识，同时，更要注意物理能力的培养，这也是课程改革与课堂教学改革的重点所在。一、初中生物理能力的分析根据九年义务教育初中物理教学大纲的要求，结合作者的初中物理教学经验认为，初中学生的物理能力可以根据初中生的年龄特点和学习心理特征进行分类。（一）观察能力观察能力是指观察目的清晰，明确观察对象的主要特征及其变化的条件。观察的方法有许多，初中学生适合的方法主要有下列几种:1.整体观察法从整体形状、结构、布局等不同侧面进行观察。如对一些常见的电器、热机、简单机械的观察。2.局部观察法从某一局部的形状、构造、功能及其和整体的关系等某一特定的角度去观察，以获得对局部的具体感知。如观察体温计的构造，观察密度计的结构等。3.现象观察法感知观察对象发生的全部现象，以及现象的性质，发生的条件，发生现象的具体部位、特征等。如观察证明大气压存在的现象“瓶子吃鸡蛋”、“纸片托住一杯水”等等。4.过程观察法观察对象随时间、空间的变化情况，它在变化过程中呈现的规律性以及这种变化的阶段性。例如“傻瓜相机原理分析”；“用欧姆定律解释短路和断路”等教学策略。（二）实验能力实验能力指了解实验目的，理解实验原理，会正确地使用仪器，会做必要的记录;会根据实出简单的实验报告。初中物理的实验有很多，我们把它们分成最基本的三类，测量性实验、验证性实验、研究性实验。测量性实验重点突出基本测量工具的使用，测量方法设计和测量数据的处理，（与之伴随的能力培养体验、感知“估测”“目测”“一找准”）验证性实验重点理顺实验步骤的合理性和顺序性;而研究性实验则侧重于实验过程的合理性和实验结论的规律性。教师在教学中要提醒学生注意下列问题并重点加以指导:(1)实验原理应简明；(2)实验步骤顺序要合理清晰，内容只涉及操作过程，文字表达要准确明了；(3)实验数据和现象的记录，如果是以列表形式，在表格的设计和记录的规范上要严格要求。总之，从一份完整的实验报告当中要能充分体现到学生实验能力的强弱和物理素养水平。（三）思维能力物理思维是将物理观察与实验得到的感性认识上升为理性认识，并获得新的理性认识的过程。物理思维能力是顺利地进行物理思维，获取正确思维结论的个性心理特征。根据初中学生的心理特征，在初中物理教学中，我们要重点培养如下思维:1.分析是将研究对象分解为部分，然后逐一加以研究的逻辑方法，便于对整体事物当中局部的、个别的、特殊的性质加深认识，是最终认识整体事物的基础。2.综合将分立的研究对象或分析后的各部分的结论重新组合，并形成一个新的整体。例如在学习“凸镜单元”时，体现“折射透镜焦距成像相机眼镜”学科逻辑，从而完成对“凸透镜成像规律”的认识与应用。（常见问题：知识点割裂）3.比较即找出几个或几类事物间的共同点和差异点。比较的结果直观表现为一个正确的判断，但当它与抽象、概括、归纳相联接时，通常会导致物理概念、规律的建立。例如：同样是浮力应用，但潜水艇与热气球所控制的变量不同；同样是颜色问题，色光三原色与颜料三基色体现不同的叠加规律;教学中经常运用“对比”使学生完成知识建构的“同化”和“顺应”过程。4.抽象即抽出研究对象的本质内容，舍弃非本质内容。如研究各种物体间的作用:人压桌面，马拉车，起重机提升重物，首先要舍弃物体的生活概念，再舍弃一些与力相关甚小的因素，继而分离出运动，速度等非本质的物理因素，突出相互的作用、速度改变、物体形变等本质因素和共同点，最终形成力的整体概念。（四）实践能力实践能力是指应用物理学知识、原理、规律，分析和解释一些实际问题，进行简单的计算。教师应设法创设更多的“真实情境”。（手段多样化）二、初中学生物理能力培养的对策、途径与案例分析1.依据教学内容特点，在落实“过程和方法”目标中实施能力培养；（关键区别“同化”与“适应”）2.通过实验创设情境，培养解决简单实际问题的能力、物理建模能力；3.在习题教学中，挖掘习题中的“能力点”、难题“分层”；争取新课阶段“分散难点”（例：从试题中反思教学目标的制订）4.在复习过程中，注重知识的横、纵向联系培养归纳、概括的能力；体验顿悟。（例：折射透镜成像相机单元的学科逻辑及能力培养）思考问题：“凸透镜成像规律”的表述为什么用f参量？在不知道f的情况下，怎样判断“像的性质”？实际教学中，为什么有人常常忽略（回避）f概念的落实？5.在身边的生活中选用“鲜活的”转化为教学资源，培养学生解决实际问题的能力（电视、网络、等各种媒体中存在大量可利用的教学资源。器材不要局限于实验室）。充分利用多媒体技术，与传统实验配合，丰富认知方式，拓展学生观察能力。充分利用“好课件”的优势“对比”案例（“三色”不怕混淆）生活中的游戏“仿真”台球与物理（黄福坤课件）习题（2010北京中考物理第32题）思路多样化：观察“像的性质”；“物距与焦距的比较”；“物距与像距的比较”反思：如果屏上的像“不画出来”行吗？这个题的“生活背景”是什么？照相机不能获得放大的像吗？（微拍实例、可逆性原理、接圈或附加镜）在当前的课程标准和结构下，初中学生物理能力培养的出路在于教师教学观念的转变和课堂教学改革。一个重视学生能力培养的物理教师，在教学观念上要认准几点:（一）突出学科特点，培养学生的学科素养和学科能力物理学科的特点主要是实践性，物理学是一门以实验研究为基础的科学，必须以实验为基础。研究方法则是建立物理模型，把动形式作物理概括和抽象，抓住事物的主要特征而舍去其次要因素，形成简单化的物理模型。多年传统教学的经验表明，能力培养必须以知识为“载体”，有经验的教师能够很好地把握“知识点”与“能力点”的对应关系；往往能够“系统地”规划（中、长期）、落实能力培养。在“备课阶段”，教学“重点”“难点”的确定和“突出”“突破”的手段是和“能力培养”密切相关的。有经验的物理教师常常在这个地方体现“个人教学特色”（独到的解决策略），在“落实知识”的过程中“培养能力”；而这种“能力培养意识”，恰恰是缺乏经验的青年教师，常常感到困惑的地方（处理不好“知识与能力”的关系）。归纳和演绎是一切科学研究常用的两种思维方法。实际中这两种思维方法到处可见，问题在于我们老师要充分利用一切机会和可能，努力发拙和发展这些潜在的积极因素，有意识地培养这两种思维能力，而不能只停留在知识的传授上。当然，不是每节课都要进行归纳能力和演绎能力培养，要看教学内容，有了“能力培养意识”遇到机会就不会放过。例如：“摩擦起电两种电荷”教学，能力培养的核心是“归纳能力和演绎能力”；教师教学设计中要“突出”能力培养意识，运用“穷举法”合理安排实验步骤、阶段结论）案例：两种电荷演示实验（强调步骤的合理性和逻辑自恰，关键讲清“只有”）实验装置：在铁架台上固定1m左右的塑料横杆，分别在两端用丝线悬挂金属钩（一个支架不够用）。玻璃棒、橡胶棒、塑料棒、丝绸、毛皮、有机玻璃尺子、陶瓷、木棒等材料步骤演示内容作用效果阶段结论最终结论1玻棒玻棒胶棒胶棒XXYYNN相斥相同的电相斥（不知多少种）只有两种电荷。（所有带电都属于玻棒、胶棒中之一种；找不到第三种电） 用玻棒、胶棒带电定义正负电荷。2玻棒胶棒相吸玻棒、胶棒带电不同（自然界不只存在一种电荷）3X玻棒X胶棒相吸（或相斥）相斥（或相吸）X电属于玻棒、胶棒中之一种4Y玻棒Y胶棒相吸（或相斥）相斥（或相吸）Y电属于玻棒、胶棒中之一种5N玻棒N胶棒相吸（或相斥）相斥（或相吸）N电属于玻棒、胶棒中之一种分析：步骤1用“穷举法”说明“相同的电相斥”；步骤2提出质疑“是否不同材料带电不同呢？”步骤35再用“穷举法”说明“所有带电均属于玻棒、胶棒中之一种”。连续两次运用“穷举法”，在初中物理其它实验中是不多见的，但具有科学探究方法的“典型性”（例：“磁极”、“元素周期表”等），因此在这节课中，让学生“体验”“穷举法”是“恰当不过”的；在教学要求中作为“零级目标”处理（不要求必须掌握）。提示：1、注意区分带电棒的两端（作“标记”）；2、以上讨论排除“不带电”情况。案例：“短路、断路”的理想模型；目标：用欧姆定律解释“短路”和“断路”思路：通过变化电路中，变阻器的作用，体验电压、电流变化规律；用变阻器的两个“极端值”引出“短路”和“断路”（理想模型）；由此进一步拓展应用使用电压表检测“断路”，解决实际问题。（2010北京考题第10、22、37题重复出现该电路）其它思路分析：有教师此处强调“电压表本身”是个电阻很大的用电器，由此电压分配就很大（接近电源电压）；并要求学生分析电流路径。还有引入“内电路”、“外电路”概念。（运用“理想化模型”还有：牛一定律、伽里略理想实验、滚摆与永动机、理想气体分子等）（二）配合课堂教学类型实施的能力培养1.受力分析中的“系统思想”（通过“归一化”简化分析思路）（1）潜水艇的受力分析（储水仓的水，看作是整体的一部分。浮沉子同理）（2）典型题“滚动油桶上台阶”，为什么一些学生联想不到“杠杆平衡条件”呢？ 案例：相机拍日出的结果（焦点、焦距与成像的关系，傻瓜相机策略）（彭梦华案例）反思：强化“焦点、焦距”的教学策略（系列）。（增加：不同f透镜比较、测f、自制相机等活动）案例：质疑“像的性质描述”活动体验；尝试使用数学语言描述（镜像、旋转、蜡烛改“F”的好处）（三）充分体现学生的主体性和教师的主导性要让学生主动参与情景的创设、知识的探索、科学而规范的操作、问题的探讨与扩展，而教师只是在关键时候起“点拔”的作用，让学生真正体验到学习的快乐，培养他们追求科学、探索科学的精神5。在初中生物理能力培养的过程中，要注意两点:1.能力的发展与培养要与知识的掌握互相促进。片面的只掌握知识或完全抛离知识而去发展所谓的能力，都不利于学生能力的提高。2.能力的培养要注意与初中学生的生理和心理发展相适应。因为能力的发展是以学生身心发展为基础的，拔苗助长、急于求成只能让培养能力的愿望落空。不要指望一、两节课就能够“落实”某个能力的培养，必须有长期“系统工程”的设计理念，只有“循序渐进、坚持不懈”的努力，能力培养才能见实效。案例：“控制变量法”的训练（横向联系）欧姆定律、决定电阻的因素、决定压强、浮力、焦耳定律等是应用的常例，但是一些有经验的物理教师，还体现了许多“细节”上的应用 凸透镜与照相机、“固定透镜”与“固定光屏”的变化策略； 变凸透镜“由远及近”为“由近及远” “探究杠杆平衡条件”中，要求“一端不动”的策略这些学生探究实验中的“细节要求”，规范了课堂探究活动的“程序化”和“探究实效”，使“控制变量”的思想方法，不断“重现”，最终形成能力。课例：浮沉条件应用中的“浮沉子系列”（配合教学演示，也可进行学生探究） 重视习题中的“物理情境”对于学生来说，解决“真正实际问题”的机会并不多，实践能力常常是在解题过程中，通过体验习题中的物理情境，“解决”一些简单问题来逐步积累