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學(xué)生通過對日常生活現(xiàn)象的觀察,對“影響滑動摩擦力大小的因素”提出合理的猜想,鼓勵學(xué)生大膽說出自己的想法,通過“合理假設(shè)”、“設(shè)計實驗”、“實驗探究”、“合作交流”、“歸納整理”等教學(xué)流程培養(yǎng)學(xué)生主動思考并獲取知識的能力,通過實踐學(xué)生會更深刻地理解影響摩擦力大小的兩個重要因素———“壓力”和“接觸面粗糙程度”,從而形成深刻的記憶,增強其動手操作的能力,為接下來的物理學(xué)習(xí)與發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
2.規(guī)律的總結(jié)總是借助一定的實踐活動來完成,組織學(xué)生動手操作,是此次教學(xué)的重點
教師為學(xué)生實驗準備必要的器材,其中包括彈簧測力計、長方體木塊、正方體木塊、等質(zhì)量等底面積的鐵快和銅塊、木板、玻璃板、毛巾、小木棍、實驗記錄表格。教具準備齊全后,學(xué)生分組實驗,由他們自行選擇他們認為應(yīng)該用到的實驗器材,以便證明他們猜想的正確性。實踐活動開始前,教師應(yīng)介紹此次活動的流程及注意事項,強調(diào)團隊合作精神,同時讓各個小組自行安排,做好組員任務(wù)分工,做好實驗記錄,共同完成此次實踐活動。實驗過程中,教師要注意觀察各個小組的操作流程,及時糾正他們的錯誤,指導(dǎo)學(xué)生順利完成實驗。
3.實驗結(jié)束后,各小組進行交流,分享實驗成果
此刻,對于各小組的實驗結(jié)果,無論他們正確與否都要給予鼓勵,肯定他們敢于猜想,大膽實踐的勇氣。小組交流結(jié)束后,教師要公布正確的實驗結(jié)果,強調(diào)在計算有關(guān)摩擦力的大小時,應(yīng)先判斷該摩擦力是滑動摩擦力還是靜摩擦力。再根據(jù)通過實驗推算出的公式進行計算?;瑒幽Σ亮Φ拇笮∮嬎愎綖閒=μN,式中的μ叫動摩擦因數(shù),也叫滑動摩擦系數(shù),它只跟材料、接觸面粗糙程度有關(guān),跟接觸面積大小無關(guān)。N為正壓力。經(jīng)過總結(jié),讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)靜摩擦力與物體的平衡條件的相關(guān)關(guān)系。公布正確實驗結(jié)果以后,布置學(xué)生完成一項特殊的家庭作業(yè):觀察家里與摩擦力有關(guān)的現(xiàn)象并指出其屬于滑動摩擦力還是靜摩擦力,測量出摩擦力的大小。作業(yè)批改以后,給予表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生特殊的獎勵。初中階段的物理教學(xué)是青少年進入物理知識殿堂的啟蒙培育,它主要是通過對周圍事物的觀察來獲取物理知識,訓(xùn)練學(xué)生從生活中獲取知識的能力,而這個階段學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法、自身綜合能力的養(yǎng)成等對于接下來的高中階段的物理學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用。
有人可能認為培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生主要靠課外小組和個別輔導(dǎo),與課堂教學(xué)關(guān)系不大,這種看法是片面的,實際上課堂教學(xué)也是至關(guān)重要的.本文著重從高中物理課堂教學(xué)這一側(cè)面來總結(jié)取得這些成果的經(jīng)驗.
我們十多年來的課堂教學(xué)經(jīng)驗可以總結(jié)成三句話:追根尋源真一點,實驗研究多一點,能力要求高一點,簡稱“三點”教學(xué)法,因此我們稱自己的教材為“三點”法教材.
我們的“三點”法教學(xué)完全是根據(jù)國家教委頒布的高中物理教學(xué)大綱編寫的.因為我們面對的是全班學(xué)生,不可能而且也不應(yīng)該把課堂教學(xué)變成物理競賽輔導(dǎo),我們確確實實通過課堂教學(xué)明顯提高了學(xué)生的素質(zhì)和能力,為學(xué)生在高考和物理競賽中取得優(yōu)異成績打下了扎實的基礎(chǔ).
一、追根尋源真一點
一個學(xué)生學(xué)習(xí)物理,首先接觸到的就是物理定律.因此,怎樣搞好物理定律教學(xué),必然是每個物理教師首先要考慮的問題.
在進行某一物理定律教學(xué)時,我們有意識補充了大量的與這一定律的建立過程有關(guān)的內(nèi)容,這就是所謂的“溯源”教學(xué).任何一個重要物理定律的建立,都有一個艱辛而漫長的過程.探索定律的工作只所以能成功,這個定律最后只所以能夠確立起來,其中一定有很多科學(xué)的研究方法和正確的推理思維方式,這些內(nèi)容毫無疑問是屬于物理學(xué)科中最重要的東西,是人類一筆寶貴的知識財富,也是我們物理教學(xué)的寶貴財富.
在講授牛頓萬有引力定律時,我們從第谷對行星進行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起,然后是開普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過大量計算總結(jié)出描寫天體運動的經(jīng)驗規(guī)律(開普勒三定律),最后才是牛頓用定量的動力學(xué)原理對這些規(guī)律予以解釋,終于發(fā)現(xiàn)了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律.在學(xué)習(xí)牛頓萬有引力定律的過程中,我們還著重向?qū)W生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗證”三種科學(xué)研究的重要方法.
在學(xué)習(xí)庫侖定律的過程中,我們糾正了學(xué)生由于大多數(shù)教科書敘述籠統(tǒng)而形成的錯誤觀念,使他們明白:1.庫侖當(dāng)年只用扭秤做了兩個同種電荷互相排斥的實驗,而未做兩個異種電荷互相吸引的實驗,因為在后一實驗中的平衡有可能是不穩(wěn)定的.庫侖是用電擺來完成后一實驗的;2.無論是扭秤還是電擺,精確度都是很有限的,根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比,更不是和距離的1.98次方或2.02次方成反比.當(dāng)年的庫侖(實際上還有更早的卡文迪許),以及后來的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實驗方法將指數(shù)的精度逐漸提高,直至今天的2±3×10-16,終于使庫侖定律成為當(dāng)今物理學(xué)中最精確的定律之一.結(jié)合庫侖定律的建立過程,我們還向?qū)W生介紹了“類比”和“演繹驗證”的方法.
在學(xué)習(xí)歐姆定律的過程中,學(xué)生一開始都以為研究通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系是不困難的,只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可.可是我告訴他們,在歐姆那個年代,非但沒有電流表、電壓表等儀器,連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有,歐姆所面臨的困難之大是可想而知的.他到底是怎樣得到這個電學(xué)中最重要的定律的呢?學(xué)生頓時產(chǎn)生了濃厚的興趣.在學(xué)習(xí)歐姆定律誕生過程的同時,我們還結(jié)合歐姆的實踐,介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法.
此外,我們還結(jié)合牛頓運動定律介紹了“理想實驗”、“推理”、“實驗研究”等方法,結(jié)合氣體定律介紹了“分析法”,結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律介紹了“綜合法”.使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握了一些重要的科學(xué)研究方法.有的同學(xué)深有體會地說:物理定律是寶貴的,但研究物理定律的科學(xué)方法更寶貴.誰掌握了這些方法,誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘.
在物理定律的教學(xué)中,我們在課堂上經(jīng)常采用設(shè)問的方法,不是直接告訴學(xué)生某個定律是怎樣建立起來的,而是不斷地提出問題讓學(xué)生去思考,擺出困難讓學(xué)生去克服,提出任務(wù)讓學(xué)生去完成,制定目標(biāo)讓學(xué)生去實現(xiàn).這樣可以有效地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力.
我們要求學(xué)生在課外進行大量自學(xué).早在公元前4世紀,古希臘蘇格拉底明確強調(diào)過:“好的、正確的教學(xué)不是傳遞,而是對學(xué)生的自學(xué)輔導(dǎo)”.我一貫強調(diào)學(xué)生要學(xué)會自學(xué)、討論、研究.我教的優(yōu)秀學(xué)生,學(xué)得的物理知識,最多只有一半是在課堂上聽我講的,其它一概由他們自學(xué).到一定階段,我開始指定幾個學(xué)得比較好的學(xué)生輪流給其他學(xué)生上課.每次課分兩部分,前半部分由主講同學(xué)講,后半部分由全體同學(xué)提問、討論.像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學(xué)作過二十幾次講座,楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學(xué)也不例外.
我們這種自學(xué)討論式教學(xué)還延續(xù)到學(xué)生畢業(yè)以后.獲金牌或?qū)W有所成的學(xué)生進了大學(xué)甚至出國留學(xué)后,有機會還回來給小同學(xué)談自己的體會.例如1994年暑假任宇翔從美國回國探親一個月,來學(xué)校給95、96屆學(xué)生講了10次課.他向小學(xué)友介紹物理學(xué)中一些新進展、中美物理教學(xué)中的差異以及他們當(dāng)年學(xué)習(xí)過程中曾激烈爭論過的問題,使聽課的學(xué)生大受裨益.1996年暑假,謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學(xué)講了十多天課.他們既講物理知識,又講國家集訓(xùn)隊隊員奮發(fā)學(xué)習(xí)的感人事跡,使小同學(xué)們大開眼界.
這樣的訓(xùn)練方法也得到了權(quán)威人士的肯定.1992年10月,在上海召開的全國物理特級教師會議上,原中國物理學(xué)會副理事長、現(xiàn)全國中學(xué)物理競賽委員會主任、北京大學(xué)沈克琦教授在他的題為“國際物理奧林匹克競賽與中學(xué)物理教學(xué)”的報告中說:“我聽到兩名得金牌的上海學(xué)生講他們的老師如何培養(yǎng)他們的情況,我認為這個經(jīng)驗倒很值得推廣.他們說他們的老師不是采取灌輸?shù)霓k法,而是啟發(fā)引導(dǎo),要求他們給同學(xué)講課,這對他們搞清概念原理和科學(xué)地進行表達都非常有幫助.我想這可能是提高優(yōu)秀學(xué)生能力的有效方法之一.”
那么自學(xué)為什么會對提高學(xué)生的能力起這么大的作用呢?從心理學(xué)角度來看,自學(xué)與聽課可能有以下兩點不同:
(1)人類的思維活動表現(xiàn)為分析、綜合、比較、抽象、概括等過程.一個學(xué)生在自學(xué)某一個新的物理內(nèi)容時,少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作,這里面充滿了分析、綜合、比較等過程.因此相對聽課而言,自學(xué)對學(xué)生的思維活動提出了更高的要求,從而使他們得到更大的鍛煉.
(2)人們的注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意三種.事先沒有預(yù)定的目標(biāo),也不需要作意志努力的注意叫做無意注意;有預(yù)定的目標(biāo),在必要時還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一個學(xué)生在自學(xué)的時候,他的目的一定是十分明確的,而且需要一定的意志努力(否則難以堅持),因此學(xué)生在自學(xué)時,可保證在絕大多時間內(nèi)都處于有意注意的狀態(tài),這一點對提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)能力都是很有好處的.有的學(xué)生在自學(xué)中往往會十分投入,進入一種旁若無人的境地,而相對來說,這種情況在聽課時就比較少.一個學(xué)生堅持自學(xué)一段時間之后,便能漸漸地從有意注意轉(zhuǎn)化到有意后注意,即不需要意志努力也能夠?qū)⒆约旱淖⒁饬﹂L期保持在這項工作上.有意后注意是一種高級類型的注意,它既有明確的目的,又不需要用意志努力來維持,是人類從事創(chuàng)造性活動的必需條件.學(xué)生一旦進入這種狀態(tài),他們的物理學(xué)習(xí)效率就會大大提高,學(xué)習(xí)成績就會有明顯進步.
二、實驗研究多一點
物理學(xué)是一門實驗科學(xué),物理學(xué)中的每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實驗.因此,在高中物理教學(xué)中加強學(xué)生實驗方面的訓(xùn)練,無疑是提高物理教學(xué)質(zhì)量的一條必由之路.
目前中學(xué)物理教學(xué)大綱中安排了相對數(shù)量的學(xué)生實驗和演示實驗,不難發(fā)現(xiàn),這些實驗存在著某些不足,主要表現(xiàn)在下面幾個方面:
第一,教材中幾乎所有實驗是為配合所學(xué)內(nèi)容而安排的,目的是幫助學(xué)生加深對所學(xué)內(nèi)容的理解,因此學(xué)生不易通過這些實驗掌握一些重要的實驗方法.
第二,課本中每個實驗的實驗原理及操作步驟都講得十分清楚,學(xué)生只需按部就班地完成實驗操作即可.這樣的實驗只能增加學(xué)生的感性認識,鍛煉學(xué)生的動手操作能力,而對學(xué)生創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練是不夠的,也無法培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力.
第三,目前課本中的實驗大多是驗證性實驗,學(xué)生只要學(xué)懂了書上的定律,一般都能輕而易舉地完成實驗.這種安排違反了教育應(yīng)該走在學(xué)生智力發(fā)展前面的原則,對培養(yǎng)學(xué)生的能力是不利的.
針對以上不足,我們對實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進行了改革,使實驗教學(xué)為發(fā)展學(xué)生的智力,提高學(xué)生的素質(zhì)服務(wù).在實驗內(nèi)容的改革方面,我們主要采取了以下三條措施:
(1)增加實驗數(shù)量.
不論是在課堂演示實驗,還是在學(xué)生實驗或小實驗方面,平均增加了60%的實驗.其中有一部分新實驗,學(xué)校沒有現(xiàn)成的儀器,安排學(xué)生自己制作,對學(xué)生有較高的要求.
(2)重視實驗誤差討論.
物理實驗離不開測量,測量是實驗科學(xué)最本質(zhì)的東西.從某種意義上講,結(jié)果準確的實驗就是成功的實驗,反之就是不成功的實驗.因此在培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的過程中,應(yīng)該讓他們掌握一些必要的實驗誤差的基本知識.在設(shè)計實驗方案時,要求學(xué)生們盡量消除實驗的系統(tǒng)誤差;在選擇實驗器材時要考慮它的精確程度;在處理實驗數(shù)據(jù)時,要采用盡量科學(xué)的方法.
(3)加強重要實驗方法教學(xué).
在實驗領(lǐng)域中有一些重要的方法,比如減小實驗系統(tǒng)誤差的方法、減小實驗偶然誤差的方法、實驗探究規(guī)律的方法、迂回測量的方法等,這些方法不是在個別實驗中,而是在許多實驗中都有應(yīng)用,因此具有一定的普遍意義,這些方法一定要讓學(xué)生很好地掌握.在必要時,我們甚至根據(jù)實驗方法來安排實驗內(nèi)容,集中安排幾個某種方法體現(xiàn)比較典型的實驗,這樣便于學(xué)生深刻領(lǐng)會和熟練掌握某一種實驗方法.
在實驗教學(xué)方法改革方面,我們做了以下嘗試:
(1)在課堂上創(chuàng)設(shè)一些實驗問題讓學(xué)生研究.
在高中階段,每周至少有4節(jié)物理課,充分利用物理課中碰到的各種各樣問題,可設(shè)計一些供學(xué)生討論的實驗題目,并引導(dǎo)他們一步一步地探索、解決.
我在講功率一節(jié)時,設(shè)計了這樣一個實驗題目:要求測定一個人騎自行車的功率.在自行車由靜止啟動的過程中,人做的功除了增加人和車的動能之外,還要克服空氣阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?學(xué)生根據(jù)自己騎自行車的經(jīng)驗,認為空氣阻力是很明顯的,不能忽略,而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小,可以忽略.接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功?學(xué)生都有這樣的體會:頂風(fēng)騎車時,騎得越快風(fēng)的阻力越大,因此可以設(shè)風(fēng)的阻力和車的速度成正比.車的速度怎樣測?風(fēng)的阻力和車速成正比的比例因數(shù)是多少?問題一個接著一個地出現(xiàn),被大家一個又一個地解決,終于找到了一個大家都比較滿意的實驗方案.接著全班同學(xué)興高采烈地到操場上去做實驗,最后再回到教室里,師生一起處理實驗數(shù)據(jù),作出圖象,得出實驗結(jié)果.在整個實驗過程中,除了實驗題目是由老師提出的外,實驗方案和解決問題的途徑都是由學(xué)生討論研究出來的,因此他們都覺得很有意思,收獲很大.
(2)對課本中一些重要實驗進行深入研究.
物理課本中有大量現(xiàn)成的實驗,有時可以對這些實驗進行一些討論和改進.
在做直流電路的實驗時,我們讓學(xué)生對伏安法測量導(dǎo)體的電阻這個實驗進行了深入的研究.用簡單的伏安法電路,不論是采用電流表內(nèi)接還是電流表外接,都有系統(tǒng)誤差.結(jié)合這個問題,我給學(xué)生介紹了補償?shù)乃枷耄缓笥蓪W(xué)生自己設(shè)計了電流補償和電壓補償兩種線路.補償法解決了由于實驗電路不完善帶來的系統(tǒng)誤差,但這個矛盾解決了,電流表和電壓表不夠準確的問題上升為主要矛盾.怎么辦?經(jīng)過進一步研究改進,大家認為可以用準確度高得多的電阻箱來取代電壓表和電流表,再輔以靈敏度很高的電流表,便可以明顯提高實驗結(jié)果的準確度,這就是常用的惠斯通電橋.接下來學(xué)生分別用簡單伏安法、補償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個標(biāo)準電阻,比較測量結(jié)果,可以證實先前的想法.在歷史上,從伏安法到惠斯通電橋是有一個很長的過程的,而在我們這堂實驗課中,學(xué)生經(jīng)歷了這么一個碰到問題、分析問題、解決問題的完整過程.這樣的實驗課對增強學(xué)生的能力是很有幫助的.
(1)和(2)實際上都是不斷地給學(xué)生提出新的目標(biāo),誘導(dǎo)他們提高實驗水平,我們有時稱之為“目的誘導(dǎo)法”.
(3)給特優(yōu)學(xué)生安排一些特殊實驗.
我校有一批進口物理儀器,性能比較好,涉及的實驗內(nèi)容面也比較廣.這批儀器的說明書是英文或日文的,我指定一名學(xué)生準備某一個實驗,要求他先翻譯好說明書,準備好器材,然后帶領(lǐng)其他同學(xué)做實驗.這個主講的學(xué)生還要準備好一些討論題,在實驗后供同學(xué)們討論.學(xué)生對這樣的實驗非常感興趣.此類實驗雖然有時和高考、競賽沒有直接的關(guān)系,但是這種帶有研究性的實驗對優(yōu)秀學(xué)生很有好處.
三、能力要求高一點
物理習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分.不論是教師還是學(xué)生,都在解習(xí)題上花費了大量的時間,因此,習(xí)題教學(xué)的改革是一個很重要的問題.
就本質(zhì)來說,物理習(xí)題是人們編制的一些假想物理場景.毫無疑問,物理學(xué)家是不會去做物理習(xí)題的,而他們是在研究那些真實的、尚未發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律.同樣,發(fā)明家也是不會去做物理習(xí)題的,他們是在力圖應(yīng)用已有的物理規(guī)律去解決一系列實際問題,那么我們?yōu)槭裁匆寣W(xué)生做那么多人為假想的物理習(xí)題?目的無非是要培養(yǎng)學(xué)生的理解、分析、推理等能力.所以物理習(xí)題教學(xué)應(yīng)該圍繞這個目標(biāo)來進行.
我們常用以下兩種方法來進行習(xí)題教學(xué):
(1)按照解題方法組織習(xí)題教學(xué)
一般的習(xí)題都是按力、熱、電、光的順序來講授的,但我們比較傾向于按照解題方法來講解物理習(xí)題.例如理想化法、整體法和隔離法、等效替代法、小量分析法、疊加法、對稱法、圖象法等,這樣比較有利于學(xué)生掌握一些重要的解題方法.到學(xué)習(xí)的某一階段,集中將一批用解決方法相同的習(xí)題安排給學(xué)生練習(xí),使他們由不會用到會用這種方法.在以后的學(xué)習(xí)中,每隔一定階段讓這種方法再出現(xiàn)一次,以加深這種解題方法在大腦中的印象,達到牢固掌握,應(yīng)用自如的目的.
1.1研究對象的不同對于研究對象,中學(xué)物理一般只討論自然現(xiàn)象中的簡單問題如一維問題,而大學(xué)物理討論的是二維、三維甚至多維等復(fù)雜問題。比如對于力學(xué)內(nèi)容,中學(xué)力學(xué)只研究加速度為恒矢量的質(zhì)點的運動學(xué)和動力學(xué)問題,而大學(xué)力學(xué)則還要研究加速度變化時的質(zhì)點的運動學(xué)和動力學(xué)問題,中學(xué)力學(xué)只研究質(zhì)點的運動問題,而大學(xué)物理力學(xué)還要研究剛體的運動學(xué)、動力學(xué)問題,從研究對象上看更廣更趨于一般化。中學(xué)物理僅對宏觀簡單特殊規(guī)律作一般性的認識和了解就夠了,而大學(xué)物理則要進一步研究物質(zhì)運動的理論本質(zhì),要運用數(shù)理統(tǒng)計的方法得出自然界一般性的普適規(guī)律,更上升了一個理論的高度。
1.2研究方法的不同中學(xué)物理因研究對象簡單,數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)少,所以研究方法基本是歸納法,討論的規(guī)律基本上是從物理現(xiàn)象出發(fā),通過簡單實驗總結(jié)出來的簡單規(guī)律,比如中學(xué)物理力學(xué)中得出動量定理、動能定理的時候都是實驗歸納法得出的,并且涉及的力基本是恒定的,只講恒力的沖量、恒力的功,平均沖力等,在電磁學(xué)中只介紹勻強磁場、勻強電場的規(guī)律等。而大學(xué)物理與自然實際就更接近了,要討論變力的沖量、變力所做的功、非均勻磁場、電場,而研究這些復(fù)雜問題所用工具主要是高等數(shù)學(xué)的微積分思想、矢量代數(shù),通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)演繹的方法結(jié)合物理概念得出物理規(guī)律,即大學(xué)物理講的規(guī)律比中學(xué)物理的規(guī)律又上升了一個理論的高度。
1.3教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進度的不同從教學(xué)內(nèi)容來講,中學(xué)物理量少,概念、原理、規(guī)律簡單,對物理基本概念和基本定律只有初步淺層的認識,而大學(xué)物理涉及的知識量大,概念、原理多且相對復(fù)雜,對物理基本規(guī)律和物理基本定律要求更多的是掌握其本質(zhì)和內(nèi)涵。從教學(xué)進度上講,中學(xué)物理講的較慢,每個概念,每個公式,每個原理教師會進行全面詳細講解,每一個知識點教師都會講透講精,講課重點放在解題技巧的應(yīng)試訓(xùn)練上,教師會給學(xué)生總結(jié)題型,歸納方法,并督促學(xué)生為了高考不斷學(xué)習(xí),學(xué)生的學(xué)多是跟著教師按部就班。而大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容量大,而教學(xué)時數(shù)非常有限,進度快,教師講課一般都只著重把握知識整體框架,講清思路,注重理論性、系統(tǒng)性,不象中學(xué)那樣講得精細全面。對于解題方法有總結(jié)歸納,但習(xí)題課的次數(shù)較少,學(xué)生運用所學(xué)知識解決問題的能力較弱,對習(xí)慣于被安排、缺乏學(xué)習(xí)主動性的中學(xué)生,就很難在短時間內(nèi)適應(yīng)大學(xué)教學(xué)過程。
1.4學(xué)生學(xué)習(xí)方法的不同中學(xué)生一般課前不預(yù)習(xí),課后也很少翻閱知識輔導(dǎo)書,只要課堂上跟著老師聽課,課余時間除了完成老師布置的作業(yè)外,就是作大量的習(xí)題,實行題海戰(zhàn)術(shù),重復(fù)熟練程度高,認為學(xué)好物理的標(biāo)準就是多做題,解難題,學(xué)生自主接受新知識的能力較差,不善于提問題,對教師的依賴性較強。而大學(xué)生必須做到課前預(yù)習(xí),帶著問題去聽課,課堂上抓住重點、難點,做好課堂筆記,課后要翻閱大量課外資料,對所學(xué)知識要融會貫通,及時復(fù)結(jié),做的題目不在多,而在精,要學(xué)會自學(xué),善于提出問題,要有比較強的學(xué)習(xí)主體意識。中學(xué)物理由于數(shù)學(xué)知識的欠缺,很多物理概念、規(guī)律都是直接給出,沒有經(jīng)過推導(dǎo),這就決定了中學(xué)生接受物理知識的方式主要靠記憶,而大學(xué)由于有了高等數(shù)學(xué)、矢量代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計等工具,物理概念、物理規(guī)律大多可以做詳盡的推理,因而大學(xué)物理學(xué)習(xí)概念更注重概念的理解和掌握,物理過程的分析和論證。
2如何做好大學(xué)物理和中學(xué)物理教學(xué)的銜接
2.1循序漸進,適當(dāng)放慢教學(xué)進度學(xué)生已習(xí)慣于中學(xué)教學(xué)慢節(jié)奏,少容量,講練結(jié)合的教學(xué)方法,若一開始就進行快節(jié)奏,大容量的教學(xué),學(xué)生一下子不能適應(yīng),這不僅影響了大學(xué)物理的教學(xué)效果,同時也會挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。所以,我們在教學(xué)過程中最初應(yīng)適當(dāng)放慢教學(xué)進度,使學(xué)生逐漸適應(yīng),慢慢逐步進入正常的教學(xué)進度,從而達到讓學(xué)生適應(yīng)大學(xué)的教學(xué)進度,學(xué)會大學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
2.2通過物理緒論課灌輸大學(xué)物理的重要性大學(xué)教師應(yīng)充分考慮大學(xué)物理和中學(xué)物理的區(qū)別,從一開始就讓學(xué)生明白大學(xué)物理和中學(xué)物理在研究對象、研究內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法等方面有許多的不同,讓學(xué)生知道大學(xué)物理不是中學(xué)物理的簡單重復(fù)。同時我們在緒論課中,應(yīng)介紹物理學(xué)的發(fā)展歷史、物理學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀和物理學(xué)的發(fā)展的未來展望,從而引起學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣,另外對理工科學(xué)生來說,可以適當(dāng)?shù)亟o他們介紹物理學(xué)和自己未來的專業(yè)的聯(lián)系,以提高他們學(xué)習(xí)物理的積極性,例如對我們紡織專業(yè)的學(xué)生,可適當(dāng)介紹量子力學(xué)與紡織材料等、質(zhì)點、剛體力學(xué)與紡織機械方面的關(guān)系。同時還應(yīng)強調(diào),大學(xué)物理的基礎(chǔ)學(xué)科性質(zhì),學(xué)學(xué)物理不僅僅服務(wù)于后續(xù)的專業(yè)知識,更重要的是學(xué)會一種思維的方法、學(xué)習(xí)方法以及研究問題的方法。
2.3從中學(xué)物理內(nèi)容過渡導(dǎo)入大學(xué)物理課題在教學(xué)內(nèi)容方面,很多大學(xué)物理知識是在中學(xué)物理內(nèi)容基礎(chǔ)上的提高,教師在物理教學(xué)時應(yīng)簡要復(fù)習(xí)中學(xué)教材內(nèi)容,使學(xué)生對所學(xué)過的內(nèi)容做一個簡單回憶,隨后指出中學(xué)物理知識的局限性或特殊性,從而比較自然地引入內(nèi)容,使學(xué)生順利地從中學(xué)物理知識過渡到大學(xué)物理知識的學(xué)習(xí)。要做到這一點,必須了解和研究中學(xué)物理教材內(nèi)容,比如直線運動,中學(xué)研究了勻加速或勻減速直線運動,但加速度變化時的直線運動該如何考慮呢?比如圓周運動,中學(xué)研究的是勻速圓周運動的規(guī)律,但當(dāng)速率變化時,圓周運動的規(guī)律又是如何呢?恒力的沖量的定義式和恒力做功的公式中學(xué)里都學(xué)過,變力的沖量和變力所作的做功又如何計算呢?這樣中學(xué)內(nèi)容過渡導(dǎo)入的話學(xué)生會很容易從已學(xué)過的知識比較順利地過渡到大學(xué)知識。
有人可能認為培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生主要靠課外小組和個別輔導(dǎo),與課堂教學(xué)關(guān)系不大,這種看法是片面的,實際上課堂教學(xué)也是至關(guān)重要的.本文著重從高中物理課堂教學(xué)這一側(cè)面來總結(jié)取得這些成果的經(jīng)驗.
我們十多年來的課堂教學(xué)經(jīng)驗可以總結(jié)成三句話:追根尋源真一點,實驗研究多一點,能力要求高一點,簡稱“三點”教學(xué)法,因此我們稱自己的教材為“三點”法教材.
我們的“三點”法教學(xué)完全是根據(jù)國家教委頒布的高中物理教學(xué)大綱編寫的.因為我們面對的是全班學(xué)生,不可能而且也不應(yīng)該把課堂教學(xué)變成物理競賽輔導(dǎo),我們確確實實通過課堂教學(xué)明顯提高了學(xué)生的素質(zhì)和能力,為學(xué)生在高考和物理競賽中取得優(yōu)異成績打下了扎實的基礎(chǔ).
一、追根尋源真一點
一個學(xué)生學(xué)習(xí)物理,首先接觸到的就是物理定律.因此,怎樣搞好物理定律教學(xué),必然是每個物理教師首先要考慮的問題.
在進行某一物理定律教學(xué)時,我們有意識補充了大量的與這一定律的建立過程有關(guān)的內(nèi)容,這就是所謂的“溯源”教學(xué).任何一個重要物理定律的建立,都有一個艱辛而漫長的過程.探索定律的工作只所以能成功,這個定律最后只所以能夠確立起來,其中一定有很多科學(xué)的研究方法和正確的推理思維方式,這些內(nèi)容毫無疑問是屬于物理學(xué)科中最重要的東西,是人類一筆寶貴的知識財富,也是我們物理教學(xué)的寶貴財富.
在講授牛頓萬有引力定律時,我們從第谷對行星進行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起,然后是開普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過大量計算總結(jié)出描寫天體運動的經(jīng)驗規(guī)律(開普勒三定律),最后才是牛頓用定量的動力學(xué)原理對這些規(guī)律予以解釋,終于發(fā)現(xiàn)了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律.在學(xué)習(xí)牛頓萬有引力定律的過程中,我們還著重向?qū)W生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗證”三種科學(xué)研究的重要方法.
在學(xué)習(xí)庫侖定律的過程中,我們糾正了學(xué)生由于大多數(shù)教科書敘述籠統(tǒng)而形成的錯誤觀念,使他們明白:1.庫侖當(dāng)年只用扭秤做了兩個同種電荷互相排斥的實驗,而未做兩個異種電荷互相吸引的實驗,因為在后一實驗中的平衡有可能是不穩(wěn)定的.庫侖是用電擺來完成后一實驗的;2.無論是扭秤還是電擺,精確度都是很有限的,根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比,更不是和距離的1.98次方或2.02次方成反比.當(dāng)年的庫侖(實際上還有更早的卡文迪許),以及后來的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實驗方法將指數(shù)的精度逐漸提高,直至今天的2±3×10-16,終于使庫侖定律成為當(dāng)今物理學(xué)中最精確的定律之一.結(jié)合庫侖定律的建立過程,我們還向?qū)W生介紹了“類比”和“演繹驗證”的方法.
在學(xué)習(xí)歐姆定律的過程中,學(xué)生一開始都以為研究通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系是不困難的,只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可.可是我告訴他們,在歐姆那個年代,非但沒有電流表、電壓表等儀器,連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有,歐姆所面臨的困難之大是可想而知的.他到底是怎樣得到這個電學(xué)中最重要的定律的呢?學(xué)生頓時產(chǎn)生了濃厚的興趣.在學(xué)習(xí)歐姆定律誕生過程的同時,我們還結(jié)合歐姆的實踐,介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法.
此外,我們還結(jié)合牛頓運動定律介紹了“理想實驗”、“推理”、“實驗研究”等方法,結(jié)合氣體定律介紹了“分析法”,結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律介紹了“綜合法”.使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握了一些重要的科學(xué)研究方法.有的同學(xué)深有體會地說:物理定律是寶貴的,但研究物理定律的科學(xué)方法更寶貴.誰掌握了這些方法,誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘.
在物理定律的教學(xué)中,我們在課堂上經(jīng)常采用設(shè)問的方法,不是直接告訴學(xué)生某個定律是怎樣建立起來的,而是不斷地提出問題讓學(xué)生去思考,擺出困難讓學(xué)生去克服,提出任務(wù)讓學(xué)生去完成,制定目標(biāo)讓學(xué)生去實現(xiàn).這樣可以有效地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力.
我們要求學(xué)生在課外進行大量自學(xué).早在公元前4世紀,古希臘蘇格拉底明確強調(diào)過:“好的、正確的教學(xué)不是傳遞,而是對學(xué)生的自學(xué)輔導(dǎo)”.我一貫強調(diào)學(xué)生要學(xué)會自學(xué)、討論、研究.我教的優(yōu)秀學(xué)生,學(xué)得的物理知識,最多只有一半是在課堂上聽我講的,其它一概由他們自學(xué).到一定階段,我開始指定幾個學(xué)得比較好的學(xué)生輪流給其他學(xué)生上課.每次課分兩部分,前半部分由主講同學(xué)講,后半部分由全體同學(xué)提問、討論.像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學(xué)作過二十幾次講座,楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學(xué)也不例外.
我們這種自學(xué)討論式教學(xué)還延續(xù)到學(xué)生畢業(yè)以后.獲金牌或?qū)W有所成的學(xué)生進了大學(xué)甚至出國留學(xué)后,有機會還回來給小同學(xué)談自己的體會.例如1994年暑假任宇翔從美國回國探親一個月,來學(xué)校給95、96屆學(xué)生講了10次課.他向小學(xué)友介紹物理學(xué)中一些新進展、中美物理教學(xué)中的差異以及他們當(dāng)年學(xué)習(xí)過程中曾激烈爭論過的問題,使聽課的學(xué)生大受裨益.1996年暑假,謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學(xué)講了十多天課.他們既講物理知識,又講國家集訓(xùn)隊隊員奮發(fā)學(xué)習(xí)的感人事跡,使小同學(xué)們大開眼界.
這樣的訓(xùn)練方法也得到了權(quán)威人士的肯定.1992年10月,在上海召開的全國物理特級教師會議上,原中國物理學(xué)會副理事長、現(xiàn)全國中學(xué)物理競賽委員會主任、北京大學(xué)沈克琦教授在他的題為“國際物理奧林匹克競賽與中學(xué)物理教學(xué)”的報告中說:“我聽到兩名得金牌的上海學(xué)生講他們的老師如何培養(yǎng)他們的情況,我認為這個經(jīng)驗倒很值得推廣.他們說他們的老師不是采取灌輸?shù)霓k法,而是啟發(fā)引導(dǎo),要求他們給同學(xué)講課,這對他們搞清概念原理和科學(xué)地進行表達都非常有幫助.我想這可能是提高優(yōu)秀學(xué)生能力的有效方法之一.”
那么自學(xué)為什么會對提高學(xué)生的能力起這么大的作用呢?從心理學(xué)角度來看,自學(xué)與聽課可能有以下兩點不同:
(1)人類的思維活動表現(xiàn)為分析、綜合、比較、抽象、概括等過程.一個學(xué)生在自學(xué)某一個新的物理內(nèi)容時,少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作,這里面充滿了分析、綜合、比較等過程.因此相對聽課而言,自學(xué)對學(xué)生的思維活動提出了更高的要求,從而使他們得到更大的鍛煉.
(2)人們的注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意三種.事先沒有預(yù)定的目標(biāo),也不需要作意志努力的注意叫做無意注意;有預(yù)定的目標(biāo),在必要時還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一個學(xué)生在自學(xué)的時候,他的目的一定是十分明確的,而且需要一定的意志努力(否則難以堅持),因此學(xué)生在自學(xué)時,可保證在絕大多時間內(nèi)都處于有意注意的狀態(tài),這一點對提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)能力都是很有好處的.有的學(xué)生在自學(xué)中往往會十分投入,進入一種旁若無人的境地,而相對來說,這種情況在聽課時就比較少.一個學(xué)生堅持自學(xué)一段時間之后,便能漸漸地從有意注意轉(zhuǎn)化到有意后注意,即不需要意志努力也能夠?qū)⒆约旱淖⒁饬﹂L期保持在這項工作上.有意后注意是一種高級類型的注意,它既有明確的目的,又不需要用意志努力來維持,是人類從事創(chuàng)造性活動的必需條件.學(xué)生一旦進入這種狀態(tài),他們的物理學(xué)習(xí)效率就會大大提高,學(xué)習(xí)成績就會有明顯進步.
二、實驗研究多一點
物理學(xué)是一門實驗科學(xué),物理學(xué)中的每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實驗.因此,在高中物理教學(xué)中加強學(xué)生實驗方面的訓(xùn)練,無疑是提高物理教學(xué)質(zhì)量的一條必由之路.
目前中學(xué)物理教學(xué)大綱中安排了相對數(shù)量的學(xué)生實驗和演示實驗,不難發(fā)現(xiàn),這些實驗存在著某些不足,主要表現(xiàn)在下面幾個方面:
第一,教材中幾乎所有實驗是為配合所學(xué)內(nèi)容而安排的,目的是幫助學(xué)生加深對所學(xué)內(nèi)容的理解,因此學(xué)生不易通過這些實驗掌握一些重要的實驗方法.
第二,課本中每個實驗的實驗原理及操作步驟都講得十分清楚,學(xué)生只需按部就班地完成實驗操作即可.這樣的實驗只能增加學(xué)生的感性認識,鍛煉學(xué)生的動手操作能力,而對學(xué)生創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練是不夠的,也無法培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力.
第三,目前課本中的實驗大多是驗證性實驗,學(xué)生只要學(xué)懂了書上的定律,一般都能輕而易舉地完成實驗.這種安排違反了教育應(yīng)該走在學(xué)生智力發(fā)展前面的原則,對培養(yǎng)學(xué)生的能力是不利的.
針對以上不足,我們對實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進行了改革,使實驗教學(xué)為發(fā)展學(xué)生的智力,提高學(xué)生的素質(zhì)服務(wù).在實驗內(nèi)容的改革方面,我們主要采取了以下三條措施:
(1)增加實驗數(shù)量.
不論是在課堂演示實驗,還是在學(xué)生實驗或小實驗方面,平均增加了60%的實驗.其中有一部分新實驗,學(xué)校沒有現(xiàn)成的儀器,安排學(xué)生自己制作,對學(xué)生有較高的要求.
(2)重視實驗誤差討論.
物理實驗離不開測量,測量是實驗科學(xué)最本質(zhì)的東西.從某種意義上講,結(jié)果準確的實驗就是成功的實驗,反之就是不成功的實驗.因此在培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的過程中,應(yīng)該讓他們掌握一些必要的實驗誤差的基本知識.在設(shè)計實驗方案時,要求學(xué)生們盡量消除實驗的系統(tǒng)誤差;在選擇實驗器材時要考慮它的精確程度;在處理實驗數(shù)據(jù)時,要采用盡量科學(xué)的方法.
(3)加強重要實驗方法教學(xué).
在實驗領(lǐng)域中有一些重要的方法,比如減小實驗系統(tǒng)誤差的方法、減小實驗偶然誤差的方法、實驗探究規(guī)律的方法、迂回測量的方法等,這些方法不是在個別實驗中,而是在許多實驗中都有應(yīng)用,因此具有一定的普遍意義,這些方法一定要讓學(xué)生很好地掌握.在必要時,我們甚至根據(jù)實驗方法來安排實驗內(nèi)容,集中安排幾個某種方法體現(xiàn)比較典型的實驗,這樣便于學(xué)生深刻領(lǐng)會和熟練掌握某一種實驗方法.
在實驗教學(xué)方法改革方面,我們做了以下嘗試:
(1)在課堂上創(chuàng)設(shè)一些實驗問題讓學(xué)生研究.
在高中階段,每周至少有4節(jié)物理課,充分利用物理課中碰到的各種各樣問題,可設(shè)計一些供學(xué)生討論的實驗題目,并引導(dǎo)他們一步一步地探索、解決.
我在講功率一節(jié)時,設(shè)計了這樣一個實驗題目:要求測定一個人騎自行車的功率.在自行車由靜止啟動的過程中,人做的功除了增加人和車的動能之外,還要克服空氣阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?學(xué)生根據(jù)自己騎自行車的經(jīng)驗,認為空氣阻力是很明顯的,不能忽略,而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小,可以忽略.接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功?學(xué)生都有這樣的體會:頂風(fēng)騎車時,騎得越快風(fēng)的阻力越大,因此可以設(shè)風(fēng)的阻力和車的速度成正比.車的速度怎樣測?風(fēng)的阻力和車速成正比的比例因數(shù)是多少?問題一個接著一個地出現(xiàn),被大家一個又一個地解決,終于找到了一個大家都比較滿意的實驗方案.接著全班同學(xué)興高采烈地到操場上去做實驗,最后再回到教室里,師生一起處理實驗數(shù)據(jù),作出圖象,得出實驗結(jié)果.在整個實驗過程中,除了實驗題目是由老師提出的外,實驗方案和解決問題的途徑都是由學(xué)生討論研究出來的,因此他們都覺得很有意思,收獲很大.
(2)對課本中一些重要實驗進行深入研究.
物理課本中有大量現(xiàn)成的實驗,有時可以對這些實驗進行一些討論和改進.
在做直流電路的實驗時,我們讓學(xué)生對伏安法測量導(dǎo)體的電阻這個實驗進行了深入的研究.用簡單的伏安法電路,不論是采用電流表內(nèi)接還是電流表外接,都有系統(tǒng)誤差.結(jié)合這個問題,我給學(xué)生介紹了補償?shù)乃枷?,然后由學(xué)生自己設(shè)計了電流補償和電壓補償兩種線路.補償法解決了由于實驗電路不完善帶來的系統(tǒng)誤差,但這個矛盾解決了,電流表和電壓表不夠準確的問題上升為主要矛盾.怎么辦?經(jīng)過進一步研究改進,大家認為可以用準確度高得多的電阻箱來取代電壓表和電流表,再輔以靈敏度很高的電流表,便可以明顯提高實驗結(jié)果的準確度,這就是常用的惠斯通電橋.接下來學(xué)生分別用簡單伏安法、補償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個標(biāo)準電阻,比較測量結(jié)果,可以證實先前的想法.在歷史上,從伏安法到惠斯通電橋是有一個很長的過程的,而在我們這堂實驗課中,學(xué)生經(jīng)歷了這么一個碰到問題、分析問題、解決問題的完整過程.這樣的實驗課對增強學(xué)生的能力是很有幫助的.
(1)和(2)實際上都是不斷地給學(xué)生提出新的目標(biāo),誘導(dǎo)他們提高實驗水平,我們有時稱之為“目的誘導(dǎo)法”.
(3)給特優(yōu)學(xué)生安排一些特殊實驗.
我校有一批進口物理儀器,性能比較好,涉及的實驗內(nèi)容面也比較廣.這批儀器的說明書是英文或日文的,我指定一名學(xué)生準備某一個實驗,要求他先翻譯好說明書,準備好器材,然后帶領(lǐng)其他同學(xué)做實驗.這個主講的學(xué)生還要準備好一些討論題,在實驗后供同學(xué)們討論.學(xué)生對這樣的實驗非常感興趣.此類實驗雖然有時和高考、競賽沒有直接的關(guān)系,但是這種帶有研究性的實驗對優(yōu)秀學(xué)生很有好處.
三、能力要求高一點
物理習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分.不論是教師還是學(xué)生,都在解習(xí)題上花費了大量的時間,因此,習(xí)題教學(xué)的改革是一個很重要的問題.
就本質(zhì)來說,物理習(xí)題是人們編制的一些假想物理場景.毫無疑問,物理學(xué)家是不會去做物理習(xí)題的,而他們是在研究那些真實的、尚未發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律.同樣,發(fā)明家也是不會去做物理習(xí)題的,他們是在力圖應(yīng)用已有的物理規(guī)律去解決一系列實際問題,那么我們?yōu)槭裁匆寣W(xué)生做那么多人為假想的物理習(xí)題?目的無非是要培養(yǎng)學(xué)生的理解、分析、推理等能力.所以物理習(xí)題教學(xué)應(yīng)該圍繞這個目標(biāo)來進行.
我們常用以下兩種方法來進行習(xí)題教學(xué):
(1)按照解題方法組織習(xí)題教學(xué)
一般的習(xí)題都是按力、熱、電、光的順序來講授的,但我們比較傾向于按照解題方法來講解物理習(xí)題.例如理想化法、整體法和隔離法、等效替代法、小量分析法、疊加法、對稱法、圖象法等,這樣比較有利于學(xué)生掌握一些重要的解題方法.到學(xué)習(xí)的某一階段,集中將一批用解決方法相同的習(xí)題安排給學(xué)生練習(xí),使他們由不會用到會用這種方法.在以后的學(xué)習(xí)中,每隔一定階段讓這種方法再出現(xiàn)一次,以加深這種解題方法在大腦中的印象,達到牢固掌握,應(yīng)用自如的目的.
根據(jù)目前高中物理課程的設(shè)置情況和物理課的教學(xué)特點,遵循由淺入深、循序漸近、個個擊破的教學(xué)原則,整個高中物理能力培養(yǎng)可分為過渡階段、正常階段、提高階段、完善階段四個階段完成。
1過渡階段。學(xué)生由初中進入高中,由于知識臺階較大,加之一開始就遇到受力分析、力的矢量運算運動規(guī)律、動力學(xué)等問題,學(xué)生會感到困難重重,束手無策。因此,在高一第一學(xué)期的教學(xué)中,教師除按要求培養(yǎng)學(xué)生的識記、理解和簡單應(yīng)用能力外,要著重在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣上下功夫。剛上高一的同學(xué),自學(xué)能力較差,課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)的任務(wù)難以落實,可根據(jù)課文,每節(jié)課給學(xué)生適量的閱讀時間,教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文,以培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力;為減少課堂的單調(diào)呆板氣氛,可采用啟發(fā)、演示、討論等多種方法教學(xué),以調(diào)動思維,活躍氣氛,激發(fā)興趣;可將主要概念、定律、定理等內(nèi)容通過聽寫方式讓學(xué)生記錄,既控制了學(xué)生的注意力,又培養(yǎng)了學(xué)生的手腦并用和速記能力;可設(shè)置一些課堂作業(yè),讓學(xué)生在限定時間內(nèi)完成,以培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考和速算能力。
2正常階段。通過第一學(xué)期的教學(xué),大部分學(xué)生都應(yīng)適應(yīng)高中物理的教學(xué)特點,達到正常學(xué)習(xí)狀態(tài)。這時,教師的重點要放在按教學(xué)大綱和會考大綱的要求實施教學(xué)方面來。吃透教材,把握重點、難點,在每節(jié)課中貫徹落實能力培養(yǎng)目標(biāo)。通過第二學(xué)期和高二學(xué)年的教學(xué),全面完成會考大綱中要求的能力培養(yǎng)目標(biāo)任務(wù),使學(xué)生達到會考的能力和水平要求,順利通過會考關(guān)。
3提高階段。會考是水平考試,高考是能力考試。進入高三后,由于理科學(xué)生要參加物理高考,而力學(xué)和電學(xué)部分又是高考的重點,所以,在選修課教學(xué)中,在重點提高力學(xué)和電學(xué)知識水平的同時,要著重開拓學(xué)生的智能,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力以及獨立創(chuàng)新的能力。教師的精力應(yīng)放在精選習(xí)題、優(yōu)化和組合試題上來,通過高質(zhì)量的習(xí)題和試題,加強對學(xué)生的訓(xùn)練,以提高學(xué)生的五大能力,使之接近高考的能力水平。
4完善階段。根據(jù)近年來物理高考試題考查知識點多、覆蓋面大、命題新穎、題型多樣化、智能性強等特點,在總復(fù)習(xí)教學(xué)中,教師要確定好復(fù)習(xí)目標(biāo),制定出教學(xué)策略,處理好教師與教材、教師和學(xué)生、學(xué)生和教材之間的矛盾,把握好以下的原則:重點知識結(jié)構(gòu)化———抓各部分知識的中心點,將知識以此中心組織起來,形成知識網(wǎng)絡(luò),找出各網(wǎng)絡(luò)間物理量的相互關(guān)系。
基礎(chǔ)知識系統(tǒng)化———打破原教材的排序結(jié)構(gòu),系統(tǒng)地劃分、歸類和排列基礎(chǔ)知識。難點
知識問題化———以問題解決難點,精編一些含有難點知識的習(xí)題,讓學(xué)生在解題過程中消化和理解知識,突破難點知識。
習(xí)題結(jié)構(gòu)梯形化——基、中、難一起練,讓學(xué)生做適量的習(xí)題,提高思路,強化聯(lián)系,加深理解。
復(fù)習(xí)方法多樣化———在研究知識、研究學(xué)生、精選習(xí)題及教學(xué)方法等方面多下功夫。
二、確定各能力的培養(yǎng)措施
好的培養(yǎng)措施,既可達到培養(yǎng)目標(biāo),又可省時省力,起到事半功倍的作用。作為一個物理教師,應(yīng)該因人、因材科學(xué)地確定每一能力的培養(yǎng)措施。如課堂以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),采用啟發(fā)、講解、指導(dǎo)、討論等措施,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣;恰當(dāng)?shù)匕才帕?xí)題,培養(yǎng)學(xué)生的解題能力;讓學(xué)生自己動手動腦做實驗,觀察自然現(xiàn)象,用所學(xué)知識進行分析研究,得出正確的結(jié)論,培養(yǎng)其觀察、實驗?zāi)芰Γ唤M織學(xué)生進行必要的討論,發(fā)表自己的見解,通過對某一概念的形成、規(guī)律的得出、模型的建立、知識的應(yīng)用的探討,培養(yǎng)學(xué)生的分析、概括、抽象、推理、想象、判斷等思維能力。
三、能力培養(yǎng)在教學(xué)中的具體落實
各種能力的培養(yǎng)是貫穿于整個高中物理教學(xué)中自始至終的任務(wù),大到三年的教學(xué),小到每節(jié)課,甚至再小到一個概念的建立、一道題的解答,都牽扯到能力培養(yǎng)問題。而每一環(huán)節(jié)中,又有具體的能力培養(yǎng)目標(biāo)。因此,教師在教學(xué)中,要根據(jù)教材內(nèi)容及大綱要求,明確每課時中能力培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合學(xué)生情況,認真?zhèn)湔n,確定完成方案,選用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,因人因材施教,完成培養(yǎng)方案。
四、檢驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)結(jié)果,完善能力培養(yǎng)措施