时间:2022-08-09 08:24:01
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1.1观察的方法和步骤
①充分做好观察前的准备工作。即准备好观察工具和记录的必备之物。
②要集中注意力,不放弃偶然目标,不轻易放过那些你甚至觉得毫无关系的现象。长期训练,使之形成一种一丝不苟的科学习惯。
③反复观察,找出实验中产生某种现象的原因,透过现象看本质。
④作好观察后的总结,对观察到的现象和记录的数据进行认真分析,以便形成物理概念,建立物理规律。例如,观察凸透镜成像实验,首先要明确在实验主要观察蜡烛和屏的位置变化以及屏上像的变化。本实验过程中,注意力应集中在蜡烛的位置、屏的位置和像的情况上。为了更准确地观察这些现象,可进行多次实验,最后总结出物距、像距、焦距以及像的虚实、放大、缩小等现象之间的关系。
1.2观察的要求
①迅速。物理实验中,有很多实验要求在很短的时间内准确读出两个或两个以上的数据,这就要求有很快的观察速度。
②准确。就是要缩小由于观察带来的误差。
③深刻。就是要抓住那些往往是比较隐蔽的现象,而往往又是本质的物理过程。例如,浮沉子实验中,当用手压下瓶口的橡皮膜时,浮沉子会下沉。而下压引起下沉的本质是下压使浮沉子上部的空气柱的体积减小,所受浮力减小所至。
④仔细。有些物理现象的变化不明显,要求仔细观察,并能分辨出细微差别。
2思维
思维,是人脑对客观世界的一种间接的、概括的反映,是将观察、实验所取得的感性材料进行思维加工,上升为理性认识的过程。学习过程就是一种思维活动,而思维活动也有一定的程序和方法。
2.1物理思维的程序
物理思维是将物理现象与物理实验所得到的感性认识,上升为理性认识,并从已有的理性认识上获得新的理性认识。物理思维的主要程序是质疑与释疑。
①质疑:质疑不是一般地提出不懂的问题,而主要指观察者在充分运用了自己的知识却仍不能解释的,带有一定难度的问题。因此,正确的质疑,对进一步学习和研究带有方向性和启发性。质疑的途径很多,但质疑的深度却与观察者的观察能力密切相关。例如,观察沉浮子实验,有的人只发现下压与下沉的简单关系。有的人则能发现下压造成下沉的本质原因。
②释疑。释疑的前题是质疑,已有的知识是释疑优先考虑使用的内容,当已有的知识对质疑的解释明显有困难时,对困难的那一部分就要进行创造性活动。释疑应从物理学的基本概念,基本规律出发,先分析物理现象,找出产生这些现象的本质因素,再选择适当的物理知识来解答物理问题。
质疑:三个温度计都指示在20℃的位置,但有一个温度计的刻度不准确,因此肯定有一个温度计测量到的温度与实际温度不符,是什么原因导致(a)(b)(c)三个图中的实际温度出现偏差呢?
释疑:在实验室中,图二(c)杯中的酒精与空气相通,由于蒸发吸热,使得它的温度低于室温,而图二(b)瓶中虽然也装满了酒精,但不会蒸发,因此它的温度应和室温相同,于是可以判断图二(c)的温度计刻度不准确。
2.2物理思维的基本方法
物理思维的方法包括分析、综合、比较、抽象、概括、归纳、演绎等,在物理学习过程中,形成物理概念以抽象、概括为主,建立物理规律以演绎、归纳、概括为主,而分析、综合与比较的方法渗透到整个物理思维之中。特别是解决物理问题时,分析、综合方法应用更为普遍,如下面介绍的顺藤摸瓜法和发散思维法就是这些方法的具体体现。
①顺藤摸瓜法,即正向推理法,它是从已知条件推论其结果的方法。
②发散思维法,即从某条物理规律出发,找出规律的多种表述。这是形成熟练的技能技巧的重要方法。例如,从欧姆定律以及串并联电能的特点出发,推出如下结论:串联电路的总电阻大于任何一个分电阻、并联电路的总电阻小于任何一个分电阻;串联电路中,阻值大的电阻两端[摘要]本文针对中学物理的特点,提出“观察、思维、实验、迁移”的学习方法,并举例说明了具体要求。
[关键词]物理学习方法观察思维实验迁移
物理学习方法与物理规律的发现有着密切的关系。纵观物理学发展史,物理学家的每一次发现都离不开观察、实验、思考和迁移。在物理学习时,观察是学习的开始,思维是学习的关系,实验是学习的手段,迁移是学习的目的。
1观察
观察就是充分利用人的各种感觉器官,对自然界的物理现象(包括实验现象)的知觉过程。伽利略通过观察吊灯的摆动,认识了摆的等时性。伦福德在从事枪炮制造时,观察到钻孔地下的金属碎屑具有极高的温度,他认为这么多的热并不是金属提供的,并做了一系列金属钻孔的实验,根据实验结果,伦福德断言热质说不足为信,应当把热看成是一种运动形式。后来,英国的戴维做了更加严格的实验,为热是物质微粒的一种运动形式奠定了实验基础。人们对客观世界的正确认识,是在反复观察,实验的基础上形成的。观察既然如此重要,在学习物理知识时,应掌握哪些具体的观察方法和要求呢?
1.1观察的方法和步骤
①充分做好观察前的准备工作。即准备好观察工具和记录的必备之物。
②要集中注意力,不放弃偶然目标,不轻易放过那些你甚至觉得毫无关系的现象。长期训练,使之形成一种一丝不苟的科学习惯。
③反复观察,找出实验中产生某种现象的原因,透过现象看本质。
④作好观察后的总结,对观察到的现象和记录的数据进行认真分析,以便形成物理概念,建立物理规律。例如,观察凸透镜成像实验,首先要明确在实验主要观察蜡烛和屏的位置变化以及屏上像的变化。本实验过程中,注意力应集中在蜡烛的位置、屏的位置和像的情况上。为了更准确地观察这些现象,可进行多次实验,最后总结出物距、像距、焦距以及像的虚实、放大、缩小等现象之间的关系。
1.2观察的要求
①迅速。物理实验中,有很多实验要求在很短的时间内准确读出两个或两个以上的数据,这就要求有很快的观察速度。
②准确。就是要缩小由于观察带来的误差。
③深刻。就是要抓住那些往往是比较隐蔽的现象,而往往又是本质的物理过程。例如,浮沉子实验中,当用手压下瓶口的橡皮膜时,浮沉子会下沉。而下压引起下沉的本质是下压使浮沉子上部的空气柱的体积减小,所受浮力减小所至。
④仔细。有些物理现象的变化不明显,要求仔细观察,并能分辨出细微差别。
2思维
思维,是人脑对客观世界的一种间接的、概括的反映,是将观察、实验所取得的感性材料进行思维加工,上升为理性认识的过程。学习过程就是一种思维活动,而思维活动也有一定的程序和方法。
2.1物理思维的程序
物理思维是将物理现象与物理实验所得到的感性认识,上升为理性认识,并从已有的理性认识上获得新的理性认识。物理思维的主要程序是质疑与释疑。
①质疑:质疑不是一般地提出不懂的问题,而主要指观察者在充分运用了自己的知识却仍不能解释的,带有一定难度的问题。因此,正确的质疑,对进一步学习和研究带有方向性和启发性。质疑的途径很多,但质疑的深度却与观察者的观察能力密切相关。例如,观察沉浮子实验,有的人只发现下压与下沉的简单关系。有的人则能发现下压造成下沉的本质原因。
②释疑。释疑的前题是质疑,已有的知识是释疑优先考虑使用的内容,当已有的知识对质疑的解释明显有困难时,对困难的那一部分就要进行创造性活动。释疑应从物理学的基本概念,基本规律出发,先分析物理现象,找出产生这些现象的本质因素,再选择适当的物理知识来解答物理问题。
质疑:三个温度计都指示在20℃的位置,但有一个温度计的刻度不准确,因此肯定有一个温度计测量到的温度与实际温度不符,是什么原因导致(a)(b)(c)三个图中的实际温度出现偏差呢?
释疑:在实验室中,图二(c)杯中的酒精与空气相通,由于蒸发吸热,使得它的温度低于室温,而图二(b)瓶中虽然也装满了酒精,但不会蒸发,因此它的温度应和室温相同,于是可以判断图二(c)的温度计刻度不准确。
2.2物理思维的基本方法
物理思维的方法包括分析、综合、比较、抽象、概括、归纳、演绎等,在物理学习过程中,形成物理概念以抽象、概括为主,建立物理规律以演绎、归纳、概括为主,而分析、综合与比较的方法渗透到整个物理思维之中。特别是解决物理问题时,分析、综合方法应用更为普遍,如下面介绍的顺藤摸瓜法和发散思维法就是这些方法的具体体现。
①顺藤摸瓜法,即正向推理法,它是从已知条件推论其结果的方法。
②发散思维法,即从某条物理规律出发,找出规律的多种表述。这是形成熟练的技能技巧的重要方法。例如,从欧姆定律以及串并联电能的特点出发,推出如下结论:串联电路的总电阻大于任何一个分电阻、并联电路的总电阻小于任何一个分电阻;串联电路中,阻值大的电阻两端您现在的位置:在线>>教育教学>>物理论文>>论文正文物理学习方法漫谈更新时间2006-11-3018:50:27打印此文点击数2296的电压大,阻值小的电阻两端的电压小;并联电路中,阻值大的电阻通过的电流小,阻值小的电阻通过的电流大。
3实验
实验是物理科学的基础,也是物理知识的源泉,加强实验是物理教学的时代特征,又是提高物理教学质量的先决条件。同样,实验也是形成物理概念、建立物理规律的重要方法,物理学习就是通过对物理现象、过程获得必要的感性认识,这种感性认识可以来源于学生的生活,也可以来源于实验提供的物理事实。从生活中得到的感性材料通常来自复杂的运动形态,本质的、非本质的因素通常交融在一起,仅通过这种途径形成概念,建立规律有相当的困难。而实验则可提供经过简化和纯化了的感性材料。它能使学生对物理事实获得明确的具体的认识。例如,初中物理教材中,影响蒸发快慢的因素是直接从日常生活经验中分析归纳得出的结论;声音的发生是从实验现象中分析归纳得出的结论;杠杆平衡条件是由大量的实验数据,经归纳和必要的数学处理得到的结论,液体的压强是先从实验现象中得出定性的结论,再进一步寻求严格的定量关系。
物理教学过程中,物理教师对实验教学的重视程度是影响教学质量的重要因素,学生对实验的重视程度则是影响学习质量的重要因素。在物理学习时,要求做到如下几点:①认真观察课堂演示实验。②独立完成学生分组实验和课外小实验,勤动手、敢动手。③自己设计和制作某些简单模型或玩具。④逐步养成用实验解决物理问题的习惯。
4迁移
迁移就是基本原理在其它条件下的运用。俗话说,学以致用,就是将所学知识、方法应用于社会实践中去。其本质就是迁移。在物理学中,有许多内容体现了迁移原则。它表现在以下几个方面。
4.1数学知识的迁移
物理学常用数学表示物理概念、描述物理规律。例如应用数学中的比例关系描述物质的密度(ρ=m/v)。物体的运动速度(v=s/t),牛顿第二定律(a=F/m)等。应用数学中的坐标图象方法描绘出温度———时间图象(表示某种物质的熔解与凝固过程),位移———时间图象、速度———时间图象、能量———位移图象等。应用数学中的几何方法表示光的传播、折射、反射等。
4.2物理知识的迁移
物理知识的迁移表现在三个方面。其一,应用物理知识解题。物理教材中,单元、章节后均有习题。其二,应用物理知识解释自然现象,例如,日食和月食现象可用光的直线传播原理解释。物态变化原因可用分子运动论来解释。海市蜃楼奇观可用光的折射原理解释。其三,应用物理知识设计制作各类产品。例如,根据热传递原理制成了保温瓶,根据电磁感应原理制成了发电机、电子测量仪表等,根据热胀冷缩原理制成了温度计,根据光的折射、反射原理制成了照相机、幻灯机、电影放映机等。
4.3物理思想的迁移
如在《牛顿第二定律》一章的教学中,为使学生较好掌握定律中加速度和力的关系及各物理量的物理意义,应先将有关概念作为预备知识总结归纳,如力的概念、合力与分力的概念、加速度概念及牛顿第一定律等,以扫除定律学习中的障碍,再进行定律的实验和理论讨论。在安排学生练习时要注意题型和难度的控制。先练习水平面上的问题,再逐渐深入到斜面问题;先分析物体受一个力的问题,再逐渐深入到物体受两个、三个力的问题;先研究单个物体问题,再逐渐深入分析连接体问题。
二、激发兴趣,调动学习积极性
在教学中可通过以下几种方式激发学生的学习兴趣。
做好物理实验。物理学是一门实验科学。在物理教学中教师尽量多安排一些实验,并注意提高实验效果。如在学习重心的位置与物体的形状有关时,拿一段直铁丝,同学们很容易回答出,铁丝的重心在这段铁丝的正中间;再把这段铁丝弯成一个圆环,用悬挂法测出圆环的重心在圆环的中心。通过这个实验使同学们很容易得出物体的重心位置与形状有关、重心不一定在物体上的结论。
物理教学要联系实际,联系生活。如在讲动量定理时,可先提出人从高处跳下来时为什么要蹲下来,而不是直立。通过分析可知,两种情况下动量的变化量是一定的,而缓慢蹲下来人与地面的作用时间长,地面对人的作用力校通过这个实例使同学们很容易得出,在物体的动量变化一定的情况下,作用时间越长,作用力越校通过介绍物理知识在现代科学技术中的应用激发学生的兴趣。物理知识在现代科学技术中的应用非常广泛。如人造地球卫星的发射,就是根据牛顿运动定律人为地控制卫星的运动速度将卫星发射到预定的轨道。人们可通过卫星探测地下资源,进行军事侦察,传送无线电波。
通过介绍物理学家的事迹激发学习兴趣,增强学习毅力。如讲牛顿是怎样勤奋学习、废寝忘食工作、为人类做出非凡成就的;伽利略是怎样为追求真理与教会作斗争的;法拉弟是怎样把人类带入电的世界的通过讨论会、辩论会等活动,渗透物理知识。在学习每一章后都安排讨论课,引导学生进行讨论,澄清是非,从而加深对概念规律的理解。如在《机械振动和机械波》一章的讨论上,学生对波明显衍射的条件展开了激烈的讨论。一部分学生认为,不论波长比障碍物的尺寸大还是小,只要二者相差越小,衍射现象就越明显。另一部分学生认为,波长比障碍物的尺寸大的情况下,二者之差越大,衍射越明显,波长比障碍的尺寸小的情况下,二者之差越小,衍射越明显。此时教师从中引导,我们把波长看作人,把障碍物看作墙,把衍射看作人翻墙,从而很容易断定后一部分学生对波衍射条件的理解是正确的。
除此之外,还通过阅读科普读物、编制理论联系实际的习题等扩大学生的视野,树立学习信心,激发学习兴趣。
三、讲清讲透物理概念和规律,培养学生的能力
培养能力是物理教学的落脚点。培养能力首先要讲清讲透概念和规律。对每一个概念和规律要弄清它的内涵和外延,弄清来龙去脉,弄清规律的性质、单位、适用条件及注意事项。如:静力学中的合成和分解、运动学中速度的变化量和变化率、动量和冲量、理想气体与真实气体等,都是既有联系又有区别的。
其次,要重视物理思想与物理方法的教学。中学物理教学中常用的方法是:确定研究对象,对研究对象进行简化,建立物理模型,在一定范围内研究物理模型,分析总结得出现律,讨论规律的适用范围及注意事项。平行四边形法则、牛顿第一定律、理想气体的状态方程的建立都是如此。
另外,教学中要注意解题思路和解题方法的指导。讲解习题时,要把重点放在物理过程的分析上,让学生建立正确的物理模型,形成清晰的物理过程,并逐步介绍中学物理中常用的类比法、等效法、对称法、估算法、假设法、设直法等解题方法。解题过程中,要培养学生应用数学知识解答物理问题的能力。学生解题时的难点是不能把物理过程转化为抽象的数学问题,再回到物理问题中来,使二者有机结合起来,教学中要帮助学生闯过这一难关。如在学习合力与分力的关系时,有些学生认为合力一定大于分力。教学中可引入三角形法则,使学生认识到矢量三角形中表示合力的也是三角形的一个边;根据三角形中的三边之间的关系可知,合力大于或等于两分力之差,小于或等于两分力之和,其与三角形中三边边长之间的关系相似。
四、加强学法指导,培养自学能力
形象思维在初中学生的物理学习中起着极为重要的作用。如果学生对特定条件下的物理现象和过程,在头脑中没有建立起正确的物理形象,不会利用物理形象进行思维,就难以把文字叙述、数学表达式和现实过程联系起来,也就难以正确地进行分析、推理、判断等逻辑思维活动。例如:学生头脑中因为没有物质原子结构的初级模型的正确形象和电子运动的动态过程的正确图景,则对于摩擦起电的理解、对于电的中和的理解、对于带正电与带负电的理解都产生了困难;又因为学生头脑中没有建立起光线的鲜明正确形象,没有建立起光的直线传播的物理图景,就难以理解和分析影子形成、小孔成像等许多具体的物理问题。
二、因果思维条件的制约
事物的因果联系总是受着条件制约的。对条件的认识是一种较复杂的思维过程,一些思维能力不强的学生难于进行这类思维;对教材不理解或理解不透的学生也无法对一些条件进行分析和选用,从而使得在有条件关系的习题面前一些学生显得无能为力。如关于功的定义及计算方法,绝大多数学生都能流畅地表达出来,但解答具体问题时,很多学生又往往不自觉地把“在力的方向上”这一限制条件抛在脑后,从而出现错误。
三、逆向思维不知反其道而行之
逆向思维是从对立的角度去考虑问题。逆向思维解题的显著特点就是以未知为起点,运用有关概念、定律、定理找出有关物理量方面的联系,层层推理,确定解题路线的分析途径。由于受平时大量的从已知到未知解题方法的思维定势的影响,加之有的教师没有注意进行逆向思维的训练和能力的培养,很多学生不善于甚至不知道运用逆向推理、逆向论证、逆向分析。如一半以上的学生总认为抛出去的物体受到重力和抛力共两个力的作用,其原因除受“抛”字的干扰外,更主要的是不善于进行逆向分析或逆向论证,假如抛力存在,这个抛力的施力物体是谁呢?反过来想一想问题就迎刃而解了。
四、比较思维中的操作不当
比较思维是初中物理学习中最常见的一种思维方式,按理说初中学生应能较好的掌握比较思维的方法进行比较推理、比较分析、比较论证。但实际情况并非如此,调查表明近一半的学生在比较思维中不善于通过比较来认识事物的本质,有的完全不理解两种事物的可比性,有的不理解比较的一般作用在解题中的特殊作用,不善比较两种事物的共性和个性,不善于舍同求异或舍异求同。如回答直流发电机与交流发电机在主要结构上有何不同时,很多学生先直接回答直流发电机的特点以后,再回答交流发电机的特点,而不去比较两者在结构上的差异。同样,有相当多的学生在实际应用中不能区分相邻、相近的物理概念、物理量等。
如压力和压强,有用功、额外功和总功,功和功率,功率和机构效率,左手定则和右手定则等。
很多同学把物理当作数学来学,只重视计算能力的培养,以至忽视了物理学科的特点。
例欧姆定律的内容是:导体中的电流强度跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比,定律的数学表达式应该是()
A.I=U/RB.U=IRC.R=U/ID.以上答案都正确
这是一道源于课本的习题,结果很多同学错填了D,这说明有些同学连课本上的基本规律都没有掌握好,只是单纯的把它当成一个数学公式,而忽视它的物理意义。
再如画力的图示时,不标方向,不取标度;回答问题时,只说结果不说原因;计算时不书写物理公式,计算结果不写单位等,考试中很多同学就因为不注意解题规范,丢三落四造成了失分。
2轻基础、重难题
在平时的学习中,很多同学往往忽视了对课本上基本概念、基本规律的学习,而把时间、精力用在解题上,特别是用在解难题上,结果是:难题解不来,基础题不会做。
例摩擦起电并不是创造了电,只是从一个物体转移到另一个物体。
这是一道选自课本的习题,但很多同学却填成“电子”、“自由电子”、“负电荷”、“自由电荷”等,答案可谓是五花八门,这说明有些同学对“电子”、“自由电子”、“负电荷”、“自由电荷”等概念混淆不清。
3轻课内、重课外
现在市面上销售的有以各种各样名目出版的大量参考书,实际上都是些习题集,有的同学不加选择地购买,再加上省、地、县各级教育部门编印的总复习练习题,结果使许多同学整日扎在“题海”中,作了大量的繁琐的无用功,相反,对课本却无暇顾及,对课本上的基本概念、基本规律、演示实验、例题、习题等这些既基本又重要的内容却重视不够。
根据对近年各地中考试题的分析可知,其中源于课本或略有改动的试题约占70%,其中填空题、作图题、实验题、简答题就属这类题目。
当然,我们也不反对在复习好课本上的基本概念后,适当的做一些针对性较强的习题,但千万不能去猜题,关键是要有选择的去做题。
4轻理解、重死记
我们知道,物理概念、规律的建立,都是在对大量物理现象进行研究分析得出的结果,这些物理现象有些是我们熟悉的,有些是不熟悉的,但是,有的同学在学习的过程中,无论是物理概念、规律、实验,一律采用死记硬背的方法,结果使学习物理如同嚼蜡,越学越难,越学越觉得没意思。
一、客观原因
高中物理相对初中物理内容的较大变化和学习内容对学习要求的较大变化是导致学生学习困难的重要原因。初中物理多数是以学生的感性认识为基础,着重回答“是什么”的问题。学生凭仗他们在接受物理学教育前,通过自己的观察、体验和思考,对各种物理现象与物理过程的理解和认识,接受起来是不太困难的;但是,进入高中后,物理内容发生了较大变化,它不再是简单地观察现象,得出“是什么”的结论,更多的是,我们不但要知其然,更要知其所以然。在这个转变过程中,对学生关于信息的采集、分析、判断和整合的逻辑思维能力有了较高的要求。而刚进入高一的学生,其思维的优势更多的偏向于形象思维,所以许多学生感到物理学习的困难。
第一章力学是物理学的基础,无论是动力学、热学还是电磁学,许多时候都离不开对研究对象的受力分析,但是受力分析对学生的要求是比较高的,如研究对象的确定、力的产生、力的方向的确定等,不但抽象,而且难度大;
第二章出现了抽象的物理模型---质点以及与极限知识相关的即时速度;第三章的牛顿定律要求学生深刻领会力与运动的关系,而这又与他们“力产生运动”的前物理观念发生激烈的冲突;第四章的曲线运动涉及到了抽象的切向、法向加速度;接下来的几章如行星的运动、机械能等带来的困难更是明显。所以,学生一进入高中,就遇到了一个与其现有思维能力还不十分相称的大门槛,所以感到难学也是必然的。导致学生物理学习困难的另一个客观原因是物理知识的要求与学生当时的数学知识不相匹配。如讲力的分解时,有些学生的三角函数知识还不够熟练;讲即时速度时,学生还没有极限的概念;将物理问题转化为数学问题后,应付一些较为复杂的方程组的能力还欠缺。这些都是导致学生物理学习困难的原因。
二、心理原因
在学习物理时,刚进入高中的学生还受到以往学习方法的影响。初中时,多数孩子都是听从老师的安排,几乎没有自己安排学习的习惯;着重记忆老师讲课的内容包括习题;很少预习;很少及时复习;很少先复习,再做作业;解题时,经常是一套用公式就可以解决问题,几乎不需要分析物理过程、不需要建立较复杂的方程组、不需要建立物理模型、不需要等效思想。进入高中后,对学习方法的要求有了很大的提高,而学生的适应能力的提高又不能一蹴而就,因此,在适应高中学习的过程中,学生迫切要求提高成绩的心理要求与现实之间发生激烈的冲突。如果他们不能及时调整自己的学习方法,那么学习过程中产生的焦虑将随之而来,这种焦虑的不断增长会严重影响到学生的心理及学习效果,从而陷入到学不好物理不想学物理更学不好物理越不想学物理的死循环中。
导致物理学习困难的原因是客观存在的,尤其在我们这一类型的学校,多数学生在初中时,物理成绩都比较差,对物理有一定的畏惧,那么如何让学生在这种前提下愉快地、成功地学习呢?人们常说:兴趣是最好的老师这句话隐含着一个意思:人,如果有了想学习的愿望,他就会尽自己的最大努力达到自己的最高水平。所以学生对物理学习的渴望程度极大地影响了物理学习的效果。因此,重视学生的心理因素对于物理教学是非常重要的。教师,在很大程度上扮演着一个激发学生学习兴趣、帮助学生寻找和形成学习动力、发现自我价值以形成健康的学习心理的角色。首先,教师在日常的教学中,应给予学生正确的导向,培养并保护学生学习物理的兴趣。对刚进入高中的孩子,不应该立刻用高考的标准来要求他们。如果老师为了让学生在物理这一科目上多花些精力或取得比较好的成绩而一味地加大题目的难度、数量,超出学生现时的能力,那么长期下去,学生的学习兴趣就会大打折扣,学习也很难取得很好的效果。因此,教师在教学过程中不能操之过急,对所学的知识不能要求学生一次到位,而应根据学生实际情况,适当放慢速度,使学生对概念的理解和掌握随着认识能力的提高螺旋式上升。
如在《牛顿第二定律》一章的教学中,应先将定律中加速度和力的关系及各物理量作为预备知识总结归纳,如力的概念、合力与分力的概念、加速度概念及牛顿第一定律等,以扫除定律学习中的障碍,再进行定律的实验和理论讨论。在安排学生练习时要注意到题型和难度的控制。先练习水平面上的问题,再逐渐深入到斜面问题;先分析物体受一个力的问题,再逐渐深入到物体受两个、三个力的问题;先研究单个物体问题,再逐渐深入分析连接体问题。
这样,学生的逻辑思维能力在学习循环渐进中得到了培养,学生的信心也会在一次又一次的成功体验中得到增强。
其次,应及时对学生的学习给予积极、客观的评价。
美国的罗西和亨利做了一个实验:把一个班的学生分为三组,每天学习后,接受测验。主试对第一组每天告诉学习成果;对第二组每周告诉其学习成果;第三组则不告诉其学习成果。如此进行实验8周后,一、三组变换条件,即第一组不告诉其学习成果,第三组每天告诉其学习成果,;第二组不变,仍是每周告诉成绩。这样再进行8周的实验。结果表明,除第二组保持进步外,其他两组发生了较大的变化,第一组成绩逐步下降,第三组成绩突然上升。
所以,教师及时批改作业、及时发放作业并且给予评价将有利于激发学生的学习动机。而客观的评价是对学生学习成绩和学习态度的一种肯定或否定的强化方式,它可以激发学生的上进心和自尊心。在对学生进行评价时,除了应客观、公正之外,还要注意鼓励多于批评。心理学家洛克曾做过实验,结果表明,受表扬的学生成绩最好,受训斥的学生其次,只看到别人受表扬或批评的学生再次之,而既看不到别人被表扬,自己也得不到评价的学生成绩最差。可见评价的重要性。有时,我在学生的作业本上写上“认真”以示肯定,往往下一次的作业就更加认真;或偶尔地用英语在学生的作业本上写几个单词、短语加以评价。简简单单的几个字,就把老师的要求与亲切的鼓励传达了出去。
老师经常性的客观评价,会对学生的心理产生影响,时间长了,学生就能从被动地接受别人的评价,转变为积极地进行自我评价,其内心就会建立起自我鼓励、自我教育的机制。而这将是学生在以后更长的人生道路上进行学习的根本。许多不爱学物理的人,其消极情绪都是从一次又一次的失败开始的。通常第一次考试或努力失败了,还会对下一次充满期待;第二次失败了,也还能振作精神继续努力;可是,如果次次失败,有多少人还能继续坚持下去呢?
若在此时老师及时地给予鼓励,孩子的内心就对克服困难多了一些信心;在孩子取得了即使是很微不足道的一点成绩或进步时,如果老师及时地给予肯定孩子或许就得到驱动继续努力;在孩子觉得自己不引人注目的时候,如果老师能够给一些关注,他们的内心就可能体会到自我的尊严与光荣。转
所谓边学边实验,是指学生在教师指导下,一边学习一边进行实验的教学组织形式;是指学生在教师的指导下,通过自己动眼、动脑、动手、动口(以下简称“四动”)去获取知识,培养学生用实验方法探索物理知识的能力。
(一)边学边实验教学是一种低容量高密度思维的教学组织形式,可以因材施教,切合初中学生的实际课的容量是指一节课内运用新概念、基本规律、技能、科学方法的多少。高密度思维是指学生在一堂课上有较长的有意注意时间,并能充分地开展思维活动。
针对初中学生的特点,在课堂教学中,若比较多的采用边学边实验的组织形式,让学生通过“四动”进行学习,使各种感官受到刺激,就能延长学生的有意注意时间,促使大脑对各感官传输的信息进行综合分析,进而提高课堂教学的思维密度。
边学边实验的教学组织形式,改变了老师讲、学生听,老师写、学生抄,老师做、学生看那种因学生处于消极地位而使课堂气氛沉闷的情况。由于学生自己阅读材料,自己做实验,还可以讨论讲述,因此他们学习的主动性、积极性就能得到充分发挥。
边学边实验的教学组织形式,充分体现了因材施教的原则。学生可以自定学习步调,有不懂的地方可以反复阅读教材,实验现象观察不清楚时,也可以反复做几次,自己解决不了的问题还可以问老师。同样,由于可以自定学习步调,优秀生的思维可以得到充分展开,自己可以学得深一点,多学一点。可见,边学边实验不仅使全体学生在不同程度上都能既获得知识,又提高能力,而且解决了将课堂教学统得太死,对学生个体间的差异不能因人制宜的弊端。
(二)边学边实验能够起到演示实验与学生分组实验的综合作用在演示实验的基础上,认真做好学生分组实验是激发学生学习物理兴趣的较好手段,是初中物理教学中大面积提高教学质量很重要的一环。但是,在实验教学中,我们发现演示实验和学生分组实验都存在一定的弊端。课堂中的演示实验是教师为学生提供感性认识材料的过程,它无法代替学生自己的活动,教学中如果把教师的演示实验改为学生的边学边实验,既能使学生对实验获得更加清晰的印象,学到物理知识,又能培养学生的实验能力,提高学生的学习兴趣和主动性。
学生分组实验大多是验证性和测量性实验,一般都安排在新课或一个单元教学之后进行,与课堂教学内容结合不够紧密。加上初中学生实验能力差,学生对实验的注意力常常集中在操作上,教师则往往忙于协助学生排除故障,师生完全处于被动状态,以致往往无法达到获取知识、培养能力的目的。采用边学边实验的教学形式后,学生在教师的指导下边看、边学、边实验、边思考、边讨论,能较快地掌握物理知识。边学边实验课一般安排在教室里进行。每个桌上都有一套仪器,每位学生都有动手的机会,有利于学生能力的培养。因此,从某种意义上讲,边学边实验起到了演示实验与学生分组实验的综合作用。
(三)边学边实验是一种效率高负担轻的中学物理教学活动十多年来,我们开展边学边实验所需的仪器,大多是通过发动广大师生因陋就简自制的。纵观初中物理所涉及的全部物理实验,其精确度要求不高,有的只要能表现出一些物理现象和事实就可达到教学目的。可以说所有初中物理实验除配备一定的基本仪器和必要器件外,都可以就地取材,自制仪器来解决。
进行边学边实验教学的形式可以根据教材、学生以及器材的实际情况,采用多种方式进行。它可以安排在新课的开始,作为新课的设疑引学,起到激发学习兴趣的作用;也可以安排在新课的教学过程中,用来建立物理概念或得出物理规律,作为学生辨疑解难的一种手段,起到启发、帮助学生理解概念,解决疑难问题的作用;还可以安排在下课前的几分钟,作为复习巩固之用。在教学时间上,可以用一整节课时,也可以用半节课或几分钟。总之,根据教学的需要和可能灵活掌握,以达到最佳教学效果的目的。
二、边学边实验的教学功能
(一)有利于调动学生的学习兴趣和积极性《九年义务教育全日制初级中学物理教学大纲(试用)》明确提出,培养和提高学生学习兴趣是当前物理教学改革研究中的重要课题之一。边学边实验不仅可以提高学生的学习兴趣,而且能够极大地调动学生的学习积极性。据对试验班毕业前物理学习兴趣的调查,?喜欢物理的占86.4%,不喜欢的仅占2.7%。从初二到初三,学生对物理一直感兴趣的占34.8%,一直不感兴趣的仅占6.8%。
在学生所学的7门主课中,物理是学生最喜欢的学科之一。
(二)有利于学生理解和掌握知识
心理学研究表明,学生对学习内容的巩固程度,与学习的方式关系很大。一般来说,学生通过听教师讲授,能够记住10%--20%;学生如能看到实物或现象,能够记住30%;如果学生既能听教师讲,又能看到实物或现象,能记住50%;如果学生看到实物或现象,自己又描述过,便能记往70%;如果学生既动手做过,又描述过,则能记住90%。而边学边实验,既让学生动手做实验,又让学生在实验的基础上讨论、分析,最后自己归纳出物理概念和规律。显然,这样的学习过程属于上面所说的最后一种情况。可见,边学边实验有利于学生理解和掌握知识。
(三)有利于培养学生的实验能力
教育家陶行知提倡手脑并用的学习方式。他在《手脑相长歌》中写道:“人生两个宝,双手与大脑。用脑不用手,快要被打倒!用手不用脑,饭也吃不饱。
手脑都会用,才算是开天辟地的大好老。”我们在初中物理教学中提出边学边实验,提出“四动”,正是遵循陶行知先生的教育理论去实践的。我国中学物理实验教学的现状是学生动手的机会太少。开展边学边实验,极大地增加了学生实验操作的机会,因此十分有利于培养学生的实验能力。
(四)有利于学生掌握学习和研究物理的方法边学边实验的学习探索过程,更接近人类认识客观规律的过程。因此,我们主张将课堂变为教师引导学生动眼、动脑、动手、动口的主动学习的活动场所。
在教师指导下,?发挥学生的主体作用,?把学生的兴趣(情感领域)、知识(认知领域)、能力(动作领域)等各种心理因素融为一体,使他们在直接参与边学边实验的过程中,逐渐认识到实验是获得物理事实的根据;实验是检验假设真理性的标准;逐步领会科学家是如何通过物理实验获得物理事实,并从而得出概念和规律的。可见,通过长期边学边实验的训练,学生将会逐步掌握物理学习和研究的基本方法。
三、实施边学边实验教学的策略
(一)恰当地选择学生边学边实验教学的内容教改实践表明,凡是与教学过程紧密结合,便于随堂进行并利于学生动眼、动脑、动手、动口,利于培养学生科学的实验方法和良好的实验习惯,利于发展他们智能的内容,都可选为学生边学边实验教学的内容。
1.根据中学物理教学大纲对能力、?技能的具体要求,安排边学边实验的内容。例如,教学大纲中要求学生通过学习,会使用某些基本物理实验仪器,那么就应该采取边学边实验教学的形式,努力增加学生对这些仪器的使用频数,逐步提高学生使用这些仪器技能方面的要求。
2.对器材的要求不是很高的演示实验,?可以改为学生边学边实验。例如,课本上用铅皮和铅盒来演示物体浮沉条件的实验,若改为边学边实验,就可以让学生在课前准备好一支空牙膏管(尾端剪开)和一只玻璃杯。实验时,先让学生把牙膏管捏扁放在盛水的玻璃杯里,它就在水中下沉,然后将牙膏管鼓起一些,它就能上福3.将课本上的小实验和一些实验习题改为边学边实验。?例如,制作橡皮筋测力计的小实验,可以配合“力的测量”进行边学边实验教学。再如,用纸盒可以将水烧开的小实验,反复弯折铁丝后弯折处会发烫等实验习题,都可以配合新课教学作为学生边学边实验的内容。
4.将课本上的部分学生分组实验改为边学边实验。?有些基本仪器及其操作方法,在新课教学中学生已经掌握了,到学生分组实验时,就可以适当提高教学要求。?这样做有利于知识的巩固和思维能力、?实验能力的培养。例如,初三将“电流表”、“电压表”改为边学边实验后,在新课教学中让学生学会电流表、电压表的使用,到下一节学生分组实验时,就可以增加“两表”的使用频数,这更有利于学生实验技能的培养。再如,初二第七章第一节“质量”和下一节学生分组实验“用天平称固体和液体的质量”,也同样可以采用边学边实验教学,都能取得较好的教学效果。
(二)千方百计地准备学生边学边实验教学的仪器边学边实验是一种上课形式的学生实验,一般要求两个学生用一套实验仪器。
对学生边学边实验仪器的准备要做到“五不一保证”,即仪器不宜复杂,操作技能要求不宜过高,实验规模不宜过大,一次实验所用仪器数量不宜过多,实验时间不宜过长;实验安全要有保证。
由于初中物理实验仪器一般都比较简单,多数实验都是定性的,有些定量的实验精确度要求不高。因此,大部分初中物理实验仪器都可以自制,可供选择的器材也很广泛。例如,没有平底试管,可用废旧的平底小药瓶来代替;没有弹簧秤,可发动学生用废钢丝绕制,没有溢水杯,也可以用在玻璃杯上套两个橡皮圈的方法代替;等等。
引导学生积极参与自制教具学具的活动,不仅为边学边实验教学提供了一定数量的实验仪器,为物理教学创设了良好的实验条件,而且学生通过自制教具和学具,增长了才干,提高了动手能力。
(三)认真上好学生边学边实验课
边学边实验课一般包含下列三个环节:“设疑引学,辨疑解难,释疑巩固。”
如在《牛顿第二定律》一章的教学中,为使学生较好掌握定律中加速度和力的关系及各物理量的物理意义,应先将有关概念作为预备知识总结归纳,如力的概念、合力与分力的概念、加速度概念及牛顿第一定律等,以扫除定律学习中的障碍,再进行定律的实验和理论讨论。在安排学生练习时要注意题型和难度的控制。先练习水平面上的问题,再逐渐深入到斜面问题;先分析物体受一个力的问题,再逐渐深入到物体受两个、三个力的问题;先研究单个物体问题,再逐渐深入分析连接体问题。
二、激发兴趣,调动学习积极性
在教学中可通过以下几种方式激发学生的学习兴趣。
做好物理实验。物理学是一门实验科学。在物理教学中教师尽量多安排一些实验,并注意提高实验效果。如在学习重心的位置与物体的形状有关时,拿一段直铁丝,同学们很容易回答出,铁丝的重心在这段铁丝的正中间;再把这段铁丝弯成一个圆环,用悬挂法测出圆环的重心在圆环的中心。通过这个实验使同学们很容易得出物体的重心位置与形状有关、重心不一定在物体上的结论。
物理教学要联系实际,联系生活。如在讲动量定理时,可先提出人从高处跳下来时为什么要蹲下来,而不是直立。通过分析可知,两种情况下动量的变化量是一定的,而缓慢蹲下来人与地面的作用时间长,地面对人的作用力校通过这个实例使同学们很容易得出,在物体的动量变化一定的情况下,作用时间越长,作用力越校通过介绍物理知识在现代科学技术中的应用激发学生的兴趣。物理知识在现代科学技术中的应用非常广泛。如人造地球卫星的发射,就是根据牛顿运动定律人为地控制卫星的运动速度将卫星发射到预定的轨道。人们可通过卫星探测地下资源,进行军事侦察,传送无线电波。
通过介绍物理学家的事迹激发学习兴趣,增强学习毅力。如讲牛顿是怎样勤奋学习、废寝忘食工作、为人类做出非凡成就的;伽利略是怎样为追求真理与教会作斗争的;法拉弟是怎样把人类带入电的世界的通过讨论会、辩论会等活动,渗透物理知识。在学习每一章后都安排讨论课,引导学生进行讨论,澄清是非,从而加深对概念规律的理解。如在《机械振动和机械波》一章的讨论上,学生对波明显衍射的条件展开了激烈的讨论。一部分学生认为,不论波长比障碍物的尺寸大还是小,只要二者相差越小,衍射现象就越明显。另一部分学生认为,波长比障碍物的尺寸大的情况下,二者之差越大,衍射越明显,波长比障碍的尺寸小的情况下,二者之差越小,衍射越明显。此时教师从中引导,我们把波长看作人,把障碍物看作墙,把衍射看作人翻墙,从而很容易断定后一部分学生对波衍射条件的理解是正确的。
除此之外,还通过阅读科普读物、编制理论联系实际的习题等扩大学生的视野,树立学习信心,激发学习兴趣。
三、讲清讲透物理概念和规律,培养学生的能力
培养能力是物理教学的落脚点。培养能力首先要讲清讲透概念和规律。对每一个概念和规律要弄清它的内涵和外延,弄清来龙去脉,弄清规律的性质、单位、适用条件及注意事项。如:静力学中的合成和分解、运动学中速度的变化量和变化率、动量和冲量、理想气体与真实气体等,都是既有联系又有区别的。
其次,要重视物理思想与物理方法的教学。中学物理教学中常用的方法是:确定研究对象,对研究对象进行简化,建立物理模型,在一定范围内研究物理模型,分析总结得出现律,讨论规律的适用范围及注意事项。平行四边形法则、牛顿第一定律、理想气体的状态方程的建立都是如此。
另外,教学中要注意解题思路和解题方法的指导。讲解习题时,要把重点放在物理过程的分析上,让学生建立正确的物理模型,形成清晰的物理过程,并逐步介绍中学物理中常用的类比法、等效法、对称法、估算法、假设法、设直法等解题方法。解题过程中,要培养学生应用数学知识解答物理问题的能力。学生解题时的难点是不能把物理过程转化为抽象的数学问题,再回到物理问题中来,使二者有机结合起来,教学中要帮助学生闯过这一难关。如在学习合力与分力的关系时,有些学生认为合力一定大于分力。教学中可引入三角形法则,使学生认识到矢量三角形中表示合力的也是三角形的一个边;根据三角形中的三边之间的关系可知,合力大于或等于两分力之差,小于或等于两分力之和,其与三角形中三边边长之间的关系相似。
四、加强学法指导,培养自学能力
形象思维在初中学生的物理学习中起着极为重要的作用。如果学生对特定条件下的物理现象和过程,在头脑中没有建立起正确的物理形象,不会利用物理形象进行思维,就难以把文字叙述、数学表达式和现实过程联系起来,也就难以正确地进行分析、推理、判断等逻辑思维活动。例如:学生头脑中因为没有物质原子结构的初级模型的正确形象和电子运动的动态过程的正确图景,则对于摩擦起电的理解、对于电的中和的理解、对于带正电与带负电的理解都产生了困难;又因为学生头脑中没有建立起光线的鲜明正确形象,没有建立起光的直线传播的物理图景,就难以理解和分析影子形成、小孔成像等许多具体的物理问题。
二、因果思维条件的制约
事物的因果联系总是受着条件制约的。对条件的认识是一种较复杂的思维过程,一些思维能力不强的学生难于进行这类思维;对教材不理解或理解不透的学生也无法对一些条件进行分析和选用,从而使得在有条件关系的习题面前一些学生显得无能为力。如关于功的定义及计算方法,绝大多数学生都能流畅地表达出来,但解答具体问题时,很多学生又往往不自觉地把“在力的方向上”这一限制条件抛在脑后,从而出现错误。
三、逆向思维不知反其道而行之
逆向思维是从对立的角度去考虑问题。逆向思维解题的显著特点就是以未知为起点,运用有关概念、定律、定理找出有关物理量方面的联系,层层推理,确定解题路线的分析途径。由于受平时大量的从已知到未知解题方法的思维定势的影响,加之有的教师没有注意进行逆向思维的训练和能力的培养,很多学生不善于甚至不知道运用逆向推理、逆向论证、逆向分析。如一半以上的学生总认为抛出去的物体受到重力和抛力共两个力的作用,其原因除受“抛”字的干扰外,更主要的是不善于进行逆向分析或逆向论证,假如抛力存在,这个抛力的施力物体是谁呢?反过来想一想问题就迎刃而解了。
四、比较思维中的操作不当
比较思维是初中物理学习中最常见的一种思维方式,按理说初中学生应能较好的掌握比较思维的方法进行比较推理、比较分析、比较论证。但实际情况并非如此,调查表明近一半的学生在比较思维中不善于通过比较来认识事物的本质,有的完全不理解两种事物的可比性,有的不理解比较的一般作用在解题中的特殊作用,不善比较两种事物的共性和个性,不善于舍同求异或舍异求同。如回答直流发电机与交流发电机在主要结构上有何不同时,很多学生先直接回答直流发电机的特点以后,再回答交流发电机的特点,而不去比较两者在结构上的差异。同样,有相当多的学生在实际应用中不能区分相邻、相近的物理概念、物理量等。
如压力和压强,有用功、额外功和总功,功和功率,功率和机构效率,左手定则和右手定则等。
如在《牛顿第二定律》一章的教学中,为使学生较好掌握定律中加速度和力的关系及各物理量的物理意义,应先将有关概念作为预备知识总结归纳,如力的概念、合力与分力的概念、加速度概念及牛顿第一定律等,以扫除定律学习中的障碍,再进行定律的实验和理论讨论。在安排学生练习时要注意题型和难度的控制。先练习水平面上的问题,再逐渐深入到斜面问题;先分析物体受一个力的问题,再逐渐深入到物体受两个、三个力的问题;先研究单个物体问题,再逐渐深入分析连接体问题。
二、激发兴趣,调动学习积极性
在教学中可通过以下几种方式激发学生的学习兴趣。
做好物理实验。物理学是一门实验科学。在物理教学中教师尽量多安排一些实验,并注意提高实验效果。如在学习重心的位置与物体的形状有关时,拿一段直铁丝,同学们很容易回答出,铁丝的重心在这段铁丝的正中间;再把这段铁丝弯成一个圆环,用悬挂法测出圆环的重心在圆环的中心。通过这个实验使同学们很容易得出物体的重心位置与形状有关、重心不一定在物体上的结论。
物理教学要联系实际,联系生活。如在讲动量定理时,可先提出人从高处跳下来时为什么要蹲下来,而不是直立。通过分析可知,两种情况下动量的变化量是一定的,而缓慢蹲下来人与地面的作用时间长,地面对人的作用力校通过这个实例使同学们很容易得出,在物体的动量变化一定的情况下,作用时间越长,作用力越校通过介绍物理知识在现代科学技术中的应用激发学生的兴趣。物理知识在现代科学技术中的应用非常广泛。如人造地球卫星的发射,就是根据牛顿运动定律人为地控制卫星的运动速度将卫星发射到预定的轨道。人们可通过卫星探测地下资源,进行军事侦察,传送无线电波。
通过介绍物理学家的事迹激发学习兴趣,增强学习毅力。如讲牛顿是怎样勤奋学习、废寝忘食工作、为人类做出非凡成就的;伽利略是怎样为追求真理与教会作斗争的;法拉弟是怎样把人类带入电的世界的通过讨论会、辩论会等活动,渗透物理知识。在学习每一章后都安排讨论课,引导学生进行讨论,澄清是非,从而加深对概念规律的理解。如在《机械振动和机械波》一章的讨论上,学生对波明显衍射的条件展开了激烈的讨论。一部分学生认为,不论波长比障碍物的尺寸大还是小,只要二者相差越小,衍射现象就越明显。另一部分学生认为,波长比障碍物的尺寸大的情况下,二者之差越大,衍射越明显,波长比障碍的尺寸小的情况下,二者之差越小,衍射越明显。此时教师从中引导,我们把波长看作人,把障碍物看作墙,把衍射看作人翻墙,从而很容易断定后一部分学生对波衍射条件的理解是正确的。
除此之外,还通过阅读科普读物、编制理论联系实际的习题等扩大学生的视野,树立学习信心,激发学习兴趣。
三、讲清讲透物理概念和规律,培养学生的能力
培养能力是物理教学的落脚点。培养能力首先要讲清讲透概念和规律。对每一个概念和规律要弄清它的内涵和外延,弄清来龙去脉,弄清规律的性质、单位、适用条件及注意事项。如:静力学中的合成和分解、运动学中速度的变化量和变化率、动量和冲量、理想气体与真实气体等,都是既有联系又有区别的。
其次,要重视物理思想与物理方法的教学。中学物理教学中常用的方法是:确定研究对象,对研究对象进行简化,建立物理模型,在一定范围内研究物理模型,分析总结得出现律,讨论规律的适用范围及注意事项。平行四边形法则、牛顿第一定律、理想气体的状态方程的建立都是如此。
另外,教学中要注意解题思路和解题方法的指导。讲解习题时,要把重点放在物理过程的分析上,让学生建立正确的物理模型,形成清晰的物理过程,并逐步介绍中学物理中常用的类比法、等效法、对称法、估算法、假设法、设直法等解题方法。解题过程中,要培养学生应用数学知识解答物理问题的能力。学生解题时的难点是不能把物理过程转化为抽象的数学问题,再回到物理问题中来,使二者有机结合起来,教学中要帮助学生闯过这一难关。如在学习合力与分力的关系时,有些学生认为合力一定大于分力。教学中可引入三角形法则,使学生认识到矢量三角形中表示合力的也是三角形的一个边;根据三角形中的三边之间的关系可知,合力大于或等于两分力之差,小于或等于两分力之和,其与三角形中三边边长之间的关系相似。
四、加强学法指导,培养自学能力
1.学习方法是方法论的重要组成部分。我们的科学发展史既是记录成果的历史,也是研究方法、学习方法的历史。物理学是一门很成熟的学科,特别是中学生学习的经典物理学部分。它所阐述的概念和规律是完整、深刻、系统的。充分体现了研究思想和方法的完善与正确。著名科学家们对自己方法论的评价远比对科学成果的评价高得多。巴甫洛夫认为:“重要的是科学方法、科学思想的总结,认识一个科学家的方法远比认识他的成果价值更大。”
我在自己的教学实践中反复强调学生学习知识的两重意义:一方面掌握知识本身,这是学习更高深知识的基础。另一方面是要训练自己的思考方法,这是继续探求新知识的能力。在许多重要的概念和规律的教学中,创造条件让学生在已有知识的基础上沿着科学家已用过的正确思维方法,自己去思考,得出规律,以加强科学思想方法的训练。
2.科学的方法是科学成果获得的重要条件。要用实例使学生认识科学成果的获得常与方法的突破有着密切的关系。著名的法拉第电磁感应定律发现之前,安培和科拉顿都做了与法拉第相同的实验。只是科拉顿将电流计放在另一间,结果将磁铁插入线圈后再去观察电流计,没有看到感生电流的产生,错过了一个重要现象发现的时机。
3.要使学生认识正确的学习方法、科学的思维方法是科学世界观的体现。正确的学习方法和科学的思维方法的形成过程是辩证唯物世界观形成过程的重要组成部分。掌握正确的学习方法和思维方法对自己近期学习效果和未来成才都是极为重要的。
二、物理学习方法的指导
(一)掌握研究物理问题的基本方法
1.掌握观察实验的方法。要在演示实验和分组实验中注意引导学生掌握有意观察。并养成综合分析观察习惯。
在观察实验现象时善于根据观察的目的发现现象的特征,这才是有意观察,然而不是所有的学生都会有意观察。测试表明,未经过训练的学生中能够有意观察实验现象的约占10%—15%。例如:教师在课堂上做了一个试管装水烧小金鱼的实验,让同学们观察,学生们看到水开了,小金鱼还活着。然后教师发给学生每人一只试管,让学生自己做这个实验,结果85%—90%的学生将小金鱼烧死了。这说明只有少数学生观察中有意识地发现了现象的特征,火在试管上端烧上端的水开了,试管下端水温度不高,所以鱼才能活。此实验证明水是热的不良导体。可见有意观察是需要培养训练的。每次观察实验现象均要求学生说出看到了什么,说明什么,引导学生逐步养成有意观察的习惯。同时又要引导学生观察实验现象的全过程,不仅看结果,还要注意观察现象如何随时间变化,注意现象出现的条件,边看边想,养成综合分析的观察习惯。
2.掌握实验方法,提高实验的技能技巧。
实验是研究物理问题的基本方法,有计划地对学生进行实验设计思路和实验技能技巧的训练是非常重要的。
在中学物理教材中,实验可分为物理量测量和规律的探索与验证两类。无论对科学家做过的但现在不能再现的探索性实验,还是现在可做的演示实验、分组实验,我在教学中都注意实验原理的分析和实验设计思路的剖析,以便加强对学生进行设计思路和方法的训练。尽量创造条件让学生根据研究课题的需要独立设计实验,上好实验设计方案讨论答辩课。在分组实验中,注意总结有独到见解和实验操作巧妙的学生的经验,用以启发提高其他学生的实验技能技巧。
我将设计实验的基本方法归纳为下面几种:(1)平衡法。用于设计测量仪器。用已知量去检验测量另一些物理量。例如天平、弹簧秤、温度计、比重计等。(2)转换法。借助于力、热、光、电现象的相互转换实行间接测量,例如打点计时器的设计,电磁仪表、光电管的设计等。(3)放大法。利用迭加,反射等原理将微小量放大为可测量,例如游标尺、螺旋测微器、库仑扭秤、油膜法测分子直径等。
3.掌握理想化模型法。将复杂的物理过程、物理现象中最本质具有共性的东西抽象出来,将其理想化、模型化,略去其次要因素和条件,研究其基本规律,这是研究物理问题的重要思想方法。在中学物理中应用的理想化模型归纳起来有以下几种:
①实体物理模型:质点、系统、理想气体、点电荷、匀强电场、匀强磁场。
②过程模型:等温、等容、等压过程;匀速、匀变速直线运动;抛体运动;简谐振动;稳恒电流等等。
③结构模型:分子电流、原子模式结构、磁力线、电力线。
指导学生掌握此研究方法时要特别注意指出理想化模型不是实际存在的事物,是有条件、有范围、有局限性的抽象,所以在运用时就要十分注意其规律的适用范围和运用条件。
4.掌握等效思想方法。等效方法是研究物理问题的又一重要方法。中学物理教材中体现出的等效思想方法有下面几种:
①作用效果等效:力的合成与分解,速度、加速度的合成与分解;功与能量变化关系;电阻、电容的串、并联计算。
②过程等效:将变速直线运动通过平均速度等效为匀速直线运动;将变加速直线运动通过平均加速度等效为匀变速直线运动;交流电有效值的定义;抛体运动等效为两个直线运动的合成等等
总之,在学生学习掌握物理概念和规律的时候,还要将研究问题的重要思想方法揭示出来,以帮助指导学生掌握这些正确的思考方法。
5.掌握数学方法的应用。研究物理问题离不开数学工具,数学方法在物理上的应用很多,如比例,一次、二次函数方程,三角函数、指数、对数及正、负号,数学归纳法,求极值等等。
值得突出提出的是函数图像在物理上的应用,用图象描述物理过程和物理规律,在力学中有:S-t图,V-t图,振动图象。热学中有:P-V图,P-T图。电学中有:I-V图。可以用图象处理实验数据,导出表示物理规律的函数式;可依据物理图象求解物理量,对物理问题进行判断论证。
以上所述为研究处理问题的五种基本方法。在平时章节教学中分散训练,贯彻始终,总复习时可分专题总结归纳,以达到使学生条理清晰的目的。
(二)物理学习过程中的具体方法指导
掌握学习物理的正确方法才能提高学习效率和学习能力。我在平时教学中采用“单元自学研讨式”教学法。力图使课堂教学结构的设计有利于调动学生学习的主动性和学法的训练。“单元自学研讨式”教学方法在下面四个环节上下功夫,对学生进行有计划的训练和指导,使学生掌握正确学习方法,不断提高自学能力。
1.自学质疑课。按照老师下发的单元教学计划,在指定的课堂时间内进行自学,将自学中的疑难问题写在质疑小本上交给老师。初期为了帮助学生质疑,在课堂上专门安排提问题竞赛,促进思考。
2.讨论研究课。由教师依据学生的疑点及大纲要求确定适当的讨论题目,引导学生各抒己见,通过互相争辩加强对基本概念和规律的理解。对于可以通过实验研究的课题,引导学生根据研究课题设计实验方案(方案中包括原理、器材选择、实验步骤、记录表格和数据处理方法),经过讨论和完善后,学生按自己设计的实验方案动手实验,并分析实验记录,处理实验数据,得出实验结论。这不仅发挥学生的想象力、创造力,而且对学生进行了科学研究方法的训练。
3.教师精讲课。此课将引导学生按照知识的逻辑关系整理单元知识(其中包括:概念、规律、方法),指导学生理解重点、难点知识,归纳总结掌握规律概念需要注意的问题。
4.习题课。针对分析解答各部分习题的关键,精选例题,用小组竞赛的方法,对学生进行分析解决问题的思路方法和技巧的训练。
(三)对学生学习过程中的自我评价的指导
准确的自我评价,可以不断增强自我完善的自觉性,对掌握学习方法,提高学习能力有明显作用。
新课程改革背景下的高中物理教学,主要应在以下三个方面寻求新的创新:
一、教学设计的创新
众所周知,在应试的重负之下,教师在进行课堂教学设计时,通常都是从知识的理解记忆、技能的规范操演和解题的强化训练来立意的,课堂教学的目的几乎被唯一地定位在向学生传授应试所必备的基础知识和基本技能上。因此,“传道、授业、解惑”就被片面地当作传递知识、教授技能和帮助学生解决在掌握知识与技能中存在的问题。这样一来,灌输也就必然成了主要的课堂教学模式。
在新课程改革中,依据现代教育理念所提出的教学根本目的是促进学生的全面发展,新课程标准又把它具体化为“知识与技能、过程与方法以及情感态度与价值观,”这三个维度的课程目标。由于课堂教学是课程实施的重要渠道,因此,为了使课堂教学能够真正成为充分体现新课程理念的实践场所和实现新课程目标的重要保障,教师在进行教学设计时就必须突破单纯以“双基”来立意的旧框框,本着教学要为学生的终身发展奠定基础这样的高度责任感,从三个维度来全面构思教学内容、精心安排教学活动。
首先,对于教学内容的构思,要以课程标准中的相关条目为依据,以所用教材的相关内容为参照。在“知识与技能”维度,不仅要关注物理学的基础知识和基本技能,还要关注物理学的历史进程、取得的主要成就、未来的发展趋势、与其他学科之间的关系以及对人类社会方方面面的影响。在“过程与方法”维度,要注意把物理规律的探究过程、物理探究的重要意义、物理科学研究的主要方法、物理学发现并提出问题的独特角度和物理学思考并解决间题的典型思路等纳人教学的内容。在“情感态度与价值观”维度,要把揭示大自然的奇妙与和谐、展现探索自然规律的艰辛与喜悦、关注身边的物理现象和与物理学相关的热点间题、判断大众传媒有关信息是否科学等纳人教学内容。
其次,对于教学活动的安排,要以教学内容为依据,以教师本人以及本班学生的实际情况和所在学校的现实条件为基础。在“知识与技能”维度,要根据知识的内在逻辑和技能的复杂程度以及学生在学习中的接受逻辑和心理特点,有度又有序地安排教学活动。在“过程与方法”维度,要留有足够的时间和空间,让学生经历科学探究过程,尝试运用实验方法、模型方法和数学工具来研究物理间题、验证物理规律,尝试运用物理原理和方法解决一些实际间题;让学生有机会发表自己的见解、并与他人讨论、交流、合作;还要让学生通过物理课程,来学习如何计划并调控自己浅谈新课程改革背景下的高中物理教学的学习过程,逐步形成一定的自主学习能力。在“情感态度与价值观”维度,要注意发展学生对科学的好奇心与求知欲,激发他们参与科技活动的热清;鼓励他们主动与他人合作,并通过合作学习来培养敢于坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度和科学精神以及团队精神;要创造条件,让学生在力所能及的范围内,将所学的物理知识服务于他人、服务于社区,为社会的可持续发展贡献出自己的一份力量。
三个维度的课程目标不是互相孤立而是有机统一的,在课堂教学中不能把它们割裂开来分别操作。这是因为就课堂教学而言,三个维度的课程目标既涵盖了当今素质教育的核心部分和重点内容,又针对当前中学物理教学中存在的现实问题和薄弱环节,体现了物理教学的完整性;就学生的发展而言,健全人格的堵育是促进学生健康成长必要条件,健全的人格是一个整体,如果课堂教学只偏重培养人格中与认知有关的部分而忽视其他部分的培养,就可能会导致学生完整人格的解体和内心世界和谐的破坏,其结果必然严重影响学生的终身发展。
二、因材施教的改革
在传统的课堂教学中,学生常常被看成单纯的认知体。在教学活动刚开始甚至尚未开始就被
人为地划分为好、中、差三个等级。一种流行的观点是,学生在学业成绩上呈现出的个别差异,在很大程度上是与生俱来的素质差异造成的结果,课堂教学对于这种差异的改善作用极小或完全不起作用。在这种观念的支配下,面对参差不齐的学生,教师只能按正态分布的原理,以全班学生的平均水平为基准,根据中等学生的学习情况来设计和实施教学,不难预料这必然会导致有人“吃不了”、有人“吃不饱”的状况。这种置学生间客观存在的个别差异于不顾,只管把既定的知识甚至仅限于与应试有关的知识“灌输”给学生的“一刀切”式教学,完全背离了教学的因材施教原则,严重地损害了许多学生的自尊心和自信心,妨碍了他们的健康成长。
新课程改革所遵循的现代教育理念,要求教师首先要充分认识到学生不是单纯的认知体,而是富有朝气和生命活力的完整的人。因为包括教学在内的“任何一种活动,人都是以一个完整的生命体的方式参与和投人,而不只是局部的、孤立的、某一方面的参与和投人”。其次要充分认识到学生不是一模一样的标准件,也不是一个仅以年级或班级为标志的抽象群体,而是一群具有多元智能和独特个性的具体的人。第三要充分认识到学生不是容器式的被动接受体,而是具有主观能动性的、积极的学习主体。理论和实践都早已证明,“如果提供了适当的学习条件,大多数学生在学习能力、学习速度、进一步学习的动机方面会变得十分相似”,人为地把学生分成三六九等,是武断和缺乏根据的。新课程改革背景下的高中物理教学,要求教师应当立足于每一位学生当前客观存在的个体差异,全面把握学生成长的各个要素,采取个性化的教学指导策略,科学而有针对性地帮助他们扬长避短,力求在因材施教的方式上有新的突破。因此,教师在教学活动中,要努力营造宽松、和谐的良好氛围,创设多样化的学习情景,着眼于使全体学生通过教学活动都能在原有的基础上得到提高。同时,教师在教学中要体现出对不同学生有不同的要求。因为任何一位学生都潜藏着无限的发展可能。教师的职责应当是“面向全体学生”,启动他们每一个人的内在动力,为他们提供学习成功的适当条件,引导并帮助他们把潜在的能力变成现实的水平,促进他们素质的协调发展和个性的充分发展。
三、教学评价
考试作为教学评价的手段,其导向作用是不容置疑的。既然这已是不争的事实,我们就必须认真研究用考试这一标准来评价物理教学时,到底要考什么、怎么考才是科学合理、公平公正的。以往的许多考试。主要是针对学生知识与技能掌握情况所进行的单项测量,由于这种考试的瓶别和选拔功能被过分地强化,有时,它甚至成了决定师生命运的唯一指标,这就不可避免地把师生都逼上应试教育的绝路。新课程标准特别“强调评价在促进学生发展方面的作用,不强调评价的峥别与选拔的功能”。而且不仅要从知识与技能方面进行评价,还要从过程与方法以及情感态度与价值观方面进行评价;不仅要做终结性评价,还要做过程性评价;不仅有书面考试式的评价,还有动手操作式的评价;不仅是教师评价学生,还可以由学生自我评价和同学之间的互相评价等等。这就要求教师、学校和各级教育主管部门要共同努力,在包括评价目的、评价内容、评价标准、评价形式、评价结果及其管理等在内的整个评价制度上寻求新的突破。同时,由于教育教学评价具有特殊而广泛的社会影响力,所以,它还需要得到全社会的理解与支持,只有这样,评价制度的变革乃至于整个新课程改革才有可能获得最后的成功。
[参考文献]
经过多方面的调查研究、沟通交流,发现绝大多数的高中学生,在谈到高中学习时,都反映高中的物理是所学科目中最难的,高中学生学习物理感觉较难的原因主要有:初、高中物理教材研究的内容、深度及初高中物理学习方法的要求不同,是学生感觉较难的客观原因;物理学习中没有斗志、毅力,不自信、心理素质差及学生的性别心理不同,是学生感觉难学的主观原因。作为物理教师对此问题如果认识不清,将直接影响学生高中三年的物理学习,也难保证教学任务的完成。通过对学生学习中存在原因的研究,作者总结出解决方案如下,以供大家参考:
一、培养学生对物理的学科情感,提高学生的学习情商
首先,教师要使学生对学习物理有兴趣、有信心。“兴趣是最好的老师”,学生的学习活动最易从兴趣出发,教学中若不重视激发和培养学生的学习兴趣,学生便会失去学习的信心和动力,对概念、定理和重要定律似是而非、模棱两可,这就必然导致学生做不好题,对物理感到头痛,学习情绪低落,成绩自然无法提高。苏霍姆林斯基曾把学生的情感比作土地,把学生的智力比作种籽,他说:“只关心种籽而忘了耕地等于撒下种籽喂麻雀。”因此可知,兴趣和很好的动机,能够很大地促进学生学习的热情。激发学生的兴趣,教师要充分发挥主导的作用,并体现出学生的主体地位;要改变一讲到底的做法,而是根据教学目的,通过“设疑”、“析疑”启发学生的思维,鼓励学生提问和发表自己的见解,参与课堂讨论,营造一个宽松和谐的教学环境;要处理好师生关系,激励学生不怕挫折,勇于前进;要“思学生所想,解学生所难,料学生所错,投学生所好”。
其次,注重物理实验在教学中的作用。新课改中物理实验的教学加重了,演示实验可以使他们“眼见为实”,学生实验更使他们有自己动手的机会,课外小实验又有趣,学生都比较乐于参与。经过调查,实验是深受学生欢迎的,良好的实验课可以提高学生的兴趣,并且简单的、生活化的实验材料可以给学生亲切感,消除对物理学科的畏难情绪。
再次,加强多媒体的应用。多媒体技术服务于教学主要有以下优点:(1)将文字、图像、声音、动画有机结合,多种感官刺激,易于激发学生兴趣。(2)传输信息量大,传递速度可随机调节,以及操作的可重复性,易于学生对知识的接受。(3)交互性强,有益于学生主体地位的培养。以计算机为核心的信息技术推动社会进入了一个信息化的社会,新课改下以多媒体技术为灵魂的现代信息教育技术赋予传统教育以新的内涵。
认识到学习兴趣、学科情感对物理教学的重要性并能采取相应的措施,学生就会早日进入物理学习的正轨,主动克服物理学习的困难,教与学也就更加相辅相成了。
二、重视与加强培养学生良好的学习方法
西方一位颇有名气的学者埃德加•富尔在《学会生存》中写道:“未来的文盲不再是不识字的人,而是没有学会怎样学习的人。”美国的《九十年代的挑战》一书中指出:“在不断变动的世界上,没有任何一门或一套课程可供不可见的未来使用,或可供你终身受用。现在需要的最重要的技能是学会如何学习。”因此,物理教学过程,不仅是传授知识、技能的过程,更应是教会学生如何学习物理的过程。物理教学,原本就有教师的教和学生的学两个方面,当前物理教学中普遍存在着重教师教法的探讨轻学生学法的研究的现象,这对于开发学生智力,培养学生能力,提高物理教学质量,从而实现素质教育是极为不利的。实践证明:学生学物理效率的高低、成绩的好坏,很大程度上取决于学生学习方法是否科学,因此,我们不仅应重视教师教法的探讨,更应重视学生学法的指导研究。新课改更重视培养学生的科学探索过程,毕竟,科学过程是科学家们从事科学活动的智力劳动过程。把科学过程与科学思维、科学方法引入物理课程,不仅能使学生有身临其境之感,而且能领略前辈大师的研究方法、科学思想、科学精神,得其精髓,有所借鉴。所以,物理课程不应该把人类认识自然的历史擦去,科学家们曲折顽强而又闪烁着智慧的创造性思维和实践过程,不能被公式和逻辑的面纱遮盖。离开了引向结果的方法过程,而只追求裸的结果,就等于没有结果。第斯多惠指出:“一个坏的教师奉送真理,一个好的教师则教人发现真理。”我们认为,学生学习的过程实际上就是学生获取、整理、贮存、运用知识和获得学习能力的过程,因此,中学物理学习方法应主要包括如下几个方面:一是学生获取物理知识的方法,如:观察、实验、预习、听课、做笔记、思考、作业、考试的方法等;二是学生整理知识的方法;三是学生记忆的方法;四是学生运用知识处理物理问题的方法,如等效法、联想法、类比法、化归法、外推法等一般科学方法,再如临界问题分析法、动态电路分析法等具体解题方法;五是学生选择合适学法的方法,如学生如何选择合乎自身学习特点的记忆方法、做笔记的方法等。新课改理念下的教师,决非仅仅是知识的传授者,而应该把自己视为激发、鼓励、促进学生学习和探索的引导者、促进者、咨询者、支持者,应从“知识传授者”转变为“知识探索的导航者”。学生则成为教学活动的主体,具有自主性,能自我调控,主动接受教育影响,通过一系列的自主学习活动,积极地把书本上介绍的科学知识转化为自己的精神财富,并能用于实践。
教师与学生都要认识到学习方法的重要,教师如果能指导学生掌握一套良好的学习方法,学生必然会喜欢物理并能够顺利适应高中的物理教学。
三、注意性别差异,消除性别差异心理
虽然学生存在性别差异,但是要让他们都明白:每个人的大脑生理结构都是相同的,不存在思维学习上的差异。在高中物理学习中,女生处于劣势不是绝对的,不应盲目自卑,通过努力,女生也可以取得优秀的成绩,比如,2007年全国各省的高考状元绝大多数是女生。所以,教师要多通过事例与学生交流、沟通,多给女生以充分的鼓励,树立其自信心,消除过重的心理压力,让其明白“人人是可树之人”,绝不放弃与轻视任何一个学生,使每一位学生都有信心学好物理。
以上我们针对高中学生学习物理感觉较难的主客观原因,提出了一些解决的建议,我们认为教师在具体教学中应循序渐进、因势利导,逐步培养学生的学习兴趣、信心及各个方面的能力,使其养成好的学习方法;同时,当学生在物理学习上遇到心理障碍时,我们一定要想办法帮助他们尽早克服,使他们尽快适应高中学习的过渡期。相信只要我们共同关注教育的发展、重视学生的成长、思考教育中出现的问题并想法解决,必将取得师生的和谐发展、共同进步,教育事业的明天也将会更加灿烂。