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论文关键词:教师角色教学行为学生方式合作学习
普通高中物理课程标准(实验)(以下简称课标)告诉我们,学生是教学的主体,学习的主人,教学的成败会十分敏感地反映在学生身上,教师在教学过程中是“课堂教学的设计者、组织者和合作者”,显然制约物理课程改革的瓶颈是教师对课堂教学的理解与认识。下面就新课程理念下的高中物理课堂教学谈谈自己的一点看法。
一、新课程理念下教师角色的定位及教学行为转变的思考
教师作为课程的有机构成部分,自我角色定位发生转变,由课程的忠实执行者向课程决策者转变;教师由教学权威向教学平等参与者转变,教帅是学生发展的主动参与者,师生在人格上是平等的,师生关系是和谐的。新课程把教学过程看成是师生交往,积极互动,共同发展的过程。新课程强调,教学是教师与学生的交往互动,师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互理解、相互补充。在这个过程中教师与学生分享彼此的思考、经验和知识,交流彼此的情感、体验与观念,丰富教学内容,求得新的发现,从而达到共识、共享、共进,实现教学相长和共同发展。师生将互教互学,彼此将形成一个真正的“学习共同体”,在新课程中,综合性学习正是当代课程改革中旨在实现课程统整的一种努力,教师要突破学科专门化的樊篱,具有整体把握与综合的能力,改变单兵作战的工作方式,与其它学科教师联手合作。课堂上,教师的观念、教学方式都发生了显著的改变。教师要由传统意义上的知识的传授者和学生的管理者转变为学生发展的促进者,要善于捕捉和激发学生思维的火花和学习的灵感,帮助学生检视和反思自我,挖掘学生发展的潜能,唤起学生成长的渴望;教师要由教学活动的主角转变为学生学习的指导者和配合者,在课堂教学中,教师要帮助学生寻找、搜集和利用学习资源,设计恰当的学习活动;为学生营造和维持学习过程中积极的心理氛围;帮助学生对学习过程和结果进行评价,并促进评价的内化。
教学是师生间交流和沟通的过程,教师放下尊严的架子,从讲台上走下来与学生做朋友,做学生学习的引导者、帮助者、参与者,师生间的关系是和谐、民主、平等的。教师要适应新课改理念下的教学,就必须通过学习课改理论,参与课改培训,对新课程充分理解,诚心接受,热情投入,有效实施,并根据新课程要求不断提高自身综合素质,成为“学生成长的引领者,学生潜能的唤醒者,教育内容的研究者,教育艺术的探索者,学生知识建构的促进者,学校建设的参与者,校本课程的开发者……”。
二、新课程景下学生学习方式的变革的思考
课标通过加强过程性、体验忡目标,以及对教材、教学、评价等方面的指导,引导学生主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究,发展学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力。在教育方式上,也要体现出以学生为本,让学生真正成为学习的主人而不是知识的奴隶,学生要掌握终身学习必备的基础知识和技能,评价的重心更多地指向学生的学习过程,从而促进学生和谐发展。弗赖登塔尔认为人类知识有两类:思辩性知识和程序性知识。物理学科是对生活现象与经验的提炼总结,是人类知识晕要的组成部分,它也可以分为上面提及的两类知识。对于思辩性知识宜采用探究式学习方式。如在研究导体电阻影响素及其定量关系时,猜想和实验方法的设计思想在课常上可以让学生置身于探究活动中,让他们去思考,去理解,去运用已具备的知识分析问题。而对于几种常见的磁场磁感线的分布只是根据真实的磁场虚拟出来的,不宜采用探究式学习,学生町以运用接受式学习方式,进行识记、练习、理解甚至灵活运用。在学习过程中,个人程序性知识积累到质的飞跃就会内化为方法性知识,即思辩性知识,而方法性知识的理解和领悟又外化于程序忭知识学习,能积极地提高物理学习效率和质量。由此可见,两种学习方式在学习过程中可以相互补允,共同促进。此我们小能互相排斥,也不能从一个极端走向另一个极端。
三、新课程理念下对课堂教学中师生合作学习的思考
【关键字】高中物理;第二课堂;兴趣与爱好;培养能力;以学生为本;遵循原则
在现行的教学评价体系和高考的指挥棒下,学校一般更强调升学率,老师的教学按部就班,学生机械式套用定理、定义和公式。高中三年,每天只是往返于教室,食堂与宿舍之间,大部分时间沉沦于题海中不能自拔。这就是当代高中生的真实写照。总之,一切为了高考,一切为了分数。即便如此,其结果也常常是事与愿违。据资料显示,我省自实行3+综合考试以来,物理平均分只有40-45分,08年更是跌破40分大关。因此,在这样的形势下,物理第二课堂还有没有必要开展下去?又如何开展呢?
其实,在强调素质教育的今天,在高考成绩的重压下,物理第二课堂仍是物理教学不可缺少的一部分,它既能解决一些物理课堂的教学问题,又能补充物理课堂的教学知识,还能增强学生的思维和动手能力,从而培养学生的情感、态度和价值观。激发学生学习物理的热情,让机械般的解题成为研究的过程,让重复的阐述成为探究的能量。物理第二课堂的开展已经显得越来越重要,它的作用甚至是常规的物理课堂教学所无法替代的。
一、充分认识高中物理第二课堂的地位与作用
第二课堂活动是开展素质教育的重要途径。第二课堂活动古已有之《学记》中:“时教必有正业,退息必有居学”就能说明中国古人既强调正课学习,又有课余活动。前苏联著名的教育家苏霍姆林斯基认定第二课堂是学生个性发展的一个重要条件,他认为只有当孩子每天按自己的愿望随意支配5~7个小时的空余时间,才有可能培养出聪明的、全面发展的人来。
我们常常遇到这样的情况:有些同学认为物理概念、物理公式、实验现象晦涩深奥,也有人反映在课堂上老师一讲就懂,可自己一做就错,应用起来很难。而物理第二课堂正好解决这一问题,假设我们用多媒体课件以动画的形式将物理概念表现出来,那么枯燥的物理概念会变得生动;如果给予学生一定的条件让他们去动手完成预期的目标,那么学生就会调用他们脑中现有的知识,使脑中烦乱的物理公式重新整理后进行实际应用,不但让学生的思路变得清晰,更巩固了他们的知识。这样,应用中逐步发现自身的不足,从而主动寻求知识,有效的提高了学习的积极性,也弥补了课堂知识的局限性。那么对于以后老师在课堂上所讲解的重点、难点,学生就会主动去了解和吸收。
二、高中物理第二课堂活动内容的选择
1.针对物理概念的理解选择活动内容
一个物理概念就是一个物理知识点的精练概括,物理概念不能只是记下来,还需要真正的理解。如动摩擦力和静摩擦力方向的判断,速率和速度的区别,左右手定则的运用,楞次定律的理解和应用,如磁感线在磁体外由南指向北,而在磁体内部则由北指向南,以及动量,冲量……等等一大堆让人挠头的物理问题。可见物理概念的理解和应用是学生学习物理的一个难点。然而课堂教学受时间和空间等因素的制约,不能大量的再现这些物理概念以加深学生课堂所学物理概念的印象,因此,我们就可以通过物理第二课堂活动针对学生容易记反、记错的物理概念利用多媒体课件或师生共同探讨的方式,大量的重现和运用物理概念,使学生对于物理概念的理解达到举一反三和熟能生巧的地步。
2.针对实验教学的难点选择活动内容
首先物理实验是物理的基础,一切物理理论的真实性都需要靠实验来证实。但现阶段大多数的学生对实验结果的注重程度远远超过了对实验过程的注重程度,这对于学生未来深造是非常不利的。所以,针对实验课堂教学所遗留的问题,物理第二课堂可选取如制作模型、实验竞赛和实验知识问答等类型的活动内容,让学生从中体会到实验过程的重要性。
其次,利用物理第二课堂的开放性和灵活性,让学生亲历一些物理课堂教学的演示实验。如:在学习牛顿第三定律时,让学生到多媒体教室观看火箭发射的过程,组织学生课外制作水火箭,加深对作用力与反作用力的理解;在学习日光灯原理的时候,老师在课堂上将日光灯发光的过程进行演示,而在实验课上学生没有得到亲历,因此对于氖管和镇流器的工作原理还是处在一知半解的状态。于是我们就可以通过物理第二课堂,让学生亲自动手进行拆装,了解各原件的结构,再对比上课所学的知识,从而真正理解日光灯的发光原理。
3.针对物理知识的运用选择活动内容
物理教学强调的是学以致用,物理知识的运用是整个物理教学的重中之重。然而物理课堂以学为主,课堂上运用知识以考试为主要方式,这会让学生往往以应付考试为主,很难让学生把所学知识与实际生活相结合真正达到学以致用。如在运用安培定则(也叫右手螺旋定则)中,既可让拇指指向电流方向则四指弯曲的方向就为磁感线方向,也可让拇指指向磁感线方向则四指弯曲的方向就为电流方向,学生往往只是记得一个判定的方法而忘记另外一个判定方法,在学习了左手定则和右手定则之后,更会把它们混淆起来,导致判定错误。所以,物理第二课堂活动内容的选择就可以针对这一方面,开展一些深入课本的动手制作活动,让学生通过动手进行实践判断而最后得出结论。
三、高中物理第二课堂活动的组织
1.物理第二课堂活动开展的主要组织形式
物理第二课堂活动的内容要丰富多彩,形式要多种多样、生动有趣。学生可根据自己的实际情况选择参加。物理第二课堂活动形式主要有以下几种形式:
(1)开展科技制作活动
物理是一门以实验为基础的学科,动手做实验是学好物理、培养个人能力和团结协作精神的一种有效途径。在物理的第二课堂活动中,进行小实验、小制作,是一种很好的素质教育活动。
(2)开展社会调查
社会调查也是第二课堂活动的一项内容.作为学生,大部分的时间都是在学校度过的,他们所面对的主要是课本知识,所学到的主要是理论知识。要提高学生解决实际问题的能力,开展社会调查活动是一个好办法。
学校可以利用寒暑假时间,组织学生建立社会调查小组,以若干人为一组,挑选一个社会课题(课题可以由老师提供或由学生自己开发感兴趣的课题),比如可以针对一些社会现象,分发一些调查问卷,采访一些周边的人,收集一些信息,最后对所调查的课题做一个总结,提出一些可行的解决办法或建议,让学生融入社会,养成严谨的思维习惯。
2.高中物理第二课堂活动遵守的原则
为了保证物理第二课堂有序、有效的进行。应遵守以下原则。
(1)实践性强的原则
在物理第二课堂开展的过程中,要不断给学生提供实践的机会。有计划、有步骤的进行实践活动能很好地促进学生的理论知识向实际能力的转化。
(2)促进教学的原则
物理第二课堂它不能替代课堂教学;所以老师在开展物理第二课堂活动时,不应该太注重它传授知识的作用,而更应该注重它促进教学的作用。
(3)因地制宜的原则
如在开展几何光学的物理第二课堂活动时,常会需要一些比较精密的实验仪器,而在一些条件较差的学校是没有这些仪器的,我们就可以寻找不同的办法自己制作一些力所能及的实验仪器来开展物理第二课堂,既达到了完成实验的目的又培养了学生的创新能力。
(4)因材施教的原则
学生是学习的主体,一切教学的实施都会围绕着学生进行开展,物理第二课堂也应如此。对不同的学生有不同的要求,不同的教法,不能只注重培养成绩好的学生或只注重提高成绩差的学生。
总之,高中物理第二课堂活动应该让学生真正参与、动手去感受课本中的知识,真正的做到以学生为本。只有这样,物理第二课堂才能谈发展,物理第二课堂才有研究意义。
【参考文献】
物理概念与物理规律是物理课程教学的重要组成部分,是学好高中物理的必备内容之一,在平时的课堂教学中应该得以重视;然而存在部分老师简单的认为对于物理概念与物理规律只要在新授课教学中简单的介绍给学生就行,再利用相对应的习题进行大量的反复的训练与巩固,以便让学生掌握和理解物理概念与规律,达到自身的教学目的,实践说明这样的做法是错误的,可以说是本末倒置,对高中物理的教与学的效果影响很大,甚至是一种危害,往往是“吃力不讨好”、“事倍功半”的做法和效果.如果我们在高中物理新授课堂教学中,放弃“灌输式”的传统教学方式,引导学生主动参与到课堂的教学实践活动中去,学生在不断的体验、质疑、生成的循环中刺激着思维的高速运转,学生在交流合作探讨中亲身体验物理概念与物理规律的形成,从而实现物理知识的深刻理解和内化,培养了学生处理实际问题的能力.案例1高中必修1模块中《牛顿第三定律》是牛顿运动三定律之一,由于在初中物理教材中也涉及到相关的内容,初中物理老师也进行了介绍和讲解,有些研究比较投入的初中物理老师甚至介绍了相互作用力与平衡力的区别和联系,进入高中以后的物理学习中,力的作用是相互的这一结论经常在处理力的合成与分解相关习题时也用到,因而部分老师在这一定律的课堂教学中并不重视,习惯性的一带而过;事实证明,学生只知道物体间力的作用是相互的这句话是远远不够的,学生并不能理解物体处于不同运动的特点、性质、状态下相互作用力的情况,对于拔河比赛等具体问题的分析中经常得出错误的结论,正是由于没有主动参与到实际的教学活动中而造成的后果,没有主动参与构建的物理知识对学生而言理解是不够深刻的,往往存在造成错误的危险;下面简单介绍下参与式教学在这一节课堂教学中的运用:
(1)创设物理情境,导入课题———列举西楚霸王项羽力大能拔山举鼎,但举不动自己的身体,从而引入古人在《论衡•效力篇》中已经认识到物体之间力的作用是相互的结论,导出物理学家牛顿总结并创立了牛顿第三定律.
(2)学生根据教材内容进行自学———学生在发挥主体作用的过程中通过参与活动发现问题、提出质疑以及寻找解决问题的途径和方法.这样的设置比部分老师给学生提出固定的思考题要求学生去解决的方式更能体现学生的参与性,学生的思维空间被进一步拓展,这正符合新型师生关系理论的要求.
(3)师生之间、生生之间的全面交流———尽情发挥学生的主观能动性,让学生真正的参与到实际的课堂教学中去,成为学习的主人,提高了课堂教学的效益.师:通过自学学生遇到的疑难问题,由学生提出?生:在一对相互作用力中,究竟哪个是作用力哪个是反作用力呢?师:其中任何一个都可以,这里提出问题让学生联系实际的问题情境思考作用力与反作用力的概念.生:主要看我们所选的研究对象.师:同学们课桌上的书受到几个力的作用?以及他们的反作用力是什么?生:支持力和重力,支持力的反作用力是书对桌面的压力.师:面对学生重力的反作用力不敢确定的情况下,老师可以引导学生思考重力的施力物体是谁?生:重力的反作用力是物体对地球的吸引力.生:学生又提出问题:牛顿第三定理的内容中的“总是”两字的含义.师:提供学生器材让学生分组进行演示,提出传统仪器的不足之处,师生合作共同运用DIS系统进行演示,同时可以引导学生列举生活中涉及的现象和实例说明作用力与反作用力.
(4)以日常生活实例为载体,感受体验过程师:以自行车后轮的摩擦力方向问题为例,在人脚蹬车的过程中后车轮有向后运动的趋势,这与人走路脚蹬地一样,脚受到地面对其向前的摩擦力,车后轮受到向前的摩擦力.引导学生做小游戏,甲乙两名学生同向站立在一条直线上,后面同学推前面同学,感受自己运动趋势和受摩擦力方向,可以互换角色进行游戏,让学生谈感受和体会.师:以拔河问题为例,让两名同学手拉手进行特殊的拔河比赛,看谁的“力气大”?再让所谓力气大的同学穿上溜冰鞋再进行比赛,看谁能胜?引导学生进行小结得出结论.参与式教学的思想在本节高中物理课堂教学中充分体现出来,学生亲自参与到实验实践中,体验作用力与反作用力之间的关系,在老师创设的情境中师生之间、学生与学生之间进行交流合作,学生学会了自学,学生在互动中提高了处理问题的能力.
二、参与式教学在高中物理习题课教学中的探究与案例分析
物理概念与物理规律的巩固离不开习题的训练,在现行高考制度下,高中物理基本在高一和高二完成基础内容的教学任务,高三年级基本都是进行复习,对于高三物理的学习存在较多的是习题课堂教学,这样的课堂往往是容量大、难度高,对于习题课如若只是一味的讲解容易造成课堂气氛沉闷,枯燥无味,久而久之学生的兴趣和积极性被打消,学习的效率自然不断下降;可见,在高中物理习题课堂教学中恰当的采取参与式教学能够调动学生的主动参与学习的积极性,提升学生的解题能力.有关物理的教学理论很多,他们唯一相同的是都离不开老师的示范,若高中物理老师在进行习题讲解的过程中,善于利用日常生活中容易得到的一些常用器材,通过精心设计出一些列的实验,创设一些生活化的教学活动,将物理习题中的抽象情境通过实验的演示和操作过程展现出来,有助于活跃课堂气氛,提升教学效果.案例2如图1所示在长为L的轻绳右端系这一质量为m的铁球,左端固定于O点,若铁球从图示位置由静止开始下落,已知细绳开始与水平方向夹角θ=30°,试求:铁球运动到最低点时细绳对铁球的拉力.本题中学生容易形成混淆的地方:①铁球从释放后就做匀速圆周运动,采取牛顿运动定律、向心力公式、机械能守恒定律相结合进行求解;②开始释放铁球做自由落体运动,接下来铁球在细绳的作用下做圆周运动,前后两个运动过程中只有重力做功机械能守恒.然而本题中处理问题的关键处是在铁球下落至对称点时,细绳在突然拉紧的瞬间,细绳对铁球存在一个冲量,从而使得铁球的机械能损失一部分,如果物理老师直接讲给学生听,学生难于理解和接受.这里物理老师可以准备铁球和细绳让学生自己参与实验活动的操作和演示,学生在操作中能够明显的感受到在对称点的位置细绳被球“猛拉一下”,对于这道题学生基本都参与探究之中,难点也得以解决.这种教学的手段有时候看似好像在浪费时间,让学生在自我参与的情境下培养学生自学和领悟物理道理的能力,学生的思维和解题能力被大大提高,反而节省了学习的时间,提高了学习的效率,学生的学业成绩也得到了较快的提高.
三、总结
关键词:高中物理 课堂教学 有效提问 设计
在找学生谈话时常听学生这么说:上课能听懂,课后作业却无从下手。经过长时间的琢磨,我发现造成这些现象的重要原因之一是自己在教学过程中没能精心设计问题,学生在学习过程中缺少主动性思维,仅仅是作为知识的被动接受者,造成了教学效果的不理想。
从认知心理学的角度看,希望学生能掌握知识建构就需要我们老师精心设计问题。心理学家鲁宾斯坦的“问题思维理论”指出:思维的核心是创新,思维起源于问题,是由问题情境产生的,而且以解决问题情境为目的。在物理教学设计中需要老师精心设计问题。
一、教学问题设计的原则
要想达到应有的教学效果我们在提问时应遵循以下原则:
1.基础性
设计的问题,要以学生已有的经验为基础,而且是学生有能力解决的。“最近发展区”理论认为:中学生的接受能力和认知水平尚处于“初级阶段”,若设计的问题难度过大,学生一时无从回答,势必会产生思维“卡壳”现象,这样会抑制学生智能的发挥,阻碍思维的发展,甚至会导致学生产生厌学情绪。
2.科学性
要求设计的问题从情景素材到具体内容都是真实可信的,不违背科学常理,而且设计的问题还应融入科学方法的要素,使学生学习控制变量法、理想化模型等。
3.针对性
设计的问题应题意明确,条理清晰,有助于学生概念的理解、区分易混淆的概念、纠正错误观念。
4.启发性
简单的一问一答,不能激发学生主动的思考。可以在新旧知识的结合点设计问题,从而激发学生积极地进行思维活动。
5.有序性
设计的问题要由浅入深,由简到繁,有助于提高课堂的效率,集中学生的注意力,培养学生思维的有序性。
6.现实性
设计的问题要结合学生的学习生活实际,突出“应用性、实践型”。
7.发展性
增加问题的开放性,促使学生从不同角度思考问题。
二、教学问题设计的方法
为了达到有效提问,我们在设计问题时可以这么做:
1.激发兴趣――设计问题的情境
歌德说过:“要想得到聪明的回答,就得提出聪明的问题。”教师创设的问题情境应生动、直观,富有启发性;要善于应用生活实例、直观演示、多媒体技术等手段把抽象问题具体化、深奥的道理形象化、枯燥的知识趣味化,从而激发学生发现问题的欲望和探究问题的热情。
2.训练思维的有序性、启发性――设计问题的台阶
对于一些学生比较难理解的知识点,教师可以把复杂的学习任务逐步深入地加以分解。这时教师设计的问题坡度要尽量减缓,要具有很强的启发性,便于学生理解问题关键、突破难点、学会新知识。当学生的思维积极向前推进去攻克难点时,教师的提问又会帮助他们开辟新的路径,接通新的联系,产生顿悟和突破。在这些小问题的引导下,学生的思维活动变得严密而有序,同时也调动了学生学习的主体性,培养了学生解决问题的能力和良好的思维习惯。
3.激发思维的碰撞――设计问题的矛盾性
问题情境的设置要达到促进学生原有的知识与新知识发生激烈冲突,使学生意识中的矛盾激化,从而产生问题情境,这种以矛盾为基础的问题情境的产生和解决,就成为教学过程与学生发展的动力。在求汽车刹车后一段时间内的位移时就可以采用这种方法。
4.拓展思维空间――设计问题的多维性
中学生的思维形式偏重于集中思维,发散思维只具有初步的意识。而高中物理中有部分知识涉及到多解问题,比如:在质点的振动、波的图像、匀变速直线运动、竖直上抛运动、匀速圆周运动等问题中都有类似的情况。这时要求学生对同一问题能从不同的角度、方向进行考虑,从而想出多种方法和途径,把学生自主学习的积极性充分挖掘出来,扩大了课堂的内涵和外延,给学生提供独立思考、大胆创新的天地,是拓展学生思维空间的有效手段。
三、问题设计应注意的问题
1.问题的设计要遵循学生的认知规律
教师与学生之间的交流应在“元认知级”,即教师向学生提出的问题,应有利于促进学生认知能力的发展而非纯知识性的提问。教师要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上(即最近发展区),通过提问来引导思维,切忌直接告诉学生应该做什么,即不能包办代替学生的思维过程。
2.问题的设计要有利于建立学生的思维模型,有利于培养学生的发散性思维和创造性思维
例如,教师可通过这样一些问题来建立学生的思维模型:“你的看法是什么”、“你是怎么想的”、“这是为什么”等,使学生在学习中对问题保持敏感和质疑的心态,培养学生对科学知识的好奇心和求知欲以及一种勤于思考的习惯,培养创新思维。
3.教育应面向全体学生,课堂提问应有较大的辐射面
既要照顾点又要照顾面,以点带面,培养尖子生,转化后进生,达到共同提高。还要处理好难与易的关系。教学内容有难有易,提问应当符合学生的认知水平和接受能力,对于较难的问题应力求深入浅出、化难为易,切忌过深或过难而造成冷场。
四、结束语
在物理课堂中有效提问不仅仅在于“问”,更重要的是采用合适的策略和手段进行提问。我觉得有效的问题设计在物理教学中的意义是一种教学观念问题,是新课改中所倡导的教师主导作用和学生主体作用的和谐统一。它的思维核心功能在课堂教学实践中被越来越多的教师所认同。只有充分重视问题的设计并不断优化,才能真正使学生学得轻松、高效、愉快,课堂效益才能得到真正的提高。教师心中有学生,才能创设学生主动参与学习的良好氛围,激发学生主动学习的动力;教师心中有目标,才能“粗中有细”,突出重点,突破难点;教师心中有策略,才能“长袖善舞”,切实提高课堂教学效率,进而提高教学质量。
参考文献:
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[5]徐大元.对物理教学中有关提问的一些思考.教育革新,2007,(7).
1增强学生的实验探究能力
学生想要学好物理,就必须具备探索精神,才能发现物理现象的规律.在传统的教学模式中,讲解理论花费的时间就占一节课的四分之三,学生极缺乏自主探究学习的时间,只能机械式地吸收理论知识,这种填鸭式的教学模式造成学生课后要花费更多的时间来掌握和巩固所学的内容.所以,教师要改变这种传统的教学模式,结合新课改的教学理念,优化高中物理课堂教学环节,合理安排每一堂课的教学内容.教师在制定教学目标的时候,要注重理论与实践相结合,增加学生课堂上实验探究的环节,引导学生自主探讨,让学生快速进入学习的状态.例题2小车上有一竖直杆,总质量为M,杆上套有一块质量为m的木块,杆与木块间的动摩擦因数为μ,小车静止时木块可沿杆自由滑下.问:必须对小车施加多大的水平力让车在光滑水平面上运动时,木块才能匀速下滑.此题涉及到物理力学知识比较抽象,教师要引导学生先把解图画出来,这样有利于学生打开解题的思路.学生在解题的过程中可以尝试不同解题方法,根据力学的相关基本公式,一步步得出题目的答案.
2增强教师和学生的沟通交流
课堂教学就是教师与学生之间相互沟通的过程,课堂上有效的互动有利于教师考察学生课堂学习的效果.由于教师和学生掌握的物理储备知识存在一定的差距,学生的接受能力受限于自身的基础知识水平,所以教师在课堂教学中应与学生互动沟通的过程就是反复确认学生是否已经掌握所学知识的过程.因此,在优化高中物理课堂教学的过程中,要重视学生的学习主体地位,不断加强教师和学生有效沟通的环节,为营造一个良好的课堂学习氛围打下基础.例题3在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图2所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一次点,当地的重力加速度g=9.80m/s2.那么:(1)纸带的端(选填“左”或“右”)与重物相连;(2)根据图上所得的数据,应取图中O点和点来验证机械能守恒定律;(3)从O点到所取点,重物重力势能减少量=J,动能增加量=J;(结果取3位有效数字)(4)实验的结是.这个例题是物理实验探究的例题,学生根据实验的问题和要求要进行实验,通过实验的数据分析,得出相应的结论.因此,教师在实验课堂中要与学生建立良好的沟通桥梁,这一环节尤为重要,教师要指导学生进行实验,还要提醒学生实验要注意的事项和解答相关问题,才能确保实验课程顺利进行.综上所述,优化高中物理实验课堂教学设计的最终目的还是增强学生物理实验的探究能力,进而提高学生的学习成绩.所以,为了提高教学目标,实现质量教学,物理教师需要不断地总结课堂教学中的经验教训,不断提升自己的教学水平,优化物理课堂教学结构,打造高质量的物理课堂教学.
作者:姚留兵 单位:江苏省口岸中学
当前高考主导下的课堂教学,学生课业负担重,学生不知道自己为何而学习,学生与学生之间的竞争激烈,有部分学生由于饱尝失败而精神抑郁,失去对学习的自信心。教师则宣扬传统的“书山有路勤为径,学海无涯苦作舟”的苦学思想,在学生的意识形态中学习是毫无幸福感可言的。对此,高中生物教学必须贯穿积极心理学理念,分析学生的学龄特征,从学生的表现欲和求知欲出发,培养和发展学生独立思考、乐于学习的积极心态,让学生快乐地学习,在学习中获得成功,勇于战胜挫折,最终成长为优秀的人才。
二、“积极心理学”视域下的高中生物课堂教学策略
(一)帮助学生构建积极的自我
“学生是学习的主体”,这个理念不能只是停留在口头上,而是要真正落实到教学行为中,我们在课堂上要让学生也意识到自己是学习的主体,要帮助学生构建一个积极的自我,通过生物课堂学习培养学生对生物世界、生命的好奇心,培养学生学好生物的自信心,发展学生战胜挫折、勇于创新的积极心理,让他们切身感受到自己作为一个特殊的生命存在的价值。为了实现这一目标,仅仅靠一支粉笔、一本教材、一块黑板显然是不够的,我们在生物课堂中必须优化和整合各种教学资源,借助于信息和多媒体技术,给学生提供更为丰富的教学信息和资料,精心设置问题,引导学生思考探究,激发学生的探究热情,让学生展示自我,分享成功。例如,笔者在教学“受精作用”这一内容时,给学生播放视频文件:“数亿的,其线粒体焕发出大量前进的动力,拼命向前游动,目的就是为了得到与卵子受精的机会,虽然它们都前赴后继,但只有一个最优秀的子最终能够从数亿的竞争对手中脱颖而出,完成受精,成为受精卵,再逐渐形成胚胎。”学到此,让学生感受到了“每个人来到世上都曾经是佼佼者”,激活了学生的自信心。除了在生物教学中帮助学生构建积极的自我外,教师还要有积极的心态,用自己的情感去感染学生。实践表明,和谐、民主的师生关系能够促进学生的智、能、情健康发展。
(二)构建“学习共同体”,互学、互谅、互助
1.正确定位师生关系
一个完整的课堂,应该有教师、学生和学习任务。传统的课堂教学,教师处于主宰地位,这显然是不正确的。学生是教学的主体,教师是主导者、领跑者,是学生学习的同伴与益友,切勿一味地说教与命令,或是越俎代庖式地灌输正确的知识和方法。实践表明,教师和颜悦色的神态让学生感受到心灵的自由,饱满真挚的情感让学生感觉到温暖,谦虚探寻的语气让学生感受到人格被尊重。唯有如此,学生才愿意敞开自己的心扉与教师沟通,对于自己努力探究得到的想法与结论才会积极地展示。
2.相互尊重,分工明确
新课程倡导探究式学习,那么如何有效合作呢?笔者认为,首先教师必须做出一个好的榜样,能够尊重学生并虚心听取学生的主张和意见,将这种交流的态度传递给学生,在学生分组合作探究学习的过程中,学生才会模仿,才会彼此尊重。当然,分组探究的目的还是要发现问题并解决问题,所以为了提高学习的效率,小组内部必须有明确的分工和合作,这样不仅让学生习得了知识,还提升了学生的合作意识与能力。
(三)精心设计情境,促进学生思考
课堂教学应该是预设与生成交相辉映的过程,充满了灵性与智慧,不是静态且无趣的。新课程指出,学生是教学的主体,倡导以“探究活动”为主要形式的教学。其实说到“探究”,我们很多生物教师觉得“探究”就是实验,其实这个认识是有问题的。探究不仅仅是实验,还包括理论探究和知识应用。既然学生是教学的主体,那么有效的教学首先要分析学生的学情。从学生的学习过程来看,学生学习的效果受到多方面影响,因此学情也存在复杂性。笔者认为学情分析,应该从“已知”“未知”“想知”“能知”这几个方面入手,梳理学习内容,精心设计有利于学生学习的情境,关注学生的学习过程和学习结果,最终能够达到促进学生积极思考,提高学习质量和效率的教学效果。
1.设置问题情境导入新课
问题是思维的起点,教师应借助问题引导学生自主探究并提供源源不断的学习动力。为此,我们的问题设置必须新颖有趣,要能一开始就吸引学生的有意注意,尤其是导入环节的问题引入。例如,在教学“通过神经系统的调节”这一课时,从学生熟悉的生活出发,设置问题情境:“长江离我们很近,大家都听说过‘长江三鲜一毒’么?它们分别是什么呢?”引导学生思考。这个问题抛出后,学生的积极性立刻被有效调动起来。通过讨论,学生得到“三鲜一毒”分别为刀鱼、鲥鱼、鮰鱼和河豚,感受到刀鱼、鲥鱼之所以价格不菲,原因在于其越来越少。那么为什么把“河豚”称为一毒呢?民间“拼死吃河豚”的说法有什么科学根据呢?这是学生所不知道却又想知道的,此时可以给学生讲解“河豚毒素的来源———神经毒素”,河豚毒素的威力为何如此巨大,在于神经毒性比氰化钾的毒性要高近千倍。说到这里,学生强烈的探究欲望被有效激发,很自然地生成新的问题:它的作用机理到底是什么?这样,很顺利地过渡到教学的主要内容上来。
2.设置“我思故我在”的情境
好的问题情境不仅仅能够调动学生的学习积极性,还可以感染学生的情感,让学生步入情境,融入角色,感觉是在解决实际问题,而不是在学习枯燥的生物知识。例如,在教学“生态系统的能量流动”这一课时,笔者给学生创设了这样一个情境:“一个人流落荒岛,随身携带一袋玉米和一只鸡,请问他先吃玉米还是先吃鸡才能维持更长的时间来等待救援?”这是一个实际的问题,抛出来后,学生不由自主地融入了角色,思考如果是自己会怎么处理。“我思故我在”的情境充分调动了学生的思维,让学生主动地发现更多的问题。课堂变成了学生展示自我的平台,不妨让学生尽情地说出自己的想法和看法,虽然在情境中学生有困惑、有焦虑,但笔者认为恰恰是这种轻微的焦虑和思维上的困惑让学生的心理萌生出一种悬而未决的求知欲望,继而引领学生自主探究。
3.设置问题情境,为学生搭建脚手架
问题情境是“梯子”,设计一定的情境,提供学习问题,给学生一个有力的“梯子”,学生就可以自主思考问题,化解疑难,并用来解释一些生活中的现象。例如,在教学“生长素的发现”时,可创设问题情境:“放在窗台上的植物,为什么会往窗口的方向长?”然后再引入多名科学家做的一系列实验,让学生分析。在整个师生互动的过程中,教师只需适时、适当地加以提示和点拨。通过学生合作探究,最后导向成功的目标,实现知识的内化,促成智慧的升华。
三、总结
第二课堂活动是开展素质教育的重要途径。第二课堂活动古已有之《学记》中:“时教必有正业,退息必有居学”就能说明中国古人既强调正课学习,又有课余活动。前苏联著名的教育家苏霍姆林斯基认定第二课堂是学生个性发展的一个重要条件,他认为只有当孩子每天按自己的愿望随意支配5~7个小时的空余时间,才有可能培养出聪明的、全面发展的人来。
我们常常遇到这样的情况:有些同学认为物理概念、物理公式、实验现象晦涩深奥,也有人反映在课堂上老师一讲就懂,可自己一做就错,应用起来很难。而物理第二课堂正好解决这一问题,假设我们用多媒体课件以动画的形式将物理概念表现出来,那么枯燥的物理概念会变得生动;如果给予学生一定的条件让他们去动手完成预期的目标,那么学生就会调用他们脑中现有的知识,使脑中烦乱的物理公式重新整理后进行实际应用,不但让学生的思路变得清晰,更巩固了他们的知识。这样,应用中逐步发现自身的不足,从而主动寻求知识,有效的提高了学习的积极性,也弥补了课堂知识的局限性。那么对于以后老师在课堂上所讲解的重点、难点,学生就会主动去了解和吸收。
二、高中物理第二课堂活动内容的选择
1.针对物理概念的理解选择活动内容
一个物理概念就是一个物理知识点的精练概括,物理概念不能只是记下来,还需要真正的理解。如动摩擦力和静摩擦力方向的判断,速率和速度的区别,左右手定则的运用,楞次定律的理解和应用,如磁感线在磁体外由南指向北,而在磁体内部则由北指向南,以及动量,冲量……等等一大堆让人挠头的物理问题。可见物理概念的理解和应用是学生学习物理的一个难点。然而课堂教学受时间和空间等因素的制约,不能大量的再现这些物理概念以加深学生课堂所学物理概念的印象,因此,我们就可以通过物理第二课堂活动针对学生容易记反、记错的物理概念利用多媒体课件或师生共同探讨的方式,大量的重现和运用物理概念,使学生对于物理概念的理解达到举一反三和熟能生巧的地步。
2.针对实验教学的难点选择活动内容
首先物理实验是物理的基础,一切物理理论的真实性都需要靠实验来证实。但现阶段大多数的学生对实验结果的注重程度远远超过了对实验过程的注重程度,这对于学生未来深造是非常不利的。所以,针对实验课堂教学所遗留的问题,物理第二课堂可选取如制作模型、实验竞赛和实验知识问答等类型的活动内容,让学生从中体会到实验过程的重要性。
其次,利用物理第二课堂的开放性和灵活性,让学生亲历一些物理课堂教学的演示实验。如:在学习牛顿第三定律时,让学生到多媒体教室观看火箭发射的过程,组织学生课外制作水火箭,加深对作用力与反作用力的理解;在学习日光灯原理的时候,老师在课堂上将日光灯发光的过程进行演示,而在实验课上学生没有得到亲历,因此对于氖管和镇流器的工作原理还是处在一知半解的状态。于是我们就可以通过物理第二课堂,让学生亲自动手进行拆装,了解各原件的结构,再对比上课所学的知识,从而真正理解日光灯的发光原理。
3.针对物理知识的运用选择活动内容
物理教学强调的是学以致用,物理知识的运用是整个物理教学的重中之重。然而物理课堂以学为主,课堂上运用知识以考试为主要方式,这会让学生往往以应付考试为主,很难让学生把所学知识与实际生活相结合真正达到学以致用。如在运用安培定则(也叫右手螺旋定则)中,既可让拇指指向电流方向则四指弯曲的方向就为磁感线方向,也可让拇指指向磁感线方向则四指弯曲的方向就为电流方向,学生往往只是记得一个判定的方法而忘记另外一个判定方法,在学习了左手定则和右手定则之后,更会把它们混淆起来,导致判定错误。所以,物理第二课堂活动内容的选择就可以针对这一方面,开展一些深入课本的动手制作活动,让学生通过动手进行实践判断而最后得出结论。
三、高中物理第二课堂活动的组织
1.物理第二课堂活动开展的主要组织形式
物理第二课堂活动的内容要丰富多彩,形式要多种多样、生动有趣。学生可根据自己的实际情况选择参加。物理第二课堂活动形式主要有以下几种形式:
(1)开展科技制作活动
物理是一门以实验为基础的学科,动手做实验是学好物理、培养个人能力和团结协作精神的一种有效途径。在物理的第二课堂活动中,进行小实验、小制作,是一种很好的素质教育活动。
(2)开展社会调查
社会调查也是第二课堂活动的一项内容.作为学生,大部分的时间都是在学校度过的,他们所面对的主要是课本知识,所学到的主要是理论知识。要提高学生解决实际问题的能力,开展社会调查活动是一个好办法。
学校可以利用寒暑假时间,组织学生建立社会调查小组,以若干人为一组,挑选一个社会课题(课题可以由老师提供或由学生自己开发感兴趣的课题),比如可以针对一些社会现象,分发一些调查问卷,采访一些周边的人,收集一些信息,最后对所调查的课题做一个总结,提出一些可行的解决办法或建议,让学生融入社会,养成严谨的思维习惯。
2.高中物理第二课堂活动遵守的原则
为了保证物理第二课堂有序、有效的进行。应遵守以下原则。
(1)实践性强的原则
在物理第二课堂开展的过程中,要不断给学生提供实践的机会。有计划、有步骤的进行实践活动能很好地促进学生的理论知识向实际能力的转化。
(2)促进教学的原则
物理第二课堂它不能替代课堂教学;所以老师在开展物理第二课堂活动时,不应该太注重它传授知识的作用,而更应该注重它促进教学的作用。
(3)因地制宜的原则
如在开展几何光学的物理第二课堂活动时,常会需要一些比较精密的实验仪器,而在一些条件较差的学校是没有这些仪器的,我们就可以寻找不同的办法自己制作一些力所能及的实验仪器来开展物理第二课堂,既达到了完成实验的目的又培养了学生的创新能力。
(4)因材施教的原则
学生是学习的主体,一切教学的实施都会围绕着学生进行开展,物理第二课堂也应如此。对不同的学生有不同的要求,不同的教法,不能只注重培养成绩好的学生或只注重提高成绩差的学生。
总之,高中物理第二课堂活动应该让学生真正参与、动手去感受课本中的知识,真正的做到以学生为本。只有这样,物理第二课堂才能谈发展,物理第二课堂才有研究意义。
【参考文献】
[1]郑伟华.《浅谈新课程改革背景下高中物理第二课堂活动设计及教育功能》[OL].2007.8.
[2]王道俊,王汉澜.《教育学》[M].北京:人民教育出版社,1999.12.
(一)保障课堂教学科学化的需要
教师在教学方案设计的过程中,应该深入分析教学工作中的各项问题,且根据教学内容确定教学目标,然后在此基础上建立解决问题的措施,让教师将理论知识转化为教学实践,保障课堂教学环节的科学、合理,有效提升课堂教学效率。
(二)培养学生对问题的分析能力和解决能力的需要
在高中物理教学中实施教学方案设计,根据教学内容确定教学目标,教师在此基础上设计相应的问题,引导学生积极参与到整个课堂教学中,教师则逐渐转变角色,从主导者转变为引导者和组织者,从而进一步培养学生对问题的分析能力和解决能力。
(三)提高教师教学水平的需要
在这样的背景下,教师必须要不断提升教学水平。教师在设计教学方案的过程中,其实就是对教学内容的进一步思考和反思,然后运用相应的方法,将理论与实践有机结合起来,从而不断提升教师的教学水平。
二、以问题为中心的现代高中物理课堂教学方案设计的举例
(一)确定教学目标
根据教材内容,确定教学目标。在这一节中,教学目标主要包含以下几个方面的内容:①让学生了解什么是圆周运动以及匀速圆周运动;②掌握角速度、线速度的相关知识以及二者之间的关系;③了解频率、周期的涵义;④清楚匀速圆周运动的特点。
(二)教学过程
第一,教学导入。在这个环节中,教师要提出相应的问题,引导学生进入本章节内容的思考和学习中。教师可以根据生活实际,引发学生思考,比如提出以下问题:①同学上学中,步行、坐公交、骑自行车这三种方式中,哪一种最快?②我们通查个所讲的快慢中,主要指的是“速度”,那么比较的是什么速度?③提到圆周运动,同学们在生活实际中想到的主要是轮子(为讲解圆周运动的概念埋下伏笔),那如果是两个人同时骑自行车,怎样比较他们速度的快慢?
第二,新课教学。完成新课导入后,教师就可以直接进入新课教学的环节。这部分的教学主要是让学生在学习的过程中掌握相关的知识。比如在定义圆周运动时,为了帮助学生更好地了解其定义,可以设置问题:怎样度量质点做圆周运动的速度?然后让学生利用相关的物品,比如圆规等,对圆周运动进行模拟,同时注意观察圆周运动的过程,让学生了解线速度和角速度等概念。
第三,课堂总结。根据以上教学环节实施,对本堂课的教学内容进行总结,同时让学生自由发问,提出其中不理解的地方,让学生之间互相讨论,最后教师再做出补充,帮助学生了解教学内容。
三、以问题为中心的高中物理课堂教学方案设计的策略
(一)转变教学观念
受传统教学观念的影响,有些教师在教学设计的环节中,一味重视“灌输式”教学,忽略了学生的参与。因此,最终在实际的教学环节中,学生只是被动的学习,整个课堂都是以教师为主导,从而严重影响了教学效果。因此。教师必须要转变教学观念,整个课堂教学环节以“问题”为主线,引导学生参与到整个教学活动中,充分发挥学生的主观能动性。
(二)综合运用多种教学手段
1.多媒体教学法
比如在“圆周运动”这一节的教学设计中,当教师提问步行、坐公交车、骑自行车三种方式来上学时,教师可以充分利用多媒体的优势——丰富的图文信息、多样化的视频资料等,用图片、视频等方式展示出来,从而有效吸引学生的注意力,提升教学效果。
2.小组合作学习法
在教学方案设计环节中,教师还可以根据教学内容,在保障教学时间的前提下,设置相应的小组合作学习环节,让学生分成几个小组,先在组内展开讨论,然后让一名同学代表小组发言,陈述相关的观点。此外,在实验课环节中,有些实验需要小组合作完成,此时同样需要教师将学生分组完成,从而让学生参与到整个教学活动中,让学生从传统的“被动学习”向“主动学习”转变,从而有效增强学生学习的主动性。
(三)注意问题的启发性
在以问题为中心的现代高中物理课堂教学方案设计中,教师设置问题时,必须要确保其具有良好的启发性,当问题提出后,可以启发学生积极思考,这样才能保障以问题为中心的方案设计的实施效果。此外,在设置问题的过程中,还要注意紧密联系学生实际,一方面,可以降低问题的难度,避免学生问题受挫影响学生学习的积极性;另一方面,这样的问题还可以引导学生从生活实际中发现物理现象,认识到书本与生活之间的联系,从而将书本知识同生活实践有机结合起来。
四、结束语
随着素质教育的进行,在高中物理教学中,教师要改变传统的师生关系,和学生平等交流,建立和谐平等的师生关系。在和谐的师生关系中,为学生提供了一个自由轻松的学习氛围,有利于激发他们的创新思维,让他们多角度地分析物理知识,突破定式思维的限制,加深对知识的理解。在课堂教学中,教师要运用幽默风趣的语言进行教学,激发学生对物理知识的好奇心,让他们积极投入到教学活动中,通过自己的努力完成学习内容,让他们获得深刻的学习体验,激发他们的学习自信心。
二、分组实验是实验教学的核心部分,要提高分组实验课教学的时效性
实验装置忌课前给学生组装好。实验装置的组装对培养学生严谨的科学态度、掌握正确的操作方法是不可缺少的一环。组装实验装置,能使学生了解实验结果产生的内在联系和各个部件的相互作用,从而提高认识问题的程度及动手能力,所以教师在教学过程中不可代劳。特别是电学实验。分组实验时教师在注重学生主体作用时不可忽略自身的主导作用。教师应及时地介绍新仪器、新设备,点明本次实验成功的关键及注意事项。实验过程中教师要巡回指导,解答疑难问题,合理引导学生总结实验结论,提高学生的概括能力。
三、创设问题情境,引导学生深入思考
高中物理教材中的知识对于学生来说具有一定的难度,学生在进行自主探究过程中,需要运用已有的知识进行综合分析,从而掌握抽象的物理知识。在教学过程中,教师为了提高学生的探究效率,可以巧妙运用生活中的情境设计问题,让学生能够运用知识的迁移作用进行分析和思考。在生活情境中探究问题,能让学生在生活经验的基础上获得启发,通过积极思考掌握物理知识,激发他们的学习热情。
四、结合多媒体教学,使物理知识直观化呈现
在高中物理教学过程中,教师要优化课堂教学,激发学生的学习主动性,可以把多媒体和物理知识有效整合,利用直观的教学课件进行教学。多媒体进入到物理课堂中,使教学改变了枯燥的知识讲解模式,让学生在观看直观、动态的教学课件的过程中激发物理思维的深入思考,使他们能够掌握抽象的物理知识,探究物理微观世界的知识。在多媒体教学模式中,通过动态的模拟演示,能让学生掌握微观粒子的运动,让他们对知识产生深刻的印象,引导他们进行进一步的深入探究。在多媒体直观教学中,学生发挥了积极的探索精神,他们运用掌握的物理知识进行深入分析,能促进思维的深入发展,有效完成重难点知识的学习。
五、创设生活情境,激发学生对知识的理解
在生活情境中学习高中物理知识,能让学生产生熟悉的感受,打消对知识的畏惧感,积极主动地进行学习,加深对知识的理解。在创设生活情境时,教师要根据学生身边的事物进行教学,让他们把物理知识和生活现象相结合,快速理解物理概念,并能用物理知识分析生活问题,提高他们运用知识的能力。
六、加强实验教学,在操作中掌握知识
在高中物理教学中,实验教学是教学中的一个重要组成部分。在传统高中物理实验操作中,教师主要采用实验演示的方法进行教学,在操作过程中,学生由于外界事物的干扰,不能清楚地掌握每个实验步骤,不能有效掌握物理实验。随着教学改革的进行,在物理教学过程中,教师要根据教材内容设计实验操作活动,让学生通过阅读实验内容掌握操作步骤和注意事项。在操作活动中,教师可以运用问题进行指导,让学生边操作边思考,在加深对理论知识理解的同时,顺利完成操作活动,使他们有效掌握物理知识的概念,促进物理综合素质的提高。
七、引导课前预习,增强教学的针对性
课前预习哪些内容,预习到什么程度是很关键的。预习的内容一般以基本概念、公式、例题等内容为主,并以问题的形式呈现给学生进行课前预习。学生的预习情况如何检查落实呢?由小组长交叉检查预习案的填写情况,没有完成的小组扣分,完成好的小组加分奖励。通过初步检查预习案的填写情况,提高预习效果。上课伊始,各组小组长组织本组订正预习结果,并解决在预习过程中遇到的疑难问题。教师抽查预习结果,抽查对象为学困生,回答正确不加分,错误扣分。这样既关注了学困生,又督促了小组的帮扶学习效果,从质的方面强化了预习结果。经过了这样的预习,教师就能有更多的时间对本节课的重点、难点问题进行讲解。
总之,构建高效课堂是当前推进素质教育、深化课程改革的关键和根本要求。只要我们在教学实践中认真学习、积极探索、深入研究,紧跟课标新理念,抓好本学科的特点,相信我们能够打造出更加高效的物理课堂。
作者:郭泽新 单位:内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗第二中学
参考文献:
关键词: 高中物理 教学模式 创新能力
1.引言
21世纪是充满挑战的新世纪,人的素质和能力已成为人们重点观点的对象,并且随着社会的发展,社会对人的能力和素质提出了更高要求。人的能力和素质的提升离不开教育,这也对我国的教育提出了更高要求。“知识经济是以智力资源和创造力资源的长幼、配置,知识的产生、分配、使用为重要因素的经济,它说要求的人应是具有高知识水平、高技能和高创新能力的人”。培养创新能力需要从小做起,中小学的创新教育是培养学生创新能力的重要阶段,特别是中学阶段的创新教育可以看做是促进学生学科创新能力发展的核心。教育工作需要在教育活动中不断进行理论和实践的探索,将培养学生的创新能力作为日常教学的一部分,从而更好地探索出高中物理课堂教学的新模式、新方式。本文以高中物理教学为研究对象,重点分析如何在高中物理课堂教学中培养学生的创新能力。
2.高中物理课堂教学中创新能力的培养
在高中物理课堂教学中培养学生创新能力,首先需要对学生创新意识进行培养,使学生将创新思维和理念融入日常的学习和生活中;其次课堂是教学活动开展的主要阵地,因此,为了使高中物理课堂教学活动能够更好地培养和激发学生的创新意识和能力,就需要对原有的、教学模式和方式比较陈旧的课堂教学模式进行变革,着重将探索式、启发式、讨论式等教学模式应用到课堂教学活动中。除了要培养学生的创新意识和转变陈旧的教学模式外,教师还需要对自己的创新能力进行提高。
2.1高中物理课堂教学中创新意识的培养
2.1.1培养学生的广泛兴趣
诺贝尔说过:各学科彼此之间是有内在联系的,为了解决某一个科学领域的问题,应该借助于其他有关科学知识。在高中物理课堂教学中,教师要注重对学生兴趣的培养,让学生主动观察、分析和研究自己身边的事和物,通过自己的努力解决所发现的问题。除了对生活进行观察外,教师还可以鼓励学生多接触一些其他学科知识,让学生通过大量阅读发现各学科之间的内在关联。学生的学习兴趣广泛了就能够更好地培养他们的创新意识。
2.1.2培养学生鲜明的个性特征
由于每一个学生受生长环境、学习方式等各种因素的影响,他们在心理个性上表现出各自差异性。对于高中物理教师来讲,就需要将学生的这种鲜明的个性特征表现出来,让他们在面对难题时能够有坚强的毅力,能够对问题提出自己不同的看法,能够对他人的结论持怀疑和否定态度,能够在不断否定中发现问题的本质。
2.2高中物理教学中培养创新能力的课堂教学模式
在高中物理教学中要进行创新、有所创新就必须改革原有的陈旧的教学模式。作为一名高中物理教师,笔者认为,虽然教学模式没有一个明确定法,但是有一定的规律可循,可以运用以下几种教学模式,从而服务于课堂教学的改革。
2.2.1自学加指导的教学模式
这种教学模式强调学生要学会自主学习,不仅要学会知识而且要会学知识。在学习自主学习过程中,教师可以有针对性地加以有效指导,从而使学生的学习主体地位得到较好的提升和显现。这种教学模式能够使学生掌握良好的学习方法,提高学习的积极性和自主性,从而为以后创造性地解决实际问题打下坚实基础。
2.2.2提问与讨论结合的教学模式
这种教学模式突出教师在课堂教学中根据教学内容和目的提出具有争议性的问题并组织学生进行讨论,通过讨论激发学生思维。这种教学模式能够使师生之间的互动、生生之间的互动充分体现出来,有利于学生在训练思维能力的同时达到相互借鉴的目的。问题与讨论的教学模式有效突出了学生的学习主体地位,在课堂讨论过程中,学生就可以对某一问题进行多方面思考,从而丰富自己的知识,改变自己原有的态度和观点。
2.2.3引导与探究的教学模式
这种教学模式强调在教师的引导下,学生能够通过自己的努力独立思考和探究,从而发现事物之间的内在关联与规律。例如在学习了胡克定律的实验之后,教师就可以鼓励学生用牛皮筋自己制作一个“土弹簧秤”。这种要求会激发起学生的极大兴趣,还能够使学生对问题进行不断思考,从而将知识更好地深化和吸收。
3.结语
以上所提到的几种教学模式相互之间是有联系的,我们需要结合教学的实际情况对教学创新的方法和途径进行探讨,从而开展具有针对性的创新性教学活动,更好地构建起创新教学的模式。总之,在高中物理课堂教学中培养学生的创新能力需要教师不断努力探索和实践,积极转变自己的教学理念,不片面追求升学率,对应试教育做出自己的理解和尝试,使学生能够在学会知识、掌握知识的同时能够利用知识,将物理知识的应用技能充分发挥出来。
参考文献:
[1]何克抗.现代教育技术与创新人才培养[J].教育研究,1999(8).
[2]孙海滨.物理教学中创新能力的渐近线培养[J].中学物理教学参考,2000(4).
关键词:高中;物理教学;创新思路
【分类号】G633.7
新的课程标准明确将高中物理课程教学由传统课堂教学为重心,逐渐转向培养学生自主学习能力,自主分析和探究能力,同时培养独立思考行为,培养学习技能作为新课改重要内容。学生在生活和学习中遇到问题,要不断改善自我思考,和实践相互结合,所以药品深化物理知识。通过对于物理知识学习,可以从根本上弄清楚物理研究方法,了解物理实验辅助工具重要性。要做到能够学以致用,达到全面提高学生物理学习和课程学习综合素质,引导学生学会探究性思维进行学习,最重要是培养创新能力。
一、课程改革中高中物理教学现状
在新的课程改革中,物理课程方面相关教学方式都有着相当大变化,教学方式明显变化收到影响最大的就是教师和学生,但是传统教学方式中,很多教师都已经习惯了固有教学模式,很难从实际中适应新教学模式。传统教学方式课程分类比较细致,要求教师对于知识点进行罗列,但是教学方式比较死板。新的教学方式出现,使得整个教学课程比较宏观花,所以需要教师去自己把握,同时要求教师重点是培养学生专业素质,增加课程实践活动安排,这会在很多程度上加大教师对课室安排,新课改注重理论同时更加注重对于实践活动学习,但是旧时教育模式,在一定程度上表明学生对于专业知识了解,所以需要对于新课改研究。
新的物理教学模式加强了对于实践活动要求,实践活动完成大多数是在实验室,传统教学模式对于实践性课程要求比较低,实验室准备资源跟不上新课改。由于资源缺乏,很多高校都没有新的课程改革,新课改不 仅局限于教科书学习,更多是从其他一些书籍中进行学习,传统教学模式学生习惯了教师安排布置学习任务,新课改要求教师给学生相应自主学习方法,学生学习思维在传统教育影响下已经形成了一个定式,无法在很短时间内适应新的教学模式。
二、新课改北京下高中物理教学面临问题
在新课改进行不断加深形式下,也发现很多阻碍新课改因素,第一,高中物理教师缺乏符合新课改要求的专业素质,缺乏综合能力,无法胜任高中物理教学新模式,导致高中物理教学效率不高,进展比较慢;第二,没有很好利用网络技术,再教学事业不断发展今天,应该多应用现代教学工具,更好提高学生积极性;第三,尽管对实践教学呼声很大,但是真正能够做到带领学生进行实验的,同时带领学生走出课堂,动手体验学习很少,这些都是新课改中高中物理教学发展阻力。
三、新课改高中物理教学改革重要措施
(一)、提高物理教师自身素质,高中物理教师执行高中物理教学改革工作主体,,对于教学能力能否改革直接影响,提高高中物理教师自身素质,保证较早改革能够顺利进行。新课改背景下高中物理教师必须要拥有和新课改课程匹配的基础素质,还要不断培养教师创新精神,提高自身综合能力,只有具备这些素质才能胜任高中物理新课改教学模式。在很多物理教学实践活动中,实验探索中,物理教师要起到领导作用,只有全面提高综合素质,教师才能准确把握好教学方向,带领学生更好学习物理知识。
(二)、在高中物理教学中要注重对于网络技术运用能力,新的课程改革背景下高中物理和先前物理教学相比,发生了巨大变化,所以要不断引用高科技手段进行物理教学工作。通过运用普通多媒体教学辅助教学,教师也可以通过向学生提供丰富网络组员,为学生物理开拓更广阔平台。不仅可以加强学生之间相互交流工作,还可以增加血色花姑娘接触物理知识储备,让学生能够了解到国内外物理研究动态,使得传统死板物理教学性模式转变为生动形象教学模式,提高学生学习兴趣,同时也可以提高学生学习高中物理效果。在教学过程中必须要引进网络技术,减少教师教学压力,帮助教师更好进行教学。
(三)、将物理教学内容由理论教学转变为理论和实践相互结合,高中生会面临绝大学习压力,很容易使得血色好难过失去对于学习兴趣,传统教学模式会使得学生消极,从实际生活角度出发,在实验室中激发学生对于学习兴趣和求知欲,引起学生好奇心,提高学生分析问题和解决问题能力,为血色好难过进行知识讲解,让物理知识和实践活动相互结合,让学生能够自己动手,亲自解决生活中很多物理问题。这样不仅能够打破传统课堂气氛,同时还会增加教学趣味性,让学生有成就感和自信心,提高学生学习效果,激发学生学习兴趣。
新课改高中物理教学变化,提出课改后高中物理教学现状问题,对于这些问题进行相应改革,最后要想更好提高高中物理教学,必须要不断建立新的教学理论,摒弃旧的教学方法,迅速树立正确素质教育观念,主动迎接各种新的挑战。新课改目的也是为了促进教育工作者更新教育观念,改变传统以教师为中心,教师主动学生被动教学方式,从而实现真正意义上素质教育,新课改改变传统教学中繁,难,骗和旧知识,加强了课程内容和学生学习的科技联系,重视知识实际应用性,改革课程过于注重知识,强调学生形成积极主动学习态度,使得学生改变学生学习正确价值观。
结论:随着现代化教育事业发展,新课改不断深入素质教育和现代教育发展领域,只有坚持新课改教学才能在教育文化事业和科学经济不断发展。高中物理作物高中教学中重大组织部分,必须得到很好重视,提高物理教师自身素质和创新教学方式,发展高中教学物理新模式。
参考文献:
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[2] 昆.浅谈新课改形势下农村中学班主任工作[A].广西新时期班主任工作研讨班论文集[C].2008年
[3] 柯文挺.在探究中学习化学――浅谈新课改的一点体会[A].第四届全国中学化学教学研讨会论文集(三)[C].2004年
在高中学习时期对学生来说是最关键的时期,而高中的物理学科更是所有学科别重要的学科。很多物理现象都与人们的生活息息相关,新课程改革下,高中物理将更多的生活实例带进课堂中。本文首先对高中物理课程进行探讨,将师生共建的机制进行研究,之后对物理教师的作用进行了研究,最后对开放的物理教师教育模式提出了一些看法。
关键词:
高中物理教师;新课程课改;物理教师教育
理科生对于物理学科是相当重要的,因为物理在高考中占有很大的分数比重,各大学校的重视度也是相当高的。传统的教学模式下有很多的弊端,不利于学生的综合素质发展,因此新课程课改就显得尤为重要了。新课程改革创新之处在于两点:更加重视学生综合素质的培养、教材注重理论与实例的并行,这两点使得学生对物理学科的学习兴趣加大,对知识点的理解能力加强。但是,在新课程改革的过程中难免会出现各种问题,本文主要对新课程的课程探讨以及教育模式的探析。
一、新课程改革下高中物理课程探讨
当前高中物理新课程主要包括两个模块和三个选修系列,其中必修课的教学目的是针对全体学生的科学素养培养需求,挖掘学生自己的兴趣,为物理学深入学习打基础。选修的目标是分项实现对物理学的深层次探讨,掌握运用物理知识解释自然现象的能力,培养学生的科学素养。师生共建机制,就是要调动学生学习物理的积极性,发挥学生的创造力和合作能力。将教材的话题拓展开,以探讨和活动的方式将物理知识转化到学生的头脑中,让师生间的互动更轻松,课堂氛围更融洽。师生共建机制使高中物理课堂内容更丰富,不仅包括人类文明、科技成果,还包括社会发展和经验分享,让物理学和其他学科的渗透作用更强。
二、新课程改革下物理课本以及物理教师的作用
新课程改革后,物理学科的课本内容进行了很大的改动,添加了很多丰富的内容,新课程改革下,高中物理将更多的生活实例带进课堂中,将学生的热情和兴趣调动起来,在学习中产生了潜移默化的作用,不难看出课本的内容变化对物理教学的影响。往小了说,物理学与人们的生活息息相关,影响人们的点点滴滴。往大了说物理学在人类社会发展中起到了巨大的作用,在物理结果“转化”成物理过程可以说是物理文化的延伸,可见,物理学教育必然是重中之重。而高中物理教师在“新课本”的影响下,对他们必然也有了更高的要求。第一,扎实的物理知识基础必不可少,这是在物理教学中最关键的一点。第二,既然在物理课本中很多的生活实例带进课堂中,确实可以将学生的兴趣进行吸引,但是物理教师也要有一定的能力对这些实例进行讲解完成知识的梳理。第三,教师控制物理教学中的“指导”地位,指导学生扩大思维模式、以及问题的研究角度,给学生足够的空间,同时也要注意学生的认知策略、情感态度、价值取向等等。第四,如果可以跨学科课进行物理知识的交互这是最好的,能够让学生实现科学精神和人文精神的完美结合。
三、新课程改革下开放的物理教师教育模式
虽说新课程改革下倡导“以学生为主体”但是教师毕竟是学生学习过程中的“引路人”在学生的学习生涯中,教师就像是灯塔,是学生们在知识的海洋学习中的领路人。另一方面,教师的言行举止对学生今后的影响是很大的,因此对教师的培养就显得尤为重要,不仅仅要求教师拥有传授知识的能力而且教师的品行、素质也是相当重要的方面。新课程改革过程中,我们既不能够只强调“师范性”,又不能够一味地突出所谓的“学术性”,在“师范性”与“学术性”之间寻找恰当的平衡点,维持它们之间必要的张力,真正去完成“以学生为主体”的教学思想、教师为“指导”的教学理念,完成高中物理教学。课程教学与技术实验的结合不失为一种好办法。一般师范院校的优势是教育学科发展比较完善,对中小学物理教育实际比较熟悉,具有较高水平的教育学、心理学和基础物理教育实践研究的传统;一般综合大学的优势是物理学科的“高学术性”和“有浓厚的物理学研究氛围”,加之综合大学的“多学科性”特点。新课程改革下开放的物理教师教育模式,对我们国家的高中物理教学有着显著的帮助。
四、结论
综上所述,新课程课程改革下对高中物理教学有更高的要求,而这种新的教学模式对高中物理教师有了新的要求,从而满足当前的需求。各大师范院校也应该为满足当前的教育现状对物理教师的能力、素质的综合培养加强,使在投身到教育事业前的高中物理教师具备相应的能力,为我国教育事业做出一定的贡献。
作者:许宝月 单位:沈阳师范大学
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关键词:高中物理;提问式课堂;策略探讨
新课程标准的提出,使得学校的教学目标、教师的教学手段、学生的学习方式都有了很大的改革。而教师作为课堂学习的主要组织者和引导者,必须要以平等的交流身份与学生进行学习的互动探讨。同时,教师也是课堂的参与者,教师激发学生思维能力的活跃性一般都是从课堂提问开始的,而只有有效的课堂提问才会达到思维创新的目的。因此,如何统筹有效的课堂提问方式、如何在教学中合理地增设提问环节、如何提升学生或培养学生的提问式思维就变成了当下物理教学中最值得思考的关键问题。本文就对高中物理课堂的提问式教学方式进行了深刻的分析与探讨。
一、提倡分层次提问,把握提问时机
分层次提问就是基于物理学科的特殊性内容以及所需要的创新式思维而提出的。它可以把一个整体的物理模型进行多层次的分割,再从表面到本质层层讨论,同时采用环环相扣式的问题提法,直到解决问题的本质核心。比如,在学习力与运动的关联关系时,可以先从这样的一种情景演示出发:一辆双轮车静止在水平的地面上,我们用力推动车子,一段时间后停止对其施加推力。再紧接着,还是同样一辆双轮车,使其轮子朝上静止在原先的地面上,然后同前面一样施加同等的推力,一段时间后停止施力。然后提问,刚才的现象可以用什么定理来解释?如何看待两次相同的施力却带来的结果不一致?你对此试验有什么看法?
另外,对于在课堂上的提问,还要把握好时机。一般来讲,课前的提问主要用于对过去知识的复习和引出新知,不仅可以帮助学生回忆学过的知识,还能迅速吸引学生的注意力,为即将开始的新课做好导入。课中的提问一般是引导学生用旧知识来解决问题的过程,包括用一定的逻辑推理来获得新的结论,课中提问也常常发生在学生注意力不够集中的时候,老师为了引起学生的注意力而进行的有针对性、有目的性的提问。还有一种提问就是临下课的时候所进行的总结性提问了,为了帮助学生对当堂课所学的知识进行总结和归纳,把零散的知识点串联成一个整体,使学生在理解的时候更加完整,从而也保障了课堂的教学效果。
二、基于物理理论实际,合理增设提问环节
1.合理增设课堂提问,首先应该避免误区
提问环节的合理增设,不仅能够使课堂学习效率稳步提升,还会使学生的物理思维模式得到更大的改善。现在的高中物理课堂,老师一个人在讲,学生多个人在听,满堂灌是传统的物理教学模式,而提问也是过于简单、不断重复式的提问,教师完全不理解提问在物理课堂教学中的主体化结构作用,对这种现代化的教育方式只是作为一种形式和计划孤立的对待,使得学生对课本内容构架不了解,知识体系构建不扎实,对物理学习的课堂教学知识点也偏离了教学重点、难点的主题。因此,增设合理的课堂提问内容,是使学生知识体系构建概念更加扎实的关键因素。
2.合理增设课堂效用提问的有效策略
每一个物理模型都是由一块物理主题构成的,而每一节课就是由这种模型下的主题内容组成的。在整个物理课堂中,必须要紧紧围绕这个主题进行探究、研析,从而紧扣关键,把握重点、难点等各种难易递进式的问题,通过层层深入地引导学习,让学生能更加积极地学习。
三、基于学科特殊性,有效培养学生的提问式思维
在提问式的课堂规模下,如何来培养学生的提问思维就变成了实施这种教育的关键目的。
1.培养学生提问意识
物理学科的学部分都是以生活事实为前提来研究的。其中,大部分科学理论概念与物理规律与实验都是息息相关的。通过物理实践试验的演习,设置有趣味性的提问,才能让学生学习物理的兴趣与日俱增。比如,在讲振动中的能量时,可以给学生下发一些弹簧和砝码,并把时间交给他们,让他们自己动手验证书本上的理论内容,从而让他们找出自己的不懂之处,提出问题。
2.引导学生发现生活中的物理问题
物理是一门自然学科,它与我们的生活息息相关。如果能在课堂上把实际引用进来,把生活场景设置成各种物理问题,就能让学生从中感受到熟悉、亲切的味道,从而让他们利用自己已具备的生活经验去自觉地解决物理学科的知识。比如,骑自行车过程中,为什么给脚蹬施加的力停止后,自行车会自己停下来?这既会涉及到物理中摩擦力的存在、牵引力的受力分析,也会激发学生去通过想象生活中的事例来对问题进行思考,并从多个层面上培养了学生的观察与思考能力。
总之,在物理的课堂教学中,教师不仅要采取“问”的教学方式,还应该利用各种可收集的社会资源进行有效合理的策略式内容提问。如果在物理课堂上,教师能够积极利用相应的学科内容,并采用适当的策略手段才能从本质上实现有效的课堂提问。只有这样才能够点燃学生的思维火花、激发学生的积极思考能力,从根本上保证教学的提问成效,从而提升课堂的教学质量,最终实现教学目的。
参考文献:
1.周久璘.物理教学的课堂应该成为智慧的课堂(J).中学物理教与学,2006,(5):4-8.
(一)课题来源
物理学是一门以实验为基础的课程,物理实验教学是物理教学的重要环节。作为一名物理师范生掌握好中学物理实验是最基本的要求,在中国《普通高中物理课程标准》中对通过物理实验培养学生的能力也有明确要求。然而,当我们走进实验进行中学物理实验探究时才发现,在实验探究方面我们仍然存在着很多问题。比如:在我们高中的学习中有一部分实验没有开设;有些实验仪器不会操作;探究实验不能按照步骤进行;缺少严谨的科学探究精神;数据记录也有不规范之处等。我们在高中物理的学习中物理实验并没有像《课标》所要求走进我们的课堂教学之中。但是,实验是物理课程改革的重要环节,是落实物理课程目标,全面提高学生科学素养的重要途径,也是物理课程改革的重要资源,做好物理实验教学是物理教学的重中之重。我国物理教材实验部分的编写是否与我国《课标》要求相契合?通过现有物理实验教学是否能达到对学生科学素养的培养?这些问题急需我们来思考。
物理教材是物理教学的主要依据,做好教材中物理实验的编写是必然要求。面对我国现存的物理实验教学现状,我们不妨尝试对比国外优秀教材中的实验编写,借鉴国外优秀经验,为我国物理教材实验部分的编写提供一些支持。因此,我将选择我国普通高中物理教科书(人教版)与美国高中物理教材《物理:原理与问题》中光学部分实验进行对比研究。
(二)研究目的
通过此次对比研究发现中美两国在《课标》要求方面存在的异同点,发现我国物理实验中存在的问题,以便引起人们对我国物理实验的思考和重视。对比美国教材光学部分实验的开设形式、数量、实验仪器及插图等与我国教材之间的差异,找出美国教材中的存在的优点,从而参考和借鉴国外优秀教材中的优秀实验,为从事物理教学工作的广大教师提供更加丰富、有趣的教学资源,为我国现有的物理实验教学提供一些改进建议,也为我国的物理教材中实验部分的编写提供参考和建议。
(三)研究意义
通过对比中美两国在《课标》要求方面存在的异同点,有助于发现我国在制定物理实验《课标》时存在的问题。通过对光学实验部分实验的开设形式、数量、实验仪器及插图等多个方面进行对比,有利于为我国从事物理教学工作的广大教师提供丰富的教学资源,有助于他们改进传统的教学方式,使学生增加对物理的学习兴趣。通过对比两本教材中“光的偏振”这一具体实验,有利于帮助我们全面了解美国探究实验的具体过程,有助于为我国的物理教材中实验部分的编写提供参考和建议,有利于学生更好的掌握有关科学知识,形成科学的思维方式,更好的培养符合时展的新型人才。
二、国内外在该方向的研究现状及分析
在新课改的大背景下,通过物理实验培养学生科学素养的重要性已经被人们所重视。我国各位专家学者对中美教材中的实验部分进行了多层次的比较研究,探索更适合我国学生情况的物理实验教学方式。现已有大量的关于中美高中物理实验比较研究的文献问世。
2006年11月祁映宏在《中美2套高中物理教材学生实验的比较与研究》中,统计了中美高中物理教材中的学生实验,对两国教材学生实验编写的特点做了比较研究,提出学生实验设计的认识观和学习观,最后特别强调了美国教材中的一些可借鉴之处,并对我国物理教材中学生实验做出了反思与期待。
苏州大学的沈国强在2010年比较研究了中美两套物理教材的科学探究内容异同。比较分析了两国教材中的科学探究的数量、内容、方式等,对“科学探究”活动的实施从教师和学生两个角度进行调查,了解教师和学生对“科学探究”活动观念的理解、具体实施情况,以及制约“科学探究”教学开展的主要因素。
延边大学的陈雪对高中物理实验教科书实验部分分为表层结构包括实验数量分布、实验体系结构、实验器材选择、实验插图语言四个部分,和深层结构科学知识、科学方法和科学情感三部分进行了比较分析,并用定性和定量研究的方法,分别进行数量和文本分析比较。并根据结论对我国物理教科书实验部分编写提出建议。
刘建智和李兰对一套美国高中物理教材(栏目名称为《Physics Lab》)与我国人教版新课标高中物理教材中的实验部分从实验数目、实验器材、实验的编排与实施、语言分格及其他进行了比较,通过比较对我国在今后编写或修改高中物理教材时应适当增加实验数目、实验内容与时俱进、适当增加光学与原子物理部分的模拟实验、增加探究性实验的数目,并增加实验的开放性、体现“以人为本”的教育理念。
李兰在研究了前人已有的结论与成果之上,以中美两国高中物理教材历次改革与发展为背景,对两国物理课程标准进行了比较分析,并对中美两国高中物理教材实验部分的设置在实验数目、实验编排、实验器材、实验插图、实验语言,以及基本科学概念、科学实验过程、科学情感态度等方面进行了比较分析。
华中师范大学教育硕士戚静芳在对中美两国高中物理主流教材比较的文献进行分析的基础上,比较研究了两国教材中物理实验的总论、实验形式、试验数量和具体实验内容等,用文字、图表等形式列举其异同点,并归纳出各自特色。通过比较发现了两套教材实验总数多、实验形式多样化、对科学过程和方法的关注、培养学生创新意识等方面的相似性。同时看出两国教材在实验与学习内容的融合度、不同形式实验数量、对探究过程的设计、对实验材料的使用、与生活实际的联系以及对研究能力的培养等方面的区别。
郭丽丽构建了教材中物理实验的比较模型。从实验内容、实验设计和实验呈现方式三个方面对人教版物理教材和《物理:原理与问题》中的物理实验进行了静态比较研究,并根据比较研究得到的结论,对我国物理教材中实验部分的编写从实验内容的选取、实验的设计和实验的呈现方式三方面提出建议。
西南大学课程与教学论硕士研究生苏蕴娜在《中美澳高中物理教科书实验设置比较研究》中,从实验的选择、实验的编写体例和实验的呈现方式三个维度对中美澳三套高中物理教科书中的实验进行了定量统计以及定性分析,强调物理实验对学生科学素养的培养起到关键的作用。
印晓明和陈坤从培养学生“核心素养”的角度,对中美高中主流物理教材在“光学”部分编排进行对比,提出从“知识”走向“智慧”、从重视物理“实验”到进行科学“实践”、以学科“融合”提升“综合”思维的理念,提高学生理科学习的“自我生长能力”,将培养学生在科学领域内“核心素养”的目标落到实处,为学生的终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定良好的基础。
南京师范大学教师教育学院的陆雪娇以“抛体运动”为例,对中美两国常用的两种高中物理教材的实验呈现方式和实验内容进行比较分析,发现实验呈现形式的总体差异,以及中国教材中还存在缺少探究性实验,实验器材、实验内容的选择不够贴近生活,实验缺乏创意等问题。
高赫男和石红选取了中国人教版物理教材和美国《物理:原理与问题》为研究对象,对中美两国高中物理教材实验的数量、器材、栏目、插图及语言等方面进行比较研究,利用文字、图形或表格等形式描述其异同点。
三、相关概念界定
(一)物理实验
物理实验是学习物理的重要方法和手段,是物理学习的基础。物理实验是高中物理教学的重点。在人教版普通高中物理教材(2010年版)中,对教材中的物理实验根据它们在物理学和物理教学中的地位、难易程度、用时长短、学校的器材条件,分为了:学生实验、实验、演示、做一做以及问题与练习。
《课标》要求学生通过实验,学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题;认识实验在物理学中的地位和作用,掌握物理实验的一些基本技能,会使用基本的实验仪器,能独立完成一些物理实验。
物理实验已经渗透到物理教材中的各个部分,包括了课后习题部分。本文中所选的物理实验是光学部分实验,有中国教材中的学生实验、实验、演示、做一做,以及美国教材中光学实验部分的起步实验、迷你实验、物理实验。
(二)物理教材
教材是教学过程中的四个基本要素之一,其含义随着科学技术的进步和发展,也不断发展和壮大。目前,从广义来讲,教材是教师和学生据以进行教学活动的一切材料,包括工具书、挂图、图表和其他教学辅助用具,也包括教学程序软件包;幻灯片、电影片、音像磁盘等。从狭义来讲,教材是指教科书,也称课本,它是依据课程标准编制的、系统反映学科内容的教学用书。
本文中的物理教材是指按照物理课程标准等纲领性文件的规定,根据教学目标和学生的认知规律组织编写的出版社正式出版发行的高中物理教学用书。
(三)科学探究
在物理学史中,运用科学方法的第一人当属伽利略。他提出的科学方法为我们的科学探究提供了依据。所谓“科学方法”就是经验(以实验和观察的形式)与思维(以创造性构筑的理论和假说的形式)之间的动态的相互作用。伽利略所用的科学方法包括:设计实验(以检验特定的假设)、对现实世界条件进行理想化(以消除任何可能掩盖主要效应的次要效应)、限制探究范围(每次只考虑一个问题)、定量方法。
科学探究指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。探究是一种有多侧面的活动,需要做观察;需要提出问题;需要查阅书刊及其他信息源以便弄清楚什么情况已经是为人所知的东西;需要设计调研方案;需要根据实验证据来检验已经为人所知的东西;需要运用各种手段来搜集、分析和解读数据;需要提出答案、解释和预测;需要把研究结果告之于人。探究需要明确假设,需要运用判断思维和逻辑思维,需要考虑可能的其他解释。学生们在学习探知自然界的科学方法时将会参与科学探究活动中的某些方面的工作,但是学生们也应该培养自己从事完整的探究活动的能力。
在我国现在的高中物理课标中规定的科学探究需满足七个要素,分别是:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。
(四)科学素养
所谓有科学素养是指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济生产所需的科学概念和科学过程。即对日常所见所历的各种事物能够提出、能够发现、能够回答因好奇心而引发出来的一些问题;对已有能力描述、解释甚至预言一些自然现象;能读懂通俗报刊刊载的科学文章,能参与就有关结论是否有充分根据的问题所作的社交谈话;能识别国家和地方决定所赖以为基础的科学问题,并且能提出有科学技术根据的见解来;能根据信息源和产生此信息所用的方法来评估科学信息的可靠程度;有能力提出和评价有论据的论点,并且能恰如其分地运用从这些论点得出的结论。
四、学位论文的主要研究内容及可行性论证
(一)主要研究内容
本论文的主要研究内容有以下几点:
1.通过查阅文献研究明确中美两国《课标》对物理实验的要求,并对相关概念进行界定,了解我国各位专家学者对中外物理教材及实验编写的对比分析。并通过问卷及访谈等方法,了解本地区高中学校光学实验课程的开设情况。联系我国《课标》对此部分的要求,对比本地区的高中学校在光学实验课程开设是否与《课标》要求相契合。
2.归纳、整理出中美两国《课标》对物理实验的要求,对比两国《课标》要求的异同点。
3.对中美两国物理教材中的实验总论部分详细阅读,并总结归纳,对比两国实验总论,发现其优缺点。
4.整理中美两国教材中光学部分实验,从实验形式、内容及数量分布、插图等方面进行对比,发现各自特点,得出结论。
5.并对两国教材中“光的偏振”这一具体实验案例,按照教材编排要求进行完整的实验探究。根据自己在实验中的观察、体会以及通过本实验对该知识的理解和掌握情况等方面,进行对比分析,发现美国教材在实验编排中的优点。
6.根据对中美两国《课标》对物理实验的要求,以及两国教材中光学部分的实验对比,得出相应结论,并根据结论为我国物理实验的编写及实验教学方面提出一些建议。
(二)可行性论证
1.现已经有很多位专家学者就“中外高中物理实验对比”这一课题进行了研究,以有大量的期刊文献和学位论文存在,能够为本人提供参考,为本研究奠定了坚实的理论基础。
2.通过大学的学习以及教学实践,本人熟读了我国物理《课标》的内容,理解了《课标》对物理实验的要求以及通过物理实验培养学生怎样的能力。
3.在实习期间能与学生面对面交流,通过与学生的交流能有效避免学生的排斥心理,进而来了解所在学校有关物理实验的开设情况以及学生对物理实验的期望,能保证得到较为准确的信息。
4.本人对该课题存在浓厚的兴趣,能够对我以后从事物理教学工作提供支持与帮助,能丰富课堂内容,形式多样,让我有信心完成此次研究,为我提供了动力。
五、论文进度安排及预期达到的目标
(一)准备阶段(2018年10月—2018年11月)
1.确定选题。
2.查阅大量有关该课题研究的文献资料,了解我国专家学者对于该课题的研究进展情况,为自己的研究提供一些思路,避免重复劳动、偏离主题。
3.分析资料设计初步撰写方案,提交老师指导,根据老师指导意见进行方案的调整,按照方案执行。
(二)实施阶段(2018年12月—2019年2月)
1.选取人教版普通高中物理教科书,梳理出高中教材中的光学部分的实验。
2.选取翻译版美国物理教材《物理:原理与问题》,梳理出光学部分的实验。
3.设计调查表,选择宁夏本地部分高中学校,调查对光学部分实验的开设个数和开设形式。
4.撰写开题报告,并提交指导老师批阅,根据老师修改意见,再次进行修改,完成开题报告。
5.找到美国《国家科学教育标准》和中国《普通物理课程标准(2003)》,归纳总结出有关物理实验的要求。
6.回收调查表,对得到的数据进行数据处理,利用准确数据分析宁夏本地部分高中学校对物理光学部分实验的开设情况,了解本地物理实验教学现状。
(三)总结与论文形成阶段(2019年3月—2019年5月)
1.将相关资料进行汇总,书写论文提纲,完成大体框架。
2.根据两国教材要求进行“光的偏振”实验探究,并回答相关问题。
3.根据论文提纲,完成论文初稿,请老师进行指导和修改。
4.根据老师的修改意见,重新整理有关资料,对论文初稿进行反复修改,完成修改版。
5.再次请老师指导修改,完成论文撰写。进行,请老师审阅。
6.论文定稿。
六、研究过程中可能遇到的困难及解决的途径
(一)本课题研究过程中可能遇到的困难
1.我国高中物理教材光学部分实验形式多、个数也多、设置在不同的模块,在整理的过程中很容易漏掉一些实验。
2.在调查本地高中学校光学部分实验开设情况中,个别老师存在不重视、不认真回答的情况,学生也会有抵触心理,会使得到的数据不准确。
3.由于美国没有专门的物理课程标准,所以在进行对美国《课标》物理实验要求归纳时,可能存在不准确,概括不全面的情况。
4.在对比结论与建议时,认识不到位,会过分将自己的感情带入,使得得到的结论过于简单,语言过分学生化,不能联系学生的实际情况得到普遍的结论。
(二)解决的途径
1.在归纳总结教材中的实验时,要细心,力求全部都被归纳。将自己的总结反复进行核对,做到归纳全面。
2.在进行调查时,对同一所学校要选择不同的老师和学生进行调查。老师可以选择物理实验室管理老师和物理学科任课教师,从不同的方面进行调查。深入学生,与学生聊天,增加学生的信任,避免学生产生抵触心理,尽可能使调查数据真实可靠。
3.美国的《国家科学教育标准》中,涉及从幼儿园到高中的整个阶段所有学科的标准内容,并没有提到过多的物理实验内容标准,其将物理实验归纳与科学探究之中,所以要找到有关科学探究的要求进行总结归纳。
4.进行学习,从教学实践中了解学生的实际需求,从有利于学生发展的角度出发,提出建议。
七、参考文献
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关键词:建模;“物理-数学”模型;物理情境
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)4-0019-5
受当前课程体系中物理和数学相互独立的影响,学生往往缺乏用数学的眼光来学习和解决物理问题的意识,这给高中物理教学带来了一定的困扰。
本文结合亚利桑那州立大学理论物理学家David Hestene及其研究生Ibrahim Halloun关于建模教学(Modeling Instruction)的研究,论述如何在高中物理课程中建立“物理-数学”模型,并提出了构建 “物理-数学”模型的详细策略,旨在通过建模活动引导学生树立“物理-数学”模型意识,学会在高中物理中合理地运用数学知识。
1 David Hestene、Ibrahim Halloun建模教学理论简介
David Hestene是建模教学的创立者,他于上世纪80年代初期开始研究模型在物理教学中的发展和应用,并一直得到“美国国家科学基金会”的资助[1]。
David Hestene认为,物理建模就是“在具体物理情景中,根据实践需要建立物理模型,进而对物理模型进行分析讨论,验证其是否正确,最后将其应用于解决问题”[2]。1995年David Hestene在他的论文《Modeling software for learning and doing physics: Thinking Physics for Teaching》中论述了建模的3个步骤:模型建立、模型分析、模型验证,初步建立了物理建模教学的过程(如图1所示)。
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图1 David Hestene的建模过程[3]
Ibrahim Halloun在David Hestene的研究基础上,进一步将模型分为范围、成分、结构、组织等4个维度,同时将建模过程细化为模型选择、模型建立、模型验证、模型分析、模型拓展等5个阶段,强调根据个人的经验选择合适的模型,并将已建立的模型进行迁移运用。
2 David Hestene、Ibrahim Halloun建模教学理论的启示
David Hestene和Ibrahim Halloun建模教学的具体价值在于引导学生分析问题、构建知识,这给笔者带来如下启示:
(1)在高中物理课程中运用数学工具的关键在于对相关物理问题进行“物理-数学”分析,并构建“物理-数学”知识体系;
(2)“物理-数学”知识体系的构建即“物理-数学”建模;
(3)“物理-数学”模型指的是物理课程中体现物理现象、物理情境、物理概念和规律的数学图形、数学图表、数学过程和数学关系,它具有明确的范围、成分、结构和组织;
(4)“物理-数学”建模指的是从物理现象、物理情境中挖掘出物理元素(即物理量)或参数,通过分析物理元素或参数的特征找出它们之间的数理关系,并通过数学方法建立和呈现出来;
(5)“物理-数学”分析一方面指的是分析物理元素或参数之间的数理关系,另一方面指的是运用“物理-数学”模型分析具体的物理问题,也就是Ibrahim Halloun在David Hestene的基础上提出的模型验证、模型分析和模型拓展;
(6)构建“物理-数学”模型是学生对相关物理问题进行“物理-数学”分析的基础,是培养学生从数学角度分析物理问题、解决物理问题的能力的具体方案。
3 构建 “物理-数学”模型的策略
3.1 构建“物理-数学”模型的策略结构
结合高中物理课程特点以及David Hestene、 Ibrahim Halloun的建模教学所带来的启示,笔者认为在高中物理课程中构建“物理-数学”模型需要把握住以下几个关键点:
(1)“物理-数学”模型源自于具体的物理情境;
(2)“物理-数学”模型需要建立在实践的基础上;
(3)浅显易懂是高中物理课程中“物理-数学”模型的最基本要求;
(4)学生感知到物理现象、物理情境中的数学知识是成功构建“物理-数学”模型的关键。
结合上述关键点,本文提出了在高中物理课程中构建 “物理-数学”模型的策略结构(如图2)。
上图中的策略结构在David Hestene、 Ibrahim Halloun建模理论的基础上着重强调物理情境的分析,并强调学生对物理情境分析过程中情境元素、元素特征背后的数学过程、数学关系的感知。
3.2 构建“物理-数学”模型的详细论述
构建“物理-数学”模型离不开物理情境、实例和新物理情境中的实践,下文将从“基于问题情境的‘物理-数学’模型的选择和建立”“基于实例的‘物理-数学’模型的验证与分析”几个方面进行详细论述。
3.2.1 基于物理情境的“物理-数学”模型的选择和建立
一个有效的“物理-数学”模型的构建依赖于具体的物理情境,学生需要借助物理情境来感知物理中的数学知识与运用,其处理过程如表1所示。