绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇高中学生物理论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
2探究式教学其倡导“主动、合作、探究”等多样化的学习方式
其首先根据学生已有的生活实际经验创设一定的问题情境提出问题,然后组织学生对问题进行猜想和做假设性的解释,再设计实验进行验证,最后总结规律。这个是要从跟本上改变学习的方式,提倡“主动、合作、探究”的新型学习方法。这种学习方法,有利于提高学生学习效率,改善课堂气氛,拉近师生距离。这种科学教学方法,让学生从传统的抽象理论的理解转变为从直观现象观察入手的“实验—归纳”式学习。其中心是重在“做”的过程,强调学生主动参与、探究发现、合作交流。现代思维科学证明:思考需要问题来诱导,这种学习方法就是让学生产生疑问,主动发现问题,这样学生发现了问题,就会主动的思考。老师就可以利用学生的疑问,引导学生进行探索,指导学生得到正确的结论。教师可以把某些学生实验和演示实验设计为探索性实验,使之达到不同层次的创新能力培养目标。探索性实验教学较传统课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望。对于教学环境的创设,需要老师创造多种多样的活动,给学生设计各种各样的谜题,就像迷宫一样,吸引学生往里走,引导学生去寻找正确的方案,通过对问题综合分析,找到最终的答案。同时,老师还要教会学生做实验必备的各种技能,从而让学生更好的整理数据分析资料,鼓励学生互相讨论,这样才能激发学生的学习热情,利用好这种教学方法。因为,对一个问题的结果作多种假设和预测,及时对学生进行指导,使学生在相对独立的实验活动中体会创新的艰辛与愉悦。
2.高中物理实验教学改革对学生科学素养的培养
针对上文所述的问题,本节首先探讨了高中物理实验教学改革的方法,其次分析了改革后的实验教学如何培养学生的科学素养。(1)对实验方式进行改革,增大设计性实验比例在实验内容的安排上,加大综合实验与设计性实验的比例,使传统的以教师为主体的实验教学变为以学生为主体的实验教学。这种方式能激发学生的学习兴趣,提高学生的主动学习能力,最重要的是培养学生的创造性思维及科学素养。(2)对实验内容进行改革,突出时代性与先进性高中物理实验教学的实验内容要突出时代性与先进性。与现代科学技术接轨的实验才能够调动学生的积极性与创造性。利用先进的手段、仪器及技术,能够更容易地实现实验,拓宽实验的内容。不仅如此,学生还能够更多地了解更多先进的科技及其应用,为学生的科学素养的培养奠定基础。(3)对教学主体进行改革,构建以学生为主体的教学体系高中物理的实验教学的另一种改革方法是,将学习的变为老师引导下学生为主体的主动学习。因为学生的主动学习才是整个教学体系运行的良好动力。只有激发学生的学习兴趣,学生开始有了自主学习,创造性思维才开始被激发,有效学习时间不断增加。这样才能够使得学生的主体性发挥作用。上文给出的高中物理实验教学的改革方法,能够有效培养学生的科学素养。主要方式是开展学生的实践活动,创造条件,让学生以主体的角色进行实验,进行实践学习。这样,学生能够通过实验一步一步地发现其中的规律,学习探索物理知识的方法,深层次地感受科学实验的魅力。具有时代性的、设计性的实验能够让学生在复杂的实验中总结前人总结的规律。改革后的实验教学能够切实领会科学与生活、科学与技术和科学与社会的关系,充分培养学生的科学素养。
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。
【参考文献】
二、抓住高中学生具有较强的抽象思维能力的心理特点
鼓励他们大胆猜想物理问题,培养物理学习中的创新精神进入高中阶段,学生的抽象思维占了主要地位,思维的灵活性、独立性、批判性有所发展。这些变化表明他们拥有了一定的学习研究能力,他们越来越不喜欢人云亦云,喜欢自己独立提出问题并寻求解决问题的方法。为此,在教学中,我们物理教师要善于抓住高中生的这一心理特征,结合具体的教学内容,鼓励学生对一些物理问题进行大胆的猜想。教师要在平时的课堂上努力为学生营造一个宽松、自然、和谐、平等的教学环境,使学生勇于发现问题,敢于提出问题,渴求解决问题,长此以往,学生的创新意识就会形成和发挥。如在“探究影响单摆周期因素”的实验中,我们可以让学生以小组为单位,引导学生猜想单摆的周期可能与振幅、摆球质量、摆长中哪些因素有关,并让学生针对每一猜测,分别设计合理的实验方案,选用合理器材进行实验验证。通过这样的教学,学生对所思问题理解得会更透彻,对知识的掌握和运用也会更灵活。
三、抓住高中学生具有强烈自我意识的心理特点
把物理课堂交给学生,突出学生的主体地位高中学生大多具有强烈的自我意识,他们开始对认识和评价自我有了浓厚兴趣,希望能在生活中、课堂上拥有表现自我的机会。所以,在教学中教师应尽量把课堂表现的机会还给学生,让学生在课堂上充分发表自己对物理问题和现象的见解,表达他们自己的思想和感情,这不仅可以促进学生自我意识的形成,而且还可以使学生主动地学习、主动地认识、主动地接受教育内容、主动地挖掘潜能,促进自身发展。如在“位移和时间关系”一课的教学中,教师可以要求学生根据给出的某一位移时间图像,让两位学生来模拟物体的运动,而使学生深刻地领悟到图像并非轨迹。这样做既可以让学生充分展示自己,又能让学生体验到成功的喜悦,突出了学生的主体地位,教学效果要明显好于教师直接讲解。
四、抓住高中学生具有丰富情感的心理特点
在物理课上使用幽默风趣的语言,活跃物理课堂气氛,实现良好教学效果学生进入高中后,情感变得丰富起来。作为课堂的主体,学生情绪的变化将直接影响课堂的气氛,甚至影响教学的进程。所以在课堂上,教师要努力抓住并利用高中学生具有丰富情感的心理特点,尽可能地消除师生间的隔阂,融洽师生间的关系,通过多使用幽默风趣的语言进行声情并茂的讲解,使讲解的内容变得有趣。如讲述作用力和反作用力的特点“同时产生、同时消失”时可用成语“同生共死”来描述;机械波的特点可用“介质中各个质点始终坚守自己的岗位,只是在各自的平衡位置附近振动,并不随波逐流”来表达;第一类永动机不可能制成可用“巧妇难为无米之炊”来类比。相信这样的语言一定可以让学生对物理学科中一些概念、规律有较深的印象,也可以较顺利地解决物理教学中的重点和难点问题。
在新课改的大环境下,各科教师都在对教学方法进行创新,旨在激发学生的学习兴趣,养成良好习惯,从被动学习来源根基因在于教学理念的落后。目前我国很多教师仍然坚持陈旧教学观念和方法,教学方式古板,缺乏教学创新。据学生反映,教师在物理课中一般采用填鸭式教学,对学生进行知识灌输。并且在课堂中教师与学生缺乏互动,导致学生学习积极性不高。这样不但表现在实验教学方面,但是目前我国高中物理教学傍观者,难以将理论运用于实践,表现在教学方法和教学手段上。首先我国高中物理教学方法十分单一,而且缺乏与学生的互动环节。好比师生关系没有创新,依然是教师高高在上、学生在讲台下死记硬背,这不但要使学生获取更多的理论知识,也要使学生意识到物理来源于生活,學习的最终目的是解决问题。与此同时,还要引导学生积极进行其他学科的学习,将物理与其他学科进行整合,提高学生综合增补教学手段。高中物理课堂教学之所以难以取得良好的教学效果,一个重要的原因就是尚未激发学生学习物理的兴趣。因此,在高中物理课堂教学过程中,老师便需要紧密结合学生的年龄特点,准确抓住学生感兴趣的事物,以创新为主要基点,增补课堂教学手段,以此激发学生学习物理知识的兴趣,从而有效提升物理教学水平。例如:在《光的干涉衍射和偏振》的内容中涉及到很多光学实验,而这些实验很难在教室中完成,但却能够充分激发学生的吸引力。因此,老师则可到本地的大学,在大学生的资助下共同在实验室完成这个实验,并将这个实验过程录制下来。然后,再借助多媒体教学设备播放给学生看,以此激发学生的学习兴趣,资助学生更加深入的理解光的干涉衍射和偏振的知识点。
3.合理运用新媒体,辅助高中物理实验教学。在新媒体教学环境下,物理实验教学取得了新的突破,保存了传统录像实验教学的优势,依靠数据采集录入控制仪更能完成物理教学中的多项实验。在多个传感器的辅助下,再加上实验教学软件,与计算机相连接,完成复杂的物理实验,深受一线教师的青睐。在物理教学过程中,由于受到条件的制约,许多物理实验难以利用实验室器材来完成,也难以直接用器材进行演示,而新媒体技术使这一困扰物理教师多年的问题得以解决。可以自如演示高速飞行物体的运动轨迹、导体内部自由电荷的定向移动等。新媒体教学演示给学生以直观的印象,易于理解接受。
三、高中物理培养学生创新精神的方法
1.探究学习法。探究学习法就是首先要发现问题,由学生自主进行对问题的相关探究,这里的探究指的是本身去搜集相关问题的材料,按照现有材料,尝试解决问题。这种解题过程中,问题是主线,所有的探究活动都是基于问题来进行。久而久之,学生会形成解决问题的能力,也会创新解决问题的方法,从而培养了学生的创新精神。例如,在学习《探究功与物体速度变革的关系》这一课时,可以采用探究式方法来进行。物体所做的功是人们肉眼无法看见的,那么,可以借助于仪器或者多媒体来把功呈现出来,这就是一个探究的过程。好比,运动员把铅球投出去这个过程按照这一结论,学生可以本身尝试用并且高中课时本身根据书本上的讲解进行实验探究,好比,学生可以本身做一个切割磁力线的实验,通过电流的改变情况来探究本课的重点和难点,把不明白的地方必然要想措施让物理课变得生动起来,通过教学方法和教学思想的改变,让学生成为课堂的主体,通过本身对问题的探究,真正达到素质教育的目的。
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。
我们十多年来的课堂教学经验可以总结成三句话:追根寻源真一点,实验研究多一点,能力要求高一点,简称“三点”教学法,因此我们称自己的教材为“三点”法教材.
我们的“三点”法教学完全是根据国家教委颁布的高中物理教学大纲编写的.因为我们面对的是全班学生,不可能而且也不应该把课堂教学变成物理竞赛辅导,我们确确实实通过课堂教学明显提高了学生的素质和能力,为学生在高考和物理竞赛中取得优异成绩打下了扎实的基础.
一、追根寻源真一点
一个学生学习物理,首先接触到的就是物理定律.因此,怎样搞好物理定律教学,必然是每个物理教师首先要考虑的问题.
在进行某一物理定律教学时,我们有意识补充了大量的与这一定律的建立过程有关的内容,这就是所谓的“溯源”教学.任何一个重要物理定律的建立,都有一个艰辛而漫长的过程.探索定律的工作只所以能成功,这个定律最后只所以能够确立起来,其中一定有很多科学的研究方法和正确的推理思维方式,这些内容毫无疑问是属于物理学科中最重要的东西,是人类一笔宝贵的知识财富,也是我们物理教学的宝贵财富.
在讲授牛顿万有引力定律时,我们从第谷对行星进行几十年的观测积累的大量第一手资料讲起,然后是开普勒在拥有这些数据的基础上,通过大量计算总结出描写天体运动的经验规律(开普勒三定律),最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释,终于发现了对天上、地上的物体具有普遍意义的万有引力定律.在学习牛顿万有引力定律的过程中,我们还着重向学生介绍了“归纳法”、“理想化”和“间接验证”三种科学研究的重要方法.
在学习库仑定律的过程中,我们纠正了学生由于大多数教科书叙述笼统而形成的错误观念,使他们明白:1.库仑当年只用扭秤做了两个同种电荷互相排斥的实验,而未做两个异种电荷互相吸引的实验,因为在后一实验中的平衡有可能是不稳定的.库仑是用电摆来完成后一实验的;2.无论是扭秤还是电摆,精确度都是很有限的,根本无法确定两电荷之间的作用力与距离的平方成反比,更不是和距离的1.98次方或2.02次方成反比.当年的库仑(实际上还有更早的卡文迪许),以及后来的麦克斯韦、普林普顿等人都是用另一种实验方法将指数的精度逐渐提高,直至今天的2±3×10-16,终于使库仑定律成为当今物理学中最精确的定律之一.结合库仑定律的建立过程,我们还向学生介绍了“类比”和“演绎验证”的方法.
在学习欧姆定律的过程中,学生一开始都以为研究通过导体的电流和导体两端的电压之间的关系是不困难的,只要用电流表、电压表再加电源和可变电阻器等组成电路即可.可是我告诉他们,在欧姆那个年代,非但没有电流表、电压表等仪器,连电压、电流和电阻的定义和单位都没有,欧姆所面临的困难之大是可想而知的.他到底是怎样得到这个电学中最重要的定律的呢?学生顿时产生了浓厚的兴趣.在学习欧姆定律诞生过程的同时,我们还结合欧姆的实践,介绍了用图线探究新规律的方法.
此外,我们还结合牛顿运动定律介绍了“理想实验”、“推理”、“实验研究”等方法,结合气体定律介绍了“分析法”,结合能量的转化和守恒定律介绍了“综合法”.使学生比较系统地掌握了一些重要的科学研究方法.有的同学深有体会地说:物理定律是宝贵的,但研究物理定律的科学方法更宝贵.谁掌握了这些方法,谁就能不断地去探索大自然层出不穷的奥秘.
在物理定律的教学中,我们在课堂上经常采用设问的方法,不是直接告诉学生某个定律是怎样建立起来的,而是不断地提出问题让学生去思考,摆出困难让学生去克服,提出任务让学生去完成,制定目标让学生去实现.这样可以有效地发展学生的创造性思维和解决问题的能力.
我们要求学生在课外进行大量自学.早在公元前4世纪,古希腊苏格拉底明确强调过:“好的、正确的教学不是传递,而是对学生的自学辅导”.我一贯强调学生要学会自学、讨论、研究.我教的优秀学生,学得的物理知识,最多只有一半是在课堂上听我讲的,其它一概由他们自学.到一定阶段,我开始指定几个学得比较好的学生轮流给其他学生上课.每次课分两部分,前半部分由主讲同学讲,后半部分由全体同学提问、讨论.像王泰然和任宇翔在高二阶段就给其他同学作过二十几次讲座,杨亮、谢小林、陈汇钢等同学也不例外.
我们这种自学讨论式教学还延续到学生毕业以后.获金牌或学有所成的学生进了大学甚至出国留学后,有机会还回来给小同学谈自己的体会.例如1994年暑假任宇翔从美国回国探亲一个月,来学校给95、96届学生讲了10次课.他向小学友介绍物理学中一些新进展、中美物理教学中的差异以及他们当年学习过程中曾激烈争论过的问题,使听课的学生大受裨益.1996年暑假,谢小林和陈汇钢两位金牌获得者又为97、98届同学讲了十多天课.他们既讲物理知识,又讲国家集训队队员奋发学习的感人事迹,使小同学们大开眼界.
这样的训练方法也得到了权威人士的肯定.1992年10月,在上海召开的全国物理特级教师会议上,原中国物理学会副理事长、现全国中学物理竞赛委员会主任、北京大学沈克琦教授在他的题为“国际物理奥林匹克竞赛与中学物理教学”的
报告中说:“我听到两名得金牌的上海学生讲他们的老师如何培养他们的情况,我认为这个经验倒很值得推广.他们说他们的老师不是采取灌输的办法,而是启发引导,要求他们给同学讲课,这对他们搞清概念原理和科学地进行表达都非常有帮助.我想这可能是提高优秀学生能力的有效方法之一.”那么自学为什么会对提高学生的能力起这么大的作用呢?从心理学角度来看,自学与听课可能有以下两点不同:
(1)人类的思维活动表现为分析、综合、比较、抽象、概括等过程.一个学生在自学某一个新的物理内容时,少不了理解、思考、建立正确的物理模型等工作,这里面充满了分析、综合、比较等过程.因此相对听课而言,自学对学生的思维活动提出了更高的要求,从而使他们得到更大的锻炼.
(2)人们的注意可分为无意注意、有意注意和有意后注意三种.事先没有预定的目标,也不需要作意志努力的注意叫做无意注意;有预定的目标,在必要时还需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一个学生在自学的时候,他的目的一定是十分明确的,而且需要一定的意志努力(否则难以坚持),因此学生在自学时,可保证在绝大多时间内都处于有意注意的状态,这一点对提高学习效率和学习能力都是很有好处的.有的学生在自学中往往会十分投入,进入一种旁若无人的境地,而相对来说,这种情况在听课时就比较少.一个学生坚持自学一段时间之后,便能渐渐地从有意注意转化到有意后注意,即不需要意志努力也能够将自己的注意力长期保持在这项工作上.有意后注意是一种高级类型的注意,它既有明确的目的,又不需要用意志努力来维持,是人类从事创造性活动的必需条件.学生一旦进入这种状态,他们的物理学习效率就会大大提高,学习成绩就会有明显进步.
二、实验研究多一点
物理学是一门实验科学,物理学中的每一个概念、规律的发现和确立主要依赖于实验.因此,在高中物理教学中加强学生实验方面的训练,无疑是提高物理教学质量的一条必由之路.
目前中学物理教学大纲中安排了相对数量的学生实验和演示实验,不难发现,这些实验存在着某些不足,主要表现在下面几个方面:
第一,教材中几乎所有实验是为配合所学内容而安排的,目的是帮助学生加深对所学内容的理解,因此学生不易通过这些实验掌握一些重要的实验方法.
第二,课本中每个实验的实验原理及操作步骤都讲得十分清楚,学生只需按部就班地完成实验操作即可.这样的实验只能增加学生的感性认识,锻炼学生的动手操作能力,而对学生创造性思维的训练是不够的,也无法培养学生解决问题的能力.
第三,目前课本中的实验大多是验证性实验,学生只要学懂了书上的定律,一般都能轻而易举地完成实验.这种安排违反了教育应该走在学生智力发展前面的原则,对培养学生的能力是不利的.
针对以上不足,我们对实验教学内容和教学方法进行了改革,使实验教学为发展学生的智力,提高学生的素质服务.在实验内容的改革方面,我们主要采取了以下三条措施:
(1)增加实验数量.
不论是在课堂演示实验,还是在学生实验或小实验方面,平均增加了60%的实验.其中有一部分新实验,学校没有现成的仪器,安排学生自己制作,对学生有较高的要求.
(2)重视实验误差讨论.
物理实验离不开测量,测量是实验科学最本质的东西.从某种意义上讲,结果准确的实验就是成功的实验,反之就是不成功的实验.因此在培养优秀学生的过程中,应该让他们掌握一些必要的实验误差的基本知识.在设计实验方案时,要求学生们尽量消除实验的系统误差;在选择实验器材时要考虑它的精确程度;在处理实验数据时,要采用尽量科学的方法.
(3)加强重要实验方法教学.
在实验领域中有一些重要的方法,比如减小实验系统误差的方法、减小实验偶然误差的方法、实验探究规律的方法、迂回测量的方法等,这些方法不是在个别实验中,而是在许多实验中都有应用,因此具有一定的普遍意义,这些方法一定要让学生很好地掌握.在必要时,我们甚至根据实验方法来安排实验内容,集中安排几个某种方法体现比较典型的实验,这样便于学生深刻领会和熟练掌握某一种实验方法.
在实验教学方法改革方面,我们做了以下尝试:
(1)在课堂上创设一些实验问题让学生研究.
在高中阶段,每周至少有4节物理课,充分利用物理课中碰到的各种各样问题,可设计一些供学生讨论的实验题目,并引导他们一步一步地探索、解决.
我在讲功率一节时,设计了这样一个实验题目:要求测定一个人骑自行车的功率.在自行车由静止启动的过程中,人做的功除了增加人和车的动能之外,还要克服空气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?学生根据自己骑自行车的经验,认为空气阻力是很明显的,不能忽略,而地面和车轮之间的滚动摩擦一般比较小,可以忽略.接下来的问题是怎样测量人克服空气阻力做的功?学生都有这样的体会:顶风骑车时,骑得越快风的阻力越大,因此可以设风的阻力和车的速度成正比.车的速度怎样测?风的阻力和车速成正比的比例因数是多少?问题一个接着一个地出现,被大家一个又一个地解决,终于找到了一个大家都比较满意的实验方案.接着全班同学兴高采烈地到操场上去做实验,最后再回到教室里,师生一起处理实验数据,作出图象,得出实验结果.在整个实验过程中,除了实验题目是由老师提出的外,实验方案和解决问题的途径都是由学生讨论研究出来的,因此他们都觉得很有意思,收获很大.
(2)对课本中一些重要实验进行深入研究.
物理课本中有大量现成的实验,有时可以对这些实验进行一些讨论和改进.
在做直流电路的实验时,我们让学生对伏安法测量导体的电阻这个实验进行了深入的研究.用简单的伏安法电路,不论是采用电流表内接还是电流表外接,都有系统误差.结合这个问题,我给学生介绍了补偿的思想,然后由学生自己设计了电流补偿和电压补偿两种线路.补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差,但这个矛盾解决了,电流表和电压表不够准确的问题上升为主要矛盾.怎么办?经过进一步研究改进,大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表,再辅以灵敏度很高的电流表,便可以明显提高实验结果的准确度,这就是常用的惠斯通电桥.接下来学生分别用简单伏安法、补偿伏安法和惠斯通电桥测量了同一个标准电阻,比较测量结果,可以证实先前的想法.在历史上,从伏安法到惠斯通电桥是有一个很长的过程的,而在我们这堂实验课中,学生经历了这么一个碰到问题、分析问题、解决问题的完整过程.这样的实验课对增强学生的能力是很有帮助的.
(1)和(2)实际上都是不断地给学生提出新的目标,诱导他们提高实验水平,我们有时称之为“目的诱导法”.
(3)给特优学生安排一些特殊实验.
我校有一批进口物理仪器,性能比较好,涉及的实验内容面也比较广.这批仪器的说明书是英文或日文的,我指定一名学生准备某一个实验,要求他先翻译好说明书,准备好器材,然后带领其他同学做实验.这个主讲的学生还要准备好一些讨论题,在实验后供同学们讨论.学生对这样的实验非常感兴趣.此类实验虽然有时和高考、竞赛没有直接的关系,但是这种带有研究性的实验对优秀学生很有好处.
三、能力要求高一点
物理习题教学是物理教学的重要组成部分.不论是教师还是学生,都在解习题上花费了大量的时间,因此,习题教学的改革是一个很重要的问题.
就本质来说,物理习题是人
们编制的一些假想物理场景.毫无疑问,物理学家是不会去做物理习题的,而他们是在研究那些真实的、尚未发现的物理规律.同样,发明家也是不会去做物理习题的,他们是在力图应用已有的物理规律去解决一系列实际问题,那么我们为什么要让学生做那么多人为假想的物理习题?目的无非是要培养学生的理解、分析、推理等能力.所以物理习题教学应该围绕这个目标来进行.我们常用以下两种方法来进行习题教学:
(1)按照解题方法组织习题教学
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。
1.对例题进行梯度分层:老师要依据学生的实际情况来选择那些具有典型性、代表性的例题进行分析讲解,学生要通过老师的讲解掌握分析与解决同类问题的思路与方法,做到举一反三。
2.对作业进行梯度分层:老师不但要在课堂上实施梯度分层教学,还要在课后作业的布置上进行梯度分层。老师给学生布置的课外作业要是精选的,题目是难易适度,题量适中,依据各层次学生留不同层次的作业。老师可以多选一些题目,将同一类型的题目中精选合适的计算题实施改编,这样就能够达到不但巩固了学生的所学知识的目的,还显著地减轻了学生的课余负担。
二、审题能力的训练
1.说题法:原来比较陈旧的计算题教学是老师讲解得多,学生独只是机械地背与记笔记,学生独立思考的机会很少。学生说题法指的是让学生用说话的方式来将自己对计算题的分析充分的表达出来,将题中的已知条件、隐含的条件等等都分析出来。学生说题法在进行例题的教学中是最为适用的。例题都是比较典型性、代表性、灵活性的题目。学生说题法要求学生能够清楚地找出计算题中创设的物理情景和物理实际过程,这是对物理问题进行分析与解决的基础条件。而学生在说物理情景和物理过程的时候,其自主学习、独立思考的能力会大大的提升,对于学生的解题能力的提高是有利的。
2.图解法:图解法指的是一边读题一边画图,将题目中的场景画出来,并且将题目中的已知条件等也画出来[1]。苏霍姆林斯基就曾经说过:教会学生将应用题画出来,其用意就在于确保由形象思维向抽象思维的过渡过程。把文字信息转换为示意图的思维跨度是需要很宽广的,其中最大的难题就是有的学生自己是不会画图。所以,老师在教学过程中要重视示意图的画法,将学生的思维障碍消除,这个过程老师不能完全包办代替。比较复杂一点的题目只是凭借学生头脑去思考,不管你有多么聪明,有时候也不一定能将正确的答案想出来。草稿纸就是人的第二个头脑,将一些已知的条件或者是数据在草稿纸上写一写,不但是为了不易忘记,易于寻找方法,还有助于学生理清思路。比如:在教學电学计算题中会涉及到很多的数据,题目的变量也是比较多的,应用图解法对串联还是并联进行详细的分析,标上数据,统一单位,这样解题的效果是很好的。
三、一题多解能够发展学生的综合思维
在解计算题的时候其实对学生系统性的思维能力要求是比较高,有一些学生在读完题之后不知道从什么地方下手,这就是思维能力不足所造成的。一题多解指的就是通过不同的思维途径,学生能够从多个角度、全方位的应用多种的解题方法去解决同一个问题。它能够不断地提升学生的辨证思维能力,使得学生的发散性思维、逆向思维等综合思维得到显著的进步[2]。
1.发散性思维:比如,在进行密度的练习的时候。我就选用了这样一道题:实验室需要购买4 kg酒精,使用容积是4.5 L的容器能够装下吗?我先让学生进行分析解答,结果我发现绝大多数的学生用求4 kg酒精体积的方法来进行判断。为了让学生体会一题多解的效果,我启发学生从4.5 L的容器能装多少kg的酒精与4 kg的某种液体体积是4.5L,那么这种液体的密度是多少等这个思路开始对学生进行启发。通过实际的练习,学生的知识迁移水平不断的提升了,达到了举一反三的神奇效果[3,4]。
2.逆向思维:逆向思维指的是应用物理定理之间的关系与相关的规律,并与物理学科的实际情况进行结合,根据学生的认知规律,为学生找到了一种科学、新颖的解题模式。它能解答不同内容、多种形式的物理计算题,作用是积极的、重要的。
随着认知学习理论的发展,人们越来越认识到,学习是一个不断处理信息、形成知识网络并用来解决问题的内化过程。有效的学习者应当是一个积极的信息加工工作者、解释者和综合者,能使用各种不同的策略来存储和提取信息。
探究性学习既是生物新课标倡导的理念,也是新课标规定的教学内容。高中生物课堂教学中更多的是文本探究活动方式,主要以资料收集处理、逻辑推理或方案设计为呈现方式,通过开拓学生的思维来渗透探究的理念。
一、文本探究的信息流程
教学过程中,对于文本类教学内容,教师利用各种信息来源设计丰富的探究素材,并在此基础上设问质疑。这些资料在学习整合过程中就变成了数字化的信息资源,学生可以基于问题展开文本探究。
1.指导自学,提取感知信息
学生通过阅读、分析知识及其结构特点,进行信息的提取,寻找主干信息,感知变化的主线和最佳突破方案。如,学习有丝分裂和减数分裂就要提取出其变化的主干信息,即染色体的规律性变化。学生通过画关键词和重点句,捕捉关键信息,感悟知识的内涵,培养熟练接收信息的能力。
2.质疑设问,筛选加工信息
学生在阅读感知信息的过程中产生疑问,因个人理解的角度不同而获得不同的体验,在客观提供的信息材料中结合自己已有经验进行思考和判断,从中筛选出与学习内容相关的信息,形成自己的推论。学生通过质疑和推测对学习材料进行精加工,挖掘课本表述的言下之意和言外之意,通过讨论争辩,在思维的相互碰撞中加深对知识的理解。
3.提炼总结,编码交流信息
信息只有经过加工处理,并以一定形式正确表达出来,才能说明真正掌握。学生明确自己的观点后,在与同伴交流中,用自己的语言或通过绘制概念图、思维导图等概括新概念,通过语言表达和图示绘画的双重编码,掌握内化所学的信息,从而被长期记忆。
4.融会贯通,概括输出信息
引导学生把已编码的信息进行重组、提炼,在课堂中善于将所学知识运用到新的学习情境中,积极尝试运用生物学知识解决生活生产中的实际问题,达到学以致用的目的。
案例:“细胞有丝分裂”的学习,学生首先提取感知信息,观看教师提供的“植物(动物)有丝分裂过程Flash”,认识到有丝分裂是一个过程性的知识,并直观地发现有丝分裂过程中最重要的变化发生在细胞核。学生从动画中已提取到了主干信息和最佳突破口,接下来筛选加工信息,阅读、对比、分析不同分裂时期的图片,抓住其中最重要的信息——染色体的变化,从而概括出各时期特点。通过表达交流,达成共识,掌握细胞分裂的内在规律,即染色体的规律性变化,并总结出染色体、染色单体、DNA数目之间的关系,用曲线图加以描绘,实现信息的编码。
如果学习过程仅到此,还不足以让知识转变为长时记忆,进行信息输出尤为重要。学生必须能用自己的语言概述出每个时期的特点,因为会说在一定程度上代表掌握。在此基础上,学生还必须会用简笔画绘出细胞分裂各时期染色体(或染色质)的形态,能画出包括纺锤体、染色体行为在内的整个细胞图,因为会画,才说明知识已内化。能否用正确的图像表达各时期的特点,是检查学生对细胞有丝分裂过程是否掌握的最简洁的方法。这种编码处理信息的方式有助于加强学生对知识的建构,加强长时记忆。
二、文本探究的教学策略
在学习的信息加工系统中,存在着对信息流动的执行控制过程,监视和指导认知活动的进行,评估学习中的问题,确定使用什么教学策略来解决问题,评价所选策略的效果。
1.“复述策略”培养知识的迁移
复述策略是在工作记忆中为了保持信息,对信息进行反复加工,即运用内部语言在大脑中重现学习材料,以便将注意力维持在学习材料之上的教学策略。任何新的学习都是建立在原有的知识经验上的。现代认知心理学把知识的迁移看成是先前学习的知识在后继学习中的应用。教师要引导学生在学习新知识时不仅能熟练使用学过的知识,而且能将旧知识组织、归纳并应用到新的学习情境中,使他们具有一定的知识迁移能力。
例如,减数分裂是一种特殊形式的有丝分裂。在进入减数分裂过程的学习时,让学生先回忆并复述有丝分裂的相关内容,即分裂过程中DNA、染色体、染色单体数目的变化和每个时期的分裂特点,然后再通过阅读减数分裂的图群,分析其“特殊性”主要表现在哪些方面,通过比较两者的异同,认识到减数分裂的特殊性,从而实现知识的迁移。
2.“主线策略”建立知识的逻辑
新课标下教材的编写是围绕主线展开的,学生在学习过程中也要遵循这样一条主线,在头脑中建构起知识的框架,从而让学习变得富有逻辑性。必修三个模块遵循的主线分别是:探究生命的物质基础和结构基础;人类对基因的本质、功能及其现代应用的研究历程;生物个体、种群、群落和生态系统各个层次系统稳态的维持。学生在学习过程中要立足知识的主干,建立思维的连续性和逻辑性。
例如,“基因指导蛋白质合成”是必修2中遗传学知识在个体、细胞、分子水平内在逻辑联系这条主线中的一个重要环节。转录、翻译是连接DNA与性状关系的桥梁,因此在探究过程中,要明确一条主线,建立逻辑推理过程。引导学生探究四个问题:(1)基因位于细胞核中,怎么去指导细胞质中的核糖体合成蛋白质?(2)mRNA只有4种碱基,如何决定20种氨基酸?(3)翻译过程如何决定氨基酸的顺序?(4)游离存在于细胞质基质中的氨基酸如何到达核糖体合成多肽链?学生不断利用已有的基础知识进行逻辑推理,完成主线建构。
3.“视觉策略”提升知识的整合
根据信息模式的分类学,信息可以用视觉方式进行表征。教材中的结构模式图、生理活动示意图等,是生物学科独特的语言符号。视觉符号易被快速识别,可以帮助学生在短时间内准确接收大量信息,与文字相比更易于被学生接受。视觉图式信息,能使学生迅速、准确地获取信息,通过扫描关键词从信息资源中抓住知识的脉络,形成整体轮廓式的信息认知。实际上,学生“读”图的过程就是积极思维的过程,是提取信息、分析信息、处理信息的过程。教师在指导学生读图与图群时,设计与图文相匹配的读图指导题,使学生通过识图——析图——释疑,最终自主构建知识。
例如,“兴奋在神经元之间的传导”的学习,就是完全建立在对突触图群理解的基础上。学生提取图中的画面信息可以确定:神经元之间有间隙,突触小体是轴突的末梢,神经递质通过外排作用释放,线粒体表明需要耗能,突触后膜上有受体等。再通过探究问题把零散的知识整合起来:
(1)神经纤维上的神经冲动以电信号的形式传递,电信号如何从前膜经间隙传到后膜?
(2)兴奋能从树突传到轴突吗?
(3)兴奋在神经纤维上的传导速度与在神经元之间的传递速度一样么?
需要学生将直观的视觉信息与原有的知识结构关联起来,让新旧知识发生相互作用,推测出兴奋在神经元之间的传递需要经过一个信号转变过程,在此基础上提供突触的膜电位变化图示,通过讨论交流,完成“兴奋在突触间单向传递”的特点归纳。
4.“精加工策略”让知识融会贯通
美国教育心理学家布鲁纳认为:“人类记忆的首要问题在于组织”。组织好的、系统的知识容易巩固在记忆中,即使忘掉了其中的某一点,通过联想也容易把它恢复重现出来。“精加工”是指对学习材料做精细的加工活动,即通过在要记忆的材料基础上增加相关的信息来达到对新的材料记忆的学习方法。通过形成新旧信息间的附加联系,把所学的新信息和知识联系起来,应用已有的图式和已有的知识使新信息合理化,从而促进对新信息的理解与记忆。对生物学概念和规律的理解,要关注其内涵和外延,在对关键概念全面认知的基础上把那些分散的、零星的、在课本里跳跃性出现的知识点整理出来,对它们进行比较、归纳,找出各部分之间的内在联系和规律性的东西,串联成清晰的知识链,从而使学生对所学知识能上下相互沟通、左右触类旁通。
如,对于“遗传物质”这一知识点的学习,可将分散于必修1、必修2不同章节中有关“细胞中的生物大分子”、“减数分裂”、“DNA的结构和复制”、“基因控制蛋白质的合成”等片断的、零乱的知识点进行梳理,按照“配子、染色体、DNA、基因、蛋白质、性状”这样一条主线来组织内容。
精加工策略一方面能够使新知识与已有知识取得联系,增进对新知识的理解;另一方面经精加工的信息进入已有知识体系中,在以后需要唤起时易于检索。
5.“组织策略”构建知识网络
一、简要分析初中物理有效教学的现状
近年来,随着社会经济过快发展,教育水平不断提高,学校为了保证较高的升学率,对学生的教学方式套路化、固定化,成为“填鸭式”教育.课堂教学单纯注重教学结果忽略教学过程的质量,单纯注重理论知识的传授从而忽略了自主学习意识和学习能力的培养,不能很好地遵循科学教育发展方针,不能做到科学教育和高效教育.最终导致老师在教学中耗费过多的精力而学生思想精力不集中、学习效率不高、学习能力也没有得到预期的提高,教学质量也没有得到提高.随着课程改革的全面推动,现代化的教学理念深入人心,但是在实际的教学过程中出现了与课堂改革理论不符的现象.
二、初中物理有效教学在探索过程中存在的问题及原因
1.存在的问题
第一,课堂教学目标流于形式.物理课堂教学上,大部分的物理教师都利用中学相关的物理课程准则中的三维目标对课堂教学内容进行设计,忽视课堂内容和教学目标存在不匹配的现象.比如学习串并联电路的内容,部分教师虽然能够明确教学理念,准确掌握重点知识,但是由于对教学目标生搬硬套,不能根据实际教学情况设计每堂课的教学内容,导致一节课中的教学内容繁杂多样,在课堂结束后教学质量又不能达到预期的效果,使得部分设计的教学目标形式化,不能真正落实在课堂教学上.
第二,过度谋求情景化教学.情景化教学在提升物理课堂教学的有效性上有着举足轻重的作用,中学物理教学广泛运用情景化教学.符合实际课堂教学的情景设计,不仅能够自然奇妙地引出物理教学目的,将生涩难懂的物理理论知识与实际生活紧密地联系在一起,具有亲切感,还能够增强教学趣味性,提高中学生学习物理知识的积极性,从而能够保证物理课堂教学的高效性.但是有些老师过于强调情景化教学的作用,不根据实际教学情况来判断是否设计情景,使得有些耗费精力设计的情景教学很难达到预期效果,往往会产生喧宾夺主的不良后果,导致部分学生被设计的情景带入,从而进入正常的教学状态需要花费更多的时间.
2.产生问题的原因
新课程改革过程中,大多数老师都有三个教学心路历程,在新的教学理念初次试验阶段是对课堂教学改革充满干劲、具有许多新颖的理念想法,再慢慢到实际教学过程中对教学结果达不到预期效果而产生迷惑茫然,最后才到教学理论与实践相结合的思考归纳.在提升初中物理课堂教学的探索过程中,上述分析存在的问题大部分发生在处于迷惑茫然阶段的老师身上,也是当下的教学中时常会出现的场景.这些教学实践矛盾大多来源于老师自身的教学理论还未能够适应教学实践,也有来源于老师对新课改的理解不够深入等,因此教学过程中往往会发生实践与理论不匹配的现象.
三、提升初中物理课堂有效教学的建议
1.更新教学理念,创建轻松有趣的教学氛围
随着新课改的不断进行,中学物理老师要随着时代潮流的变化持续不断地更新教学理念,教学以学生为主,老师为辅,引导学生在课堂学习中与老师进行互动,提高学生在课堂教学中的积极性、主动性、参与度,同时老师应常使用诙谐式教学,活跃课堂气氛,才能创建轻松有趣的课堂教学氛围.老师还要认真准备课堂提问,尽可能给每一位同学在课堂上都能回答问题,提出自己的观点,对表现好的学生给予表扬,表现差的学生给予鼓励,这样才能很好地调动学生学习物理的积极性和提高学习兴趣.
2.采取先进的教学方法
俗话说,教学有法,但无定法,贵在得法,教师应借鉴被实践证明科学有成效的物理教学方法.首先,老师可以在实际的物理课堂教学中按照学生的综合情况对其进行分等级教学,根据不同等级的学生接受知识的能力和程度不同选择内容和安排时间来对学生进行教学,对症下药,这样才能让每一个学生在其知识接受范围内获得信心,有利于提升初中物理课堂的有效性.其次,还可以通过老师和学生的互动交流和探讨学习的方式来达到学习知识的目的.其次还可以采用合作互动式课堂教学方法授课.最后,老师还能通过设计合理的情景化教学来提高学生学习的积极性、主动性.