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问题意识的培养在教学中的重要性历来都是一个重要课题,但在我国各层级教学实践中取得的实际进展与效果却始终不那么令人满意。一方面,社会的急功近利往往诱导学生更关注教育的功利目的性,对科学问题的真正兴趣爱好却被搁置一旁;另一方面,在我国庞大的教师队伍中,教师队伍的整体能力令人担忧,且水平层次不齐,教学资源的区域性不均明显。这无疑在客观意义上给学术问题意识的培养带来了不均和困难。在教师自己都形成和具备问题意识的时候,我们何能奢望他(她)们来塑造和培养学生的问题意识呢。基于此,本文以中学物理教学实践为个案,力图分析解释问题意识的培养在教学实践中的重要性。
一、关于问题意识
关于什么是意识问题,目前尚未达成共识。当总括各界观点,大致有如下两种观点,第一种观点认为问题意识指的是学生的一种形态,一种在学习过程中面对难以解决、疑虑的理论问题和现实问题时所持有的一种怀疑、困惑、焦略,进而想办法去解决的思维状态,是学生主体对客体问题的积极感知。第二种观点注重问题意识的哲学向度,认为问题意识其实就是一种寻根究底的追问和批判的精神,是学生面对实际问题时的那种自由探讨、积极思考、敢于提出问题、认识问题的自觉的心理活动。问题意识是对事物好奇、敏感的态度及发现问题、提出问题、解决问题的思维习惯和能力。总结各种观点,问题意识应包括如主体因素、课题因素、需要因素和动机因素四分方面。主体因素指的是问题意识的持有者,问题意识本身指的就是人的问题意识;客体因素则指的是可能带来问题的课题世界;需要因素指的是从马斯洛需求层次理论中人的认知需求;动机因素指的是主体面对课题世界是所持有的某种心理动机、兴趣、爱好等。
二、培养中学生问题意识的重要性
怀特海认为兴趣是专注和领悟的先决条件。不论你以什么方式来激发学生的兴趣都可以,但可以确定的是如果没有兴趣学习就不会真正进步。兴趣是刺激学习和成长的必备方式。诚然,兴趣不能违背学生身心发展的基本规律,培养学生学习兴趣的关键和根本在于培养学生的问题意识。问题意识就是在发现问题、认识问题、解决问题的过程中所积累起来的提出问题、解决问题的一种思维习惯,是在教与学的过程中的一种对兴趣、快乐和自由的体验。在《全日制义务教育物理课程标准》中要求使学生具有创新意识,要求学生能独立思考,要求学生敢于大胆想象,并规定了“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三位目标。其中,“过程与方法”侧重培养学生发现问题、解决问题的能力和步骤,强调学生科学探究能力的提高。
问题是开启科学之门的钥匙,也是学科思维的起点。在新课程理念下,中学物理教学的目的除了要教给学生基本物理概念、规律及解题方法外,还要注重学生在学习过程中发现问题,认识物理世界的思维习惯和方法。在中学物理教学中,培养学生的问题意识既能让学生在学习过程中体验物理探究的乐趣,提高学生学习的积极性和主动性,又能提高学生的物理思维能力,这对于培养学生的探索精神、创新意识很重要。但在我国传统观念下的教学中,学生问题意识的培养始终没有能够得到重视,导致学生的问题意识薄弱,学生的参与积极性较低,学习主动性较差,导致学生的思维得不到锻炼,质疑能力、独立思考能力得不到提高的结果。因此,在中学物理教学过程中,培养学生的物理问题意识对教学实践有重要意义。中学学生学习物理课程应该从对复杂多变的物理世界提出问题开始,可以说没有问题,就不可能激发学生物理学习、思考到的兴趣。综上,中学物理教学应该是问题意识导向型的教学,照本宣科什么时候也不可能成为好的教学模式。
学生问题意识的形成和培养有助于提高中学生物理思维的能力。思维作为一种高级的认识活动是在对现实世界有感性认识基础上主动思考的结果,是对现实物理世界深入全面认识的必有之路。换句话说,物理世界的认识、物理问题节有效解决都必须通过人的思维活动来实现,这就是培养中学生问题意识的关键所在。研究表明,在人的内部条件中“问题情境”占有极其重要的地位,思维总是在一定的问题情境中产生的,思维过程就是不断发现问题和解决问题的过程。发现问题既是思维的起点,又是思维的动力。在物理教学中培养学生的问题意识,通过情境引发问题,明确思维的方向,不但能诱发学生的学习热情使其产生强烈的探究欲望,更有利于启发学生积极的思维活动,培养和提高学生的物理思维能力。
三、中学物理教学中问题意识的培养
我国传统的教学过分强调接受和掌握,忽视发现和探究的兴趣,从而在实践中导致了对学生认识过程的极端处理,使学生学习书本知识变成了纯粹的被动接受、记忆背诵的过程。创造意识是一种重创造的思维习惯,是创造活动的起点和前提。创造意识是创造活动的起点和前提。离开了创造意识,一切创造活动都将无从谈起,而创造意识实质上是一种问题意识,一种发现问题、分析问题、解决问题的思维习惯,是对问题的一种敏感态度。诚然,问题意识不可能脱离现实世界,问题意识应该是基于我们生活在其中的现实世界,任何脱离现实世界和问题的问题意识都是空想。显然,在物理教学中,及时把握时机创设问题情境,诱发学生对已有知识的不满和怀疑,把学生引入“愤”和“悱”的境界,引起他们探索和研究的好奇心,培养发现问题和解决问题的意识和能力是培养学生创新意识和提高创造能力的关键。
问题意识强调学社自主学习的重要性。自主学习是基于问题意识的学生自主进行学习的过程,是体悟学科知识与教学方法的一种学习方法。该方法以学生自学为主,教师指导为辅。学生学习的自主性主要体现在学生自觉的确定学习目标,自主选择学习内容,自我调控学习进程,自主评价学习结果等方面。学生在自主学习的过程中需要处理所遇到的各种各样的问题,学生是否能提出有水平、意义的问题,以及学生分析问题、解决问题能力的高低都会对学生自主学习的质量和自主学习的积极性有直接影响。教师应该引导学生善于发现问题,培养其分析、解决问题的能力和习惯,这对提高学生的自这种学习方式不仅不能促进学生的发展,反而成为妨碍学生发展的阻力,不利于学生终身学习习惯的养成。
在中学物理教学中可将学生问题意识的行为归纳为:兴趣强烈,乐于动手动脑;大胆质疑,勤学好问;打破思维定势,乐于探究新问题,有创新精神。物理科学的学科特点决定了在物理知识的产生和形成,教与学的过程中,始终贯穿着实验探究的思维习惯和周密的理性思考能力,体现着物理学家严谨求实、不懈探索、勇于怀疑、和大胆创新的科学态度和科学精神。因此,培养学生的物理问题意识,就是培养学生重视过程和方法意识,培养他们勇于探索、不懈努力、大胆怀疑,具有发散思维、创新精神的科学态度和能力,同时,培养学生的物理问题意识,也能使学生充分体验主动获取物理知识的过程和乐趣,例如观察、实验、信息采集、提出问题、解决问题、科学方法的灵活运用、评价及交流等。通过对物理概念和原理形成过程的体验,进一步提高学生对科学探究活动的参与意识及运用科学方法分析问题、解决问题的自觉性和能力。同时,还可以给学生提供一个更为广阔的思维空间和创新空间,提高多方面能力,使其逐步具有科学态度和科学精神。
学生是学习的主体,也是学习的内在因素。在物理学习中,学生要想具有较强的问题意识,需要有积极的学习态度,而积极的学习态度主要产生于对学习的需要和动机。在物理学习中应该为学生设立明确、适当的学习目标。明确且适当的学习目标,能够激励学生的学习动机,调动学生学习的积极性。学生在积极主动的学习过程中必然会提高发现问题的机率,也必然带动学生积极思考达到解决问题的目的。
奖励与惩罚是教师常用的强化方式。在奖励时,由于学生既有各种精神需要,是精神的人,同时也具有各种物质和活动的需要,是物质和活动的人。所以,教师应结合学生的具体情况,机智地考虑多种强化方法,如:口头表扬、物质奖励、允许学生参加喜欢的活动、以赏代罚矫正学生的不良行为等,才能更好地激发学生的学习动机。此外,在现实生活中,人的思维总是在一个假定的正确体系下进行的,这个体系就是人们已经掌握的知识、技能和经验,以及在学习知识、掌握技能并把其转化为能力的过程中形成的思维方式。再者,反思是学生以自己的学习活动为思考对象,来对自己所作出的行为、决策以及由此产生的结果进行审视和分析的过程,是一种通过提高学生自我觉察水平来促进能力发展的手段。数学家弗赖登塔尔指出:“反思是重要的思维活动,它是思维活动的核心和动力”。
四、结论
在有限的学校教学中,学生不可能学会和掌握所有的知识,教师也不应该报这样的心态区教学,且书本知识始终跟不上这个世界的变化。因此,通过有限的教学活动,培养学生发现问题、解决问题的无限兴趣是中学物理教学中培养问题意识的初衷。以便当学生深处陌生世界时不至于束手无策。中学物理教学实践表明,在物理教学中培养学生的问题意识会激发学生强烈的学习愿望,能积极主动地投入学习;问题意识还可以激发学生勇于探索创造和追求真理的科学精神那么,如何在物理教学中培养学生的问题意识呢?本文结合自己的教学实践,浅谈物理教学中培养学生问题意识的几点认识。论文认为,问题意识的培养是中学生物理教学中的重点之重点,而兴趣爱好的培养,亦即兴趣爱好导向型是培养问题意识的关键。
参考文献:
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科学方法是连接知识和能力的纽带。“掌握一种科学方法胜过解答十个问题。”对研究方法的学习和考查体现着一种新的教学理念,同学们只有真正掌握了研究方法,才能有效解决实际问题,真正提高自己的创新意识和能力。
《新课程标准》要求,在突出科学探究内容的同时,重视研究方法的指导,使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中,逐渐拓宽视野,初步领悟到科学研究方法的真谛。因此初中物理论文初中物理论文,考查研究物理问题的方法,成为当前和今后中考的热点。
初中物理常用的研究方法有:控制变量法、等效替代法、转换法、推理法、模型法、类比法等。
一、控制变量法
所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。控制变量法是中学物理中最常用的方法,也是中考出题最多的方法。
在初中物理课本中,应用这种方法的实验有:
理想斜面实验、探究力与运动的关系、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响压力的作用效果的因素、探究影响液体压强大小的因素、探究影响浮力大小的因素、蒸发的快慢与哪些因素有关、探究影响滑轮组的机械效率的因素、探究影响动能大小的因素、探究影响重力势能大小的因素、探究影响导体电阻大小的因素、验证欧姆定律、探究影响电流做功多少的因素、探究影响电流的热效应的因素、探究影响电磁铁磁性强弱的因素、比热容概念的引入等
二、等效替代法
在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难,这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测量的变量进行研究,这种研究方法就是等效法。
等效替代法是常用的科学思维方法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代,而保证结论不变。等效的方法是指面对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使它们的效果完全相同,从而将问题化难为易,求得解决。
初中物理课本中应用这种方法的有:
1、探究平面镜成像特点时用另一支蜡烛在玻璃板后面去等效像2、等效电路 3、串并联总电阻 4、多个分力与合力等效 5、物体的重心等论文参考文献格式。
三、转换法
对于不易研究或不好直接研究的物理问题,而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。
初中物理中应用了这种方法的有:
1.研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化);
2.在研究电热与电流、电阻的关系时,将电热的多少转换成温度计液柱上升的高度;
3.我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成砝码上升的高度;
4.在我们回答动能与什么因素有关时,我们将动能转化为小木块在平面上被推动的距离,距离越远则动能越大。
5.证明声音是由振动产生的,敲击音叉后放入水中,水花四溅。
注意:等效法与转换法很相似,它们的区别是“等效替代法” 中相互替代的两个量种类相同,大小相等 ,而“转换法”中的两个物理量有因果关系,并且性质往往发生了改变如
转换法: 电流大小用灯泡亮度体现; 磁场的强弱用小磁针偏转的幅度体现
等效替代法: 分力相叠加是合力 ;小石块体积用排开水的体积代替
四、理想模型法
实际现象和过程一般都十分复杂,涉及到众多因素,采用模型方法可起到简化和纯化的作用.忽略次要因素,从复杂事物中抽象出理想模型,合理近似的反应所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫理想模型法.
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1.光线(光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型)
2.磁感线
3.电路图是实物电路的模型
4.力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。
5.实验室常用手摇交流发电机及挂图来研究交流发电机的原理和工作过程
6.研究连通器原理时用到液片模型。
7.研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型。
五、科学推理法
推理法是根据已知物理现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见.推理法是在观察实验的基础上,忽略次要因素初中物理论文初中物理论文,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的推理得出物理规律.
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1、声音不能在真空中传播用推理法得出
2、研究物体运动状态与力的关系时,推理得出惯性定律。
六.类比法
类比法是指将两个相似的事物做对比,从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法.类比法在物理中有广泛的应用。所谓类比,实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理。它是根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。在物理教学中,类比方法可以帮助理解较复杂的实验和较难的物理知识。
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1、用水流类比电流 2、用水压类比电压 3、用水波类比声波 4、用太阳系的结构类比原子的结构。
二是“新”:第二课堂不受现行教材——主要是传播昔时信息的限制,能迅速将各种即时信息传播给学生。这些最新的科技信息可以通过现代化教学手段传递给学生。例如:日本的科技博览会中最现代化的机器人,在营养液中培植的西红柿等,使学生大开眼界;爱因斯坦的相对论、时空观,有意义的科幻片等。这样,有利于扩大学生的知识面,开拓视野,培养了学生的思维能力、想象能力,激发学生的求知欲望,增强学习的动力。同时,更重要的是对学生进行了生动的科技教育。
三是“全”:第二课堂的教学活动,带有很强的实践性、社会性和科技性,有利于学生德智体的全面发展,可以促使学生把动手与动脑、实践与探索、学习与创造、基础知识与科技信息密切结合起来,培养了学生各方面能力。例如:学生看到盲人在过马路时由于看不见红绿灯,易发生危险,因而制作了“盲人红绿灯”。因为盲人看不见灯,但能听到声音,所以用不同的声音代表不同颜色的灯,盲人可听声辨灯,以保证交通中的安全。使科技知识应用于社会实践中,培养了学生科技知识的应用能力。
从上述特点可以看出,第二课堂教育是服从于教育目标,不受教学大纲限制,但可配合教学大纲教学的相对独立的教学体系。用发展的观点看教育,它不再是可有可无的课外活动,而是进行科技教育、培养现代化科技人才的重要渠道。
在第二课堂的教学中,以往的教学原则,如:教师主导作用与学生主动精神相结合的原则、传播知识与培养能力相结合的原则,理论与实践相结合的原则、循序渐进的原则。因材施教的原则等等,在第二课堂中一般也是适用的。但由于第二课堂有着不同的特点、任务与要求,因此,在中学第二课堂的教学中还应遵守以下原则,才能更好地进行科技教育。
第一,画向多数原则
开辟第二课堂是培养科技人才的重要渠道。因此,首先要面向多数,根据自愿和每个学生的爱好,尽量多地把学生吸引到第二课堂中来。使绝大多数学生有机会参与科技研究和制作,充分发挥自己的特长,增强自信心,促进心智机能的发展。
第二,实践性原则
我国学生跟外国学生比,突出的缺点是动手能力差,知识面窄,科技信息知道的少,创造精神差。应多安排实践性活动,接触社会,接受科技信息、给学生创造动手的机会,丰富学生的感性知识。同时,通过开展小制作,小发明活动,培养学生的创造精神,例如:在物理第二课堂教学中,组织学生进行科技制作,学生做出了“光控报警器”,“光控路灯”等许多作品。提高了学生把科技知识应用于实践的能力。
第三,相互促进原则
这是指第二课跟第一课堂的辩证关系。从系统论看,学校是一个整体,两者的教育目的相同,培养目标是一个;从贯彻党的教育方针看,德智体美技几个方面的教育是密不可分的。两个课堂并行发展,互相促进是教学组织形式的比较合理的结构。第二课堂活动要注意内容的教育性、针对性和可接受性。某些科技成果和最新信息,可围绕第一课堂的教学内容适当地扩充。例如:在讲万有引力定律和宇宙速度时,可提到卫星发射和接收,但无法做细致讲解,在第二课堂中通过录像,资料讲解等具体学习,可以达到进行科技教育的目的。也满足了学生的求知欲望。
第四,因校制宜原则
应根据自己学校的特点,自己的优势及有利条件,从实际出发开展科技活动。
物理学是研究自然界各种物理现象的规律和物质结构的一门科学,随着社会的发展,在与生物学、化学、天文学等学科的相互渗透中,物理学不仅本身得到了迅速发展,同时也推动了其他学科和技术的发展,顺应时展的潮流,物理教学应着眼于造就一大批开拓型、创造型人才,以适应社会主义现代化建设和未来科学发展的需要,而培养学生的创造性思维,就显得尤为重要。
培养学生的创造性思维,应着眼于以下几个方面:
一、夯实基础,为创造性思维的培养作好准备
现代教育要求:不仅要给学生知识,还要使学生具备对知识的相当程度的理解能力、消化能力、创造性应用能力,而这都要建立在扎实的基础上,为此,要注意做好:
1、注意培养学生读、思能力
所谓读,就是要培养学生阅读课本,钻研教材,分析教材的能力,要求学生通过阅读,能主动找出其中的重点和难点,并在教师的指导下,解决难点,掌握重点。
所谓思,就是培养想象力、逻辑思维能力,爱因斯坦说过:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。”
2、注意培养学生的观察能力、动手能力
物理学是研究自然界中各种规律、现象的一门科学,观察能力是学好物理的基本前提,要会观察周围的各种现象,发现其内在的问题,为此,可加强实验教学,为学生提供特定的物理情景,使学生有观察的直观形象的对象,可看到研究对象从出现、发展到消失变化的全过程,并在这一过程中使学生的观察能力得到提高。
动手能力是学生思维发展的另一重要因素,只有强化这种能力,才能为后边的实验教学的开展,各种自然现象的再现,综合素质的发展打下了基础,才能为后边创造性思维的培养做好准备。
二、教学中创造思维的培养
在物理教学改革中,要真正实现发展智力,培养能力的目标,创造性思维能力的培养是至关重要的。
1、注意采用创造型的教学措施
教学中,要注意采用灵活、科学的管理措施,训练学生独立分析问题、解决问题的能力;要加强实践性的作业,改进和提高教学实验水平,并采取各种可能的方法,把学生的知识运用到社会生活中去,要注意扩大学生的知识面,使学生博才多艺,满足时代进步的需要,教学中,要将教育的重点放在努力寻求获得知识的方法上,使学生具有获得点石成金本领的愿望和思维。
2、注意采用创造型的教学方法
⑴改革传统的教学思想,重点放在指导学生自学的方法上;
⑵要引导学生把掌握知识与培养能力结合起来,学会知识能力的迁移,做到举一反三,如“密度”、“比热”、“电阻”三个概念的理解,如果突破“密度”概念的理解,建立起正确的牢固的观点,对后面两个概念只要通过类比,学生就很容易掌握,当学生学会了这种知识、方法的迁移后,对物理知识的理解和应用就能达到举一反三的地步,真正做到学以致用。
⑶要引导学生用不同知识进行讨论,分析同一问题,加强知识间的联系,不但能加深学生对所研究问题的理解,又能使知识纵横联系,形成一个整体,还能加强学生思维的灵活性,利于创造思维的培养,如:滑轮一节的教学,可用杠杆平衡原理来分析、讲解,也可以用力的平衡知识来分析、讲解;还可以用功的原理来分析、讲解;再如测物体密度,可以用密度计直接测定,也可以根据其定义测定,还可以利用浮力知识、压强等知识来测定,这种多角度思考问题的方法,有利于创造思维的培养,如在加以良好的引导,将更有利于开拓学生的创造思维,如用力的平衡、杠杆平衡原理、功的原理来分析定滑轮最简单,而用力的平衡来分析滑轮组最容易理解,在用不同方法测定密度时,我们也要引导学生比较哪种方法最简单,哪种方法误差最小,这种形式的教学,能加强学生对知识的理解,加强记忆,更有利于学生创造思维的培养。
⑷重视物理实验教学中创造思维的培养
在实验教学中,从实验意识的产生到实验方案的设计,从实验结果的分析到实验报告的完成,每一步都有思维活动,每一步都有思维结果,所以,物理实验有利于把学生带入发现问题的情境,使学生在分析实验问题之中和在解决实验问题之中锻炼思维能力。为此,要注意做好以下几个方面:
①启发学生实验思维的积极性
兴趣是思维活动的触发剂,当学生对某个问题发生兴趣时,思维就会活跃起来,但是,如果单纯由“实验”的表面的“魅力”所引起的,只能是直接的兴趣,如果没有更深层次内涵的吸引,维持不了多久,要想保持学生持久的兴趣,保持兴趣的活跃性,保持兴趣的生命力、创造力,就要善于应用种种诱因,比如在压强知识的学习中,首先从生产和生活实际引出实验课题,引起学生的直接兴趣,并明确实验的目的、实验的意义,再不断提出有趣而又有思考性的问题,如:Ⅰ、在气功表演“睡钉床”的节目中,钉床上的钉子如果只有一根,情况会怎样?Ⅱ、生活中如果大气压强消失了,我们及我们自己的生活将会发生哪些变化?通过这些问题的提出,来促进学生的观察、思考,而思维总是在观察和解决问题的过程中进行的。实践证明,有意识地创设发现问题的情境,是引导学生积极思维的好方法,我们要善于利用实验中的问题,以及在辅导实验的教学中巧妙地引导和调动学生思维的积极性、创造力,让学生在良好的兴趣引导下,完成创造思维的培养。
②要重视培养学生思维的逻辑性
要对学生进行创造思维的培养,就要特别重视对其思维逻辑性的培养,使学生的思维走入正确的轨道,才能使思维具有生命力和创造力。
思维的逻辑性主要指能正确运用概念、判断、推理的形式进行思维和表达思维的结果。在实验的过程中,学生通过观察获得大量具体的、形象直观的感性材料,对这些材料经过思维、抽象和概括中各种现象的属性、联系,再以不同的形式表达出来,从而构成了一个完整地知识体系,物理学的基本概念和概念体系是物理科学知识的基础,所以我们必须重视基本概念的教学。但是,在教学中,应该让学生自己通过“劳动”来取得这些概念,通过实验、观察、思考形式这些概念,并能够用科学的语言把它们表达出来,在教学中的这种坚持让学生给概念下定义,让学生推导实验的结论,实际上就是训练了学生的思维的逻辑能力,而只有在此基础上,才能让学生获得思维的健康发展,才能让思维有生命力,从而为以后的创造思维的发展做好准备。
3、倡导创造型的学习方法
经过上述创造型的教学方法,有利于学生养成认真学习,善于思考,勤于动笔的良好习惯,但在学生学习方法上,还要注意做到以下几点:根据不同情况,要求学生在较少的时间里,阅读较多的东西,收到较好的效果;要引导学生善于观察,善于分析,理论联系实际,做到学以致用,要善于用已知求未知,同中求异,稳步中求提高,成为学习的主人;要注意用不同方法探索解题思路,增强思维的灵活性和思维过程的灵活性;要通过灵活多变的练习,消除思维定势的影响,不满足于一个思路,一种解题方法,提倡一题多解和一题多做,鼓励学生从多方面,多角度去思考问题,开拓思路,掌握正确的思维方法,提高思维的逻辑性和敏捷度;要在学生中提倡多思善疑,于无疑处见有疑,对典型问题的解决或思路提出尽可能多,尽可能新,尽可能是前所未有和独创的想法、解决;不满足于只会解一道题,而要通过解一道题的训练,掌握解一类题的方法,总结出一类题的规律,在把这些规律运用到实践中去,达到触类旁通的境地;通过这些行之有效的方法的训练,将有助于学生创造思维的培养,有助于能力的提高。
三、搞好求实创新的思维训练,培养了学生的创造思维
高素质教育的核心是着力培养和开发学生的创造力,创造力主要是指能产生新设想的创造性思维能力和产生新成果的创造技能,而创造思维又是创造能力的核心,所以要培养学生的创造思维,就成为素质教育中的重点之一,这就要求我们创设一个能够刺激学生创造思维的环境,逐渐养成他们多方向、多角度认识问题,解决问题的习惯,可以通过班级建设、课堂教学,课外活动,家庭教育等多种形式,搞好学生的心理品质和思维的训练,尽可能使每一个学生的心理和思维都按照分析、综合、比较、概括等一般规律进行,并在分析问题、解决问题和创造信息上表现出思维的广阔性、逻辑性、独创性、灵活性和敏捷性,还要求教师能根据学生的心理特征,辅以自学辅导,组织交流讨论,设计探索性实验,智力竞赛,物理板报,小论文答辩等训练思维的多种方法,以培养学生的创造思维能力。
同时,还要重点培养学生的创新意识,如在课堂上我经常组织学生讨论、争论、辩论,从不轻易给予现成的结论,并鼓励学生大胆质疑,主动探索,并强调讨论不准重复自己,不准重复他人,不准重复书本,还引导学生要善于发现共同的规律,加倍注意违反常规的新异现象,大胆选择角度提出新思路,促进其创造思维的发展。
另外,还要注意加强学生课外活动的开展,为学生创造思维的培养注入无尽的活力,在课外活动中,可以让学生按照自己的兴趣、爱好和特长组织在一起,使他们的思维、能力在活动中得到最充分的发展,同时,课外活动还为教师的因材施教提供了极大的方便,加速了学生特长的发展,获得在课堂教学中难以得到的成长空间,克服了把学生拴在死啃书本的怪圈里,扼杀学生的自主性和创造性的现象,给学生创造力的发展,创造思维的培养提供最具活性的平台,教师在活动中要善于启发、诱导、提出问题来引起学生的思考兴趣,巧妙地给学生活动指点迷津,并在关键时刻给予正确的指引,使学生在自然、自愿、轻松、愉快的环境中不知不觉地发展自己的创造力,培养自己的创造思维。
总之,在物理教学中,如果我们能真正做到使学生打好基础,沟通知识间的联系,学会知识能力的迁移,就能使学生在学习过程中发挥自己的聪明才智和创造能力,不仅将知识学牢学活,而且能将其转化为自身能力,并能多方面培养学生自身实际能力,真正做
到在学生的创造性学习中,培养学生的创造思维。
教师的课堂教学各环节要根据学情安排适当,特别要把握好教学节奏的快慢、教学内容的详略、教学的信度与效度、教师的亲和度、对学生提问的度,以达到课堂教学的和谐统一。
2.教师介入要适度
新课标强调让学生自己通过的体验、感知、实践、参与和交流,来理解和形成知识。学生的问题、困惑、见解、感受等都是教学的生长点,是学生自己探究的切入点,在学生交流并探究结果的过程中,教师应该做的就是倾听和引导,通过认真倾听和引导,来辨别不同学生的悟性和理解力,发现他们的偏差、疑惑。通过引导,让学生利用观察、发现和归纳等学习方式,形成有效的学习策略。对于教师的引导,要做到适时、谨慎、有效。整个指导过程要控制讲话的时间,把更多的时间留给学生,并且要掌握好介入指导的时间,介入过早,会阻碍学生自主发现,同时也会剥夺学生尝试错误和从教训中学习的机会。学生自主学习的程度如何,教师把握介入度的合宜性怎样,是教师实现有效课堂的关键。
3.把握好教学内容的深度和广度
教材是依据课程标准系统地阐述学科内容的课程资源,是教学内容的具体化,也是教与学的依据。因此,要把握好教学中的度,就必须对教材进行深入的研究。但在实践中,对教学内容深度广度的把握上却存在着两种比较激化的倾向:
①深度上,对认知教学目标的学习水平把握不准确,对学生的实际水平估计过高,只着眼于成绩好的学生,忽视中下水平的学生,在教学中往往把简单应用的知识点提高到综合应用,严重造成班上学生成绩的两极分化。
②广度上,有的教师把知识范围任意扩大了。在目前使用的初中物理教材与过去相比,许多内容已经删除掉了,有的老师还在给学生补充。
二、合理安排教学中的“量”
1.课堂教学的容量要适中
合适的课堂教学容量是有效教学的保证,课堂教学容量过小,学生就有了玩小动作、开小差的机会,尤其是优生吃不饱,能力得不到提升;课堂内容过多,学生对知识根本来不及梳理、巩固,也难以掌握本节课的知识,吃的都是:“半生不熟的夹生饭”,长此下去,必然会加大差生面。所以课堂教学容量应该具有辩证性、合理性,要科学安排,合理调整,切忌贪多求快,欲速不达。课堂教学容量安排应考虑学生的年龄、心里特点和新课程标准的要求,应充分注意以下几点:一是整体把握新课标的知识点具体分布。心中有了数,教学起来就会得心应手,随心所欲;二是弄清每课、每单元的重点、难点。有了明确的教学目标,主攻就有了明确的方向,就可以做到事半功倍;三是明了各相关单元,各课时知识的衔接与过度,避免重复,以在有限的时间里获得尽可能多的效益;四是要符合学情。一般而言,以大多数学生的水平为基准,偏高偏低的学生又能兼顾,这样,整堂课就能调动所有学生的积极性了,也就有利于全体学生发展目标的实现。
教师在平常的教学和研究中,首先要了解是什么物理问题,弄清问题中所涉及的哪些物理量?哪些具体概念?在什么状态,哪几个过程等因素?用什么方法能将问题通过何种规律联系起来?从而找到解决问题的方法。物理教学和研究的方法很多,有观察法、实验法、类比法、分析法、图像法、比较法、综合法、变量控制法、图表法、归纳法等等很多种方法。中学教学中比较常用的物理方法有如下几种:
1实验法
实验法就是利用有关的器材或设备,通过仔细的观察,收集相关的数据,对数据进行科学的处理,得出正确的结论或答案。我们科学研究,特别是物理研究的一种最基本的方法。很多伟大的发明和发现都是在实验中发现的。例如,影响感应电动势大小的因素,就是通过实验去探究。我们用条形磁铁、螺线管、电流表、导线等器材。实验时我们将两导线和螺线管两接线柱相连接,另一端与电流表接线柱连接。实验中先固定其中一个变量,观察另外一个变量,看看感应电动势的大小如何变化。
①先用1根条形磁铁快速插入或拔出螺线管,电流表指针偏转,但角度较小;再用2根条形磁铁快速插入或拔出螺线管,电流表也偏转,此时的角度比1根时大得多。为什么会这样?这是因为当线圈的匝数一定时,两次都快速插入或拔出,可以认为两次的时间都相等;而第二次用两根磁铁,则可以认为磁感应强度B增加了,φ=BS,磁通量φ增加了,这说明了感应电动势的大小与磁通量有直接的关系。
②我们始终用1根条形磁铁。实验时,我们先将条形磁铁缓慢插入螺线管中,看到电流表指针偏转,角度较小;再用相同的条形磁铁快速插入螺线管中,我们发现此时电流表指针的偏转角度比慢速插入时更大。当其它条件都相同时,快插入时间短,慢插入时间长。这就说明了时间T也是直接影响了感应电动势大小的因素。
因此,通过这个实验我们很容易地归纳总结得出结论:电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。
2分析法
分析法就是研究者用眼睛仔细观察物体的运动情况、状态和过程等表面现象,通过运用大脑的抽象思维能力、逻辑推理能力等,深入揭示物体间,各部分之间内在的、本质的必然的联系,即规律性。并通过定律、定理等,找到解决问题的一种方法。物理学上的分析包括物理量的分析、物理对象的分析和物理过程的分析。
物理对象的分析出现在以下情况:若研究对象是由几个相互联系的物体组成,则可以将其中的一个或几个物体划分出来,单独研究。例如,静力学中研究一个物体的受力情况时,先将物体假想与周围物体隔离开来,按重力、弹力、摩擦力、电场力、分子力或磁场力的顺序分析受力;在动力学问题中,先分析受力后,列出ΣF=ma再求出a或其中某个力;在较为复杂的运动中使用动能定理或动量定理时,先将物体隔离,分析出每个力的做功或冲量。
二、物理教学结构的优化
物理教学,是指以实现物理教学目标为宗旨的一切有组织、有计划、有目的的活动,特别是指以课堂组织形式为主的物理教学.这样的物理教学有几个组成部分呢?一般认为有三个组成部分,即一是物理知识教学,它包括对物理现象的认识、物理概念的形成和物理规律的掌握;二是物理习题教学,这是加深理解、巩固物理知识,运用物理知识分析、解决实际问题的实践活动,同时能够训练、发展思维能力.三是物理实验教学,探索、验证规律,能激发学生学习兴趣,增强对物理概念的感性认识,同时训练学生的实验方法和实验能力,培养学生的科学精神和态度.除了上述三方面外,还应有物理方法教学.也就是说,完整的物理教学体系,应由四个部分组成.在完整的物理教学结构中,物理知识教学和物理方法教学为主体地位,而物理习题教学和物理实验教学是物理知识教学和物理方法教学的延续、补充和扩展,在物理教学系统中起辅助作用.物理教学的实施过程,就是物理教学目标实现的过程,而实现物理教学目标有四条途径.它们相互作用,促进物理教学系统正常运行.物理实验教学,奠定了物理研究的基础,具有培养动手能力、观察能力、抽象概括能力、想象能力,养成科学态度等功能;物理习题教学,起总结、深化、巩固和发展物理知识和物理方法的作用,能训练学生分析、解决问题的能力,培养学生逻辑判断、推理和论证的能力.物理实验和习题教学,都有力地促进了物理教学活动的开展.每个具体的物理教学活动,都是完善物理知识和能力结构的环节,而知识和能力结构水平的提高,又会为新的物理教学开辟道路.重视物理方法教学,不仅是物理教学系统科学化、完整性的要求,也是科学教育发展的需要.科学技术发展的新特点反映在现代教育上,要求知识体系的教学与方法体系的教学必须是并列的,只有这样才能沟通各学科,培养出全面的、具有创造性的人才.在物理知识积累、发展和完善地过程中,也形成了一系列的方法.但是,在物理教学实践中,往往不能给物理方法以应有的地位,只是结合知识教学、习题教学、实验教学介绍一些不成系统的物理方法.究其原因,一是在物理教学中,对理论的研究极为重视,对物理方法教学的重要性认识不足;二是隐含在教材中的物理方法,未加以挖掘、整理,并使其系统化.通过多年的物理教学实践,我们逐渐认识到物理方法教学的重要性,并在教学过程中进行物理知识教与物理方法教学并重与结合的尝试,收到了较好的效果.这样做不仅有助于学好物理知识,也为以后继续学习打下了坚实的基础,也培养了学生学习物理的兴趣.对掌握科学方法论,形成科学世界观有着不可低估的作用.
二、电磁案例教学课前设计
(一)课前分析
在高中物理教程中,“磁现象和磁场”是学习磁场知识的第一节课,也是磁场章节的预备阶段,可以说是对以后学习磁场章节起着一个铺垫作用,只有对磁现象有个正确、清晰的认识,才能学好本章知识。应新课标的要求,本节内容侧重于引导学生发现生活当中的磁现,培养学生发现问题,提出问题的能力。因此,本节内容首先要让学生发现生活中的磁现象,了解磁现象发生的现象与原因,并通过对讲述电流效应现象以及磁场对通电导线的作用来帮助学生树立起事物之间存在联系的观点。
(二)教学目标
1、知识与技能
本次的案例教学,一是要让学生发现和总结生活中的磁现象,了解现实生活中磁现象的应用,从而以培养学生的归纳能力;二是通过实验,让学生了解磁与磁、电之间的相互作用,掌握电磁效应的现象,以培养学生观察实验的能力以及分析问题的能力;三是通过借助多媒体手段,让学生能够更加直观的了解到南北磁极以及涨潮退潮的自然现象。
2、过程与方法
本次案例教学的过程和方法比较简单,首先是要求学生在课前做好本次课堂的准备工作,通过网络等工具收集有关的磁现象及其应用;其次是案例教学中所用的方法,采用了实验加说明的方式,强调学生主动的参与到案例教学中;最后就是对所学知识的分析和总结,并采用师生之间的双向交流来认识物理规律之间的普遍联系。
3、情感态度价值观
培养学生正确的人生观、价值观也是新课标对高中物理教学的要求,而本次的案例教学,则希望通过对学生讲述奥斯特发现电磁效应的过程,使学生明白一个科学的发现需要坚持,需要保持乐观的生活态度;其次是在教学过程中,不断培养学生热爱科学的精神,并通过对磁场知识的学习,介绍我国古代对磁的应用而加强学生的爱国精神。
三、电磁案例教学过程设计
(一)电磁案例教学设计思想
本次案例教学的设计思想,主要是遵循以下几点考虑:一是因本节内容是磁场章节的第一课,目的是要学生对磁场知识有一个清晰的认识,所以采取了以提问方式作为思维的切入点,以实验为手段,以多媒体为辅助工具进行教学;二是因为本节的主要内容是电流磁效应,所以在整个设计当中是以学生自主探索、研究为思想,并通过奥斯特对磁场的研究过程为导线,过渡到磁场对电流的作用;三是结合现实中的磁场现象,如天体磁场,利用多媒体将图片、影视等资料传递给学生,同时增加对我国古代磁的利用的了解,提高本节内容学习的趣味性以及教学效果。
(二)电磁教学过程设计
1、课前调查
课前调查主要是以提问的方式,在课前给学生提出问题,即:你对现实生活当中的磁现象和磁应用了解多少?并要求学生通过诸如网络等方式进行了解。
2、课堂导入
本节课时的课堂导入采用实验的方式,在课前分别实施“磁铁吸铁”实验和演示“磁悬浮”小实验(图1),并提出问题:以上两个小实验的现象是符合发生的,其奥秘在那里。从而以激发学生的求知欲和兴趣。
3、探究实验
通过小实验顺利将学生引入课程,此时开始课程。
主要分三步走:一是让学生在课前进行准备,并要求学生讨论生活中的磁现象,在进行了一定的讨论之后,教师再借助多媒体播放影片、图片进行补充说明,如我国司南的照片(图2)、上海磁悬浮列车的影片(图3)以及飞鸽靠地磁来识别路线的资料,然后从学生熟悉的磁铁入手,引出磁的概念,即磁铁能够吸引铁质的物质,之后在引出铁的概念之后,说明磁铁吸引铁质物质是因为具有磁性。
二、浮力的大小与“阿基米德原理”
其实物理知识本身就是具有关联性的,教师应合理运用科学教学方法来进行课堂教学。在学生对浮力的产生与计算公式产生兴趣之后,他们自然而然就会产生出探究心理,而教师正可以利用这种心理进行下一阶段的教学,浮力的大小这一章节,由于涉及的细节多,有条件时,教师可以利用实验探究教学模式,来对学生进行教学。在这个章节的教学中,可以利用烧杯、铅块、石头、木头、弹簧秤等来做实验。在讲述阿基米德原理时,在装满水的烧杯中投入物体,投入物体后烧杯中的水会溢出。学生观察到物体完全没入装满水的烧杯,烧杯里的水会溢出一部分的现象时,告诉学生阿基米德原理的数学的表达式为F浮=G排,并引用生活中的常见例子,比如,一个30克的小石头全部浸没在酒里可以排开30克的酒,浸没在水里则排开30克水。来加深学生的理解。此时学生会产生疑问,如果物体只有一半浸入水里怎么算浮力?教师可以引导学生将溢出的水收集起来,并通过弹簧秤称量得出数据,学生最后会发现,物体浮力的大小与ρ液、V排有关,并且成正比。此时教师可以继续对他们进行引导,并推演出F浮=G排=m排g=ρ液V排g。并要求学生对该堂课进行总结。学生的探究心理获得了满足,他们会很愿意和教师分享自己的成果。并告诉教师,浮力与液体密度、物体排开的液体体积有关。运用探究式教学模式,学生在学习物理时更容易受到启发,通过自己的探索获得知识。他们在往后的学习中也会对物理产生更浓厚的兴趣,对培养他们的自主性有很大好处。
在教学过程中,作为起主导作用的教师,首先必须认真阅读教材,挖掘教材中蕴涵的各个知识点(隐含的文字、数据、图表等),然后通过课堂教学这种形式,去组织、诱导学生进行一定的思考,培养学生观察问题,发现问题的能力。在人民教育出版社出版的高中《物理》教材中牵及到了避雷针,它是一个金属的尖端导体,安在建筑物的顶端,用粗导线与埋在地下的金属板连接,保持与大地有良好的接触,那么这种接触有什么作用呢?除尘器的金属A以及平行板电容器的一个极板和静电都接了地,为什么呢?笔者认为:对学生讲讲有关接地的知识,既可拓宽学生知识面,又可对学生起到安全教育的作用。
1被接地物体与地球具有相等电势的作用
1.1防止由于高压静电而造成触电危险
对于《物理》教材中图13-56,静电除尘器的除尘机理是利用高电压产生的强电场强度使气体电离,产生电晕放电,进而使粉尘荷电,并在电场力的作用下,使气体中的悬浮粒子分离。可想而知,静电除尘器在高电压下工作的,其外壳产生很高的静电电压,如果人一不小心碰到外面的金属管,就会有电流流过人体引起触电。金属管A接地说明了其与地球具有相同的电势,当人不小心摸A管时不会触电,因为这时的金属管、人和地球均为同一等势体,不会有电流流过人体。
《物理》教材中研究平行板电容器的电容跟哪些因素有关。电容器左极板接地,静电计外壳接地,则两者电势便都与地球电势相等,静电计所测电压便是电容器的电压了。其次接地也有防止触电作用,因为在这一实验中,起电机的电压很高;静电计、电容极板接地,消除了人体对电容器极板的电容作用。
人体是最普遍存在的静电危害源,要让学生充分认识到:
在做静电实验时,要做到充分的防护措施,除小心操作外,
建议穿防静电鞋并使用防静电地面(防静电地垫、地毯等)和防静电袜、防静电鞋垫等,这样就会使静电从人体导向大地,从而消除人体静电。
1.2保护工作者能安全地操作电器
电压互感器的原理是用来把高电压变成低电压,并且测量高电压;电流互感器的原理是把大电流变成小电流,并且测量大电流。但为了工作安全,它们的铁壳和副线圈都应该接地。
电器外壳接地是将系统中平时不带电的金属部分(机柜外壳,操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接,以保护设备和人身安全。因为工作系统的供电是强电供电(380、220或11OV),通常情况下机壳等是不带电的,当故障发生(如主机电源故障或其它故障)造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时,这些金属部件或外壳就形成了带电体,如果没有很好的接地,那么这带电体和地之间就有很高的电位差,如果人不小心触到这些带电体,那么就会通过人身形成通路,产生危险。因此,必须将金属外壳和地之间加以很好地连接,使机壳和地等电位。另外,电器外壳接地还可以防止静电的积聚。
此外还可以诱导学生列举一些日常生活中的类似这种作用的实例,学生一定会联想到洗衣机、电冰箱等家用电器的机壳后面有一根接地线,也是为了使其与地球等势,防止触电。
2避雷针的原理与作用
有关雷电产生的原因众说纷纭。最常见的一种说法是:地面湿气受热上升,或者空气中不同冷、热气团相遇,凝成水滴或冰晶,形成积云,在运动中使电荷发生分离。当电荷积聚到足够数量时,就会产生不同电荷的云层。由于静电感应而产生不同电荷的云层接近地面时,或由于静电感应,地面上的物体会出现不同的电荷,并且密集在突出的物体上,如大树、烟囱、铁搭、高层建筑物等。当电荷积累到一定程度时,带电云层和这些突出的物体之间会发生强烈的放电,这就是雷电现象。雷电流过地面的物体时,其具有极大的破坏性,电压可达数百万至千万伏,电流达几十万安,可以造成人畜伤亡,建筑物炸毁或燃烧、线路停电及电气设备损坏等严重事故。
因为高中物理知识面比较广,涉及的理论比较多,所以学生一般都有畏难情绪,这大大影响了学生学习高中物理的效果。作为高中物理教师,要从根本上解决问题,就要通过信息技术较强的直观性来丰富知识的表现方式,激发学生的兴趣,从而让学生畅游在高中物理的海洋中。例如,在学习平抛运动时,教师可以事先制作这样的fLas:一只青蛙蹲在荷叶上,发现同一高度的另一片荷叶上落着一只水蜘蛛,青蛙张开嘴巴,用长长的舌头去抓水蜘蛛,水蜘蛛在青蛙伸出舌头的瞬间从荷叶上落向水面,这一过程可以被视作自由落体运动,但是水蜘蛛还是没有逃脱青蛙的捕捉。生动有趣的动画吸引了学生的注意力,教师可以顺势提出问题,青蛙为什么还是捕捉到了水蜘蛛?激发学生的兴趣,让他们去发现动画里隐藏的物理知识,即平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。通过利用fLas,先让学生进入丰富多彩的动画情境,教师再结合动画内容引入相应的物理知识,可以起到事半功倍的效果。
2利用现代信息技术优化实验教学,提升理解能力
物理是一门实验性很强的学科。学生通过动手操作各种实验仪器,去验证物理中各种经典的理论或者是自己感兴趣的问题,既锻炼了学生细致的观察能力,又提高了学生分析并解决问题的能力。但是,这种形式受实验时间和实验地点的影响,学生只能在规定的地点和有限的时间内进行实验操作,教学效果不能得到保障。此时,我们可以借助信息技术,比如fLash或者虚拟实验室等软件,制作出各种物理实验,让学生通过网络就可以进行实验,完全由学生自己控制实验的进度和次数,保证了学生对知识的掌握。例如,在进行让“探究平抛运动的规律”的实验教学时,为开阔学生的思路,达到预定的实验目的,笔者收集了大量的实验视频,并让学生进行分组实验,便于学生可以运用不同的实验方法进行实验,并把每组学生动手探究的实验环节拍摄下来,挂到学习网页上,让学生相互点击观看。这种搭建平台的方式让学生体验到了成为焦点的乐趣,进而达到督促实验的目的。在接下来的环节,笔者让学生自己总结实验规律,先点击规律按钮,里面有一个演示动画,是一个做平抛运动的小球。利用运动的合成与分解的知识,分别计算出物体在任意时刻的瞬时速度大小和方向及位移的大小和方向。然后再要求学生把推导过程写在纸上。通过将课堂笔记、公式推导落实在笔头上,可以大大提高学生在课堂教学、实验教学过程中获得的知识容量。同时,通过摄像机与投影仪的切换,把部分学生的推导过程呈现在大屏幕上,全班一起分析出现的问题。这样的方式可有有效减轻学生到黑板前做题的压力,也能为教学的课堂教学节省时间,可以展示更多学生的思路。
3充分挖掘网络资源,丰富学生的学习方式