1.物理教学模式及其改革
教学模式是教学思想的反映。不同的模式会培养出不同规格、质量的 人才。如何根据当前社会发展的需要建构与之相适应的教学模式,应是教 学研究的一个重要课题。本文在分析评价传统、现代教学模式的基础上, 结合国内教改实践,探讨中学物理教学模式的新思路。
【传统教学模式评析】
随着社会的发展,人们对教育、教学的研究也日益深入。直到 17 世纪 捷克教育家夸美纽斯在他所著的《大教学论》中,首次系统地阐述了教育、 教学原理,使教学论成为一门比较系统的科学。但真正完整地建立教学模 式,则是从 19 世纪赫尔巴特开始的。赫尔巴特的教育思想在西方教育史上 被称为传统教育。他将心理学运用于研究教育、教学问题,主张教师要按 照学生的心理活动规律安排教学。他认为,观念是人的全部心理活动的基 础,强调教学过程的统觉作用,并由他的关于人的本性是中性而被动的观 点,认为教学过程中,学生是以一种被动的姿态接受教师由外部提供的知 识信息,从而形成他的心理。据此,赫尔巴特提出了传递—接受型的教学 模式。其程序为教学过程四阶段:明了——联想——系统——方法。与这 四阶段相应的心理活动为注意、期待、探究、行动。赫尔巴特首次将心理 学原理应用于教学过程,无疑,这是对教学论研究的巨大促进。此后,赫 尔巴特的弟子赖因根据当时传授知识的需要,又将“四阶段”教学模式扩 展为五步骤:预备——提示——联系——总结——应用。19 世纪末 20 世 纪初赫尔巴特的教学思想盛行欧美并传入中国。
前苏联教育家凯洛夫继承发展了赫尔巴特的教育思想,强调教学过程 中教师的主导作用,在“四阶段”教学理论的基础上进一步提出了“五环 节”的课堂教学结构,即组织教学——引入新课——讲授新课——复习巩 固——布置作业。凯洛夫的教育思想对我国中、小学教学影响很大。建国 初期我国各科教学都严格地执行五环节结构模式并一直沿用至今。我国的 传统教学一方面来自孔子的教学思想,另一方面也包括赫尔巴特和凯洛夫 的教育思想。
传统教学模式影响深远。对其进行正确分析评价是搞好当前教学改革 的前提。应该看到,传统的传递—接受型教学模式以及与其相应的五环节 课堂教学结构能充分发挥教师的主导作用,有利于高效率、大容量地传授 系统的文化科学知识。教师的透彻讲解可以使学生迅速扫清认知上的障 碍,大量的练习巩固能使学生形成技能、技巧。五环节的安排既有利于知 识的掌握,也符合认识规律,在社会科学技术发展相对稳定时期,能迅速 培养出大批知识型、继承型人才,其历史功绩不容置疑。
然而,在当前社会急剧变革的情况下,这种单一、呆板的模式已与时 代的发展对人才培养的要求相悖。对于物理教学来说,其弊端主要表现为: 第一,传统教学模式主要强调教师的讲授,在一定程度上忽视了学生 的积极参与,把学生的头脑当成被动地接受知识的容器,严重地束缚了学
生的个性和创造能力的发展。 第二,学生在学习物理知识之前,对丰富多采的物理世界因每个人的
生活经验不同而认识各异,且学习物理的心理状态也千差万别。传统的教 学模式接等量同速度进行教学,不利于因材施教,难以实现教学过程最优 化。
第三,传递—接受型的教学模式,缺乏对教学信息的适时检测和反馈, 不能实现对教学过程的及时调节和最佳控制。
第四,在传统教学模式中,教师的讲授只着重在物理知识的结论及其 应用上。大量的作业、练习目的也都是为了应试。对于物理知识的来龙去 脉、获得过程重视不够,对学习方法也缺乏指导。其结果,培养的人才思 路不活,迁移能力差,不能适应未来社会发展变化的需要。
由上述可见,在批判继承的基础上,改革传统教学模式,立足于创新, 根据时代的需求培养具有开拓精神、创造精神的人才已是当务之急。
【现代教学模式的发展】
对传统教学模式的改革,是由 20 世纪初美国实用主义教育家杜威首先 开始的。当时由于资本主义社会的发展,使社会科学技术、文化、生活发 生了深刻变革。杜威认为教育应适应社会变化的需要。提出“进步教育” 思想,对赫尔巴特的传统教育思想进行了挑战。他反对教学恪守死板的程 序,主张教学应从以教师、教材为中心转移到“以儿童为中心”,提出“从 做中学”的基本原则,重视教育与社会、教育与生活的联系和学生能力的 培养。在这些思想基础上,提出了“五段式”教学模式,即暗示——问题
——假设——推理——验证。杜威的教学模式弥补了赫尔巴特教学模式的 不足,重视学生智能的培养,但忽视系统知识的教学,降低教师的作用, 曾一度严重地影响了教学质量,从而被否定。
本世纪五十年代以来,由于科学技术的迅猛发展,特别是“三论”、 人工智能、电子计算机的产生,对教学实践和教学研究影响深刻,教学改 革方兴未艾,各种各样的教学模式相继出现。例如,斯金纳依据操作性条 件反射学习原理,提出了程序教学模式;罗杰斯等人依据个别化教学理论 和人本主义教学思想,倡导非指导性教学模式;根据社会互动理论,马歇 尔和考科斯提出社会探索模式;由学习者在学习中发生的心理过程出发, 加涅提出了八级阶梯式教学模式;根据信息加工理论,皮亚杰和西格尔提 出了认知发展教学模式、布鲁纳的概念获得教学模式、奥苏贝尔的先行组
织者教学模式相继出现;在研究学生学习特点和学习目标分类基础上,布 卢姆提出了掌握学习模式,如此等等。
这些教学模式的出现,标志着人们对教学规律认识的深入。从中也使 我们看到,教学模式的研究方法已从单纯的教学经验归纳走上了理论演绎 的道路,教学模式的形式也从单一化发展为多样化。各种教学模式同时并 存,并在教学实践中接受检验。
【课堂教学结构分析】
教学模式的基础和依据是课堂教学的结构。 课堂教学方式方法是多种多样的。从基本结构来看,包括教材的逻辑
结构;知识体系的纵横结构;师生之间的情绪结构;安排上的节奏结构。 在这个结构框式下,充实以各种各样的内容,表现出丰富多彩的形式,贯 彻各自的独创方法,发挥各自的优势,从而得到更好的教学效果。
(1)教材的逻辑结构 每节课都授以一定的知识内容,包含着一定的信息量。这些信息不是
孤立的,是有一定的联系,是顺着一定的逻辑规律而组合的,这个规律可 以由教师自己编排,也可以依照教材。上课,是要把这个逻辑结构教给学 生。教师的备课,在理解熟悉教材的基础上,理清一条如何讲课的逻辑主 线,并顺着这条主线,把众多的信息有机地传递出去。它的逻辑结构,一 般可以是课题的提出、设疑、解疑、依据的方法、论证、结论、讨论等几 步。层层深入,达到一节课的目的。
试看一个实例,高中物理中讲到原子结构模型。教材中先讲汤姆生提 出的假说:正负电荷是均匀分布在原子内部的,即所谓“葡萄干蛋糕式”。 卢瑟福通过小粒子散射实验,看到实验的三个结果:大部份小粒子穿过金 箔偏角很小;有少数小粒子偏角较大;有个别的小粒子以原路径飞回。由 这三个结论,卢瑟福提出了他的原子结构学说。那为什么由这三个结论推 出汤姆生的学说是不对的呢?课本上的分析很简略,完全避开了数学上的 论证。学生大多讲不清,讲不全。这个原子结构学说,学生很易记住,在 初三学化学时就已有所闻,但是如何得出的,他们是第一次学到,对学生 讲清分析其中的逻辑关系:为什么大部份的小粒子偏角很小?大部份小粒 子能穿过薄薄的金箔,这事实说明了什么?为什么有少数的小粒子偏角较 大?受什么力影响?这事实又说明什么?为什么只有极少数的小粒子才能 按原路飞回?(不是弹回),??,一层层的课题提出,设疑、解决,直 到讨论结束。科学知识本身是逻辑性很强的,讲清其中的逻辑关系,培养 学生正确的逻辑思维,使他们有一个清晰的思路,掌握明确的主线。教师 不论采用何种教学手段,首先把握住教材的逻辑结构看来是重要的。
(2)知识体系的纵横结构
教材内容在纵向与横向方面都是有联系的。 例如:原子反应堆中要用减速剂,为什么是石墨或重水。在纵向方面
要运用力学知识;在横向方面要有化学知识,数学知识。在课堂教学中, 不论采用何种方法,孤立地讲授物理知识,而要学生理解掌握这部份的物 理概念,这看来不大可能。当然,物理方面的知识是主要的,但随时注意 知识的纵横联系,提请学生注意,这是课堂教学中的一个结构内容。从宏 观上看,现在教材内容,已注入了不少纵横的内容;从微观看,每个学生 所学的内容,面已大大扩展,学生对完全陌生的东西不易学会,而对似曾 相识,但需跳一下才能摘到的内容却是有较高的积极性。
例如:学生的数学知识到高中时已学过不少,但用到具体的物理问题 时,如何运用,常不知所措,这在很大程度要依靠教师的引导。如平抛运 动的轨迹为什么是抛物线?由实验当然可以看出(现行教材,也是这样教
给学生的)。但如果加上水平方向x = v·t;竖直方向y = 1 gt 2 ;y = 1 g
2 2
( x ) 2
v
? 1 ·
2
g
v 2 ·x 2
= kx 2 。像这样的课堂教学结构,不是可把学习效率
大大提高一步吗?不再是硬套公式,死记概念,从而学得更活、更快吗? (3)师生间的情绪结构 所谓情绪结构,主要是指教师与学生之间的感情交流,教师与学生之
间的可信度、信任感、理解度。由此而互相配合的默契与促进,努力与提 高,使教和学两方面都有较好的效果。
在学生方面:学生对课程的兴趣与否,学生的身体健康情况,学生上 节课的思维残留,教师的课堂形象以及平时对教师的语言是否有信心等。 在教师方面:首先教师的心理不应是,我是教师,我可以难倒学生, 尤其是知识方面。有了这种心理上的优越感,就很难找到师生之间的平等 地位和师生之间的平衡点。因为当学生把你视作一个不可渝越的,或者是
很难超过的障碍物后,逆反心理就随之而生,很难再有兴趣。 有了互相信任的情感,课堂教学中的交流就有共同的基础。而在交流
之中,教师的语言是十分重要的。在这方面教师上课的语言生动、风趣固 然是一个方面。而更重要的是,教师的语言应体现出有信心的。学生对教 师上课时故弄玄虚。“这个??那个??”的不连贯语言是很不欢迎的, 也是很易失去对教材的兴趣。
在情绪结构中,还有重要的一条是设置悬念。课堂教学是艺术,而艺 术最可贵的真谛是:悬念。一望无遗,结果是思想懒惰,平淡无味,什么 都清楚了,学生与教师的感情并不能沟通,“点拨”得当,师生的关系容 易融洽,学生才会有“自我”的信心。而这种“自我”有多么的可贵。瑞 士的皮亚杰早就提出:儿童从七八岁开始就有了“自我中心”的态度来支 配自己的思维、愿望、内心要求。
(4)安排上的节奏结构
课堂教学要讲究节奏,有张有弛。从信息论观点看,如果在及时反馈 的信息之前,马上加上新的信息,那么吸收新的信息率是要大大降低的。 因为只有反馈而且是及时反馈,才能控制系统,否则很易出现偏离。
在课堂教学中节奏表现之一,是要有设问、实验、思考、归纳。同样 也要有各种穿插,要使学生有喘息。有次,我们讲锦江乐园的大圆环滑车, 最高点的向心力;大转轮的座椅平动等。学生这时交头接耳地讨论,是很 有效的,有的女学生还说,我当时有多么害怕,尖叫起来。这不是放纵, 而是放松!一般时间不宜过长(1~2 分钟),一节课依照中学生特点,最好
能 10~15 分钟就有一次小停顿,看看效果如何?反馈的信息是否理想,是 否要调整讲课程序,深广度,学生是否大部分有兴趣等等。然后再讲第二 个知识的高潮点。
节奏表现之二是条理清楚。一节好的课,学生不应感到模模糊糊,而 是应该感到条理清晰的,思路是明确的,结构是严密的,可信的,是可以 掌握了的。
笛卡尔对问题的解决的程序用框图表示为:
牛顿提出的框图表是
不论何种模式,有一个共同点,就是从感知到认知,这是一个飞跃。 条理清楚,即是引导学生从解决简单问题(是感知)依靠的是刺激反应 (SR 过程),过渡到解决复杂问题(是认知)依靠的是科学概念(CA, 即条件动作)。它们的信息量单位,前者是“比特”,后者是“组块”
(人的短时记忆的最小单位),这就是依靠把知识分解,要依靠条理清晰 可辨。学生掌握这个分解,最后再是小结归纳,才会有一个飞跃的提高。
把各种框式综合起来,即是:
这中间的双向箭头,表示不断地检验,对照,理顺程序。 不同班级的学生对条理清楚的理解并不完全相同,解决的方法也不尽
相同,我们曾对不同的基础学生讲授楞次定律时,一是先给结论,然后再 以实验来审视(即笛卡尔的框式)一种是完全由学生实验来得出,再归纳
(即牛顿的框式)效果可以是相同的。不同的学生应有不同的程序,但结 构的每一步骤目的应用是相同的,由这一步走下一步是可信的,是学生可 以接受的。
节奏结构的第三点是最后的课堂“小结”。匆匆结束,小结不明确,
马马虎虎提几句,就了结本节课的内容,这是一种“心理冷却”。一堂课 有一节课的收获,解决一个或几个知识点。从信息论上说是有了多个“组 块”,这是不可忽视的。这个小结应该是简洁的,明确的,有意义的。每 一个知识点,它的最终表达是和谐的“外在证实”与“内在完整的统一”。 这是科学美、教育美的重要方面。
讲课的节奏结构,来源于教师的备课,来源于教师对教材的钻研与再 创造。
【教法与学法的最优组合】
这是构成教学模式和方法体系的技术基础。 (1)教法与学法组合的必要性 整个中学物理知识教学,是循序渐进、自成系统的。但长期以来我们
的教学设计却是一个僵死的、封闭的模式。而学生思维的发展则是一个开 放系统,这封闭的模式与开放系统两者本身就是相背离的。如果将学生无 限的思维发展束缚在一个模式中,创造性人才的培养则是空谈。学生为主 体,这是对的,但目前的教法,若仅仅把他们作为接受主体,而不是把他 们作为精神主体、创造主体,必置学生于被动的主体地位,大大压抑他们 自身的发展。
目前的教学状况逼着我们去研究,在教学过程中,教师如何教,学生 怎样学,教法与学法才能得到最优组合。要达到最优组合须经过三个发展 层次,即:变教为学→活教活学→会教会学。即教师首先要转变教学思想, 同时帮助学生提高对学法学习的认识;其次,教者着重研究教法与学法在 教学过程中的综合运用,突出一个“活”学;最终达到教法与学法的最优 组合境界,会教与会学绝不是形式的表现,而是体现在教与学的活动之中。
(2)实现教与学最优组合的思路与方案 要实现教法与学法的最优组合,在遵循整体性原理的基础上,必须使
每一具体课堂教学都达到最优化程度,也只有优化了所有的教学活动才谈 得上整体的意义。因而基础思路是:改革教材、教法→指导学生实现教 法与学法的最优组合。具体一堂课(或一节内容)教与学结构图如下页图: 教师备课着重考虑教法:如何有效地指导学生学习;学生明确如何在 教师指导下积极主动进行预习和学习,然后,教师带着有利于学法的教法, 学生带着能与教法呼应、默契的学法,进行课堂教学。教学中,教与学双 方在协调的同时也必然会发生碰撞。一方面教师教法转化为学生学法,变 成学生积极主动,生动活泼地学,另外学生的学法反馈到教师脑中,不断 调整教法可能出现的“偏航”,向教与学最优化的目标努力。结果一次课
更比一次课优,区域之优构成整体之优。
如学生实验课与指导说明题的最优组合。 对初中学生,物理实验无疑是他们最感兴趣的一门课程,为提高学生
的动手能力,培养学生良好的研究物理问题方法,使教法与学法最优组合, 可从以下几方面入手:
从明确实验目的和原理,认识仪器的名称、构造,熟悉仪器性能和使 用注意点,布置短小、多形式的预习提纲,进入实验室后,让学生熟悉仪 器与熟悉相结合,然后由教师一边实验一边讲解,使他们对实验程序和重 要环节有一定直观感觉,也可有意适当安排违反常规、颠倒重要实验次序 的错误由学生指出,最后学生利用剩余时间和第二节课(这指比较复杂的 实验)再进行实验。教师只需对个别小组加以辅导即可,而对实验快、数 据准,学生头脑活的小组,鼓励他们分析误差原因,点拨改进实验方法。 教学实践证明,初三下学期的学生即使在一堂课内也能完成“测定小灯泡 的功率”实验。
初中说理题占总题量 50%还强,而能否完整地,有条理地回答说理题 关系到学生思维、表达、推理能力的高低。
对学生的学习指导分五步:审题(读题,明白要求)→构思答案→组 织语言→写答案→检查。
将说理题具体分类,如惯性问题,摩擦问题等等,遇到什么类型即可 对症下药。如惯性问题的步骤是:明确研究对像(研究对象常在疑问句或 词中)→抓住研究对象原来的运动状态,现在状态又如何?→组织语言→ 书写答案→默读检查补漏。
找出学生答案中在惯性前面加的“产生”、“出现”、“惯性力”等 错词,这些内容反馈到教师脑中,再向学生阐明,“惯性”由于是物体本 身具有的属性,只能使用“由于惯性”或“因为惯性”等句。
每遇到一种类型就解决一类问题,最后将一学期或全册的问题归纳分 类,学生看到说理题就胸有成竹,不至于无从下手,更不会语无伦次。
实现教法与学法的最优组合是提高教学质量的突破口。教与学双方处 于乐教乐学的情境之中,自觉地运用学习规律,能有效地缩小差生面。
【当代我国中学物理教学模式概观】
我国广大物理教育工作者和物理教学研究人员在吸取国外教学理论精
华基础上,结合我国中学物理教学实际,创造了许多新型教学模式,概括 一下,当前使用较多的有以下几种:
(1)新型传递——接受模式 由前面分析可知,传统的传递——接受型教学模式有许多弊端,但也
有值得肯定之处。为利用其合理因素,克服其弊端,各地物理教师多在原 有基础上进行改造,即采用启发式的讲授。这种贯彻了启发式教学的传递
——接受教学模式,暂且将其命名为新型传递——接受模式。这种教学模 式的程序为:引起动机——引导观察——形成概念——巩固——运用。贯 彻启发式教学能够调动学生的积极思维,增强学生学习活动的积极性、主 动性。根据奥苏贝尔的意义学习理论,只要教师的讲授是有意义的、内在 联系紧密的学习材料,充分利用学生原有认知结构中可以利用的物理概 念、规律,学生便可顺利地将新知识同化。这种教学模式在新授课中应用 较多。
(2)引导——发现教学模式 布鲁纳认为,教学过程要使学生在教师指导下,象科学家发现真理那
样去进行再发现。物理教学中引导——发现教学模式的程序为:明确课题
——研究探索——建立假说——获得概念——新情境中应用。此模式能充 分调动学生学习积极性、主动性,使学生理解物理知识的获得过程,有利 于培养学生的探索能力。但化时较多,要求有充足的学习材料、实验仪器 等,也不是对任何课题都适用。有些课题如牛顿第二定律、欧姆定律等可 用此模式教学。
(3)自学——讨论教学模式 在传统教学模式中,教师讲学生听是单通道的信息传递,不能及时接
受反馈信息,不利于个体最优发展。自学——讨论式则实现了师生之间、 学生之间的多通道的信息交流,显然效果要好得多。另外,这种模式能最 大限度调动学生学习积极性,培养学生的发散思维能力。此种模式要求教 师有雄厚的知识基础,灵活应变的教学能力,精心安排好讨论程序。学生 要有较好的知识基础。
(4)单元教学模式 布鲁纳的教育思想之一是提倡结构主义教育,强调让学生掌握学科的
基本结构。单元教学模式的突出特点则是加强了知识的内在联系。单元教 学模式的程序有多种。武汉师范学院黎世法副教授提出的六课型单元教学 模式的程序为:自学课——启发课——复习课——作业课——改错课—— 小结课。这种模式适于理解能力和思维能力较强,已经能够基本进行独立 学习的学生。
(5)掌握学习教学模式
美国教育家和心理学家布卢姆认为 90%的学生在学习上的差异是学习 速度的差异。只要根据每个学生的能力和学习基础,给以适当的学习时间,
改进教和学的方法,所有学生都能达到最低标准的学习目标。根据他的“掌 握学习”理论,提出了掌握学习的教学模式,我国中学物理教学中应用也 较为广泛。此模式程序为:确定单元教学目标——单元教学——单元形成 性测验——矫正学习——终结测验。这种教学模式使教学目标明确化,重 视反馈、评价的作用和非智力因素的培养,对学生只有鼓励没有惩罚,可 以增强差生的学习信心,提高其学习兴趣,有利于大面积提高教学质量。 由于人们的思维是前后密切联系的复杂过程,有时行为目标难以严格划
分。
(6)立体化教学模式 教学模式五花八门,种类繁多。任何一种模式都不是普遍有效的。在
中学物理教学改革深化的情况下,如何获得统一的认识,建立一个具有更 高层次概括的教学模式,这是值得研究的问题。
已有的教学模式多是依据某一种理论或原理建构的一维(只考虑教师 如何教)或二维(不仅考虑了教师的教也考虑了学生的学)的模式。考虑 到现代教学论对教学过程本质认识的深化(即教学过程是学生在教师指导 下的认识和发展过程以及学生个体的审美过程),近年来开始出现了在原 来二维模式的基础上,同时体现物理教学美学原理,从而建构起来的三维 的、多层次的、立体化教学模式。
立体化教学模式以演绎法建立。其主题(即依据的思想、原理、理论) 应依据现代教学化观点,现代认知派学习原理,辩证唯物主义认识论,物 理学习心理,物理教学美学原理等。
根据现代教学论观点,教学过程中教师处于主导地位,学生是主体, 双方要相互作用、协调工作、发挥整体功能才能获得更佳的教学效果。从 教师教的角度看,立体化的教学模式有利于教师将贮存在教材中的知识信 息有效地传输出去,能够引导学生通过自己的努力将知识信息内化为自身 的精神财富并转化为能力。从学生学习角度看,立体化教学结构有利于学 生亲自参加认识活动,充分体现其学习主体的地位,有利于其智能发展。 因此,它是以辩证唯物主义认识论和现代认知派的学习原理为指导的。
立体化教学模式还是以物理学和心理学为指导的,考虑学习者的心理 结构。既重视心理结构中智力心理要素的作用,也重视非智力心理要素的 作用,发挥其积极性一面,克服其消极性一面,以实现教学结构与心理结 构和谐统一,同频共振。
物理学家探索物理知识的过程,也是科学的思维方法形成、发展的过 程。立体化教学模式的程序也注意与物理科学研究的程序相一致,使学生 既学到知识,又学到研究方法,学会思考。
立体化教学模式也以物理教学美学原理为指导。物理教学中的美包含 物理知识的科学美;教师、学生创造性劳动的艺术美以及教师的仪表、音 容、情感、板书、板画所展示的形象美。传统教学模式只重视知识的传授,
忽视能力的培养,更不顾及情感的激励和个性的陶冶。实际上,学生有丰 富多采的精神生活,表现出自己的喜、怒、哀、乐,展示出独特的个性特 征。物理教师应该努力使自己的教学具有最佳的美学结构,寓物理美的享 受于教学之中,使学生在获得知识的过程中产生美感,锻炼能力,陶冶情 操,以实现精神的愉悦、心灵的满足,达到物理教学过程中真、善、美的 统一。
立体化的教学模式从宏观上看有稳定的程序,反映教学的规律性;从 微观上看,程序进行过程中采用的方法、手段则由具体的教学内容,学生、 教师的特点,学校设备、条件等多种因素决定而有所不同。基于这样的认 识,立体化的教学模式程序为:确定目标——激发兴趣——引导探索—— 指导练习——总结评价——反馈矫正。其将微观结构也包含在内可将这种 教学模式用附图表示。
图 立体化教学结构模式
(注:图中▲表示教师引导学习活动方式,●表示学生学习心理,○ 表示学生审美心理)
这种教学模式各程序之间相互联系、相互渗透,构成一个有机的整体。 教学模式的组成要素除了主题、程序两项外,还有目标、手段、评价
几项。现分述如下: 目标:以认知目标为主,分为识记、理解、应用、综合、创造几个层
次。情感、意志目标按学期确定(分类方法有待进一步研究)。 手段:分析教材特点,学习条件,具体安排一节课的微观结构。提供
学习材料、仪器设备、安排讨论程序等。对学习不良者个别辅导,开展第 二课堂活动,鼓励学习中的创造。
评价:编制目标参照测试题和常模参照测验题进行测验,每学期进行 一次情意测验和实验操作测验。检查评价学生知识与能力、认知与情意发 展情况。至于这种教学模式的可操作性,优效性如何,有待经受物理教材 实践检验。
2.物理教学方法及其改革
【改革的指导思想】
结合我国当前的教学目标和中学物理的教学目的和任务,遵循着深化 中学物理教法改革的指导思想:
(1)在加强双基教学的同时,着重试验有利于发展学生智力和培养学生 能力的好教法;
(2)在重视教师主导作用的同时,着重实验各种有利于确立学生的主体 地位和指导学生主动学习的好方法;
(3)实验各种有利于对学生进行非智力因素和政治思想教育的好方 法。
【物理教学方法分类法】
将已有的和实践中新总结出来的种类繁多的物理教学方法加以概括, 进行科学的分类,这对物理教学方法的认识,扩大对物理教学方法的视野, 对分析各种物理教学方法的特点起作用的范围、领域和适用条件等,无疑 都是十分有益的。而只有在这个科学分类的基础上,才能使我们对物理教 学方法的认识具有较全面的观点,对物理教学方法的选择和运用,也才具 有较高的科学性、自觉性和灵活性。
目前国内已出版的教学论著及物理教学法书中,对教学方法的分类多 是属于归纳法,即把我国传统的教学方法和在新的教学实践中成功的教学 方法加以分析、概括,根据某种分类标准,进行统一分类。分类的标准也 是各式各样的,既可以按知识的来源分类,也可以按学生认识的独立性程 序分类。有的分类是着眼于教学的组织形式,有的分类则着眼于思维的逻 辑方式。在众多的教学方法的可能分类中,福建师大白炳汉老师根据自己 在教法改革实践中的体验,归纳总结出层次分类法和领域分类法两种,并 在此基础上提出了一个经验水平上的物理教学方法体系。
【层次分类法】
所谓层次分类法,即根据各种物理教学方法的适用范围的大小来进行 划分的方法,有些学者按物理教学方法的适用范围(或普遍程度)认为可 以把物理教学方法分成三个层次:
一是适用于某一具体课题或某一个教学环节的一些特点的教学方法。 例如讲授“动量守恒定律”的方法;引入“电压”概念的方法或利用某种 自制教具引入某一新的课题的方法等等。
二是在整个物理教学过程中适用的一般教学方法,例如讲授、实验、 练习的方法等等。
三是不仅适用于物理课程,也同样可以适用于其它课程的普遍的教学 方法。并指出,物理教学方法论研究的主要对象,就是物理教学的一般方 法。
进行层次分类法的必要性及其对教法改革实验的指导作用的。 (1)一般的教学方法 一般的教学方法就是指对所有的课程或所有的学科,即不论是文科还
是理科,是艺科还是术科,都能运用的方法,也可以说是几乎堂堂课课都 能起指导作用的方法。教学实践中,到底有没有这样的教学方法呢?有的, 例如国内的启发式教学法,国外的如上面提到的发现式教学法,还有范例 教学法等,它们都是属于一般的教学方法,而不是具体的教学方法。它们 实质上是代表一种新的教学思想,都是与某一旧的教学思想相对立而提出 来的。比如,启发式是与注入式相对而言的,发现式是与接受式相对而言 的。不同的教学思想,对教师与学生在教学过程中的地位与作用有着不同 的看法和要求,启发式着重从教的角度讲的,要求教师教要富于启发,反 对一味注入;发现式则侧重从学的角度说的,要求学生学要有所发现,避 免单纯接受。教师教要富于启发,学生学要有所发现,哪个学科或哪堂课 不应有这样的要求呢?所以说,启发式或发现法都不是一种具体教学方 法,而是能对具体方法起指导作用的一般教学方法。我国古代教育家孔子 所提出的“不愤不启,不悱不发”,有的学者把它归入唯心论“生知论”
(吴杰编著《教学论——教学理论的历史发展》,吉林教育出版社,1980 年版 P.155),有的学者认为它是属于“容器论”(汪世清:“积极开展 物理教学法理论探讨,建立物理教学方法的体系”1986 年)。总之,都认 为其理论根据是不对的,但在教与学的关系方面,都把教学过程理解为启 发与发现的对立统一过程,教师的教学艺术,很大一部分就在于教师能根 据具体条件,做到恰到好处地启发指导,以帮助学生实现其力所能及的独 立发现。
(2)具体的教学方法 具体的教学方法就是根据教要有所启发,学要有所发现的总的要求,
具体运用到各学科各课题,而创造出来的方法,对每一个具体课题,教师 应怎么启发?启发到什么程度?学生要怎么发现?学生可独立发现到什么 程度?各门课程、各个课题都会有所不同,这里就要具体情况具体分析了。
(3)基本的教学方法 一般的教学方法太一般,体现不出不同学科的特点,具体的教学方法
实际上又是非常多种的,推广与运用受到很大限制,所以人们自然会想能 不能在一般的教学方法的指导下,就本学科实际出发,从传统的教学方法 和教学改革实践中所总结出来的行之有效的具体教学方法中,分析概括出
既符合教改指导思想,又能体现本学科特点的有限的几种基本教学方法 来。这正像一位画家可以利用有限的几种基本的色彩,然后根据具体情况 选择和调配,就可以创造出多种多样绚丽多彩的美丽图画那样,物理教师 也可以利用本学科的有限的几种基本教学方法,根据具体教学情况加以选 择或综合运用,从而创造出生动活泼的具体教学方法来。这就又提出了区 分具体教学方法和基本教学方法的必要性。根据在物理教法改革实践中教 师们所总结出来的行之有效的五种教学方法,即观察法、实验探索法、问 题讨论法、自学指导法和学生讲演法,再加上这里未包括但在长期的教学 实践中证明了也是行之有效至今仍在广泛应用的教师讲授法,在这里可提 出适合于中学物理学科的六种基本教学方法。
这样,从教学方法适用范围的大小来划分,可把物理教学方法划分为 如下三个层次:
第一层次 一般的教学方法,适用于所有学科,也适用于物理学科的 所有课题,如启发式教学法、发现式教学法等。
第二层次 基本的教学方法。只适用于某一学科的某些课题,如中学 物理学科的观察法、实验探索法、问题讨论法等。
第三层次 具体的教学方法。只适用于某一学科的某一课题的某一具 体情景,如“密度”的教法,同一课题对不同班级的教法就可能不同;同 一课题同一班级,不同的教师教法又可能不同。
分清一般的教学方法,基本的教学方法和具体的教学方法这三个不同 层次的方法,是中学物理教法改革实验对教法的探索从不那么自觉到逐渐 走上比较自觉的一个认识过程。
这种分类法对我们当前的教法改革实验有着实际的指导意义。中学物 理教学方法的改革实验,不宜只停留在提倡一般的教学方法这一层次上, 以避免以一般代替特殊的偏向,如提倡启发式教学法、发现式教学法或现 代启发式教学法等;各门学科的教学方法的改革无疑都要以一般教学方法 为指导,但中学物理教学方法的改革中,重点是否应该放在寻找具有本学 科特点的几种基本教学方法这一层次上,是否应该把研究中学物理的基本 教学方法作为当前教学改革中需要大家共同来探讨的一个重要课题。至于 具体的教学方法这一层次,是研究和运用基本教学方法的基础,教法改革 实验必须在这个层次上逐节逐课地进行,但具体的教学方法必须因条件因 地因人制宜,所以在教法改革实验中更不宜囿于某一种基本教学方法的实 验,防止出现以特殊当一般的另一种偏向,这就是说,不宜堂堂课课都实 验一种的教学方法,比如堂堂课课都用问题讨论或都用自学指导法等。这 也许是十多年来中学物理教法改革实验中大家的一个共同体验。
人们常说:“教学有法,但无定法,贵在得法”。“教学有法”这里 的法既是指对各门学科,各种课题都适用的属于第一层次的一般教学方 法,也指对某一学科适用的属于第二层次的有限的几种基本教学方法;“教
无定法”这里的法指的是属于第三层次的具体的教学方法,它不可能有千 篇一律的固定的教学模式,也不是只有有限的几种教学方式;“贵在得法” 是指教师在一般的教学方法的指导下,结合具体教学条件,选择、运用一 种或几种基本教学方法而创造出来的具体教学方式。每一节课的教法都是 教师的一种独特的艺术创造,所以,即使是最优秀的教案范例,也是它的 作者根据具体情况或在假定的情景下创造出来的。教者有教者的实际情 景,所以只能参考,切忌照搬。听示范课也是这样,因为它们对示范者是 “得法”,对听课者回去教自己班的同一课题时同样教法可能就不“得法” 了。
【领域分类法】
层次分类法是根据各种教学方法适用范围的大小来划分的,而所谓领 域分类法,则是根据各种教学方法适用领域的不同来进行分类的。苏州大 学物理系已故许国梁教授在其主编的《中学物理教材教法》一书中,主要 就是在认识领域里按学生掌握物理知识的不同认识阶段,把中学物理教学 方法划分为“传授与感知教材的教学方法”、“理解知识、发展智力的教 学方法”、“巩固和运用知识、培养能力的教学方法”以及“检查知识的 教学方法”等。
教法改革实验的教师们所总结出来的丰富的教改实践经验有许多已越 出课堂,越出认识领域。例如,他们既总结课堂教学的各种方法,也总结 了指导学生开展课外活动的方法;在课堂教学中,他们既总结了指导学生 进行认识活动与实践活动的方法,也总结了如何激发学生的认识愿望和如 何检查、反馈、矫正学生认识效果的方法;在指导学生进行认识与实践活 动中,他们既总结了加强学生的观察、实验和思维的训练,让学生动手动 脑主动学习的方法,也总结了运用电教手段,以提高教学效率的方法。教 法改革的实践证明:除了认识方法的改革外,激发学生认识愿望的方法、 检查学生认识效果的方法、运用电教手段辅助教学的方法以及开展课外活 动的方法等,对提高教法改革实验班的教学质量,都起着不可忽视的作用。 这些经验还证明:教学过程不单纯是一个认识过程,情、意因素,现代教 学技术因素一旦进入教学方法的领域,教学效果就大不相同。
因此,对教学方法的观念需要拓宽,不能只局限改革,必须把这些领 域的方法包括进来,这也就是课外活动的方法。在课堂的教学方法中,也 不能只局限于组织学生进行认识与实践活动的方法,还应该有激发认识愿 望的方法,检查认识效果的方法以及利用现代技术成就、辅助教学的方法 等。这样,我们可以根据这些不同的教学方法的不同功能,划分出五种类 型的教学方法,这五种类型的教学方法分属于五个不同领域:
(1)认识领域 指导学生进行认识与实践活动的方法。
(2)情感领域 激发学生的认识愿望的方法。 (3)控制领域 检查学生的认识效果的方法。
(4)技术领域 利用常规的和现代的技术手段辅助教学的方法。 (5)个性和创造领域 开展课外活动的方法。 根据这些教学方法之间的联系,可以把它们组成一个中学物理教学方
法系列如下:
? ? ?指导认识活动的方法
? ? ?
? ?进行教学的方法?激发认识愿望的方法
? 组织课堂教学的方法? ?
?
? ?
?? 开展课外活动的方法
? ??辅助教学的方法
?检查认识效果的方法
此外,还有没有列入上表但与表中各种方法的实施有密切关系的关于 师生之间和学生之间互相交往与合作的方法,即社会交往领域里的教学方 法。
这个教学方法分类对当前的中学物理教学方法的改革实验也能起到某 些指导作用。
首先,如前面提到的,表中所列各类教学方法,对提高中学物理教学 质量都起着不可忽视的作用,但其中指导学生的认识活动的方法乃是占着 主要的地位。实际上如何指导学生进行认识与实践活动的方法也是当前国 内各地中学物理教法改革实验中探讨比较集中的一个领域,对既适应新的 教学观点的要求,又符合中学物理学科特点的物理教学方法的探索,乃是 中学
物理教学方法要研究的一个主要对象。 其次,物理教学方法的改革实验又不能仅仅局限在课堂里和组织学生
进行认识活动的方式方法上。从表中可以看出,还有许多领域的教学方法 都需要我们去探讨,而正是认识领域以外的这些领域,我们的经验相对地 说还不多,因此,运用这些领域(情感领域、控制领域、现代技术手段领 域、个性领域以及交往领域等)中的最新成就,开展与这些领域有关的教 学方法研究,那怕是只抓住其中的一个领域深入下去,做出成绩,也是大 有可为的。
【教学方法体系】
上面介绍了两种比较重要的物理教学方法分类:层次分类和领域分 类。如果把这两种分类法综合起来观察,可以发现,前者实际上是对后者 的指导认识活动这一领域进行层次分类的,就是说在指导学生的认识活动 中既有适用范围较大的(包括非物理学科)一般教学方法(如启发式教学 法、发现式教学法和范例式教学法等),也有只适用某一具体学科的基本
教学方法(如适用于中学物理的观察法、实验探索法、问题讨论法等)和 只适用于具体学科的具体课题的教学方法等。如果把层次分类法中适用于 中学物理学科的六种基本教学方法也列入按领域分类的上述系列表中,就 可以组成一个经验水平上的中学物理教学方法体系如下:
中学物理教学方法(经验体系)
? ? ?
? ? ?
? ? ?
? ? ?
?观察法
?实验探索法
?
?问题讨论法
? ? ?指导认识活动的基本方法?
? ? ?
? ? ?
? ? ?
? ? ?
? ? ?
?自学指导法
?学生讲演法
?
?教师讲授法
进行教学的方法 激发认识愿望的方法
? ?
? 组织课堂教学的方法?
?检查认识效果的方法
?
? ? ?
? ? ?
? ? ?
? ? ?
? ? ?
? ? ?
? ? ??
? ? ?运用常规教学手段的方法
? ? ?
? 开展课外活动的方法
?辅助教学的方法?
?? ?利用现代教学手段的方法
此外,还有未列入表中的关于师生交往与学生间交往的方法。
【常用基本教学方法】
(1)“观察法”教学法 “观察法”教学法,就是在教师启发下,学生通过认真观察演示实验
或自己操作的实验,经过思考、讨论,得出正确结论的方法。这个教学法 的模式,可以归纳为如下五个环节:
1)创设物理情景,提出问题;
2)给出观察内容;
3)学生认真观察、记录观察现象;
4)分析观察结果,得出正确结论;
5)将结论加以延伸和应用。
其中 2)、3)、4)三个环节可以分层次循环进行。在应用此法之前,必 须教给学生正确的观察方法,对于由现象鲜明的实验总结出的规律、概念 或基本仪器的教学均可适用。
下面试以“浮力”的教学为例加以说明。
创设情景,提出问题: 分别把木块和铝块淹没在水中,放手后木块上浮、铝块下沉。提出问
题,木块上浮显然受到浮力的作用,那么,铝块下沉有没有受到浮力作用 呢?给出观察内容:
观察 1,教师演示:把挂在弹簧秤下端的铝块逐渐浸入水中,让学生 观察弹簧秤的读数。
观察 2,学生分组实验,每组有如下器材:装有适量液体的量筒(不 同小组可用不同液体)、弹簧秤、铝块、线,把铝块挂在弹簧秤下方,让 学生按照实验步骤和要求,认真观察并记录数据。
实验步骤:
1)铝块在空气中;
2)让铝块约一半的体积浸入液体;
3)让铝块的四分之三的体积浸入液体;
4)铝块浸没在液体中;
5)铝块浸没后继续下沉(不碰底)。 记录数据:
1)弹簧秤在各个步骤中的读数如何变化?并记下读数;
2)在各个步骤中量筒中的液体所到达的刻度如何变化?并记下读数。 观察和记录:
从观察 1,必须看到弹簧秤的读数在减少; 从观察 2,要求能正确读数,填好表格。 分析观察结果,得出结论:
1)在液体中下沉的物体也受有浮力的作用;
2)浮力的大小通过弹簧秤读数差得出;
3)浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关与浸 没的深度无关。浮力与排开液体的体积都可从所记录的数据中算出;4)物 体受到浮力与物体排开液体这两个现象是同时发生的。
教师分析上述 4)的结论,强调这两个现象既然同时发生,它们之间就 可能存在某种关系。浮力是力,排开液体的重力也是力,要学生根据观测 到的数据,寻找两者之间的定量关系,从而启发并引导学生得出“阿基米 德定律”。
(2)“实验探索法”教学法 “实验探索法”教学法,就是在教师指导下,学生应用已学过的知识
与技能,自己设计实验来探索物理概念或规律,从而获得知识的方法。这 个教学法的模式,可以归纳为以下五个环节:
1)教师创设物理情景,提出难度适当的问题;
2)引导学生各自根据已学过的知识和实践经验,由提出的问题开展思 维活动,进行合理的猜想;
3)引导学生设计各种实验方案来验证猜想,共同寻找并确定最佳实验 方案;
4)进行分组实验,取得实验数据,引导学生对实验数据进行分析、判 断,从而得出正确的结论,获得知识;
5)引导学生把探索得到的知识加以应用,即组织知识的正迁移。应用 此法时,教师应先精心设计出比较简便的实验,以保证大多数学生通过实 验能得出正确结论。凡属规律性的物理知识或者有关物质属性的物理概念 的教学都可应用。
下面试以“玻意耳——马略特定律”的教学为例加以说明。 创设情景,提出问题:
教师指出,18 世纪中期瓦特改进了蒸汽机后,掀起了第二次工业革命 的浪潮,由于蒸汽机的主要工作物质是气体,于是不少科学家都致力气体 性质的研究。上节课已学过,描述气体状态的参量有:压强 P、体积 V 和 温度 T,那么要正确定这三个量之间的关系,研究的思路应如何呢?当学 生回答了应该是:先保持其中一个量不变,确定另外两个量的关系,再研 究三个量同时变化时所遵循的规律后,教师指出,这节课要研究的是:一 定质量的气体,当温度不变时,它的压强与体积有什么关系?
进行猜想: 有的学生说:气体的体积增大,压强也随着增大,它们之间可能成正
比;有的持相反意见,认为气体的体积增大时,压强应减少,压强与体积 可能成反比,等等。教师不表态。
设计实验: 要求各组独立设计实验,并画出记录数据的表格,可做如下启发:
1)如何获得一定质量的气体;
2)如何保持其温度不变;
3)如何多次改变气体的体积与压强,并能测出每次体积与压强的数 值。
学生可能设计出各种各样的方案,教师可组织全班讨论,选用本节课 最简便的方案做实验后,由学生全面叙述实验步骤及应注意的事项,教师 做必要的补充。
分组实验,得出结论: 要求学生把实验数据记录在透明纸上,利用投影器作抽样显示,并引
导学生寻找规律。由于气体的体积(V)增大时,压强(P)就减少,所以 首先想到了他们之间可能成反比,随即提出了两种验证方法:①视 P、
V乘积是否为一恒量;②画出P- 1 的图像,看看是否为一条过原点的直
V
线,从而得出玻——马定律的正确结论。 加以应用: 组织学生讨论玻——马定律在实践中应用。
与“实验探索法”相近的有一种动手实践教学法 动手实践教学法是让学生们亲手摆弄各种教学实验仪器,通过实践,
由感性认识上升到理性认识,通过理性认识加深对感性认识的理解,培养 学生的动手能力。
比如,在高中《楞次定律》一节的教学中,学生对“感生电流的磁场 总是阻碍引起感生电流的原磁场磁通量的变化”这句话难于理解。在教学 中,我们试着将“验证楞次定律”的学生实验改为探索性实验,启发学生 对实验结果进行研究,由学生自己得出结论。采用了这个方法后,学生对 “楞次定律”的内容就掌握得较好。
(3)“问题讨论法”教学法 此教学法,就是根据教材结构,把教材的重点、难点和学生的疑难所
在编成一系列问题,在课堂中提出,组织学生讨论,再由师生共同总结, 从而使学生获得新知识的方法。这个教学法的一般模式大致是:提出问题; 讨论问题(包括议论和争辩);解决问题(得出结论、获取新知识)。但 是在具体问题讨论中又包含着三个层次,即学习(提出问题和讨论问题)、 掌握(解决问题)和创新(学生提出新见解或灵活运用所学知识)。应用 此法的核心是设计好难度适当、概念性强、思维性强的讨论题,要让讨论 的重点落在对物体意义的理解、对物理过程的分析、对物理现象的解释上 面;讨论题要有梯度,能吸引所有学生参加讨论,让不同程度的学生均有 话可说,题目难度应是使中等水平的学生“跳一跳,摘得到”,还要注意 创造融洽、和谐的讨论气氛。一般课题都能应用此法,对于新课内容是由 旧知识推理而得,知识综合应用的课尤为适用。
下面试以“带电粒子在磁场中的运动”的教学为例加以说明。 问题一:
如图,一个带正电微粒 q,垂直进入匀磁强场中,其初速为 v0,设磁
感应强度 B 足够大,粒子重力不计,问粒子将做什么运动?为什么?
由于粒子在 A 点时所受洛仑兹力 f 与初速度
v0 垂直,不少学生误认为粒子将作平抛或类似平抛运动。经过争论,
逐渐认识到由于 f 与 v0 时刻垂直,所以粒子作圆周运动。
教师追问:“粒子是作匀速圆周运动还是做变速圆周运动?”经进一 步讨论后,学生认识到:由于 f=qBv,q、B、v 都为定值,f 的大小就不会 改变,且方向时刻与 v 垂直,故粒子作匀速圆周运动。
问题二:
若粒子的质量为 m,磁感应强度为 B,请推导出粒子作匀速圆周运动的 半径 R 和周期 T 的表达式。
学生利用洛仑兹力的公式,结合圆周运动的规律,在教师不做任何提 示的情况下,大多数都能自行推出正确的结论:
R=mv/qB,T=2лm/qB 问题三:
试分析粒子的轨道半径 R、周期 T 与哪些因素有关?有什么关系? 问题四:
若带电粒子以相同的速度 v,分别垂直进入匀强电场 E 和匀强磁场 B 中,试比较它们的不同。(a)应从哪些方面来比较?(b)结论如何?
让学生充分讨论后,教师用表格和图示从力和运动(力、加速度和运 动状态)及功和能两方面进行比较,作为本节课的结束。
通过上面叙述可知,当学生推出 R 和 T 的表达式及分析了它们与哪些 因素有关后,就完成了第一层次——学习;这时,教师可设计有关的课堂 练习,当学生能独立的完成这些作业后,就完成了第二层次——掌握;当 学生弄清楚带电粒子分别进入匀强电场和匀强磁场的区别后,就完成了第 三层次——创新。
与“问题讨论法”相近的还有一种问题归纳教学法 它是由美国教育家杜威 1896 年首先提出来的。杜威认为教学应当从学
生的活动开始,使教学内容成为学生自己的问题,让学生在提出问题、解 决问题的过程中获得知识和技能。这种教学方法有利于启迪学生思维、激 发学习兴趣,有利于培养学生分析问题的能力,促进教学内容的深化。这 种方法尤其适合于常规课堂教学。
比如在初中《重力》一节的教学中,可以首先向学生提出,一个物体 假如没有别的物体的支撑,将会怎样?会向什么方向运动?为什么会这样 运动等等,从而引导、启发学生的思维,多数学生在小学常识课所学知识 的基础上,很快便能回答出是由于地球的引力作用,在此基础上,教师就 可将重力产生的原因,重力的方向等问题一一交待清楚。
(4)“对比分类”教学法 它是在“问题归纳”教学法的基础上进一步展开的。主要是针对物理
教学中经常遇到的互为可逆的两个过程或某物质的两种相反特性等情况时 采用的,目的在于让学生在对比中掌握知识、要领,分清物质特性,弄清 并牢记相关概念、原理等。这种教学方法有利于培养学生自己分析与对比 的能力,尤其适用于物理概念的教学。比如初中的《熔解与凝固》、《汽 化与液化》,高中的《晶体与非晶体》等章节的教学中,采用此方法均可 获得较好的效果。
(5)“史论结合”教学法 “史论结合”教学法是将物理学史上的大量相关事例结合中学物理教
学内容进行介绍,使学生了解物理概念、物理公式的产生、发展和完善的 过程,从而完整、准确、牢固地掌握所学内容。这种教学方法易于提高学
生的学习兴趣,培养学生科学地分析问题的能力。如在高中《牛顿第一定 律》的教学中,从介绍亚里士多德的理论开始,逐步介绍了伽利略等人利 用科学手段和合理的逻辑推导过程,一步步地揭示出自然界的各种宏观物 理现象的本质的过程,最后介绍牛顿集前人之大成总结概括出“牛顿第一 定律”,从而使学生了解前人的思维方法和实验手段,培养学生的逻辑思 维能力。
(6)“分段单元”教学法 “分段单元”教学法主要是把教学内容分成若干单元,把教学时间相
对集中,按单元展开教学,这种分段教学方法有利于学生掌握知识结构, 贯通所学知识,便于知识综合运用,有利于提高学生的综合归纳能力。
(7)“启发自学”教学法 “启发自学”教学法,是进一步提高学生自学和独立思考能力的方法,
主要采用教师适当指导,个别讲解,学生自学为主的方式进行。这种方法 对高中学生更为适用,可培养学生独立思考、归纳分析问题和解决问题的 能力,养成良好的自学习惯。
(8)“发散思维”教学法 “发散思维”教学法是美国心理学家吉尔福特在 1967 年提出的。“发
散思维”教学法也可称为“扩散思维”或“辐射思维”教学法。它主要是 指一种无一定方向、无一定范围、不墨守成规、不囿于传统方法的思维方 法。如某问题有很多可能的答案,思路就由此向四面八方自由地扩展开, 以寻求众多的适当答案,最后选择最佳答案。这种方法对培养学生的思维 能力、创造能力十分有益,它较适宜于一些难题和重点的突破。例如在讨 论力学的解题思路优化问题时,我们讲了这样一道例题:
例:最后一节车厢从匀速行驶的列车中脱离出来,并走了一段路程后 停止。设机车牵引力不变,列车每一部分摩擦力正比于其重量,但与速度 无关。问在脱离了列车的那节车厢停止的时刻,列车速度多大?(设车厢
质量为 m,车头及前面车厢总质量为 M,原列车的速度为 v0)
解一:考虑到整个列车所受外力合力为零,系统的总动量守恒。 可利用动量守恒原理求解。
(m+M)v0=Mv0
解得:v t
= v (1 + m )
0 M
解二:利用运动定律求解(设前段列车的初速和加速度分别为 v0、α,
最后一节车厢的末速度和加速度分别为 v′t、a′,运动时间为 t,F 合为
前段列车所受合外力,f 为最后一节车厢所受的阻力。)
? F = Ma
? 合
? vt = v 0 + at
?
?-f = ma?
? v?t = v 0 + a?t = o
? F = -f
? 合
m
联立方程解得:v t = v 0 (1 + )
M
从解题过程明显看出,此题用动量守恒定律解题是最佳方法。 (9)“系统优化”教学法 “系统优化”教学法,是在各章节讲完后所经常运用的方法,它主要
是将各章节的内容进行有机串讲,或通过相互关系图勾画出所有内容的有 机联系,或所有概念的相互过度,讲清前后公式的相互关系,从而有助于 学生全面准确掌握各章节主要内容。例如:高三总复习时,运动学的运动
联起来讲。
(10)“自学讨论法”教学法 “自学讨论法”教学法,就是由教师指示阅读要点,公布自学提纲,
学生阅读课文,然后进行质疑、讨论,最后由教师讲评、总结,从而使学 生获得知识的方法。这个教学法的一般模式是:公布提纲;自学议论;全 班讨论;学生质疑;答疑总结和检查效果。应用此法应注意循序渐进地培 养学生理解和归纳知识的能力,重视教材中研究问题的方法。
(11)“学生讲演法”教学法 “学生讲演法”教学法,就是在教师的指导下,发动学生认真备课(以
大组为单位),然后派代表上台讲演并解答教师和其他学生质疑的方法。 这个教学法的一般模式是:
1)课前(或课内)分配讲演内容;
2)师生共同备课(包括准备实验、教具等);
3)学生讲演、答疑;
4)教师小结。应用此法要注意选好教材,演讲对象必须由全班学生轮 流担任,并做好充分的准备工作,凡属知识应用性的教材或属知识归纳型
的复习课都可应用这种方法,后者可作专题讲演。
3.物理课堂教学常用引入方法
中学物理课堂教学一般可分为准备阶段(即课堂引入阶段)、发展阶 段和巩固阶段。一堂课的成功与否,在很大程度上取决于准备阶段。
课堂教学准备阶段的任务是复习检查上一节课的内容和引出新课题, 具有温故知新和承前启后的作用,是搞好课堂教学必不可少的重要环节。 这个阶段的教学与其它他阶段的教学一样,不能千篇一律,应根据具体内 容,采用灵活多样的方式进行。一般来讲,可以有以下几种方法,都可取 得较好的效果。
(1)提问——复习法 提出问题让学生解答,在复习的基础上设置障碍,引出新课题。 例如,讲授“改变内能的两种方法”一节时,先提问:
①什么是物体的内能?它的决定因素有哪些?怎样比较两个物体的内 能的大小?②物体的内能可否改变?怎样改变?
这种方法,即复习了上一节课的内容,又容易引起学生的兴趣和求知 欲望,很自然地引入新课。这种方法虽然是传统的方法,但是,在逻辑性、 连贯性都很强的物理教学中,仍是常用的有效方法。
(2)练习——综合法 通过课堂练习,复习巩固上节内容,从学生答案中找出疑点,引入新
课。
例如:在学习“理想气体的状态方程”一节时,可先让学生分组计算 下题,看谁做得快,还可让学生上讲台板算。
[题]:一定质量的某种气体,由 P1=2 标准大气压,v1=10 升,t1=27
℃的第一状态,分别经过下述两个不同过程达到第二状态,求压强 P2 各是
多少?
①先等温膨胀到 v2=20 升,再等容升温至 t2=127℃;
②先等容升温至 t2=127℃,再等温膨胀至 20 升。
通过这道题的计算,不仅复习了上节课的热力学温标、查理定律、玻
——马定律,而且最后的答案均为 2/3 标准大气压,同学们觉得奇怪,议 论纷纷,引起极大兴趣,经过教师综合,自然引入新课,也为掌握气态方 程的物理意义打下基础。
(3)演示——议论法 教师一边进行演示实验,一边发问,师生相互议论总结以前学过的内
容,从实验事实得到出人意料的结论,使学生产生悬念心理。 例如,在学习“毛细现象”一节时,教师先出示连通器并问:“这是
什么?”(答:“连通器。”)又问:“若在连通器中注入一定量的水且 使水不流动后,有何现象?”(同学说:“液面相平。”)再问:“若将 两端开口的玻璃管插入盛水容器中,管内水面比容器中水面是高还是
低?”(又回答:“当然一样高。”)这时,教师将不同内径的管子插入 水中让同学们观察,学生在事实面前大吃一惊,根据他们迫切要求得到正 确答案的心理,教师自然地引入新课题——“毛细现象”。
(4)故事引入法 物理知识的很多内容都有历史事实或名人轶事或趣闻笑话。这些内容
在日常生活、科学技术中都有重要应用和发展,教师从中选出精采部分用 于教学,对激发学生兴趣,开发他们的思维和促进其掌握知识都有明显的 效果。
例如,在教“液体的表面现象”一节时,可讲这样一个故事:阿凡提 在街上买了一壶茶,转眼被人偷走了,望着这人背影,他摇了摇头,走向 肉铺去买了一包肥肉。阿凡提手拿肥肉找到那人讲理,那人蛮横地说:“茶 是你的,能叫应吗?”阿凡提说:“茶虽不答应,但它是我买的,所以认 得我的钱。你若不信,我把五分硬币放在它上面,茶能托住我的钱,而它 却托不住你放的钱。”那人要求当场作证,于是阿凡提用沾满油的手拿起 个五分硬币,嘴里还念念有词,念完后,把钱放在茶水里,只见五分硬币 稳“坐”在水面不沉,旁观者目瞪口呆。教师讲到这里,问:“阿凡提的 魔法何在?”马上引入“液体的表面现象”。这样引发学生兴趣,可收到 极好效果。
(5)检查预习法 教师通过检查学生对本节课内容预习情况引入本节内容,巧妙地进入
教学发展阶段。例如,学习“能源的利用和开发”一节,该节内容虽多, 但没有难点,事前要布置预习,要求学生明确几个主要问题,上课时,通 过检查预习情况,就板书出该节的提纲,然后逐一讨论和充实有关的具体 内容。
(6)“开门见山”法 有些内容的课,用前述几种方法,就显得生硬或别扭,这时就可以开
门见山地讲述新课。这时一般都先交代本节课的重点、难点,说明本节内 容与以前学习内容的关系,提示学习本节内容的方法及要求等,每一单元 的第一节课往往用这种方法。
总之,在准备阶段,要根据本节内容的特点和前后内容的联系来灵活 地选择教学方法,既要激发学生学习本节内容的兴趣和求知欲,又要引起 学生积极思维,自然地引入新课内容。其目的,都是为了达到使学生更好 地掌握知识,更好地增强能力。
4.物理知识记忆十法
如何提高学生的记忆力?用心理学的观点分析,关键在于如何利用暂 时联系的原理,使识记的对象与主体已形成的经验结构间建立最充分的联 系,借以强化识记的效果。
(1)目标法 在明确识记目的、任务的基础上促进自觉识记的方法。识记的效果与
有无识记的要求以及要求的具体程度和要求的长期性大有关系。为此,可 从以下三方面抓起:
1)每章导言,交待全章学习的重点、难点及全编中的地位;
2)制订每节课的教学双向细目标;
3)适时进行思想教育,讲清所学知识的重要性及作用。 使学生记有目标、学有重点,充分调动学习的主动性和积极性,促进
记忆。 (2)因果法
在明确概念、规律的前因后果的基础上达到理解记忆的方法。例如, 只有了解了欧姆定律的来龙去脉,知道它只适用于导体,即纯电阻,才能 明确在应用焦耳定律时,应首先考虑发热体是否为纯电阻,不能乱套公式 Q=UIt 及 Q=U2t/R。因为此两式是实验定律 Q=I2Rt 与欧姆定律推导而来的, 必须符合欧姆定律的条件,相应地这就从根本上记住了定律及应用条件。
(3)表象法 利用某事例在头脑中映象的形象性和概括性而引起记忆的方法。一般
有以下几种:
1)利用学生熟知的生活事例激发记忆。学生对“质量一定时、体积大 的物质密度小”以及“体积一定时,质量多的物质密度大”的道理想不通、 记不住,可借用生活经验:“一斤棉花一斤铁”(质量一样),棉花体积 大、密度小以及“大小、形状相同(体积一定)的铜勺和铝勺”,铜勺的 质量多是因为它的密度大,将抽象转化为具体,使记忆有依托。
2)利用演示实验中的明显结论,激发理解记忆。如在进行比热概念教 学时,可先让学生理解并牢牢记住“质量相等的水和煤油,吸收相同的热 量时(时间相同),煤油升温快”这个实验结论。以此为基础,再让学生 记忆“比热大的吸热多”及“比热小的升温快(其它条件相同)”等规律。
3)对较难理解的抽象规律,用实验予以具体形象说明,激发深刻记忆。 如电学教学中,学生对额定功率、实际功率、短接、短路的概念及串并联 电路分电流、分电压、分功率的规律往往理解不深,记忆较困难。为此教 师可设计如下总结性实验:
a.将“220V、100W”、“220V、60W”、“220V、15W”三灯泡串联在 照明电路中;
b.将三灯泡并联在照明电路中; c.将其中任一个灯用导线并联(短接); d.将整个电路(串有保险丝)短路。明显的实验结论,给学生留下深
刻的印象。 (4)图像法
图像直观易记,能有机地将“形”与“理”结合起来,减少记忆的复 杂性。如凸透镜成像规律的记忆及其应用,是学生记忆的一个难点。为此, 可以“看图记忆”的练习为手段,学生带着问题围绕“成像规律图反复观 察,再三对照,使图像深深印入学生的脑海中,一见“图”想“规律”, 讲“规律”出现“图”。
(5)公式法 利用公式的物理含义进行逻辑记忆的方法。“看公式、记概念(规律),
易记又方便”。如从电流强度的定义式 I=Q/t 出发,理解并记忆“所谓电 流强度,就是单位时间内通过导体横截面积的电量。”
(6)口诀法 “口诀、顺口溜”简单易记,饶有兴趣。如托盘天平的使用步骤及注
意事项,可编成口诀:“一放平、二调零、三调横梁成水平。”“指针偏 哪那边重,螺母反向高处动。”以及“称物体、先估计,左物右码(方) 便自己,镊夹砝码须心细,加减对应盘高低。”
(7)类比法 比较两个或两类物理量的某些相同或相似的属性,从而达到同化记忆
的目的。如学生对一些具有比值定义特点的物理量,往往从纯数学观点去 理解,忽略其物理含义。以至于刚弄清密度的含义,碰到比热,又重蹈复 辙。在复习时,通过类比,可将具有此类特点的物理量,如密度、比热、 电阻、速度、燃烧值、机械效率等概念的共同点一并讲解,以举一反三, 触类旁通。
(8)比较法 通过比较,确定两类事物的相同与不同点(主要是不同点),从而鉴
别记忆之。如学生容易混淆“惯性”和“惯性定律”,究其原因,主要是 没能及时将两者进行比较而区别之。其实,只要让学生明确如下两点即可:
1)惯性是物体具有的性质,惯性定律是物体的一种运动规律;
2)物体的质量不变,其惯性就不变,与外界条件无关;而惯性定律是 物体在不受外力条件下才能成立的物体的运动规律。
(9)归纳法 将具有相同属性的一类物理知识,依据相互联系,综合归纳成一有机
的知识整体,从而达到整体记忆的方法。如学习了力的初步概念后,相继 出现了许多不同名称的力,可及时地按力的定义及力的三要素进行归类列 表(表略)。通过列表比较,使学生对力的内涵和外延加深理解,便于记
忆和学习。 (10)复现法
就是为强化知识在大脑中的印迹而采取多次复呈巩固记忆的方法。记 忆的大敌是遗忘,与遗忘作斗争的良策便是复习,即所谓“一回生、二回 熟”。“复现”一般应注意:
1)及时性。遗忘有先快后慢的特点,因而在学习新概念之后,应及时 配备目标测试题,当堂的内容当堂复习强化,作业最好当堂完成;
2)反复性。有人经过研究认为,复习的次数,可遵循先密后疏的规律, 当复习到十次以上,记忆的对象就很难忘却了。为此,首先必须充分利用 复习的机会。例如课前、课后复习、单元全章复习、期中期末复习、毕业 升学复习,抓住学生积极迎考的心理,反复(不等于简单重复)进行强化。 其次也应注意利用平时的复习机会,例如讲授新旧知识交替部分时,及时 “挂上钩”、“接上头”,这样既自然得体,又省时收效快。
3)应用性。理科知识比文科知识容易记的原因,不仅在于理科知识间 联系的紧密性,还在于理科知识理解记忆多,应用练习多。在反复的练习 中,多种感觉及分析器官协同活动,使大脑皮层增加了重现的可能性,这 就是所谓的“百闻不如一见,百见不如一练”。
记忆能力的培养,决非易事,不可等闲视之,它是整个心理活动的基 础,也是今后学习乃至成才的先决条件,教师只有在教学实践中有意识地 进行培养,学生的记忆能力才能逐步得到提高。
5.程序启发式教学法
为了充分体现“教为主导,学为主体”的教学原则,使教学既能达到 向学生传授知识,又能培养学生能力的目的。贵州毕节六中陈明仁老师结 合自己的教学经验,把程序教学和讲授法进行有机的结合,提出了程序启 发式教学法。
【教学模式】
程序启发式教学法就是把教学的内容编成程序,进行启发式教学的教 学法。这一教学法的基本特点是:把教材内容由浅入深,循序渐进地组成 一系列的程序问题。学生在教师的启发指导下,通过阅读、观察、分析、 推理、归纳等方法完成程序中所设置的问题。
程序启发式教学法的教学模式为:
【理论依据】
程序启发式教学法的理论依据是“教”与“学”的关系。明确“教” 与“学”的关系,是实施这一教学法的关键。在程序式教学法中,要求教 师在了解学生的知识水平,心理特征的情况下,以教学大纲为纲,以教材 为依据,深钻教材。在知识的信息源(教材)中,进行提炼和加工(备课), 然后储存在“信息库”内(即把程序编好)。在课堂教学中,教师作为媒 体把“信息库”中输出的信息传递给学生(信息的贮存装置)。对于那些 易于被学生掌握的简单信息(知识),教师不必给学生启发指导。对于较 难理解和掌握的“复杂信息”(较难知识),特别是经过学生反馈回来的 信息,加以启发和指导(即对信息再次加工)。以上体现了教师“教”的 主导作用。
在教师的主导作用下,学生接收到信息后,也要经过自己的加工。即 通过阅读、观察、分析、推理、归纳等方法加工。学生接收和掌握知识信 息的过程,即是信息在学生头脑中储存,提取和再加工的过程。当传输的 信息被学生理解和掌握之后,就要求储存,储存的过程是“记”的过程: 一当需要这种信息的时候,随时可以提取。取的过程是“忆”的过程:当 记忆的信息得以深化、概括化、系统化的时候,学生能力得到了提高。这 些需通过学生的活动而获得,从而体现了学生“学”的主导作用。
“教”与“学”是相互依存的,没有学生的主体作用,也就没有教师 的主导作用。学生的主体作用是变化的内因,教师的主导作用是变化的外 因,外因通过内因而起作用,实现了信息的传输、存储、提取的动态过程。
【程序的编写】
教师在编写程序之前,要结合学生的实际深入研究教材,对教材的知 识结构,内容层次等进行综合分析,然后才编写程序。
现以高中物理第三册(甲种本)“电磁感应现象”一节教材的教学加 以说明。本章内容是《电磁感应》一章的基础。寻求感生电流的条件,是 本节内容的中心,也是教学的主题。程序编写的思路,教材已提供得较为 明显,如何提出问题,分析问题,得出结论等,在程序中要能体现出来。 程序质量的高低,直接影响教学的实施和教学的效果。因此,程序内 容应注重知识的系统性,符合学生的思维发展过程。对于新概念的教学, 应考虑从哪些方面(从旧知识引入,实验引入,现象引入或是其它方法引 入)引入为好。在概念的形成过程中,要建立感性知识,采用分析、对比 等方法提出问题。从而揭示事物的本质属性。对于概念的定义、物理意义, 适用条件以及巩固概念等要在程序中正确体现。对于实验教学(含演示实 验),程序的编写应考虑如何通过实验建立概念,揭示规律本质;如何从 实验提出问题,来激发学生的学习兴趣,培养学生能力;如何通过实验手
段,突破难点,加深理解等因素。
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