一、新教材的特点与当前物理课堂教学的现状
新教材在教学内容上更加注重了与生产、生活实际和现代科技成就的联系,更加注重知识产生和发展的过程,即将重视结论的学习转变成重视过程的学习,更加注重物理思想的演化和研究、处理问题方法的运用;同时新教材在实验教学中,提倡将演示实验尽量转化为学生的随堂实验,同时提倡学生在教师的指导下进行探索性实验;此外,新教材还加入了“实践与探索”以及“我们的网站”等内容,让学生更好的开拓思维和视野空间。新教材在教学要求上更加注重培养学生的科学精神、研究技能和创新意识,更加注重培养学生独立思考的习惯和能力。给学生留出了思考、探究和自我开拓的余地,鼓励他们主动地、独立地钻研问题。
当前,在物理教学的实践中,确实存在学多有待解决的问题,比如说:传统的物理教学理念和教学模式根深蒂固,要使以往的观念有新的转变确实需要有一个适应和过程。事实上,许多时候课堂教学是“创新教育的形式,传统教育的实质”,学生的学习过程仍然是以“教师讲,学生学”为主,遵循着一个“接受—理解—巩固—解题”的老套路。由于受各种因素的影响和限制,课堂教学的任务首先是完成教学内容,因而教师的讲解替代了学生的主体活动,教师的思维替代了学生的思维,教师的认识结果替代了学生的认识过程;教学内容局限在应试教育这个层面上,使学生的思维能力,学习技巧,创新意识得不到培养和拓展。
二、利用教材实施探究性教学的几种途径:
所谓探究性课堂教学,就是以探究为主的教学。具体说它是指教学过程是在教师的启发诱导下,以学生独立自主学习和合作讨论为前提,以现行教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动,将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。探究性教学特别重视开发学生的智力,发展学生的创造性思维,培养自学能力,力图通过自我探究引导学生学会学习和掌握科学方法,为终身学习和工作奠定基础。教师作为探究性教学的导师,其任务是调动学生的积极性,促使他们自己去获取知识、发展能力,做到自己能发现问题、提出问题、分析问题、解决问题。总的来说,探究式课堂教学是教师和学生双方都参与的活动,他们都将以导师和主人的双重身份进人探究式课堂。通过对课堂教学的探索和实践,我们发现,这种新的教学模式使课堂更具有生命力。
以下列举了本人在实施探究性教学中所运用的途径的几个案例:
(一)利用教材中的教学内容进行探究性教学。
根据教材的教学内容,课前将全班同学分成若干小组,发挥小组合作学习的优势,完
成各自小组如社会调查、数据、设计实验、分析研究等任务。课堂作为各小组交流学习成果的场地。
例如,新教材的《超重和失重》(必修1)一节,可采用如下的探究性教学:
课前准备:全班同学分成三个小组。
1.资料搜集小组:从书籍、杂志、电影、录像以及互联网上收集各种有关失重和超重的文字,图片及影像资料。
2.实验设计小组:设计各种实验,探讨失重和超重条件下物体所受支持力和重力的关系。
3.理论分析小组:从已有力学知识出发,推导失重和超重条件下物体所受支持力与重力的关系,并形成结论。
教学过程:由三个小组分别汇报交流学习成果,课堂上随时允许其他同学插问,该小组同学负责答疑。赞许同学之间的讨论,甚至争论。
1.由资料搜集小组将收集到的材料整理制成PowerPiont电子文稿展示。内容有:
影像类:火箭发射升空,卫星绕地球运转,太空舱宇航员的工作、生活;
图片类:太空搭载的农作物种子的生长善,有西红柿,青椒,南瓜;
文字类:微重力下冶炼高纯度金属,新型化学药品的合成;
2.实验小组演示他们设计的实验:
(1)矿泉水瓶实验:演示底端开有小孔的矿泉水瓶,在静止、自由下落和加速上升时喷出水柱的长短,说明液体加速运动时,液体内部压强(压力)会发生变化;
(2)“体重”变化实验:演示人在起立和下蹲时体重计示数的变化,说明物体减速上升或加速下降时会出现失重现象。
3.理论分析小组根据牛顿运动定律作图、板书,推导出:
当物体作加速度方向向上的变速动动时,物体处于超重状态,FN
当物体作加速度方向向下的变速运动时,物体处于失重状态,FN
当物体保持静止或匀速直线运动状态时,FN=G。
这种做法,将学习的主动权交还给学生,给予他们施展才华的机会和舞台,能使学生掌握知识的同时,思维得到相应启发和训练,语言表达能力、自学能力、分析问题解决问题能力、团结协作的意识和能力都得到了训练和提高,收到了良好的教学效果。
(二)利用教材中的学生实验进行探究性教学。
传统的实验教学存在着一定的局限性。根据现代教育的要求,实验教学不仅对传承知识、培养技要有较大作用,而且要让学生经历科学探究过程,从中体会、学习科学研究方法,而这也迎合了高考实验设计题中对学生的要求。
例如在学生实验“测量电源的电动势和内阻”(选修3-1)中,课本中只列举了用计算法和作图法来处理实验数据,能否进一步提高这个实验的功能,引导学生积极思考,提出实验设想,参与到实验设计中去呢?
提出问题,让学生思考:
问题一:如果手中没有电压表,只有电流表,其它元件可任意选,请你设计出测定电
源电动势和内电阻的方法。
学生在思考中可能会提出这样那样的问题或保持沉默,这时要细心解答,并可加以必要的提示:比如课本中的实验电路(图1)还适用吗?路端电压U与电流I、外电路电阻R之间存在什么关系?滑动变阻器在这里不适用吗?可以用什么元件来替代?经过思考与激烈的讨论学生能够得到以下方法:把图1中的伏特表拆去,滑动变阻器用电阻箱来替代,测出两组I、R或者将电路图改为图2所示电路、其中R1、R2为两个定值电阻。
根据闭合电路欧姆定律表达式E = U +Ir和部分电路欧 (图2)
姆定律的表达式U=IR建立方程组 E = I1R1+I1r 即可求出电池的电动势 和内电阻。 { E = I2 R2+I2 r
当然这里还可以继续提问:从实验的角度思考用电阻箱好还是用定值电阻好?
问题二:如果手中没有电流表,只有电压表,其它元件可任意选,请你设计出测定电源电动势和内电阻的方法。
问题三:在整个上述的设计过程中,也有不少同学提出能不能直接用电压表测电源的电动势?
通以上的实验教学,学生充分地展示了其主体地位,熟练地运用了闭合电路的欧姆定律,并为学生实验的开展打下了深厚的基础。而且基本上形成了明确实验目的(质疑),寻求实验原理和方法,设计实验电路,处理实验数据等的设计实验思路。
(三)利用教材中的插图、阅读材料、课余查找资料等进行探究性教学。
例如,教材中的《光的折射定律》(选修3-4)这一节,在“我们的网站”的内容中也
可进行探究性教学。
1、 课前准备:让学生上网阅读材料。
2、 课堂交流:海市蜃楼产生的物理原理。
3、 教师可利用课余时间指导学生设计海市蜃楼的模拟实验:
(1)首先采用几种不同密度的互不相溶
的液体:一种是四氯化碳,一种是水,还有一种是色拉油。先把四氯化碳倒入烧杯,再加上水,然后再倒上油。不过实验效果并不那么好。由于界面太明显,折射的角度较大,看上去就像一根折了几段的筷子(如右图所示)。再加上反射现象比较明显,影响了实验效果。
(2)为了能做出更好的实验效果,教师指导学生用不同浓度的同种溶液进行配制,这样就可以避免出现明显的界面和反射现象了。具体方法:一、在一个100ml的烧杯里放上半杯的蔗糖,加上少许的开水,并用玻璃棒搅拌,使其溶解。二、将浓溶液倒入500ml 的烧杯,再慢慢地加上100ml的开水,静置5-6分钟。三、用激光笔照射溶液,就可以明显的看到一条弯曲的光线。为了获得更有效的证明,可以用一杯清水做一下对比。当用激光笔照射清水时,所看到的光路是一条直线。
通过上面的内容,让学生尽可能多地参与了教学活动,突出了学生的主体地位。把教学重点放在过程、方法和能力的培养上,让学生动脑去领悟科学思想和科学方法。
当然,探究式课堂教学是否能取得实效,归根到底是以学生是否参与、怎样参与、参与多少来决定的,同时只有学生主动参与教学,才能改变课堂教学机械、沉闷的现状,让课堂充满生机。在教学中,每步的探究先让学生自己尝试,从而把学生推到主动的位置,放手让学生自己学习,这样,就可以使探究式课堂教学进人较为理想的境界。
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