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【关键词】认知定向 物理表象 本质属性 重组
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)07-0151-01
物理学的基本概念是在大量的观察实验的基础上,运用逻辑思维的方法,把一些物理现象最本质的特点集中起来加以概括而形成的。物理概念教学的效果如何,直接关系到学生对物理知识的认知程度,进而影响学生逻辑思维和推理能力,影响学生的形象思维和创造能力,影响学生的整体知识结构的构建与拓展,因此搞好高中物理概念的教学是新课改下的高中物理教学成功的关键。
一、高中学生在学习物理概念的过程中存在的问题
1.只注重物理结论,不重视物理过程。
在以教师讲授为主的课堂教学中,学生听教师讲授,偶尔做些应答,对概念的形成过程能懂则懂,不懂也不深究,只要记住最后的结论就行。久而久之,学生学习物理就像学习文史一样,概念背得滚瓜烂熟,大多不知概念的来源,概念的物理意义是什么。
2.只注重物理概念的定义,不重视物理现象。
学生在学习物理概念时,只想到它的定义,不能与物理事实结合起来,缺少必要的物理表象。这样,不但增加了物理概念的抽象性,也影响了形象思维的发挥,使物理学习愈加困难。
3.只注重物理概念本身,不重视物理结构联系。
学生在学习物理概念时,只注重物理概念自身的内涵和外延,不考虑它在物理知识结构中的地位以及它与物理知识结构中相关知识的联系。学生在学习中缺乏整体联系的结构观念。这种倾向不仅影响对物理概念的理解,也影响对物理知识的记忆。
4.只注重物理概念的记忆,不重视物理概念的实际应用。
学生学习了一个物理概念后,仅仅满足于完成课堂上的练习和课后作业,而不能主动地用新学的概念分析生活中常见的物理现象,缺少理性知识与感性知识之间的联系,影响了对物理概念的本质含义的认识。例如,许多学生学完高中电学知识,对生活用电却茫然不知,连家用电器最简单的电路故障都不能分析、解决。
二、做好“物理概念”教学的措施
新课改的核心任务是促进每个学生得到最大限度的发展,其根本途径是通过转变教师的教学模式、教育理念来转变学生的学习方式,为学生搭建一个自主、合作、探究、交往的学习平台。要搞好新课改下的高中物理教学工作,关键是通过以下几个方面做好对“物理概念”的教学:
1.提出物理问题,引起物理认知定向。
认知定向就是使认知活动指向确定的方向。在教学活动中,学生的认知显然不是自发认识的,而是有目标的自觉认识。学生的认知定向不会自然产生,在没有引导的情况下,必须经过多次反复才可能形成。因此,在物理概念教学的开始,首先要引导学生形成正确的认知定向,为后面的认知活动确定明确的方向。如何才能形成学生的认知定向呢?关键在于提出要解决的问题,并阐明该问题的背景。例如,在高中物理概念教学中,首先应指明需要建立一个怎样的概念,这个概念的建立是为了解决什么问题。其次是让学生明白这个概念在它所在的那个知识单元结构中所处的位置,要把新概念与已有的相关知识及单元知识的发展方向联系起来,使学生搞清楚自己是在怎样的基础上、在怎样的范围内、为了解决什么问题而建立一个怎样的概念。
2.呈现物理事实,引导物理观察感知,建立物理表象。
经过研究发现,感性的物理知识就是物理表象,而且从物理现象到物理表象有一个加工的过程,这个加工的过程要受到物理认知定向和原有物理认知结构的影响。使学生形成正确的物理表象,是高中物理概念教学的重要环节。在这个环节上,需要注意:①要让学生了解物理表象的重要性及其形成过程。②要科学有序地呈现物理事实和物理现象。③要引导学生进行有目的、有步骤的观察和感知。④要有助于学生建立准确的物理表象。
3.确定物理现象共同特征,概括物理现象本质属性,定义物理概念。
最初形成的物理表象,往往既包含本质属性又包含非本质属性。本质属性就是对一类物理事物和物理现象的共同特征的概括。概括本质属性就是先找出该类物理事物或物理现象的共同特征,再将共同特征抽象化。可以看出,这个过程与形成物理表象是相互联系的,因此,概括物理本质属性可理解为形成物理表象的抽象化过程。寻找物理表象的共同特征,先要分析每个物理表象的特征,找出它们的共性,然后进行归纳。物理概念的定义,可以由师生共同完成,也可以由教师完成。但应注意到,物理概念的定义虽然必须反映一类物理事物或物理现象的本质属性,却也含有人为的和创造的成分,使学生了解物理概念定义中的人为因素和创造因素,对培养学生的创造意识和创造能力大有裨益,也有利于学生理解物理学的文化特征。例如,在学习力这个概念时,可以列举一些常见的力学现象,把这些现象的共性归纳起来,就可以抽象出力的概念。
4.运用物理概念以加深理解,重组物理信息以完善物理认知结构。
物理概念的定义虽然反映了一类事物或现象的本质属性,但要真正理解其本质属性,理解其内涵和外延,还必须经过多次反复地从理性到感性、从感性再到理性的认识过程。物理概念也必须与学生已有的物理概念、规律的认知相互联系,与学生原有的认知结构相互作用,建构新的物理认知结构,从而真正掌握物理概念。由此可见,物理概念的形成并没有在课堂教学之后就结束了,后面还有一个很长的概念深化、结构重组的过程。在这个过程中,需要给学生列举一些新的同类物理事实或物理现象,让学生运用新概念进行解释、说明;需要把新概念与相近或相似概念进行对比区分;需要把新概念与其他已有概念联系起来认识新规律,等等。最终要帮助和指导学生把这个物理概念组织在自己的认知结构中。
一 认真研读新课程标准和新教材
要做到真正领会新课程改革的实验目的,明确新教材所蕴涵的数学思想和为实现总目标而安排的教学方法,使自己的教学沿着正确的方向发展,就必须认真研读新课程标准和新教材,切实理解新旧课程标准、大纲和新旧教材内容之间的差异,思考部分内容精减和更新的意图,和同行一起对存在的问题进行广泛的交流和讨论,不断进行总结,提高驾驭教材的能力,运用新的教育理念创造性地开展教学工作,全面提高教学质量。
二 灵活运用各种教学方法
“教学有法,教无定法。”在教学过程中,教师要灵活运用各种教学方法,因材施教,充分发挥学生的潜能,最大限度地提高教学效果。
1.创设情境,给学生自主探索的机会
创设问题情境,让学生主动探索、发现,可以很好地提高教学质量,这是早已被认可的观点,但在教学中并没有认真实施。在传统教学中,为了获得某个原理,有时也会提出一个问题,但在大多数情况下并没有引起学生的积极思考,其主要原因是没有创设良好的情境。一个问题情境的优劣取决于它能否激发学生的兴趣,能否体现再创造的过程,是否蕴含了丰富的数学事实。
当然,创设问题情境,对教师提出了较高的要求,教师必须精通教材,会“做数学”,了解学生的思维方式和解决问题的行为过程,从而建立起合理、科学的教学情境。
2.动手实践,让学生主动建构知识体系
无论从哲学还是从心理角度,都应该提供学生主动建构数学知识体系的机会,提高他们主动建构数学知识体系的能力,让他们体验再创造的过程。例如,讲解“多边形内角和”时,我先让学生动手分别画出四边形、五边形、六边形、七边形,并要求他们求出这些多边形的内角和。在此之后,我及时引导,让同学们得出了多边形内角和公式,并让学生自己动手作图,验证了多边形内角和公式的正确性。经过这一次再创造的体验过程,我深深体会到了把学习的权利还给学生,使学生体验学习数学的乐趣的意义。
3.加强师生之间、学生之间的合作交流
数学发展的历史告诉我们,数学通过交流才得以深入和发展,在交流中进行数学学习符合学生的认知规律,符合学生的身心发展特点。
在课堂教学过程中,学生是学习的主体,他们总会有智慧的火花在闪烁,教师的充分肯定,不仅使学生的好方法、好思路得以推广,而且对他们也是一种赞赏和激励。从交流的过程来看,学生把自己的理解向他人表述,展露自己的思维过程,这样有利于学生间相互切磋,有利于教师及时对学生进行指导。在这一过程中,学生对知识的理解不断加深,因此交流有助于学生澄清认识,增强理解,增加学生学习的兴趣,另外,学生难能可贵的见解也是对课堂教学的补充与完善。总之,对教师而言,在交流中教学,学生获取的不仅是知识,还有能力和情感体验,以及教师教学思路的拓宽,教学水平的提高;对学生而言,在交流中学习数学,是一种轻松学习数学的好方法。
三 练习设计与作业布置,体现分层次教学的要求
练习作业既要有对基础性知识的强化巩固,又要有课堂相关知识的开拓与延伸,体现作业的层次性、可选择性。如在学完“完全平方公式”后,我布置了三个层次的作业:(1)基础性作业。直接应用完全平方公式计算,如:计算
, , 是学生的必做题;(2)灵活运
用完全平方公式,如已知x+y=5,xy=6,求x2+y2的值;已知a2-2a+4b2+4b+2=0,求a、b的值;与同伴一起讨论交流;(3)创造性作业,让学生以教材为本,发挥自己的想象力和创造力,自编完全平方公式的应用作业。结果有同学计算(a+b)3、(a+b)4,我适时引导,使他们得出了“杨辉三角”的关系。布置三个层次的作业,让不同层次的学生都能主动地参与其中,并能得到充分的发展,同时也遵循了面向全体与因材施教相结合的教学原则。
四 重视教学反思
关键词历史教学;理念;意识
建国以来,我们已经进行了多次课程改革,现在又根据时展的需要,借鉴国外课程改革的有益经验,颁布了《普通高中历史课程标准(实验)》(以下简称“新课标”)。新课标明确要求我们倡导学生主动学习,在多样化、开放式的学习环境中,充分发挥学生的主体性、积极性和参与性,培养其探究历史问题的能力和实事求是的科学态度,提高创新意识和实践能力。笔者结合自己的教学实践,从以下几个方面进行了探索。
一、培养学生的自主学习习惯
培养学生自主学习的习惯,是新课改的重要内容之一。我认为要培养学生的自主学习习惯;首先,要培养学生的求知欲。中学生总是充满好奇,会提出各种各样的问题。有些问题在教师看来非常幼稚,甚至是无意义的,但对学生来说却是一种探索,是一种对好奇心的满足。他们正是带着这种好奇心来认识这个世界的。所以,不管学生提出的问题多么幼稚,多么无意义,教师都要进行鼓励和积极评价,小心呵护他们的求知欲。如果学生的每一次探寻,遇到的都是教师的否定和批评,那么,学生的求知欲就会慢慢萎缩,学习的兴趣也会大大降低。
其次,要培养学生的探索精神。科学探索需要超人的勇气和信心。哥白尼认为:“人的天职在于探索真理”。因此他不断探索,为了发现宇宙的奥秘而不懈奋斗,最后提出了有划时代意义的“日心说”。科学探索已随着历史的发展衍生出一种精神,引领人类不断进步、发展。21世纪的竞争是以经济和科技为基础的综合国力的竞争,科技是第一生产力,而科技又离不开教育,离不开勤奋学习和创新精神、创新意识的培养。然而,当探索成为一种普遍的社会行为时,知识创新的难度就会越来越高,失败的风险也会越来越大。一次探索的成功也许是千百次探索活动受挫的结果。面对求知路上的困难,只有具有百折不挠的意志,才能将最终获得真知。因此,培养学生的探索精神,还应该培养学生坚强的意志品质。历史学更是以其丰富的历史史料对学生心灵深处产生震撼,在培养学生的坚强意志方面具有无可比拟的优势,学生通过学习将会使自己的精神得到升华。
二、培养学生的发散性思维
所谓发散性思维,就是围绕问题多方寻求解决问题的途径的思维。现行的历史教材,总的来讲比较重视科学性、逻辑性,而对培养学生发散性思维方面并没有足够的重视。这就需要历史教师在教学中加以弥补,通过开展丰富多彩的实践活动,引导学生多层次、多角度地思考问题,培养他们的创造性思维。例如,在教学后,及时开展思维训练,提出问题:中国中的失败是谁的过错?教训如何?接着可以引导学生结合现实,批判社会上极少数只顾个人利益,而忘了国家利益的行为。告诫今天的青少年应该继承中华民族的伟大传统,把建设祖国的历史重任肩负起来。如果历史教师能够经常与学生开展这类思想交流活动,将会极大地提高学生思维的灵活性。
三、培养学生思维的独创性
一、以实际问题导入学习内容,提高学生学习兴趣
新教材的特点是贴近生活,贴近实际,这就要求我们在教学中创设问题情境,发散学生的思维,使其主动参与学习。同时鼓励学生用已有的知识和经验去推理、观察、比较、分析、概括等寻求解决问题的方法。比如:在学习圆时,以“车轮为什么是圆的”引入,这是学生再熟悉不过的例子,把它与圆联系起来,得到一些圆的知识,再把知识应用到实际中去。这符合事物的认识规律:实践――理论――实践。再如:在讲“两点之间,线段最短”时,可以让学生观察草坪四个角并提出怎样在两个角之间走出一条最近的路,这就无形之中引入了“两点之间,线段最短”。用实际问题引入教学,可以增强学生的学习兴趣。这就需要教师在教学中注重学生对问题意识的形成和培养,寻求解决问题的方法。
二、注重课堂交流,师生体验合作快乐
新课程强调,教师和学生都是教学活动的主体。教师是教的主体,学生是学的主体,是认识的主体,教师要引导学生进入学习过程,培养学生良好的思维习惯和质疑探索的意识。为此,教师应充分利用数学本身具有的逻辑特点,运用直观性、过程性等教学原则唤起学生的兴趣和热情,为学生提供形象直观的素材,引导学生观察,让学生充分实践、探索交流。新教材多以“问题串”的形式呈现学习内容,并且给出了学生自主学习的空间,在教学中还可以加入一些鼓励性的语句,增强学习兴趣,从而让学生在轻松愉快的氛围中学习。对于那些知识结构恰当、问题难度适中的内容,让学生在独立思考的前提下经过讨论、交流,肯定在合作中学习是好的方式。经过讨论后,教师一定要给出结论,否则收不到预期的效果。
三、结合数学学科特点,让学生在科学探究中体验快乐
新教材要求教学活动中注意避免那些不必要的枯燥的繁琐运算与论证,这样,对于保持学生的学习兴趣必然是有益的。但是对计算器的使用应恰当,否则会造成学生对计算器依赖而不能独立完成作业的后果。其实,数学的美是“冷而严肃的美”,它不可能像看小品或游戏一样,让人很直观地感受到,而需要在教师的不断引导下,让学生去理性地体验。然而,一旦学生有了感受数学美的能力,由此而产生的学习数学的兴趣将是稳定而持久的。比如在数系的统一、运算的统一、数与形的统一等内容中挖掘数学的“统一美”,在应用数学方法解决其它学科中的问题和联系实际问题时挖掘数学的“抽象美”,在逻辑推理、运算、“多一毫则长,少一毫则短”的数学讨论中挖掘数学的“严谨美”。在一题多变、一题多解的教学中挖掘数学的“奇异美”。只要教师注重挖掘,数学美就无处不在。只要教师循循善诱的引导,学生感悟数学美的能力就会与日俱增。
1.注重开放性,激发求知欲
新课程标准特别强调人人学有用的数学,不同的人学习不同的数学,不同的人在数学上得到不同的发展。这就要求教师在设计练习时,从练习内容的选取到形式的呈现都尽可能让学生留有充分的思考余地。传统的练习设计有一个共同的特点:条件确定,答案唯一,这样的练习有很大的缺陷,阻碍了学生的个性发展,时间一久往往造成学生思维的定势,对培养学生的创新精神和实践能力显然不利。因此,我们在教学时,应设计一些开放性的练习,给学生提供较为广阔的创造和想象空间。
2.强调创新,重在探究
关键词: 教学观念 学习兴趣 教学模式 物理教学
多年的物理教育主要重视知识与技能教学,轻视学习的过程与方法,忽视对学生情感与价值观的教育,脱离科学技术、社会生活。这种现状致使课程的三维目标大有缺失,即“一强两弱”,课程目标不能有效整合,形成了物理教学的主要任务仅仅是灌输知识,训练解题的现象。为了让学生学习有用的物理、身边的物理、生活中的物理,使物理与科学、技术、社会有机联系,进一步激发学生学习物理的兴趣,培养学生的科学素养,整合课程三维目标。为了达到这个目标,从上到下的新一轮基础教育课程改革已阔步向我们走来,而新课程标准的核心理念就是“强调了课程的功能要从单纯注重传授知识转变为体现引导学生学会学习、学会生存、学会做人”[1]。为此,教师在新课程概念下实施初中物理教学的过程中,也会遇到种种矛盾问题,需要教师逐一解决。
一、关于教师教学观念转变的问题
在传统的物理教学中,教师始终占主导地位。具体体现在教师不仅是知识的传授者,而且是教学过程的组织者、控制者,同时是成绩的评判者,是绝对的权威。教师的教学过程绝大多数情况下都是按照固定模式预习,上课讲解,分析例题,让学生做习题;实验教学则按照教材给出的实验步骤亦步亦趋地验证既有结论。而新课程理念强调教师是学生学习的合作者、引导者、参与者。
对于以上的传统教学观念能否在课程改革的逐步深入中得到转变,更好地融入到新课程理念下的角色中,即是从教学的主角转向“平等中的首席”,从传统的知识的传授者转向现代的学生发展的促进者。那么该如何实现这个观念上的转变呢?首先是提高教师自身的专业素质。作为中学物理教师,我们应积极面对物理新课程带来的挑战,不断提高自己的专业素质,以便适应物理新课程的实施。具体而言,新课程从专业知识、专业能力及专业素质三个方面都需要教师有质的提高。就需要教师不断在广阔的知识领域中遨游和探索,向具备复合型的知识素质、全方位的能力素质及健全的专业情意方向提升自己;其次,就是能提供更多的平台和渠道,让农村中学的老师们到课改区经验成熟和丰富的学校多学习、多交流、多对比,让他们多学习、多了解新课程概念下课堂教学各项基本功,更好更快地转变教学观念;最后,就是学以应用、不走模式、完善自我。
在平时的课堂教学中,老师们还是以接受学习为基础的传统教学模式,但很多地方还是体现出了新的教学理念,能看到教师在这方面所做出的努力。例如:第一是教师在课堂上已努力突出学生的主体地位。教师多次留时间让学生思考体会,分析问题时努力使学生思维超前,题目求解只进行分析,不包办到底……可见,教师已经意识到学生主体地位的重要性,并试图凸显出来,但出于多种考虑,教师在许多环节上还是包办了,这体现出中学教师在传统与现代、求稳与求变中痛苦的抉择。第二是探究式学习的开展。教师在课堂教学中都重视创设情境、激发兴趣,让学生在认知冲突的体验中努力探究、发现解决问题的途径,这种教学行为在教学中得到有效开展和落实。第三是帮助学生建构知识。教师不再将书本知识作为绝对的客观真理强加给学生,在知识传授的同时加强了课程内容与学生自身经验的联系,力争提醒并帮助学生主动建构自己的知识体系,而且在系统介绍陈述性知识的同时,注重程序性知识的内化。第四是自主学习与合作学习。这一点在课堂上教师要求学生仔细体会,鼓励相互讨论上可以体现出来。
根据上面实际课堂情景来看,在物理课堂教学中,教师的教学行为主要还是传统的教学模式。但随着课程改革的逐步深入,大多数教师的教学行为还是体现了新观念的影子,虽然这些新的理念在教学中还处于尝试与探索阶段,但正是这些尝试与探索,逐步实现了教学观念的转变。
二、关于提高学生学习物理兴趣的问题
兴趣是激励学生乐于学习、创造和成才的催化剂。孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”杨振宁博士说:“成功的秘诀是兴趣。”这些至理名言说明了兴趣在一个人的成才道路上所起的作用。对于中学生,兴趣往往会成为他们入门时的向导,使他们在学习中心情愉快,探索时入迷“着魔”,从而迸发出创造的火花。
于是在设计物理课堂教学时,努力创设物理情境,将学生引入一种与物理问题有关的情境中,制造一种悬念,使学生产生向往探索的欲望,处于欲罢不能的状态。这样做能使物理学习更具有探索性和趣味性,也能使学生的潜能得到开发。
在学习过程中引导学生确定出自己的阶段性学习目标,根据学生的能力进行相应指导和分析,使学生的能力与学习的内容相配合,学起来简单明了,懂得应用,这样就容易取得预期的成绩,心理产生了成就感,兴趣自然就会产生,然后不断深入地学习,疑难问题就会逐个解决。
同时在学习过程中,让学生将学习物理的心得体会及时地表达出来,也是培养学习兴趣的一条途径。教师可以通过各种平台和途径让学生将心得体会表达出来,这样学生就会感觉到自己受到其他同学的关注、重视和肯定。从而树立学生的自尊心,这会提高学生继续学习物理的兴趣。还有就是教师应引导学生在物理学习中不应只局限在教科书内,应伸出触角,广泛接触前沿的、边缘的相关的知识和成果,感受物理科学的价值,提高对物理学的兴趣。所以,在新课程的教学理念下,激发学生的学习兴趣,是教师每一节课必须思考及实施到教学中的问题。
三、关于课堂教学模式的问题
新课程目标明确指出:义务教育阶段的物理课程要让学生学习初步的物理知识与技能,经历基本的科学探究过程,受到科学态度和科学精神的熏陶;它是以提示全体学生的科学素质,促进学生的全面发展为主要目标的自然科学基础课程。为此,教师在教学中必须从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三个维度构建教学目标体系,必须大力提倡自主学习、合作学习、探究学习、创新学习。这都是教师在教学过程中要实现的目标。为了更容易实现以上目标及配合相应的教材,可设置以下几个环节开展教学。
1.注重课标。教师引导学生了解每节课的“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三位一体的目标要求,使同学们明确努力的方向和应达到的程度,便于自我评价和相互评价。
2.自主学习。根据每一节课的知识点,提出生活中的实际问题,让同学们在预习过程中有计划、有针对性地带着问题思考,大胆质疑,然后由表及里,逐步引导学生对知识点的归纳梳理,重点或关键的地方让学生自己书写出来,加深理解和记忆,这不仅符合从具体到抽象的知识规律,而且有助于激发学习兴趣,培养学生的探索意识和问题意识。
3.合作学习。在自主学习的基础上,引导学生开展合作探究。找出本节课的相关疑点、难点问题,让师生之间、同学之间互相交流和探讨,达到突破难点、解答疑点的目的,同时本着“尊重每个学生,让每个学生都有进步”的理念,使学习过程真正成为师生互动、合作交流的过程。
4.研究学习。在教学中,教师不把现成结论告诉学生,而是创设一种类似科学研究的情境和途径,让学生自己在教师指导下自主发现问题、探究问题、获得结论。最大限度地提高学生素质,培养实践与创造能力。
5.创新学习。运用本学科发展的前沿及其在实际生活中运用的资料,或能体现本节课知识的学科史料、奇闻逸事等,要求针对这些内容设计问题或给背景材料写出相关结论等,为学生展现了更加广阔的学习天地,以达到提高素质的目的。
6.达标评价。首先是当堂训练,主要是用于消化教材,巩固“双基”,注重基本题型的训练。同时以中档题为出发点提高突破,帮助同学们更深刻地领会相应知识点,逐步养成灵活的解题能力与应用能力,从而检验课堂教学目标达成度的高低。
对于现在中学生物理教学,广大的教师和教育专家都进行了深入研究,教学的理念和教学的模式已经开始逐步成形。无论采取何种教学模式,学习何种教学理念,物理课堂教学的目标始终是围绕几个本原问题:为何教、为谁教、教什么、怎么教开展,从而提高学生的科学素养,培养学生的学习能力。
参考文献:
[1]国家教育部.基础教育课程改革纲要.北京:人民教育出版社,2003.
[2]高文.教学模式论.上海:上海教育出版社,2002.235.