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20世纪后半叶,物理学在此前建立起来的狭义相对论、量子力学、量子电动力学、统计物理和许多重要物理实验基础上,以前所未有的速度发展着.许多物理学的分支学科,如原子、分子物理、原子核物理、固体物理、等离子体物理以及粒子物理等,都得到极大发展.与此同时,科学发展的另一个重要特征是学科间相互渗透和交叉综合.物理学和其他学科相互渗透,产生了一系列交叉学科和边缘学科,如化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理等等.物理学的新概念、新理论和新的实验方法向其他学科转移,促成各学科的发展并成为其组成部分.
20世纪后半叶,新技术特别是高新技术发展之快也是前所未有的.高技术包含的科学知识高度密集,综合性极高,如红外和红外成像技术、激光技术、计算技术、信息技术、航天技术、生物技术等等,都无一例外地与物理学等学科的基本概念、基本理论和基本实验方法密切相关,其发展在很大程度上依赖包括物理学在内的各学科的发展.
现代军事科学技术的知识密集性、综合性极高,处于科学技术的前沿,近几年来的局部战争向人们展示,现代战争在相当大程度上是高新技术的较量.现代军事科学技术离不开物理学和物理学的新成就,如红外夜视、激光制导、激光雷达、三相弹等都与物理学原理和物理学实验技术密切相关.
这一切都表明,在科学技术发展的进程中,物理学不但在历史上曾经是处于主导地位的,在20世纪是处于主导地位的,而且毫无疑问,21世纪物理学在科学技术发展中也必将处于主导地位,它的作用将会更加突出.
大学物理课是一门重要基础课,它的作用一方面是为学生较系统地打好必要的物理基础,另一方面是使学生初步学习科学的思维方法和研究方法,这些都起着增强适应能力、开阔刘义洪盈赘大争物双教争敬沮思路、激发探索和创新精神、提高人才素质的重要作用.学好大学物理,不仅对学生在校学习十分重要,而且对学生毕业后的工作和在工作中进一步学习新理论、新知识、新技术、不断更新知识,都将发生深远的影响.物理课的这一作用,特别为许多专家、教授、高级工程技术专家所强调.
我国工科大学物理的学时一直少于理科.因此,目前实施的教学内容,主要是传统物理课内容在给定学时范围内一再精选后形成的.总的来讲,工科大学生的物理基础较薄弱,物理知识面也较窄,特别是近代物理和现代工程技术有关的物理基础和现代工程技术方面的新知识更显薄弱.如我们的课程基本要求中没有物性学、分子、原子核、粒子等内容;没有偏振光干涉、核磁共振、穆斯堡尔效应等内容;量子物理、统计物理等近代物理基础的基本概念、基本理论和知识甚为薄弱.这些内容,工科一般专业在后续课中多不再涉及,而它们恰恰是当今学习新理论、新知识和新技术所要涉及的,有些甚至已成为当今高新技术的组成部分.在这个意义上讲,大学物理课内容“老的多、新的少”.因此,更新内容,加强现代物理和现代工程技术有关知识,特别是有关基础知识,是工科物理教学改革必须面向的首要问题.
二、工科物理课教学改革
工科大学物理课程的教学改革是很复杂的,也是很困难的,不可能一嗽而就.应该坚持以下原则:不应改变物理课作为基础课的地位和作用,应着力研究现代高级工程技术人才应具备什么样的物理基础;要重点研究如何处理好经典物理和近代物理及有关近代内容的关系;应在培养学生科学思维方法和分析问题、解决问题能力上加大力度,与研究教学内容改革的同时,还必须系统地研究教学方法、考试方法等教学环节的改革.
工科大学物理课内容改革的重点在于加强物理学基础(包括经典物理基础和近代物理基础),同时适当地介绍反映现代物理和现代工程技术的新知识,扩大学生的知识面,在整个教学过程中提高学生分析及解决问题的能力和独立获取知识的能力.由于工科物理课程教学时数少,只靠课程内容和体系本身改革回旋余地小,改革要将课内课外、理论教学与实验教学、课与课间关系诸方面综合考虑.(一)课程教学内容改革,应以物理课程教学基本要求为依据.在保证经典的前提下,进一步精选经典物理内容,突出教学内容及能力培养,避免过分强调系统性和严密性等,在整个经典物理教学过程中应贯彻加强近代思想;在近代物理基础的基本要求部分,加强量子力学和统计物理基础知识,以利于学生在校和离校后进一步学习新理论、新知识和新技术;加强现代工程技术物理基础专题,这部分内容应侧重物理原理,而不要停留在科普水平上,上述三部分内容的讲授学时,分别约占总学时的58%、27%和15%.
(二)开设物理类和技术类专题选修课(或讲座).物理类选修课:如现代物理导论、混沌、原子和分子物理、核物理、天体物理、等离子体物理、凝聚态物理、嫡和信息、傅里叶光学、非线性光学、非线性力学等、技术类选修课:如现代工程技术专题、激光技术、光散射技术、全息技术、穆斯堡尔谱学、核磁共振技术、薄膜技术、换能器、红外技术、低温和超导等.选修课应着重物理概念、物理思想和方法,不追求数学严密性,不过分强调系统性和完整性.
(三)教学手段改革是教学改革的重要组成部分.粉笔加教鞭不适应改革的需要已经成为人们的共识.近几年来,有许多院校在多媒体辅助教学上做了大量的工作.实践证明,把多媒体技术应用于教学可以改变信息的包装形式,在计算机上把图、文、声、像集成在一起,提高教学内容的表现力和感染力,能调动学生主动运用多种感观积极参与多媒体的活动,使学生由知识的被动接受转为主动发现.同时,这也为教学研究提供了有力工具,为教学的顺畅实施与高效提供了可靠的技术保障.在提高认识的基础上,加大这方面的资金投人,多媒体辅助教学必将成为21世纪教学手段的主体.而多媒体辅助教学软件也应向智能化方向发展.1997年n月6日,中国物理学会正式宣布中国物理教育网建立.这就为网上教学和科研提供了方便,物理教育工作者应充分利用这一有利条件,从网上获取信息服务于教学.名校、名师更应在网上传播自己的教法和经验,使大家受益.
文科学生基础差,底子薄,对物理有一定的畏惧心理。那么如何在文科物理课堂上进行前沿物理教学呢?具体方式如下:
1.结合物理学
物理学史可分为古代物理学时期(从远古—16世纪中叶)、经典物理学时期(16世纪中叶—19世纪末)和现代物理学革命时期(20世纪—现在),现代物理学革命时期又分为三个阶段,即第一阶段(1905—1931年):相对论和量子概念的创建和应用阶段;第二阶段(1932—1954年):亚原子物理学阶段;第三阶段(1955年至今):亚核物理学即宇宙物理学阶段。例如电磁学历史,丹麦物理学家奥斯特,由于坚信电磁之间的联系与统一,对物理实验有浓厚的兴趣,以及严谨的科学态度,而发现了电流磁效应。英国物理学家法拉第和奥斯特一样也深信各种“自然力的统一性”,并追求这种统一,经过十余年的艰苦努力,终于找出了电磁感应定律。在法拉第工作的基础上,麦克斯韦建立了电磁场理论,并预言了电磁波的存在,实现了物理学史上的第三次大综合。电磁波的发现轰动了整个物理学界,全世界许多实验室投入了对电磁波性质及其应用的研究。在赫兹宣布他的发现后不到六年,意大利的马可尼与俄罗斯的波波夫分别实现了无线电波远距离传播,并很快投入实际应用。无线电报、无线电广播、无线电话、传真、电视以及雷达等无线电技术像雨后春笋般地涌现出来,近几十年来,又实现了遥控、遥感、遥测、卫星通信等,从此人们进入了信息化时代。
2.结合现代生活
物理现象和规律大部分来自于生活,又必将服务于生活。人们日常生活的各个方面,以及现代高科技的前沿问题都与基础物理的研究有关。因此给学生讲解前沿物理知识时应当联系生活实际。例如现代生活中,一些家用电器包括计算机、电视机、微波炉、电磁炉、手机等都会产生电磁辐射。那么何谓电磁辐射?电磁辐射会产生哪些危害以及如何预防呢?电磁辐射是指能量以电磁波的形式在空间传播的现象。电磁辐射产生的危害如下:
(1)可能会诱发儿童患白血病;
(2)可能会导致儿童智力残缺;
(3)对于成年男子来说,可能会导致质量下降
(4)对于孕妇来说,可能会导致胎儿畸形;
(5)可能会导致人体癌细胞增值;
(6)可能会引起人体视力下降,使人得白内障;
(7)可能会影响人的心脑血管系统。预防电磁辐射的方法如下:
(1)电器摆放不要过于集中。在卧室中,要尽量少放,甚至不放电器;
(2)电器使用时间不宜过长,尽量避免同时使用多台电器;
(3)注意人与电器的距离,能远则远;
(4)尽量缩短使用电剃须刀和吹风机的时间;
(5)长时间在计算机前工作时,最好穿上防辐射服;
(6)对于电磁辐射较大的家用电器例如微波炉和电磁炉,可使用防护罩;
(7)要正确使用手机:①手机接通瞬间释放的电磁波容易产生不好的影响,所以手机响时,几十秒后再听手机;②在使用手机时,可以采用手机专用耳机,实现远距离使用是比较有效的办法;③尽量减少通话时间,最好左右耳朵轮流听;④休息时不要将手机置于枕头边;⑤手机不用时最好放在包里,但不要放在胸前的口袋中,也不要直接挂在胸前。
3.结合社会热点问题
社会热点问题包括交通运输、环境污染与保护、能源危机以及新能源等问题。如果将前沿物理知识与社会热点问题相结合,势必激起学生的广泛关注和积极参与,并且能够培养学生的社会责任感。我们现在的能源结构主要以煤炭、石油、天然气等化石能源为主,然而化石能源是有限的,不可再生的,并且对环境污染严重。在现实世界里,不可再生的资源绝不会真的完全用尽,而是随着资源的逐渐枯竭,它变得越来越难开采,于是产量下降,导致市场短缺,价格上涨。持续短缺和价格上涨最终使这些资源变得如此昂贵,以至于实际上被淘汰。将来的能源结构将会以风能、水能、太阳能、地热能、生物体能等可再生能源为主,虽然只有水电和生物体能源对今日的可再生能源有较大的贡献,但是,其他可再生能源正在迅速增长,在将来可能为我们提供更多的能量。每一种能源都有其自身的缺点,但是一般来说可再生能源的缺点比化石能源或核能少。
二、前沿物理教学后的成效分析
1.有利于提高学生的学习兴趣
文科学生在高中开始就实行了文理分科,他们中大部分学生物理基础较差,有些人曾经惧怕物理、讨厌物理,针对这一情况,就要想方设法激发文科学生的学习兴趣。在教学内容设置上引入一些生动有趣的前沿物理知识后,文科学生不再感觉物理枯燥无味,对物理产生了极大的兴趣。有个学生甚至想报考物理方面的硕士研究生,但是由于文理科不能跨专业报考硕士研究生,最后放弃了。现在国家教育政策进行改革后,高中不再实行文理分科,对学生的全面发展将是有利的。
2.有利于开阔学生的视野,形成正确的科学观
物理前沿知识中有大量说明科学相对性、不确定性的事例,如果将其渗透于教学中,能够使学生开阔视野,启迪他们质疑旧的科学观,逐渐形成具有现代意蕴的科学观。例如离心运动,长期以来人们一直认为存在一种离心力使物体发生离心运动。学完离心运动之后,学生明白了根本不存在离心力,离心运动其实是由于物体具有惯性。任何事情都具有两面性,离心运动同样有利有弊。离心运动有利的一面是:利用离心运动可以做成洗衣机的甩干桶,将衣服甩干;利用离心运动可以制作小朋友喜欢吃的棉花糖。离心运动的弊端是:在高速公路拐弯处,如果汽车速度过快就会产生离心运动,将会造成交通事故;高速旋转的飞轮、砂轮的离心运动将会对周围的人产生很大的危害。
3.有利于学生学以致用
学完电磁学知识后,很多学生告诉我使用手机时多用耳机可以减少电磁辐射。学完离心运动后,学生能够解释洗衣机的甩干桶利用的是离心运动的原理,在高速公路上行驶的汽车在拐弯处要放慢速度是为了防止离心运动发生。学完光学知识之后,学生知道了3D立体电影图像是如何形成的。即用两台摄像机仿照人两只眼睛的不同视角同时拍摄,在放映时以两台投影机同步放映至同一屏幕上,供左右眼同时观看,从而产生立体效果。
4.有利于学生正确认识物理学与人文学科的关系
现代的教育是素质教育,素质教育需要的是科学教育。科学教育是以培养和训练学生具有科学态度、科学知识、科学方法、科学实践能力和科学价值观的教育活动,是培养科学技术人才和提高民族科学素质的教育。中学物理教学大纲中也明确指出:“要重视科学态度和科学方法的教育。”作为中学物理学科对于完成这些任务起着十分重要的、其他学科不能替代的作用。
科学态度是指人对自然、对科学本身的基本看法,包括科学的自然观、世界观、价值观与审美观。科学态度对人的认识与实践活动有决定性的导向作用,是人的科学素质的核心要素。由此可见,科学态度教育在现代教育内容中占据十分重要的地位。对科学态度教育的评价,对教师转变教育观念,改进教育方法,全面推进素质教育起到重要作用,也是为学校的教育考核提供一定的依据。
一、评价指标体系的原则
1、导向性原则。
中学物理科学态度教育的评价,应反映科学素质的综合结构,应体现面向全体学生,全面发展学生的科学素质。促使教师通过中学物理教学,培养学生学习物理的兴趣,激发学生热爱科学,形成科学思想方法和研究方法,培养学生具有科学的创造精神,造就求实、严谨的科学态度,以培养出适合现代社会发展需要的人才。
2、整体性原则。
一个人的科学态度和科学能力不是凭空而来的,而是在对科学文化的学习和实践活动过程中,以具体的科学知识、技能与方法为载体,经过内化和升华而逐步形成,逐步发展起来的。中学物理科学态度教育要以物理基础知识和基本技能为依托,没有必要的知识和基本技能的教育,也就无所谓科学态度教育。科学态度教育既有相对独立的施教方式和方法,又是相融于科学知识与科学方法教育之中。
要准确、客观地评价,必须从多角度、多方面进行综合评价,形成一个全面完整的评价体系。它包括教师具有的和学生所获得的科学知识、科学态度、科学的价值观、科学方法、科学道德等方面。评价的方式和内容应对师生的科学素养起到积极的促进作用。
3、可行性原则。
评价指标是从科学素养的诸多因素中突出一些主要因素,各项内容客观具体,使评价者既看得见又摸得着,依据各项指标采用定性与定量相结合的办法,减少评价的主观随意性,提高评价的准确性和可靠性。
二、评价的指标体系。
1、科学态度。
(1)实事求是,不主观臆断,不带任何先验成分去探求事物的规律,不弄虚作假。可让学生做“测量当地重力加速度”的实验,看学生的实验结果是否就是9.8m/s2.
(2)严谨踏实,勤奋努力,一丝不苟,精益求精。从学生提出问题的内容上来反映。是否不仅问习题,而且经常问及课本或其他书籍中的某句话的含义和作用等。
(3)宽容与合作。学术自由必然导致差异和分歧,而稳定进步的社会又必须把观点各异的人粘和在一起,科学中的宽容是一种积极的态度。其精神实质在于:不仅对他人的观点予以承认的权利,而且还要认为他人的观点是有趣的和值得尊重的,即使已认为它是错误的,因为在科学探索中犯错误是不可避免的,这是由科学和人的本性决定的。相互协作是现代生存的重要方式。在学生中表现为是否团结他人,是否谦虚谨慎,是否愿意或乐于与成绩差异大的同学合作。
(4)独立性和独创性。科学以追求真理为目标,由于真理不是教条而是过程,追求真理的人必须是独立的。科学把对独创性的热爱作为独立性的标志,科学发现必须具有独创性。对学生反映在作业中是否独立完成,有问题是否敢于独自找老师甚至其他老师帮助解答,能否独立地探求新的知识。
(5)胜不骄,败不馁,具有坚强的意志品质。对成功不自满,能承受得起失败和挫折的打击。
(6)热情自信,有高度的责任感,乐于参与科学的学习和实践活动,并能从中得到乐趣和满足。
2、科学的方法。
(1)自然观察和实验观察的方法。
物理是一门实践性与理论性极强的自然科学,生活中的物理学丰富多采,留心观察各种自然现象,结合所学知识认真思考,并通过自身的实践活动去有意识地对缤纷的自然现象加以归纳、提炼和复制,透过现象发现事物之间的因果关系和本质联系。如用两手拉一测力计与将测力计一端固定,拉另一端,将实验现象与理论分析两对作用力与反作用力相结合。这是纠正错误“经验”的有效方法。
此项的评价可通过对学生实验的观察和实验报告等材料来评价。
①实验的态度和兴趣,在实验之前是否具有亲手去做、亲身去体验的意向。
②实验是否有计划,计划是否符合操作要求?
③实验器材使用是否正确、熟练?
④实验现象与数据的观察和记录如何?
⑤对实验结果的解释、概括和应用能力如何?
(2)思维方法。
①辨证思维是科学的逻辑思维。归纳和演绎是认识过程中的两种推理形式。归纳是从个别到事实走向一般的结论、概念,演绎是从一般原理、概念走向个别的结论。归纳和演绎是对立统一的关系,相互依赖、相互促进。
分析和综合是在认识过程中比归纳和演绎更加深刻的认识方法。分析是在思维中把认识的对象分解为不同的组成部分、方面、特性等,对它们分别加以研究,认识事物的各个方面,从中找到事物的本质。综合则是把分解出来的不同部分按其客观的次序、结构组成一个整体,从而达到认识事物的整体。分析是综合的基础,综合是分析的完成。没有分析就没有综合,离开了综合的分析也不是科学的分析。
②直觉思维方法。直觉思维是一种跳跃式的具有突发性的思维方法,难以捉摸和驾驭,直觉类似灵感、顿悟、奇妙启示等,这是一种创造性的思维方式。直觉思维的产生,是人们以探索者的身份去探索、去求证。比如查德威克对中子的直觉思维。对于学生在物理解题思维的创新性、开拓性、突破性,主要是通过直觉来实现的。例:如图均匀带正电的无限长导线,其中ABC段是
半径为R的半圆形,O为半圆的圆心,求O点
的电场强度。凭直觉判断,O点电场应为零,
有了这样的目标,对问题的求证无疑起到良好的导向作用。
对这些思维方式的评价以通过解答相应测验题的方法最有效。
(3)研究问题的方法。
①理想模型。为研究问题的方便,简化一些条件,把特定的物质运动加以抽象,确定理性模型,从而形成概念,提取规律。如“质点”、“刚体”、“理性气体”、“点电荷”、“原子核的模型”等。
②等效替代法。
③类比推理法。
④理想实验法。
⑤控制变量法。
要评价对研究问题方法的掌握程度,应尽量将各种研究方法的问题抽出来,进行测验,然后将每人对问题的处理方法加以分析,即可达到评价的目的。
(4)解决问题的“习惯”。
对解决问题“习惯”的评价可从以下几项来评议。
①在选择“从何入手的要点上”是否果断?
②是否能集中注意力于所要解决的问题,较少注意那些与问题无关的方面?
③是否有主动而有力的探索精神?是否凭印象办事?
④进行问题探索时是否仔细有条理?
⑤对自己解决问题的能力是否充满了信心?
⑥在按某一条推理的思路受阻时,能否很快转换思维“路径”?
三、科学的价值观。
科学知识,尤其是作为其精髓的科学思想,能开阔人的心胸,扩大人的视野,启迪人的心智。是愚昧的天敌,教条的对头,迷信的克星。作为知识体系的科学具有信念价值和趋向价值。
1、科学的信念价值。
①初步确定物质第一性的观点,承认自然规律的客观性。
②树立相信科学的信念,反对迷信,树立尊重事实、尊重客观规律的观念。
③承认自然界是运动变化的,确定用发展眼光看问题的观点。
④承认科学理论的相对性,初步懂得人类认识的局限性和认识过程的无穷性。
⑤了解人类必须为科学不断探索、不断奋斗。
2、科学的取向价值。
①初步认识科学在人类文明与进步过程中的伟大作用与贡献。
②确定“科学是第一生产力”的观点。
③了解科学发展的负效应,认识社会的发展需走“可持续发展”之路。
④正确对待科学发展成果,反对利用科学成果危害人类社会。
⑤逐步做到坚持真理,修正错误,扶真驱谬,弘扬科学精神。
[关键词]研究性学习初中物理
所谓研究性学习,指的是学生在教师知道下,根据各自的兴趣、爱好和条件,选择不同的研究课题,独立自主地开展研究,从中培养创新精神和创造能力的一种方式。研究性学习不仅是一种学习方式,更是一种先进的教育思想、教学方法。不论从学生发展的角度,教师发展的角度还是从初中物理学科自身的特点来说在初中物理教学中开展研究性学习都成为一种必然。
物理课程是一门具有较强实践性和理论性的基础课。我在初中物理课堂教学中尝试的“研究性学习”模式,是以培养学生的创新精神、研究能力和实践能力为目标取向,强调让学生通过研究性学习,提出问题,收集材料,对研究性课题进行探索、分析、研究,最终解决问题的模式。
一、“研究性学习”的特点顺应时展要求
顺应时展要求,“研究性学习”这种全新的学习方式,正以十分快的速度发展起来。研究性学习要求学生在教师知道下,通过一系列自主的探索活动去发现问题、解决问题以获取知识、增长才干,培养获取信息和分析处理信息、运用信息解决实际问题的能力。
《教育文摘周报》2000第44期的文章《研究性学习要换脑》指出,研究性学习的特点是:
1、教师不是把知识和结果直接告诉学生,而是提出问题或提供线索,让学生一步步自己去探索,找到解决问题的办法,自己获得结论。
2、研究性学习不太在乎知识本身,而在乎学生学会学习知识的方法和本领。
3、重视学生对科学探究过程的了解和探究过程中科学观念及科学精神的形成,不十分在乎探究的具体结果。
在开展研究性学习时要注意两个问题:
1、要改变学习方式:变原来的“接受型”学习为研究型学习,要改变习惯于接受而不习惯于思考、怀疑的传统习惯,在探究过程中要向现成的知识和结论提出疑问,用自己的研究去发现问题并得出结论;
2、要变“怕”为“敢”:不要怕自己知识少,基础不扎实,更不要怕在探究中出错。
二、“研究性学习”法在初中物理课堂教学中的实践
由于物理学是一门具有很强的理论性和实践性的学科,学生在学习的过程中,往往感到很难学,容易产生厌学情绪。为了提高学生学习物理课程的兴趣,提高教学效果,经过学习和研究探索,我在初中物理课堂教学中尝试了一段时间“研究性学习”法的教学,取得了一定效果。具体教学思路是:首先根据教学内容确定教学目标,明确了教学的方向,然后制定相应的教学方法。目标和做法如下:
目标一:使学生真正学会阅读、分析。
“读书”是学生的基本任务。在初中物理课堂教学中,每进行一个新的教学课题,都应当指导学生学会读书,这是培养学生学习能力的基础。通过一边读一边思考的方法,理解定义、概念。通过阅读,发现问题、提出问题、解决问题。只有通过学习者的阅读,才能更有效地使学生在分析、综合、抽象、概括、归纳的活动中接受知识。教师在这个阶段中的作用是准确地把握课题内容的深度广度、知识点、组织学生掌握知识及其学习方法。
方法:例如,在苏科版初二物理第二章《物态变化》的教学中,教师先让学生明白本节教学内容和教学要求,交代给学生阅读的内容,同时设计一些思考题,布置给学生,例如:
[摘要]在当今信息时代,新知识不断膨胀,人民必须找到一种新的学习方法,从大量的知识信息中,去分析处理信息、运用信息,学习和掌握自己需要的新知识,才能有所发展,有所创新,立于不败之地。学校教育的目的是通过大面积提高教学效果,提高教育、教学质量,使学生在德、智、体、美等方面得到协调发展。要实现这一目标,必须改革其主渠道之一的课堂教学方法。目前初中物理教育正处于改革和发展的重要时期,推动教育的改革和发展,要有新思路、新方法。因此,课堂教学方法的变革迫在眉睫,研究性学习方法,正是适应了这一教育教学改革的发展方向。
[关键词]研究性学习初中物理
所谓研究性学习,指的是学生在教师知道下,根据各自的兴趣、爱好和条件,选择不同的研究课题,独立自主地开展研究,从中培养创新精神和创造能力的一种方式。研究性学习不仅是一种学习方式,更是一种先进的教育思想、教学方法。不论从学生发展的角度,教师发展的角度还是从初中物理学科自身的特点来说在初中物理教学中开展研究性学习都成为一种必然。
物理课程是一门具有较强实践性和理论性的基础课。我在初中物理课堂教学中尝试的“研究性学习”模式,是以培养学生的创新精神、研究能力和实践能力为目标取向,强调让学生通过研究性学习,提出问题,收集材料,对研究性课题进行探索、分析、研究,最终解决问题的模式。
一、“研究性学习”的特点顺应时展要求
顺应时展要求,“研究性学习”这种全新的学习方式,正以十分快的速度发展起来。研究性学习要求学生在教师知道下,通过一系列自主的探索活动去发现问题、解决问题以获取知识、增长才干,培养获取信息和分析处理信息、运用信息解决实际问题的能力。
《教育文摘周报》2000第44期的文章《研究性学习要换脑》指出,研究性学习的特点是:
1、教师不是把知识和结果直接告诉学生,而是提出问题或提供线索,让学生一步步自己去探索,找到解决问题的办法,自己获得结论。
2、研究性学习不太在乎知识本身,而在乎学生学会学习知识的方法和本领。
3、重视学生对科学探究过程的了解和探究过程中科学观念及科学精神的形成,不十分在乎探究的具体结果。
在开展研究性学习时要注意两个问题:
1、要改变学习方式:变原来的“接受型”学习为研究型学习,要改变习惯于接受而不习惯于思考、怀疑的传统习惯,在探究过程中要向现成的知识和结论提出疑问,用自己的研究去发现问题并得出结论;
2、要变“怕”为“敢”:不要怕自己知识少,基础不扎实,更不要怕在探究中出错。
二、“研究性学习”法在初中物理课堂教学中的实践
由于物理学是一门具有很强的理论性和实践性的学科,学生在学习的过程中,往往感到很难学,容易产生厌学情绪。为了提高学生学习物理课程的兴趣,提高教学效果,经过学习和研究探索,我在初中物理课堂教学中尝试了一段时间“研究性学习”法的教学,取得了一定效果。具体教学思路是:首先根据教学内容确定教学目标,明确了教学的方向,然后制定相应的教学方法。目标和做法如下:
目标一:使学生真正学会阅读、分析。
“读书”是学生的基本任务。在初中物理课堂教学中,每进行一个新的教学课题,都应当指导学生学会读书,这是培养学生学习能力的基础。通过一边读一边思考的方法,理解定义、概念。通过阅读,发现问题、提出问题、解决问题。只有通过学习者的阅读,才能更有效地使学生在分析、综合、抽象、概括、归纳的活动中接受知识。教师在这个阶段中的作用是准确地把握课题内容的深度广度、知识点、组织学生掌握知识及其学习方法。
方法:例如,在苏科版初二物理第二章《物态变化》的教学中,教师先让学生明白本节教学内容和教学要求,交代给学生阅读的内容,同时设计一些思考题,布置给学生,例如:
总之,我在初中物理课堂教学中,尝试“研究性学习”的教学模式,主要是想培养学生学习物理的兴趣,希望达到培养学习方法的目的,进而希望把这种良好的习惯引入到其它学科。在教学过程中,我也注意到,要适当地指引学生,而不急于给学生现成的结论,要让学生自己动脑思考,让学生进行独立地分析和解决问题,学生解决不了的难点问题,最后才由教师帮助解决。这样既培养了学生的创新精神、研究能力和实践能力,又极大地提高了课堂教学效果。
我想,在新的课程理念中,学生学习知识不再是简单地对教材中既定知识结论的接受和记忆,课程知识成为学生反思、批判、运用并促进学生重新理解的材料。改变学生的学习方式,走向“研究性学习”我国基础教育课程改革顺应了这种趋势。在初中物理教学中适时性地应用研究性学习既是新课程改革的需要,也是物理学科、物理教师发展的需要,更是学生发展的需要。由于目前研究性学习在我国尚处于起步阶段,新的成功经验和突破性进展还比较少,实际困难也很多,还需要做更多的探索与实践。
[参考文献]
目前,大学物理实验课都是各个院校根据自己学校的实验条件安排自己的实验项目,各院校教师之间就实验项目,实验的方法的交流相对较少,造成对一些先进的实验趋势、实验模式和实验内容了解、跟踪和认识不够,这在相当大程度上造成大学物理实验课止步不前的局面[1]。
2改革的建议
2.1大学物理实验项目可选
对大学物理实验项目进行划分,分为必做部分和可选做部分。必做部分为测量误差和数据处理等基础知识。可选部分按基础、提高、综合把实验项目进行划分。学生可根据自身的情况在选做的部分实验里选择实验,教师根据学生的选课情况,遵照“强化基础,循序渐进,理工融合,突出应用”的原则,以学生能力的培养为主线建立物理实验教学体系[2]。
2.2教学模式的改进
把现在上实验课的模式由老师为主导改为学生为主导。把“教师是演员,学生是观众”的讲课模式改变为“教师是导演,学生是演员,培养学生的动手能力和解决问题的能力,在时间允许的条件下尽可能的让学生靠自己的能力独立完成实验内容,让学生体会到独立完成实验的成就感和实验的乐趣。同时可以为一些优秀的或喜欢学习的学生提供一些自由发展的空间,让学生自己设计实验方案,自己选择实验仪器,独立完成和撰写实验报告,从根本上改变传统教学模式中时间统一安排,内容统一规定,要求统一标准,不顾个人兴趣,不顾水平高低完全一刀切的弊端。
2.3实验项目与时俱进
当今科技的进步日新月异,最新的科技成果不断涌现。伴随着时代的发展和知识不断增加,要使大学物理实验跟上时代的进步。因此,大学物理的教学内容在一定程度上能够体现出现代科技技术的发展的特点,开设一些新颖性、设计性、综合性、能充分吸引学生学习兴趣的实验项目[3]。限于一些高校的特殊原因,可以增设一些新型科技成果的演示性实验,增加学生的实验兴趣,激发学生的学习热情,也利于提高教学效果。
2.4实验成绩的鉴定
在大学物理实验选做和必做的划分下,规定每个学生必须完成的实验数量和实验种类,使得每个学生都能有充分的实验动手能力又能全面的掌握各类实验的方法和技巧,但考核的形式不局限于提交实验报告为最终形式。规定每个学生必须完成的实验数量、提交实验报告占总成绩的50%,综合创新性实验占总成绩的30%,其他占总成绩的20%进行划分。既要学生能完成规定的实验项目,锻炼学生基本的实验动手能力,同时又鼓励学生以创新性实验形式完成最终的课程考核,培养学生综合思维和创新能力,增加课程的教学效果。
2.5各院校加强交流
加强各院校间先进的教学手段和成果的交流,共享一些最新的前沿的实验趋势、实验器材和实验方法,在一定范围内进行大学物理实验竞赛活动。各院校通过自己选题,自己组织实验,然后集中汇报的方式进行交流,以此促进高校物理及实验教学改革,深入开展创新人才的培养,增强学生实践能力和创新能力,提高学生的综合素质。同时定期召开大学物理实验座谈会,交流最新的实验项目,最新的实验方法,淘汰一些落后的实验项目等,促进大学物理实验的整体进步。
3结论