编者按:北京市于2007年秋,全市进入高中课程改革实验.高中物理选用人教版和教科版两种教材,北京市高中物理课改不但真正做到全员研究性培训,而且把教学研究作为推动课改、深化课改的基本手段.一年来有计划地进行了一系列公开课、研究课,使高中物理开创了一个崭新局面.本文是作者在组织北京市高中物理课改实验中的体会,在新学年开学之际刊发,供大家思考研究.
2007年秋季,北京市普通高中进入了新一轮的课程改革.我中心在北京市使用教科版普通高中物理教材的实验区组织了公开课和课例评选活动.笔者有幸组织和参与了这些活动,参选教师的精彩表现,给我留下了深刻的印象.
1、情境创设丰富,激发了学生的学习兴趣
新物理课程要求贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生学习的兴趣.在物理教学中,教师通过创设物理情境,为学生提供观察、思考、实验、动手操作、实践探究的机会,不仅能起到明确教学目标、组织教学的作用,而且能激发学生学习物理的兴趣,让学生主动参与课堂教学之中,达到事半功倍的效果.这次所有参加活动的教师都注意利用多种手段创设学生熟悉的、感兴趣的物理情境,比较好地体现了“从生活走向物理”的理念.崇文区第十一中学的石老师在“人造卫星宇宙速度”一节课中,注意用生活中的实例创设问题情境,如节选了CCTV的新闻节目“常娥一号”奔月之路的录像等,使学生感受到物理知识与生活密切相关.值得一提的是,在课堂上使用素材有的是学生自己拍摄的录像和图片,有的是学生从网络上查找到的视频和图片.这些素材在引课、新课教授和课堂小结等教学环节中被使用,不仅提高了教学资源的有效利用,而且使学生觉得课堂教学、备课、查找教学资源等不再只是教师要做的事,学生也可以参与其中,可以在课堂上研究他们感兴趣、想学习的问题,使学生从被动的接受式学习转变为积极地参与到课堂教学的每一个环节中.
2、有效提问,激励学生积极思考
有效提问是指在课堂教学过程中提出的问题能引发学生的心理活动,促进学生物理思维能力的发展,实现教学目标,并通过师生互动动态生成新的问题的一种教学活动方式.新课程倡导以问题为纽带的课堂教学,要求教师在物理课堂教学中,通过提问,促使学生积极思考,参与学习过程,寻求解决问题的答案;在积极寻求答案的过程中逐渐地理解、领会和运用知识,或发现新的问题.因此,教师不仅要善于创设物理情境,还要将问题巧妙地设计在物理情境之中,做到有效设问,使学生学有兴趣,学有所得.参加这次活动的教师基本都注意了“先设置问题情境再引出问题”.平谷中学徐老师在“力的合成”课中,用卡通片来呈现天鹅、河中的鱼和虾分别以不同的角度共同拉河岸上一辆车的故事引课,学生的情绪一下被调动起来.提出问题:“同样大小的三个力作用在物体上,产生的效果是否只与力的大小有关?”接着用三根绳子进行“拔河”比赛,老师为一方,两个学生为另一方,两个学生手中绳子的夹角不同,产生了不同的效果,引发同学们一片欢呼.引出问题:“刚才的游戏,你发现了什么?”甲同学说,“两个学生所拉绳子间的夹角小就能拉动老师,夹角大就拉不动.”老师继续启发,能否总结出一般性的结论.乙同学说,“两个同样大小的力,夹角小就相当于一个较大的力,夹角大就相当于一个较小的力”.老师呈现了两个图.图1是在水平桌面上一个物体受两个同方向的3N和4N的力作用;图2是一个悬挂在竖直面上的小球,受三个力平衡,其中两个力的大小分别是3N和4N且成90°角.问:“图1中物理受到的水平方向的合力是多少?”“图2中,3N和4N的两个力的合力是否仍是7N?这个合力的大小应该是多少?”引出本节课探究的问题.在教学中,教师的有效提问不仅仅在于“问”,更重要是在于采用恰当的策略提问.物理教师在教学过程中若能根据学生的实际采用相应的策略,达到在展示物理情景,激发学生热情的基础上提出问题引发学生深入思考,则能够点燃学生思维的火花,启发学生积极、主动展开思维活动,使教学中不断地生成新的问题,从而实现从感性认识上升到较为深刻的理性认识,促进学生物理思维的发展与创新能力的培养,防止学生被动地接受知识,提高课堂教学的实效.
3、大胆创新实验,突破教学难点
新课程倡导启发式教学.启发式教学是教师遵循学生认知规律,激发学生的求知欲和学习兴趣,引导学生积极开展并最终完成逻辑思维活动,主动获得知识的一种教学法.高中物理知识具有高度的概括性和抽象性,学生在学习时若不能真正把握知识的内涵、联系及其区别,则在运用物理知识进行物理思维时往往会产生一些思维障碍,出现各种各样的错误.如相近的物理概念的混淆,概念内涵与外延的模糊不清形成乱套公式或规律的张冠李戴现象等.教师应创造条件,为学生建立正确的概念.
通州区第四中学刘老师在“描述圆周运动”公开课中,大胆改进和创新实验,使实验操作简单、效果理想.如教材中对线速度方向的探究实验是用陀螺来完成的.在备课时,刘老师发现实验效果不太理想,将这个实验装置做了改进,利用一个小圆纸片中间扎一个牙签,在小圆纸片上滴少许红墨水,当转动牙签时,在白纸上就能看到非常细的红墨水甩出来的线条.学生通过做这个实验,对线速度的方向一下子就清楚了.又如刘老师通过演示皮带传动演示器,突破了皮带传动类物理问题中线速度及角速度关系等难点问题.
顺义一中的鲁老师在“圆周运动的实例分析”公开课中,不仅注意利用多种手段创设了学生骑车拐弯录像、魔盘、本班学生手拉手的离心游戏、棉花糖制作过程短片等真实的学生非常熟悉的生活情景,来激发学生的兴趣;还根据学生的认知弱点创新了多个实验,突破教学中的难点,启发学生的思维.如许多同学都坐过火车,但对火车车轮结构并不了解,这对于解决火车拐弯问题是一个难点.鲁老师制作了火车车轮教具,并准备了两人一组的小火车模型,在教学中先让学生仔细观察、描述车轮结构,然后再来讨论火车在水平转弯时会出现的问题.课上同学们积极、热烈地参与讨论,使这一教学难点由学生自己解决了.又如学生遇到在路基倾斜的弯道上转弯的汽车、火车的问题时,最容易出现的错误认识,是认为运动所对应的轨迹圆是倾斜的,不在水平面上.鲁老师结合视频图片,向学生展现出两种转弯轨迹让学生讨论可能性后,让每一名学生利用漏斗中的乒乓球转动的实验,模拟出汽车转弯时的水平圆轨迹,使学生从两种可能中选出了正确地答案,顺利地突破了难点.学生在学习物理前潜在的错误观念,对学生学习思维的干扰是不可忽视的.物理教师在课堂教学中要努力研究学生的实际心理特点与现有知识水平,针对学生学习高中物理的思维障碍特点,大胆创新实验,展示过程,纠正前物理概念,引导学生分析,获得形成正确的归纳条件,这样才能启迪学生的思维,有效地实现教学目标.
4、注重探究性教学,构建生动活泼的课堂
新课程强调科学探究在物理教学中的重要作用.科学探究既是物理课程的重要目标之一,也是物理课程的重要内容,还是一种重要的学习方式.这次参选的探究教学方式的课例中,有的是整节课的实验探究,有的是对教学中的某一个问题进行探究.东城区五中杨老师在“能源的开发与利用”一节课中,采用了以学生为主体,老师为主导的引导加探究的教学方式.课前学生通过查找资料,实地考察和参观走访获得对能源问题的认识;课堂上经过分组讨论,由学生发言和展示,大家获得一定共识,在解决问题同时发现新问题,将学习延续到课下的过程.课上杨老师用一则汽车排队加油使很多路段拥堵的新闻图片和讲述人类对能源的开发和利用的历史等引出本课的主题之后,强调开发绿色能源.并从绿色能源的种类、来源、原理、实例和前景等方面进行了讲述.由各小组的同学用大量生动、形象的图片、实验等分别展示了他们研究的起因、过程和成果.太阳能小组就参观走访的情况进行汇报.他们在发现街上的路灯改成用太阳能后,到网上查资料,走访北京市太阳能研究所,介绍了有关太阳能的知识并演示了他们做的“太阳能带动风扇叶片转动”和“太阳能带动电子钟工作”的小实验.地热能小组实地考察了本校利用地热能的水井以及水源热泵机房,并结合原理图做了详细的讲述,并提出“用风机与空调作比较,学校一年能节约多少电能?多少电费?”让大家思考和计算.风能小组结合小实验介绍了我国哪些地区比较适宜利用风能的情况.核能小组查阅了大量的资料,从我国利用核能现状、原理、取得的成就等方面介绍了情况.杨老师在每个小组发言后均做了点评.最后,用大量的图片详细介绍了北京2008奥运会许多体育场馆中各方面节能的设施和现实生活中常用电器的节能常识等,使学生切身认识到解决能源危机是全人类面临的难题,建设节约型社会是我们的时代要求,减少环境污染是每个人的社会责任.杨老师这一节课为学生创设了开放的学习空间.学习的场所不应局限于课堂,学习是发现问题,解决问题的过程,也应是学生不断探究的过程.学生在经历探究的过程中,领略科学研究的魅力,逐步培养探索意识,合作精神和社会责任感.但由于多种原因,这种探究课在常态教学中可能还很少见到.要知道,实现了探究性教学方式就是实现了教师的教学方式、学生的学习方式、教学内容的呈现方式和师生互动的变革.在教学中逐步开展不同层次的,多种形式的探究性教学活动,应是我们努力的方向.
5、注重科学素养的培养,发挥物理学家育人功能
科学素养包括科学知识与技能、科学思维、科学方法、科学态度和科学精神,这是目前学术界对科学素养的一个大致的共识.在新课程的三维教学目标中,知识和技能目标是第一位的.然而,对学生科学素养的培养是高中物理课程的教育目的.与传统教学相比,合作学习的特点是:突出学生的主体地位,促进学生间的人际交往,保证全体学生的发展,促进教学角色的转变.新课程要求高中学生要“有主动与他人合作的精神,有将自己的见解与他人倾诉愿望,敢于坚持正确的观点,敢于修正错误,具有团队精神.”
顺义牛栏山一中曲老师在“探究验证机械能守恒定律的实验方法”公开课中,突破了传统的作法,探究用不同的实验的方法验证机械能守恒定律;在教学方式上采用了合作学习.课前,老师提供了落体模型、气垫导轨、竖直面圆运动的实验模型和传感器等实验器材.将学生分为五组.第一二组用的是落体模型器材,但第一组是利用打点计时器打出纸带求速度,验证重力势能的变化与动能变化的关系.第二组是用光电门测速度的方法求速度.第三组是用滑块沿倾斜的气垫导轨下滑的实验,利用光传感器测速度.第四五组用竖直面圆运动的实验模型,但第四组是利用电脑与演示仪结合直接验证.第五组是利用力传感器测量力,然后根据系列关系来验证.老师课前布置的任务是让学生根据本组的实验器材设计验证方案.课上,第一个环节是五个组的同学分别展示了自己的实验设计方案,全班同学共同讨论每一个实验方案;第二环节是各组根据本组修改后的实验设计进行实验,采集并分析实验数据,得出结论;第三环节是各组在班上进行交流实验情况、作出结论和分析误差产生的原因.在两个交流讨论环节中,同学们积极发表自己的意见,大胆提出质疑,而讲述一方耐心地听取,并陈述自己的观点,课堂气氛十分活跃.曲老师在这节课中,起着组织和指导的作用.
本节课在创设问题情景、转换教师角色、改变学生的学习方式、培养学生实验能力和提高学生的科学素养等方面做了大胆的探索,为新课程教学改革形式下的教学模式的研究,提供了较好的素材.学生通过设计实验方案、实验、汇报等过程获得了知识,在交流、合作学习中学会了研究问题的多种方法,提高了多种能力.物理老师在进行教学设计时,应将科学素养的培养有机地渗透于物理教学的过程中,使学生通过物理课的学习,体会物理知识的产生和发展,体会物理研究的过程与方法,体会物理与技术发展对生活、生产和社会的影响.在学习一些知识的同时,学习科学的认识世界、研究问题的方法,不断培养学生追求真理、实事求是、敢于批判和创新的科学品质.