摘 要:高中物理專題教學,是將某一類知識的內涵和外延進行匯總與拓展,有針對性地進行的教學。專題教學是一種教師和學生都自主的教學方式。它調動教師和學生兩方面積極性,是師生集體創作、重新整合知識及信息的過程,是師生集體智慧的產物。專題教學確立了學生的主體地位,師生相互信任、相互尊重、相互合作、共同營造和諧的師生關系,促進師生的共同成長,促進物理文化的傳播。它是行之有效的校本研究,是潛能巨大、動態、開放的課程資源之一。
關鍵詞:高中物理;專題教學;課程資源;師生共同成長;物理文化傳播
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2008)06-0045-04
現代教育理論認為:教學活動以教與學之間的“對話”為基礎,教與學之間是教師的引導和學生自主建構的辨證統一。學生的自主活動是他們認識形成和發展的源泉,認識的形成與發展主要是一種活動的內化作用[1]。所以,在教與學的過程中,教師不是通過控制學生實現知識的簡單傳遞,而是引導學生通過自主活動能動地進行知識的處理和轉換。“高中物理專題教學”營造了新型教與學的氛圍。
新一輪基礎教育改革強調,育人目標應體現時代要求,使學生逐步形成正確的世界觀、人生觀、價值觀;具有社會責任感,具有初步的創新精神、實踐能力、科學和人文素養以及環境意識;具有終身學習的基礎知識、基本技能和方法;具有健全的體魄和良好的心理素質,養成健康的審美情趣和生活方式,成為有理想、有道德、有文化、有紀律的一代新人。
目前,我國的高中物理教育已定位為大眾教育[2]。肩負著培養合格公民的責任。同時也肩負著為高一級學校培養人才的重任。我們認為,高中物理教學的過程應該是物理文化的普及過程,“高中物理專題教學”力求在物理文化傳播上探索、創新。
一、高中物理專題教學策略
高中物理專題教學,是將高中物理某一類知識的內涵和外延進行匯總和拓展,有針對性地進行教學。“專題教學”由以下幾個要素構建而成:教師和學生自主地按照一定目標確定專題名稱;提供方案設計思路;設計專題方案;撰寫專題內容;評估交流專題方案。具體地講,確定專題名稱時,教師和學生共同研究學習內容的內在規律性,從立體的角度審視教科書,對知識、實驗、規律、信息、方法進行重新建構與整合。選材構思的過程,就是教師和學生共同研討、深入挖掘教材的過程,是知識建構的再創造過程。在對專題名稱充分研究分析后,每個學生都要撰寫專題報告。行文過程對學生是一個新的挑戰,專業文字的書面表述能力可反映出一個人的思維能力和綜合素質。學生必須反復閱讀教材,研究教材,提煉精華,同時還要翻閱其他相關資料,反復斟酌,之后方能動筆行文,對于同一個專題,由于學生的個性差異,認知水平不同,形成的文字風格肯定不同。同學之間的交流則成為同伴相互學習、彼此欣賞的好時機,可取長補短,相互借鑒,同時還可得到教師及同伴的激勵,更有利于揚長教育和才華展示,這無疑是動態課程資源的有效利用。概括起來,專題教學闡釋的重要觀點是:
1.專題教學重在開拓創新。
自古教師的職能就是“傳道、授業、解惑”,隨著時代的飛速發展,教師、學生心理及其世界觀、價值觀已經發生變化,原有的教學觀念已經跟不上形勢,因此,我們的教育觀念必須不斷更新,在新的教育教學理念指導下進行教學設計。新課程的實施,體現著一個重要的育人理念——“以人為本,全面提高教師的專業水平,提高學生的創新意識和實踐能力”。因此,傳統的“滿堂灌”、“填鴨式”教學早已落伍,即使是“啟發式”教學也需增添新的內容和方法,課堂教學需要新的設計思路。專題教學則為落實新的課程理念提供了支持。
專題教學是一線教師原創的一種教學方法。它起源于復習課的教學設計,遵循“新中有舊,舊中有新”的基本原則。此處的“新”不是引入新知識、新內容,而是對已學知識、規律再認識的過程。給學生以新面孔,即從不同角度重新審視、分析和探究以前學過的知識和實驗,使學生產生新異感,激發學生進一步學習的興趣和欲望,達到對原有知識的內化、綜合、系統和深化。為今后終身學習打下堅實的基礎。
只有具備創新意識和創新能力的教師,才可能培養出具備創新意識和創新能力的學生。對于教師來說創新是一種責任[3],創新是一種心態,創新是一種工作作風,創新是一種人格特征。因此,專題教學不能停留在原來的教學思路和教學理念上,教學中必須滲透創新意識和創新精神,無論從內容的確定、形式的選擇還是講課方式等,都要體現出創新意識和創新精神。
2.專題教學重在培養能力。
在高中物理專題教學中,物理能力[4]的培養是研究的主旨所在。物理能力形成的過程,實質就是一個學習內化的過程。物理知識是能力形成和發展的前提。在此過程中既要培養學生發散思維能力,從多角度多方位去思考問題、解決問題,又要培養學生將散亂知識根據其內在的聯系和規律進行系統化、條理化的能力。通過專題教學使學生既能“撒網”(思維發散)又會“收網”(將知識系統化網絡化)。網絡化的知識是形成能力的堅實基礎。在專題教學中,通過教師的引導、梳理及有針對性的專題講解與訓練,讓學生形成一個知識網絡而儲存于頭腦中,掌握其本質、適用條件與相關知識的區別與聯系,這就形成了有條理的知識系統。它需要師生一起行動,只是分工、側重點有所不同。教師應著力于相關知識的聯系和區別上,起提示、引導、統領的作用。學生應致力于知識之間內在的邏輯性、系統性的理解和把握上,積極主動的對所學知識進行再“內化”,勤歸納,常整理,多聯系,善比較。只有這樣,才能更好的鞏固和熟練應用所學知識,才有利于學生能力的提升。
高中物理專題教學不是物理概念、定理或其他物理知識應用的簡單羅列和再現,而是要對物理知識進行重組、梳理和內化,使之條理化、系統化和網絡化,使學生能夠站在一個新的高度對原有知識進行全面的、系統的、清晰的認識和理解。從而最終培養和鍛煉學生自己將知識系統化和網絡化的能力。
3.專題教學重在形式多樣。
不同的學校、不同的年級,不同的學生,不同的內容,不同的物理情境,我們需要通過比較,選擇最恰當有效的方法或形式進行物理專題教學,以達到最佳教學效果。途徑主要有課堂教學、專題片、實驗設計、科技制作、科學報告、專題展覽及專題討論、辯論等。而高中物理專題課堂教學的形式主要有微型、章節型、方法型、能力型等。
微型專題教學
多用于起始年級教學中,例如摩擦力專題、力的合成與分解專題、平拋運動專題、勻速圓周運動專題等。這種專題形式立足于基本概念、基本規律和基本技能,理解概念、規律及其適用條件、推導結論,形成章節中的知識元或能力元,為形成知識網絡做儲備,經過一段訓練后,可形成章節內的知識網絡。
章節型專題教學
它是穿插在微型專題教學中的一種小綜合專題,例如力學專題、運動學專題、力、電綜合專題、力、熱綜合專題等,帶有一定的綜合性和總結性的色彩,是對一章中重要示例和技巧的總結與回顧,是相關知識鏈接,綜合能力的一種初步訓練,應注重知識的靈活選擇和知識的遷移、重組,對提高學生的應變能力大有益處。
方法型專題教學
它是依據物理研究方法、分析思路等劃分專題,例如平衡狀態專題、恒力作用下直線運動專題、恒力作用的曲線運動專題、變力做功專題、萬有引力與庫侖力作用下圓周運動專題等等。這種專題的使用多見于高考第二輪復習,涉及章節多、知識點多,是一種大觀念的物理思維的綜合訓練,使學生在頭腦中形成大網絡系統,提高靈活的思維能力,對物理知識的理解更加深入、透徹,應用上更加熟練。
能力型專題教學
《考試大綱》明確規定了物理學科的能力考查要求[5]:理解能力、推理能力、分析綜合能力、運用數學知識解決物理問題的能力和實驗能力。因此,能力專題教學不容忽視。它可以滲透在其它形式的專題教學中,也可以依據在《考試大綱》中的能力要求單獨開設,也可將上述能力進一步分解、細化,以增加能力專題教學的針對性和有效性。
多種形式的專題教學不是僵化和孤立的,選擇哪種形式一定要具體情況具體分析,靈活使用,要因校制宜、因生制宜。可以是一種形式的應用,也可以是多種形式的綜合使用,沒有最好,只有更好。學生對專題內容的分析研究成果在小組、班級進行交流,生生互動,師生互動,在交流和溝通中,配合默契,共同探討,共同成長。
專題教學作為一種動態課程資源,形式多樣,靈活多變。為教師搭建了更廣闊的教學舞臺,為學生的終身學習搭建了更堅實的橋梁。可以放飛每位教師、學生的思想,盡情展示每個人的個性才華。
二、高中物理專題教學實施途徑
新課程強調教師既是課程的實施者,也是課程的開發者,新課程呼喚教師成為研究的主體。在新課改實施的背景下,特別重視以校為本的教學研究。校本研究,是為了提高教育教學質量,從學校的實際出發,從學生的實際出發,整合本校的優質智能資源進行教育、教學研究。結合我國高中物理教學實際,在高中物理教學中實施專題教學策略,正是因校制宜、因生制宜的行之有效的校本研究,是潛能巨大、動態、開放的課程教學資源之一。
高中物理專題教學,就是把高中物理某一類知識的內涵和外延進行匯總與拓展,有針對性地進行教學。專題教學的設計思路是,將學科課程中的主要內容與相關的應用、研究的熱點問題整合形成專題,如衛星專題和傳感器專題;將學科課程中的部分重點、難點內容整合形成專題,如摩擦力專題和彈簧專題;將學科課程中對學生某方面的能力要求與知識應用整合形成專題,如牛頓定律專題和運用數學知識解決物理問題的能力等。
高中物理專題教學的實施途徑很多,主要有課堂教學、專題片、實驗教學、科技制作、科學報告、專題展覽及專題討論、辯論等形式。
課堂教學是專題教學的主戰場,老師要精心選題,將課程中對學生某方面的能力要求與知識應用整合形成專題;將學科課程中的部分重點、難點內容整合形成專題,使學生對知識的認識和挖掘更深更透,增強不同模塊之間知識的聯系,幫助學生建立知識網絡。專題教學可以系統地研究物理思想和物理方法,挖掘物理的內涵,使物理學的科學思想發揚光大,為終身教育和終身學習提供思維支持。課堂專題教學的形式是多種多樣、千變萬化的,這里不再贅述。
物理實驗是高中物理專題教學的重要素材。通過開設實驗專題,讓學生親自動手,進行系統的實驗操作,訓練學生的實際操作能力,提高創新意識;通過對實驗問題的思考,使學生加深對有關物理概念和物理規律的理解,增強對物理實驗的親近感,進一步體會物理學科是一門實驗科學。電學實驗是每年高考的必考內容,但學生失分較多。將電學實驗分類組成專題,可以使電學實驗教學系統化、網絡化。通過電學實驗專題使學生進一步掌握基本實驗儀器的特點及用途,而后可進一步細化形成微型專題。如:電阻的測量,伏安法測電阻、多用電表測電阻、用一個電流表(電壓表)測電阻、半偏法測電阻等。從而熟練運用電學實驗的基本技能和基本方法解決更加綜合的實驗問題。
專題片教學也是高中物理專題教學的有效途徑,它用豐富多彩的畫面吸引學生的注意力,在有些章節后面,可以安排知識應用的專題,系統分析自然現象、生活中的物理問題和物理知識在高科技中的應用。例如,在《萬有引力定律》一章結束后,可安排衛星專題,詳細介紹衛星的種類及發射、回收、運行等最前沿的科技知識,讓學生較全面地了解有關衛星的知識。我國“嫦娥一號”探月衛星發射成功,是一個很好的專題教學素材,它既是物理專業知識的專題,也是對學生進行熱愛科學、熱愛祖國的專題教育素材。其中滲透了三維教學目標中情感、態度、價值觀的教育。使學生關注科學的最新進展,關注物理學與其他學科之間的聯系,知道與物理學相關的應用領域,嘗試運用有關的物理知識和技能解釋一些自然現象和生活中的問題。
科技制作及作品觀摩也是高中物理專題教學的一部分。它通過作品的設計、研發、制作等過程,有效體會物理學的基本知識與技能,經歷科學探究過程,了解科學研究方法,增強創新意識和實踐能力,發展探索自然、理解自然的興趣與熱情。高二物理中電場和磁場的概念都十分抽象,通過學生對電流的磁場,尤其是環形電流磁場模型的制作,使學生加深對電流產生磁場的理解。還可以組織一些小規模的專題展覽,在觀摩與探討中,輕松愉快的學習與成長。
專題辯論或討論是指在教學過程中對某一重點、難點知識進行多角度探討,在探討過程中,劃分若干個學習小組,小組成員通過討論分析專題、解決問題,同時有所分工,分別就某個子問題做更多的鉆研,而后再匯總各方面的信息,運用到專題解決中。這種合作式學習方式具有以下意義:首先,學生圍繞專題進行討論可以激活學生有關的前知識,在原有知識背景與當前信息之間生成更多的聯系;其次,討論可以使學生的思維過程外顯化,學生會經常感受到觀點的沖突,從而可以更好地進行反思和評判。另外,通過小組合作,可以把解決專題所帶來的認知負擔分散到各個小組成員的身上,學生分別負責某個要點,可以變成某個主題上的“專家”,通過合作,學生可以解決個體無法解決的問題。由于專題本身具有較為豐富的內涵,這使所有的學生都有參與探索的機會,而且需要對專題更深層的理解,而后再將各個方面的見解集合起來,這實際上是共同建構知識網絡的過程。每個成員都在貢獻思想,每個成員都在貢獻智慧。
所有學生都有機會發表個人看法,還可以集中每個小組的典型見解在全班或全年級甚至全校進行演講辯論。也可在課下將對某些問題的獨到見解寫成小論文,在學校、教室墻報公布張貼,再引出更多的交流。這種專題教學模式,極大地促進了師生之間、生生之間的交流,激發了教師、學生的學習興趣。
學生是教學的中心,教學中的任何活動,都是為了使學生發展,提高主動、自主學習的能力。專題教學中確立了學生的主體地位,師生相互信任、互相尊重、互相合作、共同創造了和諧師生關系,師生共同成長,促進了物理文化的傳播。
物理文化是歷代物理學家在創建物理學理論過程中,發現、創造和形成的物理思想、物理方法、物理概念、物理定律、物理語言符號、價值標準、科學精神、物理儀器設備以及約定俗成的工作方法的總和。從牛頓力學誕生以來,物理學的發展改變了人類的生活方式和生產方式,成為一種具有巨大威力的文化力量。其發源于西方,并從西方向全世界傳播,逐漸成為全世界人民共有、共享的主流文化之一。在人類的人文文化和科學技術文化兩大文化中,后者的重要部分就是物理文化。
目前,我國的高中教育定位為大眾教育。高中物理教育的基本任務之一是傳播物理文化,提高公民科學素養。因此,高中物理教育不應僅是傳授物理知識的過程,而且更要突出其文化特征,重視對學生探索、求實精神及科學審美觀等的培養。專題教學是高中物理教學的重要組成部分,它使我們加深理解物理課程與物理文化的關系,使我們加深對高中物理教學的文化思考。
參考文獻:
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