談信息在物理教學中的指導

[摘要]信息論是美國科學家香農創立的，是一門應用教學方法研究信息處理和傳遞的科學。它研究各種系統中信息的計量、傳遞、變換、儲存和使用的規律。從信息論的觀點出發，教學過程是信息傳遞的過程，也是信息增值的過程。

[關鍵詞]物理教學 信息 教學語言

傳統的教學系統中，學生接受物理信息的來源只有教師、生產生活和教材三個要素。在現代化的教學系統中，多了一個要素——“教學媒體”。按照信息系統論的觀點，這四個要素不是孤立地、簡單地組合在一起，而是相互聯系、相互作用的有機整體。而教學系統四個要素相互聯系、相互作用的具體體現就是教學結構。筆者在這里只談一下“四個要素”的聯系與作用。

一、物理教學中的信息輸入

1.優化物理教師的語言信息

我們認為，物理教學語言的精確性應具備三層含意：一是教學用語要嚴謹，要合邏輯。例如，光的反射定律中，“反射光線在入射光線和法線所決定的平面內”就不能將“所”字漏掉，也無須在“平面”之前進行修飾，更不能把“反射光線”與“入射光線”位置交換，這是物理語言的嚴謹性和邏輯性的要求。二是物理教師的措詞要精當，語言要規范。規范化的語言是規范化教學的職業要求。我們講規范，當然要講語言修辭。例如，“1J的物理意義是表示1N作用力使物體在力的方向上移動1m的距離而做的功”，不能說成“1N力與1m距離的乘積”，又如，電流表的正、負接線柱不能說成是電流表的正、負極。三是惜話如金，反對廢話連篇。我們通常所說的“精講”的精字，也就是這個意思。但是，物理教學語言的針對性首先應受教材內容的制約，不同的內容要用不同的語言去表達。其次，還受學生年齡的制約，對于不同年級的學生，教師必須運用不同的語言形式，否則，就會失去對學生的吸引力。再次，是受課堂上學生接受知識的能力和情緒的制約，這就要求教師的語言有靈活性、應變性，不能我行我素，自我欣賞。 語言是信息的截體，物理學的研究對象是物理現象和規律，為了將這些現象、規律簡單明了地表述出來，常借助很多特殊的方式，這些特殊方式就是物理語言。在物理語言訓練時，重點抓好以下幾個方面。

（1）掌握物理語匯的含義，是理解物理概念和規律的基礎，與日期用語相比，許多物理詞匯有特定的含義，如研究平動時，“物體”一詞的含義是具有一定質量的幾何點，不考慮到形狀的大小，“光滑平面”是指毫無磨擦阻力的平面，學習中，不可忽視這些概念與名稱相同的生活概念的“細微”差別。

（2）物理語言具有嚴密的科學特征，一些概念、規律的表述，經前人反復斟酌，有時“差之毫厘”，會“謬之千里”。例如，二力平衡的四個條件：大小相等，方向相反，作用在同一物體上，在同一條直線上。去掉哪一個，物體也不可能處于平衡狀態，必須讓學生懂得：丟三落四是物理概念、規律學習的大忌。

（3）物理概念、規律常借助公式、圖表示。這些公式、圖表也是一種物理語言，它雖然借助于數學公式表達，但在許多情況下，不能完全借助于數學角度去理解，例如，R=U/I不能理解為電阻R與電壓U成正比，與電流強度I成反比，學習中，要注意剔除這些干擾正確信息的“雜波”。盡管熟悉物理語言，既是一種策略，也是一種學習方法。這樣做可以有效防止信息失真，為后繼學習創造有利的條件。

2.如何收集生活當中的物理信息

收取、輸入信息的方法是影響信息輸入效率的重要因素。物理學習的信息除來自于教師的講解、板書（畫）表示；學生方面的有討論之外，重要的就是生產生活中的物理現象。不少人只注意接收來自教師方面的信息，兩種信息的質量與教師的素質、水平關系很大，有時難免單薄、枯燥，如果無其它方面的信息相互補充、印證，很容易造成理解上的困難。因此，在注意指導學生從各種信息源獲取信息，引導學生觀察大自然現象，例如，海水漲潮、日月全食、人造衛星、登月計劃、基因工程、核電站、激光應用、水力發電、火力發電等。介紹生活中常見到的；電視機、收音機、MP3、DVD、電冰箱、洗衣機、電影、立體電影等。教師要有廣闊的知識面和動手實踐的本領。多通道輸入信息，也是提高輸入效率的重要手段。宋代朱熹說過，讀書要三到：心到，眼到，口到。物理學習亦然：感官參加的越多，效果越好。以觀察實驗的同時，用耳聽、用手摸、用鼻嗅，在允許的情況下，就可以從多種途徑認識同一事物，獲得全面、細致、準確、鮮明的印象，防止形成片面模糊、錯誤的認識。

3.怎樣處理教材中的物理信息

將中學物理教材的內容加以區分，區別對待。一般來說，在實際教學工作中，可以將基礎知識分為三類，即重點知識、一般知識、次要知識。第一類重點知識，就是構成物理科學基礎最重要的物理概念和規律，以及和這些概念、規律相聯系的重要原理、定律及公式。其中的重點知識是學習中學物理教材中其他物理知識的基礎，也是進一步系統地學習物理學和近代科學技術的基礎，是教學的重點。第二類是一般知識也是必要知識，是為了學習基本物理概念、定律和原理等重點知識的必要準備和由這些重點知識發展或派生出來的定理、推論以及有關的實際應用知識。例如，圓周運動的離心現象、人造地球衛星、帶電粒子在電、磁場中的運動等。它們在物理學中的地位來說，當然是很重要的，但是對于中學生來說過于艱深，不應作過多的討論，有的只能做些初步介紹，因此把這些內容列為一般知識。第三類是次要知識，這是一些用來擴大學生的知識面，同時有助于加深理解基本原理的一些輔助知識。例如，牛頓力學的適用范圍、理想氣體和實際氣體電介質的極化、物質波、激光等。在物理學中這類知識也是需要的，但對中學生來說重要性比前兩類要小，要求應更底一些，只是初步了解。當然，對中學物理教材內容的分析與處理并不是靜止絕對的，隨著社會的進步、物理科學本身的發展和教學手段的改進，具體的教學內容和教學目標也會發生相應的改變。

在掌握系統的物理學基礎上，還要擴大材料占有能力：包括信息的獲得、資料的搜集、積累、分類、加工和使用等。要不斷地提高教材駕馭能力，能在深入分析和理解課標的基礎上，站在教育學心理學和教學法的高度駕馭教材，達到優化并轉化教學內容。

4.利用多媒體技術增加物理信息

利用多媒體技術創設教學情景，有效突破物理教學中的重難點，多媒體教學徹底改變了“教師一支粉筆，一張嘴的滿堂灌”式的教學方式。利用課件可以沖破時間和空間的限制，將難以理解的抽象知識直觀地展示給學生，所謂“百聞不如一見”，避免了學生由于對知識難以理解而產生厭煩情緒。總而言之；利用多媒體技術教學一是能增加教學容量；傳統教學方式在傳授內容時，教師需要在黑板上寫板書、畫圖，費時又耗力。用多媒體輔助教學，只須把所要的內容進行加工制作成課件，在課堂上按照教學程序把圖、文呈現出來，既清晰又規范，節省了課堂板書的時間，加大了課堂傳遞的信息容量。二是能模擬物理實驗豐富多彩、生動有趣的實驗是物理的特點，由于種種原因，有些實驗不能做。這時，可以利用計算機輔助教學課件，用多媒體手段將其表現出來。但是，需要注意的是多媒體輔助教學雖然有很多優點，但不能當成萬能鑰匙。它只是一種工具，在教學中起著替代粉筆和鋼筆的作用。另外還可以通過公共信息資源收集資料；主要來源于圖書館、閱覽室、科技館、博物館、展覽館、廣播、電視和互聯網等。

二、物理教學中的信息貯存與思維記憶

信息處理就是指對輸入信息來一番去粗取精去偽存真，由此及彼，由表及里的改造制作功夫，與原有的認知結構發生聯系，形成知識體系。培養信息加工能力，加強思維方法的指導是關鍵。人的思維是形象思維在前，抽象思維在后，成人如此，中學生更不例外。思維訓練是中學物理教學的一項重要任務，然而單靠抽象的語言描述，學生難以形成良好的思維品質。經驗表明，學生感到物理題目難做的原因不是物理規律（公式）不熟，而是無法想象完整的物理情景，從而無法準確地弄清物理過程。所以必須根據中學生的認知特點，提供生動形象直觀、感染力強的信息，使學生的理性思維能力得到進一步提高。多媒體正能提供真實的動感畫面，學生在歡樂有趣的情境中調整出最佳心態，從而誘發潛在的創造智能，使思維趨于活躍。

思維方式是指分析、綜合、比較、抽象、概括、具體化、系統化等，這些方法，貫穿了理解知識、運用知識的全過程，是最基本的學習方法，學會了思維方法可以大大提高學習效率。例如，自學有關物理概念的內容時，就要運用分析方法，有意識分為幾個方面加以思考：（1）引入概念的必要性；（2）概念的定義和定義方法；（3）概念的內涵與外延；（4）與相似、相異概念的區別與聯系；（5）概念有哪幾方面的應用，對于表述概念和規律的具體文字，要逐字、逐句地分析。例如，學習阿基米德定律時，要找出定律表述的三層意思：（1）浸在液體里的物體受到浮力；（2）浮力的方向豎直向上；（3）浮力的大小等于排開液體所受的重力，還可以抽出“排開”的“開”字，分析在不同情況下含義。

學習過程中的信息貯存就是把輸入的并經過處理的信息牢牢記住。應當承認，在學生眼中物理學的有些知識是抽象、枯燥的，怎樣才能花費較少的精力記住呢？心理學指出：人的肌肉可以通過單調地多次訓練逐漸變得發達；記憶力則不同，大運動量的死記硬背，只能操作腦細胞，對記憶力的培養有害無益，記憶力的提高，只有在科學方法指導下多次訓練才能實現。教師在向學生提出記憶任務時，最好同時指出完成的方法。例如，要求學生記住庫侖定律，可聯系萬有引力定律，授以類比記憶法。又如，要求學生記住安培表、伏特表的使用方法，除了操作練習外，可要求學習列表對比，找出異同。由于學生對材料進行了思維加工，列出的圖表條理分明，有一目了然之感，自然容易記住，同時，也滲透了列表記憶的方法，提高了記憶能力。

思維、記憶能力直接影響信息的處理，貯存效率。這兩種能力的培養可與游泳訓練類比：即需要方法上的指導，又需要一定強度的訓練。學生學習物理步履很難與這兩種能力欠缺有重要關系。如果在傳授知識的同時，經常滲透一些處理、貯存信息的方法，并輔之一定強度訓練，后繼學習就會有輕車熟路之感，對于實現知識與能力的同步增長無疑具有重大作用。

參考文獻：

［1］牟大全.物理教學藝術與研究.

［2］許國梁.中學物理教學法.

（作者單位：黑龍江哈爾濱市教育研究院）