直觀形象的教學(xué)設(shè)計,是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《新課標(biāo)》)的要求,《新課標(biāo)》指出:“通過物理概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)過程,了解物理學(xué)的研究方法,認識物理實驗、物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用。”直觀形象的教學(xué)設(shè)計可以使對物理規(guī)律和物理概念的掌握變得簡單容易,使學(xué)生既能看得見,又能聽得見,通過這樣多種感官的刺激所獲取的信息量,比單純聽老師講一節(jié)課效果要多得多。為了有效的降低學(xué)習(xí)難度,我們可以做到:
一、重視直觀的模型演示,在模型演示中加強對基本概念的掌握
物理學(xué)屬于自然科學(xué),研究大家比較熟悉的力、熱、電、磁、光、原(原子過程和原子核過程)等內(nèi)容,是一門實踐性很強的學(xué)科。它所研究的對象具有最基本和最普遍的性質(zhì),抽象性和概括性強,學(xué)生往往難以理解,這時采用直觀的模型演示,勢必使學(xué)生的直觀形象思維能力得到加強,邏輯思維能力以及理解和表達能力也得到發(fā)展。其實所有學(xué)科都一樣,要運用知識規(guī)律去解決問題的前提是首先要對所運用的知識規(guī)律本身有一個清晰、全面、深入地理解,而直觀的模型演示可以幫助學(xué)生做到這一點,所以實驗室中的傳統(tǒng)的物理模型還是可以發(fā)揮其作用的。如:講萬有引力定律對人類航天事業(yè)發(fā)展的貢獻時,可以將地球衛(wèi)星或宇宙飛船的的模型、掛圖帶進課堂,展示它的構(gòu)造,介紹各部件的作用以及工作的全過程,形象、生動、具體,每一過程都很清楚,印象深刻,為本節(jié)課學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了生動、美好、清晰的物理學(xué)習(xí)情境。
二、要重視實驗演示,在實驗演示中加強對物理規(guī)律的理解
《新課標(biāo)》很重視物理實驗的開設(shè),在12個模塊中,都設(shè)計了相當(dāng)多的實驗,但是在傳統(tǒng)的中學(xué)物理教學(xué)中“教師講實驗,學(xué)生背實驗”的現(xiàn)象仍普遍存在,這也直接導(dǎo)致在歷年的高考中學(xué)生們實驗題大量丟分的現(xiàn)象出現(xiàn)。究其原因,應(yīng)該和學(xué)生親自參與的實驗探究不夠有很大的關(guān)系。蘇霍姆林斯基曾經(jīng)指出:“有許多聰明的,天賦很好的學(xué)生,只有當(dāng)他的手和手指尖接觸到創(chuàng)造性勞動的時候,他們對知識的興趣才能覺醒起來”,所以讓學(xué)生切實參與實驗很有必要,如 “楞次定律”一課,教師把課堂演示實驗改為邊做邊講實驗,發(fā)動學(xué)生做好課前預(yù)習(xí),然后課上每兩位學(xué)生發(fā)一套實驗器材(干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線),教師帶動學(xué)生做實驗,在實驗中帶領(lǐng)學(xué)生觀察電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系,再觀察原線圈的電流方向與磁鐵運動方向的關(guān)系,通過直觀的實驗,培養(yǎng)學(xué)生知覺、觀察的能力,最后引導(dǎo)學(xué)生討論、研究、對比、總結(jié)出感生電流所引起的磁場方向與磁鐵運動方向的關(guān)系,結(jié)合課本上科學(xué)的語言描述,順理成章地寫出楞次定律。蘇霍姆林斯基說過:“人的內(nèi)心有一種根深蒂固的需要——總感到自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者,在兒童的精神世界中,這種需求特別強烈。”通過自己的探究,親自得出結(jié)論,無疑使自己的精神追求得到極大的滿足。而且學(xué)生親自參與的實驗會讓學(xué)生的注意力更集中,實驗更認真,思維也更活躍,當(dāng)然也可以改變驗證性實驗中部分學(xué)生不認真、不動腦亂湊數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。
三、要重視多媒體課件展示,化繁為簡,化難為易,促進對物理現(xiàn)象的認識
物理學(xué)習(xí)中,常有一些抽象的概念,如磁力線、磁場、電流等,這些在常規(guī)實驗演示中往往很難反映出來。本身高中物理12大模塊,很多內(nèi)容都比初中時期的要抽象得多,如何幫助學(xué)生理解,這在過去一本書、一支粉筆、幾幅掛圖、幾個模型的時代歷來是老師們頭疼的問題,好在現(xiàn)在科技發(fā)達,多種媒體可滋應(yīng)用。運用現(xiàn)代化的聲光音像技術(shù),通過FLASH或PPT課件,可以形象的對抽象的內(nèi)容進行展示。仍以《楞次定律》這節(jié)課為例,對電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向的判斷,這是一個難點。大家都知道要正確全面的理解該定律中的關(guān)鍵詞——“阻礙”,是有很大難度的,何況這里還涉及“磁通量”這個概念,這就更加難以理解了。這時多媒體課件的作用可以說是無法替代的,它可以很方便地顯示原磁場——原磁場的磁感線——穿過某個面的磁通量——引起感應(yīng)電流的磁通量的變化等一系列抽象的物理概念和變化的物理過程,這使得學(xué)生本來很吃力地抽象邏輯思維突然間就有了一個直觀形象的依托。
四、采用最新的數(shù)字化實驗系統(tǒng)(DIS),實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的自動化采集和分析,加大高中物理教學(xué)的科技含量
數(shù)字化試驗系統(tǒng)將傳感器和計算機組成多功能的測量系統(tǒng),集數(shù)據(jù)的采集、傳感和分析于一體,在醫(yī)院、工廠的許多領(lǐng)域取得了豐碩的成果。時代的發(fā)展、科技的進步,使得在教學(xué)實踐中應(yīng)用成熟的數(shù)字實驗系統(tǒng)成為可能。《普通高中·物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出:“信息技術(shù)要進入物理實驗室,重視將信息技術(shù)應(yīng)用到物理實驗室,加快中學(xué)物理實驗軟件的開發(fā)和應(yīng)用,諸如通過計算機實時測量、處理實驗數(shù)據(jù),分析實驗結(jié)果等。”現(xiàn)行高中物理教材12大模塊中,有好多地方介紹了用傳感器進行的物理實驗。一些學(xué)校將數(shù)字化試驗系統(tǒng)引入課堂教學(xué),對新課程的教學(xué)改革起到很大的促進作用。采用這套系統(tǒng),可以將同學(xué)從繁瑣的實驗記錄和測算中解放出來,而且可以避免一些人為的誤差或失誤,使實驗的有效度得到保證,也為將來學(xué)生升入高效,進入并迅速適應(yīng)高校的實驗室打下了良好的基礎(chǔ)。
高中物理易聽難學(xué)是我們常聽到的抱怨,因為高中物理課程無論在知識的深度和廣度上,還是學(xué)習(xí)方法上都與初中有很大的不同,但是只要我們教師幫助學(xué)生搭建好知識階梯、通過形象的直觀教學(xué)有效降低認知理解的難度,就一定能夠增強學(xué)生學(xué)好物理學(xué)的自信心,只要理解了物理知識、形成物理圖景、掌握物理方法、養(yǎng)成物理思維方式,讓學(xué)生得到成功的體驗,享受成功的愉悅,激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情和責(zé)任感,到那時學(xué)好物理也不是太難的事情。
(作者單位:浙江紹興上虞崧廈中學(xué))