高中課改已經開始,要真正落實物理新課標的要求,促進學生科學素養的全面發展,掌握物理概念和物理規律是高中物理新課改的關鍵。如何才能搞好高中物理教學,我結合多年的教學經驗,認為應從以下幾方面進行嘗試。
一、獲得必要的感性認識,是形成概念和掌握規律的基礎
在物理教學中,如果學生對所學習的物理問題還沒有獲得必要的感性認識,還沒有認清必要的物理現象,教師就急于向學生講解概念和規律,這種“填鴨式”的教學得來的“概念”和“規律”猶如空中樓閣。其實,當學生對教師介紹有關的物理現象和物理事例有了比較充分的感性認識,而用已學的知識又無法合理地說明和解釋這些現象與事例時,便會有強烈的求知欲。例如,當一個壯漢碰你,倒的可能是你;一個小孩碰你,倒的可能是小孩。可見,當我們考慮一個物體的運動效果時,只考慮運動速度是不夠的,還必須把物體的質量考慮進去。物理學上把物體的質量和速度的乘積叫物體的動量,每一個物理概念和規律都包含著大量的具體事例。因此,在物理教學中,為了幫助學生能在感性認識的基礎上進行分析,教師必須精選一些典型事例,才能收到預期的效果。
二、吃透課本,以不變應萬變
課本,是根據全日制教學大綱系統闡述學科內容的教學用書,它也是聯系師生的重要媒體。尤其是物理教材,物理現象、概念、規律、公式、實驗,包括一些擴展學生知識面的閱讀小材料無不包含其中。可以說整個教學活動都是圍繞教材內容而展開的。考試題側重于考查學生對基本概念的理解和基本理論的掌握,尤其體現在選擇、填空題,萬變不離其宗。因此,必須充分利用教材,發揮教師的主導作用和學生的主體作用。在這里,教師的主導作用體現在根據考綱對教學內容的選擇、教學進度的掌握等方面。學生的主體地位在教材上的體現是對于教材的學習。這種學習一方面是在教師教的作用下的學習,可以說這種學習是被動的,另一方面是學生對教材的自學,二者應是相互促進的。但是在教學中我們發現,離開了教師的“教”,學生對于教材很少津津有味地“自學”。舉一個例子,考試中經常遇到一些物理學史和一些史實的東西,學生往往由于不重視課本的閱讀而造成失分。還有類似的一些判斷也是如此。“有些物體是不向外輻射紅外線的”,這句話是否正確?有些同學對這句似是而非的話感到茫然,課本明明白白的,一切物體都在不停地輻射紅外線的。我分析產生這種現象的原因有二:一是學生三年來天天與教材打交道,早已失去了新鮮感,殊孰不知,“書讀百遍,其義自現”。二是教材似乎適合于教師的“教”,而不適合于學生的“學”。這樣,就形成了在學生的心目中教材的地位在某種程度上還不如一些“習題集”,離開了教師,教材便沒有更大價值的狀況,有的學生甚至于已經“拋棄”了課本,與課本“BYEBYE”了。這是一個很嚴重的現實問題,它實際上也是一些教師的誤區。
三、掌握初、高中物理學習中銜接過渡的難點,降低臺階
在教學過程中,我們首先要從思維方法入手,要求學生從形象思維進入抽象思維,完成認識能力的一大飛躍。初中研究力學問題,僅是力的初步概念,重力的常識,摩擦力只作為阻力的形式介紹而已。而進入高中后,一開始就要對較抽象的彈力、摩擦力進行全面的定量研究,還要選定研究對象,采取正確的方法受力分析,等等。這些是橫在新生面前的第一個臺階,跨不過它,高中物理將很難過關。
其次,從能力要求上,高中物理教學應使理解能力、推理能力、應用數學工具處理物理問題的能力、分析綜合能力、觀察和實驗的能力得到提高。在初中,物理規律大部分是由實驗直接得出的;在高中,如牛頓運動定律則要經過推理得出,而且在處理問題中要較多地運用推理和判斷,因此推理和判斷能力要求大大提高。科學思維能力不提高,就學不好高中物理。初中階段以常識性介紹、說明為主要學習內容,對數學工具的應用只是簡單地涉及;進入高一,在學習和掌握力的合成和分解時,就體現了數學能力的培養和要求。學生要善于把數學知識運用于計算合力、分力的大小及方向。這對剛進入高一的新生來說,無疑是第二大臺階。高中階段的學習,要對物理量和物理規律進行全面深入的定量研究,需要運用數學簡明確切地表達問題,綜合運用數學進行推理和運算。物理知識不是公式的堆積,不作物理分析,亂套公式,不是數學本身的過錯,而是不會運用數學。學生要善于把數學知識運用于物理,學會運算,直至最后得到物理結論,這是在高中階段應逐步培養和提高的能力之一。
四、整體結構教學,理解規律
布魯納提出:“結構的理解,能使學生從中提高他直覺處理問題的效果。”無結構零亂的信息難以形成直覺思維,當有秩序、有結構的信息從提供的信息中忽隱忽現時,就會活躍思維,從而快速解答問題。物理學科的基本結構是指物理學的基本概念、基本原理和基本方法、觀念,以及它們之間的相互聯系所構成的理論框架。心理學上的格式塔學派認為:知識的整體由部分構成,但整體比部分之和的意義更大。要幫助學生理解物理概念和物理規律的內涵、外延,以及它們之間的聯系,將新知識納入原有的認知結構;經常幫助學生建立起單元、章節及全書的整體框架,使物理知識系統化,形成合理的物理學科的認知結構,積累組塊思維的材料,就更好地理解物理規律,并借此獲得直覺的判斷和聯想,進而提高學生思維敏捷性,提高教學有效性。整體結構教學可從以下兩方面進行。
1.要掌握物理學科的基本結構。如:學過動能定理后可引導學生建構知識方法結構,形成動能定理的組塊材料。學生不僅能理解建立動能定理的根據、內涵和外延,而且能掌握動能定理的最佳應用方向,在解決有關“位移類”動力學問題時,能憑直覺選用動能定理,作出簡捷的解答。
2.要培養學生運用組塊思維的習慣。知識組塊既可以是一個知識單元,又可以是一個問題類型或一個問題模式,但更多的情況是知識、方法和經驗的濃縮。它作為一個整體被儲存、提取和應用。要在學生形成知識組塊的基礎上,訓練學生運用組塊思維的習慣:重視基本問題的教學,使學生掌握基本問題的類型、物理情景,以及解法和結論;注意新舊問題的比較和聯想,將新問題轉化為舊問題,將舊問題的結論和方法遷移應用于新問題;解決問題時通過理想模型的構建,訓練快速、正確解決問題并進行組塊思維的習慣。實踐表明,通過物理系列問題的分析,總結出它們的共性,對訓練學生的組塊思維,提高快速解題是有利的。如對動生電動勢產生機理和速度選擇器、電磁流量計、霍爾效應、磁流體發電機等問題的原理放在一起分析作比較,歸納出它們的共同點。