隨著我國教育體制改革的不斷深化,在高中物理教學過程中,啟發式的教學方法已經實踐證明是行之有效的教學方式。本文針對高中物理啟發式教學方法進行了理論的探索和具體的實踐研究。
一、通過直觀形象的實驗進行啟發
物理是以實驗為基礎的科學,離開實驗,物理就成了無源之水。物理實驗具有真實、直觀、形象和生動的特點,通過實驗可以幫助學生認識現象,探求規律,培養學生的動手操作能力、觀察能力、分析數據處理信息的能力,以及培養學生科學態度和克服困難的精神。
例如:在動量定理的引入時,教師演示:手拿一只雞蛋高高舉起,突然“失手”落在桌面上的“紙盒”中,在學生“破了,壞了”的驚呼聲中,教師迅速從“紙盒”中拿出雞蛋,完好無損。謎底:原來紙盒內墊著一塊厚厚的海綿。教師問:為什么會這樣呢?……用此類意想不到的奇特實驗現象引入新課,使新信息的刺激出乎學生已有的“認知結構”,易引起學生的注意,喚起學生的思考,從而造成學生良好的心理態勢和思維環境。
二、通過創設情境進行啟發
物理課堂教學創設情境的方法很多,最常見的是通過實驗演示、錄像、影片、圖示、文字敘述等手段創設物理情境;最直接的方式教師可擷取生活情景的片斷或者利用學生自身的資源創設物理情境;最關鍵的是創設問題情境,激活學生的積極思維;還可以結合新課程提倡的研究性學習,創設實踐情境,等等。下面舉幾例說明。
1.通過播放影片、錄像或顯示圖片創設情境。
例如:在摩擦力教學中,播放汽車正常剎車與緊急剎車過程錄像片段,引導學生觀察并對比分析兩過程中車輪受力的不同之處;播放一個兒童正用力推桌子卻推不動的錄像,引導學生觀察分析桌子的受力情況;播放皮帶運輸機斜向上運送麻袋包過程片段,引導學生觀察分析麻袋包的受力情況。通過播放直觀的錄像片段,一方面激發學生的興趣,另一方面化抽象為具體,更好地促進了學生對摩擦力的理解。
2.擷取生活情景的片斷或者利用學生自身的資源創設情境。
例如,在力的概念教學中,讓學生左手拍右手,讓甲乙兩同學手推手,感覺“力是物體間的相互作用”,讓學生在門框上用同樣大小的不同方向的力推門,使門產生轉動的效果不一樣,體驗到力的方向性。又如,為理解波的形成,可以模擬這樣的生活場景:讓十位同學手拉手站成一列,一同學做上下往復運動,本來靜止的其余同學次第被動拉動而做上下往復運動,同時把這種形式自左向右傳播形成“人波”。然后在教師的啟發下學生自主交流總結,形成對波的認識。
3.利用信息技術和多媒體,創設問題情境。
多媒體教學的基本特點是信息容量大,表現手段形象、直觀、生動、有感染力,概括性強,能調動學生的多種感官。這些特點都能在啟發式教學中有效地發揮出來,體現素質教育的目標。比如有些物理實驗不能做,卻可以通過多媒體仿真實驗來實現。學生通過觀察生動形象、直觀逼真的模擬實驗,會產生一種親臨其境的感覺。
例如,對于Q粒子散射實驗,普通學校沒有條件、設備,也沒有時間做這個實驗。通過讓學生觀察Q粒子散射的動畫模擬實驗,呈現實驗裝置、實驗過程、實驗現象,從而激發學生探究原子結構奧秘的興趣,積極分析實驗現象,猜想、推理原子的結構情況。又如在機械波教學時,可通過多媒體展示波的形成過程和各質點的振動情形,使同學們更好地理解波的圖像和振動圖像的意義。
4.創設探究情境,培養學生探究能力。
例如,在“交變電流的產生和變化規律”這節課中,教師可以讓學生提出各種產生感應電流的方案,并逐一進行分析、論證、評估,最后探究出合理的產生交變電流發電機模型。同時,在講述交變電流的變化規律時,可以先啟發學生根據中性面及與中性面垂直的面的感應電動勢的大小,讓他們猜想交變電流的變化規律(按正弦規律變化),然后從理論上進行論證,最后用示波器演示進行實驗驗證。這樣,具有探究情景的課堂教學就改變了過去偏重于知識的傳授、強迫學生記憶的“填鴨式”、“一言堂”教學,而且教學一環扣一環,容易吸引學生的注意力,使他們更靈活地掌握新知識。這種教學方式、方法同時也消除了過去學生學習中的緊張、枯燥、厭煩、苦惱等情緒,讓學生覺得學習“易”、“趣”、“活”,激發了學生學習興趣和探究動機,讓課堂教學充滿生命活力。
三、在教學中巧譬妙喻進行啟發
比喻啟發是啟發式教學中最常用的一種方法。教師針對教學內容的實際情況,靈活運用形象生動、貼近生活、新穎有趣的巧譬妙喻,能將教學內容表達得更加生動鮮明,將抽象的概念具體化,復雜的道理淺顯化,能幫助學生克服認識理解中的困難,啟發學生積極思考,培養其發散思維能力和辯證唯物主義觀點,達到開啟智慧的目的。
例如,對振動圖像和波動圖像的物理意義,可以用“獨舞攝下的錄像”和“集體舞拍得的照片”分別比喻它們,通俗易懂,學生很容易理解它們描述的是“一個質點在各個時刻的位移”和“多個質點在同一時刻的位移”。又如,對氣體壓強的概念“大量氣體分子對器壁的頻繁碰撞,就對器壁產生一個持續的均勻的壓力”形象地比喻為“大量雨點接連不斷地打在傘面上,對傘面產生持續的壓力”,有助于學生對氣體壓強的理解;對“電磁波的發射,傳播和接受”,用“船運貨物”來形象說明,即發射天線—始發港,高頻電流—船,音頻電流—貨物,接受天線—終點港,調制—裝貨,傳播—運輸,檢波—卸貨。
四、高中物理教學中同中求異、異中求同,類比啟發
類比啟發是通過兩類相同或相似屬性的事物之間的對比,啟發學生從一類事物的某些已知特征去推測另一類事物相應特征,以識別異同,認識規律,變未知為已知的一種啟發方法。它可以做到舉一反三,觸類旁通,化抽象為具體,從而使學生加深對物理概念和規律的理解,分清物理概念、規律之間的區別和聯系。
例如,闡述物質分子之間相互作用的引力和斥力,以及分子勢能的概念時,啟發學生將其與彈簧之間相互作用的引力和斥力及彈性勢能相類比,顯得直觀、清晰、容易明白。又如教學中還可將靜電場中的點電荷和力學中的質點類比;庫侖力與萬有引力類比;分子勢能、電勢能跟重力勢能類比;磁感應強度和電場強度類比;電場和引力場類比;磁場對電流的作用和電場對電荷的作用的處理思路類比;帶電粒子在勻強電場中偏轉和平拋運動的處理方法類比等。這些概念、規律均有相似之處,通過啟發類比,有助于學生接受較難理解的新概念和掌握規律的運用,取得事半功倍的效果。另外,還可以根據學生形象思維能力較強的特點,舉出生動有趣的例子,與課本上抽象、枯燥的概念、規律、過程相類比,既能激發學生學習的興趣,調動學習的積極性,又有助于學生理解掌握知識。如電容器的電容用C=Q/U用表示電容器容納電荷的本領,類比成水容器的水容v=m/ρ來表示水容器容納水的本領,對一個做好的水杯來說,裝水的量是一定的。因此,對一個做好的電容器也一樣,容納電荷的量也是一定的,與Q和U無關。
啟發式教學作為一種教學指導思想和總的教學原則不是一蹴而就的,這需要廣大高中物理教師掌握啟發技能,不斷探索最優啟發式教學模式和啟發方式,從而使啟發式教學不斷豐富、完善并達到創新的目的。