創新教育與物理課堂教學模式改革

李宏

在物理課堂教學中，實施創新教育的基礎是實行課堂教學的創新，實現課堂教學的創新關鍵在于構建創新的課堂教學模式。

物理課堂教學改革應用情景現代教育科學的發展，充分確立了學生在課堂教學中的主體地位，明確主張把教建立在學的基礎上，要以發展學生智力，培養學生的創新意識、實踐能力和對實際問題的分析、歸納、概括能力為目標來設計課堂教學模式。一個成功的教學模式，不僅是只讓學生掌握知識，而且要讓學生在掌握知識的同時，學會探求知識，從而有所發現，有所創新。

基于以上認識，在物理課堂教學中，實施創新教育的基礎是實行課堂教學的創新，實現課堂教學的創新關鍵在于構建創新的課堂教學模式。即在物理概念和規律的課堂教學中依照教學內容、學生的心理特點、認知規律和原有的認知背景，利用實驗、計算機多媒體技術手段，模擬前人的研究方法和探索途徑，為學生提供最佳的情景創設進行“發現形成過程”為主要目標的探索發現式初中物理課堂教學模式。

該教學模式的一個顯著特點是可以營造出一個可供學生積極探索的創造氛圍。教師通過精心鋪設臺階，調控引導，把學生指向設疑→實驗探索→分析發現→解決問題的主動學習過程中去，讓學生在充分感受、理解知識產生和發展的過程中理解、深化掌握知識，樹立起應有的科學精神和創新思維習慣。

該教學模式的具體要求是：（1）為更有利于學生的探索、積極思考、形成概念和探究規律，教師必須事先進行精心的課堂教學設計，為概念形成、規律探究鋪設具體的、典型的情景；（2）教師要在課堂教學過程中通過精心設置的問題、適時的啟發、點撥，讓學生分階段、分層次進行討論、判斷和探究。下面，以初中物理課本《大氣壓強》一節的教學為例，來談一下該教學模式的具體流程：

一、課題引入——創設問題情景

課題引入，一要迅速抓住學生的注意力，激發學生的興趣；二要簡潔、明快地點出課題目的。為達到上述效果，可采用的課題引入方法多種多樣。例如，復習舊課、開宗明義、課前提問、演示或學生實驗、觀察自然現象、介紹物理學史、提供新科學成果的消息等。

本課題引入的教學設計是介紹古老的馬德堡半球實驗后，采用一個問題情景來引入本課題：

情景：是什么力量把兩個半球緊壓在一起呢？創設出疑問情景，為引入大氣壓強概念打下伏筆，課題引入鮮明、簡潔。

二、概念形成——實驗探索，創設發現情景

任何物理概念都是從物理現象、物理事實中抽象出來的，是物理探究規律的基礎。物理概念教學應盡可能從具體的事例、事物或實驗出發，使學生對物理現象、事實獲得生動的感受，鮮明的印象，然后通過分析，抓住物理現象的本質，使學生從具體的感性認識中抽象出物理概念。

依照上述認識，遵循學生“從生動的直觀，到抽象的思維”的基本認識規律，本課題為了證實大氣壓強的存在，在大氣壓強概念形成教學中設置以下具有創新性的引入實驗，創設大氣壓強確實存在的情景。

情景1：半球實驗

目前在我國中學里經常演示古老的馬德堡半球實驗，當然很好，但如果讓每位學生都能參與和感知大氣壓強存在的實驗，同時培養學生的動手能力，豈不更好。于是，把它改為如圖所示的實驗：

圖1中為一片面積大約1.5平方分米，厚度約2毫米的柔軟橡皮片（或軟塑料片）中間固定一根長約5厘米的螺釘，把一片帶螺釘的橡皮片發給每位學生，在實驗中，要求學生將橡皮片緊壓在平滑的桌面上，用力向上拉螺釘，橡皮片怎么也拉不起來，實驗很簡單，有創造性，又能讓學生感知大氣壓力的大小，對培養學生動手能力是非常有益的。

情景2：瓶口吞球

教材中瓶口吞蛋實驗中用到了雞蛋，筆者認為，如用裝有水的氣球代替雞蛋，這樣既可以避免浪費，也給實驗帶來了方便。

總之，通過上述實驗，不僅使學生深刻的體會到了大氣壓強的存在，還培養了學生動手、動腦、觀察和創造性思維的能力，并激發了學生的學習興趣。

三、難點化解——創設階梯情景，獲得規律

學生對概念、規律的真正理解和掌握往往受挫于幾個疑難點，成為課堂教學設計中的一個重點。化解難點要具體了解學生的知識背景、認知能力、教學環境與條件，從而選擇最有效、最高效的途徑。化解難點的方法很多，例如，借助實驗、形象類比、鋪設問題臺階、計算機多媒體輔助教學等。

在本課教學中，有一個重要的測大氣壓值的實驗——托里拆利實驗，而此實驗中用到了有毒的水銀，不能讓學生自己來做，教師做演示實驗時，可見度低，實驗效果差，分析起來比較抽象，學生不易理解，給教學帶來了很大的困難，而用多媒體教學可以解決這一問題。使抽象的問題具體化、形象化。

四、知識深化——創設應用情景

物理規律獲得以后，如何使學生深化理解、更好地掌握知識呢？可以進一步讓學生闡明物理規律的涵義，也可以幫助學生討論物理規律中各因素的協變關系，還可以創設應用情景來鞏固、深化和掌握。

在本節練習中，筆者同樣采用了二維動畫、聲音和顏色，將玻璃管傾斜、向上提、向下壓，但管口始終不離開液面，用彩色線段間的距離表示每一種情況下管內水銀柱的高度，并與變化前對比。使學生直觀地認識到管內外水銀面的高度差不變。還設計了在管頂破了一個小洞，此時伴著流水的聲音，管內的水銀面迅速下降，直至與管外水銀面相平為止。這樣，不僅激發了學生的學習興趣，還為講解帶來了方便，同時也增大了課堂容量。

通過具體實踐，筆者認為，多媒體教學手段應用到物理教學中的效果是很明顯的。通過采用多媒體教學，可使實驗中不易觀察之處，具體、形象地模擬出來，使學生對知識的理解更加直觀、更加深刻，從而突破了教學難點，增強了學生的學習興趣，培養了學生處理大量信息的能力，節省了時間，增大了課堂容量，提高了課堂效率。

本課題通過實驗的創新、多媒體課件的應用在情景創設中實現了學生的主體地位。從定性到定量、從一般的討論到嚴密的推理分析，層次分明，前后呼應，強化了學生的概念形成和規律獲得的過程，在獲取知識的同時，培養了學生的探索能力、創造性思維的能力，充分地確立了學生在課堂中的主體地位。