淺談中學物理理論和實驗的案例式教學改進

陳波

摘要：中學物理具有高度的邏輯性和抽象性，因而有一定的學習難度。將抽象具體化，將復雜的邏輯分解是降低學習難度、提高學教學效率的有效途徑。本文根據新課改下課標的要求，探討了中學物理理論和實驗教學的案例式教學改革，從教材內容的重組、學案導學的設計與運用、教學風格的設計、教育技術的采用等方面提出了改進措施，并對實驗教學就四種方式進行了改進嘗試，提高了教學效率。

關鍵詞：中學物理；案例教學；研究性學習；實驗教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）19-0149-03

物理學是一門以實驗和觀察為基礎的自然科學。中學物理是一門基礎的科學課程，是學生向理工學科方向發展所必備的科學基礎。這門課程注重物理現象的分析、實驗規律的總結與闡述。中學物理以物體的運動及相互作用機理為研究對象，具有高度的邏輯性和抽象性[1，2]。學習這門課程需要較高的邏輯思維能力，同時這門課程也是訓練和提高邏輯思維能力的一個非常好的演練場（Practise Field）。

新課程的改革使得當前物理教學的理念和模式發生了改變，新課改強調，要加強學生的素質教育和創新能力。為了能使學生與時俱進，有必要創新教學模式。教學策略科學與否是教育成功的關鍵，依據建構主義教學理論，學生是知識與能力建構的主體；教師不只是知識的傳授者，更應該是主導者，這就要求教師能改變傳統思維模式與教學習慣，有效地啟發和牽引學生的思維，訓練學生的思維，形成思維共振，從而啟迪和培養學生的靈性[3]。本文嘗試以探究式教學模式，精心設計教學案例，通過探究式案例教學提高教學效率。

知識和能力必須經過反復地實踐訓練才能內化，實驗教學是中學物理教學突出的薄弱環節，傳統的實驗教學跟不上教育改革的發展步伐，對培養學生素質和創新能力不利。中學物理實驗教學的根本目的與任務就是通過實驗和觀察，使學生最有效地掌握為進一步學習現代化生產和現代科學技術所必需的物理基礎知識，培養初步的應用技能和發現新知識的認識能力。根據這一需要，本文也進行了物理實驗改革的多種嘗試。

一、理論教學的改進

（一）研究教材，跳出教材的束縛

物理學是一門有著嚴密邏輯體系的自然學科，物理規律之間有著完美的認知邏輯，乃至結構上的審美意義。物理知識中同時蘊含著豐富的思想與方法，依據臺州學院學者胡勇堅老師的觀點，這些與具體知識相結合的思想與方法是啟蒙學生思想靈性與方法靈性的靈丹妙藥，揭示思想和方法，結合具體的模擬探究過程，可啟發學生的思維，能培養和提高學生的創新能力[3，4]。傳統的中學物理教材乃至傳統的教學方法均注重科學的邏輯論證結構，這不利于創新能力的培養，也不利于簡易化學習的難度。一方面科學論證忽視了思想方法的揭示，學生難以通過學習感悟科學先賢所用過的創造性思想與方法，另一方面，人們所熟悉和習慣的認識方式是由具象到抽象，純邏輯的演繹論證，過于抽象，造成一部分學生的學習難度。學生的學習應以由具體到抽象的歸納為基礎，再發展到由抽象到具體的上升過程，學習效率才高。因而教師要吃透教材，依據課程標準和學生實際把握重點和難點，注重知識的前后聯系，融會貫通。同時還需跳出教材，了解相關知識的科技史發生過程，把握其中的思想與方法，通過教育案例重新組織教學過程的展開，通過啟發讓學生在學習過程中經歷和體驗“發現”知識的模擬研究過程，在這一過程中以思想和方法啟發學生的下定義、邏輯劃分、歸納和演繹等科學思維，進而啟蒙學生的科學思想，培養其批判精神，如牛頓力學中絕對時空觀的有效性與局限性，從而啟蒙和培養創造性人格。

案例化或情境化是將抽象具體化的基本教學手段，作為一門被高度歸納和演繹的自然學科，物理學不像醫學課程、審判學課程那樣具有案例性。然而，這門課程可以向科技史中相關知識的研發過程借案例，也可以結合日常生活或生產實際設計案例，通過案例發展學生的歸納能力和分析能力。如此，可以將案例化與情境化結合起來應用。案例化更重要的目的在于搭建一個模擬研究過程，通過這個過程訓練學生的思維能力，提高學生的研究性學習能力。中學物理課程還需降低理解的難度，不斷讓學生獲得成功感，從而提高學習的信心與興趣。這要靠因材啟發來實現，即了解學生的最近發展區，根據學生的特點把復雜問題分解為小問題，搭建幫助理解的助攀臺階，或顯化的模式啟發抽象深奧的模式的理解，如此化難為易，化繁為簡，做到復雜的東西簡單地說，高深的東西淺顯地說。學案導學的本質是讓學生自己去探究思考問題，從而鍛煉學生的研究性學習能力，讓學生在合作探索的學習中培養自己的能力，這是培養創新能力的起點[4]。

設計啟發的問題，讓學生提前預習教師發放的學案，嘗試學習理解新的物理知識，教師引導學生對不懂的地方進行分類標記，通過教學反饋找到學生的薄弱環節，及時調整課堂教學的啟發過程。教師可以布置與講課內容相關的討論題，提出指導性要求，讓學生自己展開頭腦風暴式討論，互相促進知識的同化與順應建構，進而促進學生自主學習的能力與歸納演繹能力。教師根據具體情況可以進行引導性的解說，讓學生發現問題的答案，學會自己探索發現。在討論的過程中，如果討論的內容有所偏離，教師可以介入學生的討論，從中對學生做出啟發與提示，讓學生往正確的方向進行探究。討論完后，須及時對所學的知識進行歸納總結，進行針對性的課后訓練是牢牢的掌握所學內容的有效方法。同時，教師要批閱學生對學案中所提問題的解答，對學生沒有理解透徹的內容須及時解答，糾正學生的思維錯誤。

（二）巧用教學風格

教師在中學物理教學中要營造良好的教學氛圍須與學生進行溝通。一般教師與學生溝通，是通過講話和板書完成，這樣做直接、易于表達。但只是這樣會讓學生印象不深刻，甚至厭倦。教學風格常決定著課堂的氛圍，生動的教學風格可為案例化或情境化教學添加豐富的色彩。巧妙的教學風格能使課堂氛圍輕松活躍，不僅能消減學生的心理疲勞，有時還能使學生產生無意注意，從而提高課堂教學效率。教學風格常體現在教學語言與動作形態上，幽默而通俗易懂的教學語言是學生所歡迎的，以學生喜歡的語言教學是一種境界，能給學生以驚奇是另一種更高的境界。夸張而滑稽的動作有時能達到不言而喻的作用，使學生產生深刻的印象。教師在授課時，可以增加豐富的肢體語言。一個肢體語言豐富的老師往往可以給人深刻的印象，進而活躍課堂氣氛。中學物理具有高度的抽象性，這些抽象的知識能通過生動的、易于理解的肢體語言，變得具體和清晰，達到加深學生對知識掌握理解的目的。

（三）與時俱進，善用先進的教育技術手段

信息技術為中學物理教學提供了現代化的教學手段，多媒體、互聯網與虛擬現實技術等輔助教學，可增強案例化或情境化教學的設計，會使學生們對物理有更深刻的理解。

利用多媒體可以演示中學物理各種高度逼真的物理動畫，使課堂變得生動有趣，通過互聯網與通信終端可以實現資源共享，拓寬學習的時空，可以培養學生獲取信息并整理、加工、分析等能力。在中學物理教學中，通過多媒體技術可將教學內容制作成內容豐富、演示效果好的課件等。共享和互用這些技術，可以發揮教育資源的優勢，彌補教材的不足、克服封閉式學習的缺陷。也可以進行不同時空的交流，學生可以通過多媒體技術，能及時了解自己的不足，調整學習狀態。利用多媒體技術可以實現師生互動的物理教學模式。采取多媒體互動平臺，可以使學習交流變得靈活隨意，學生可隨時就遇到的問題進行提問，每個學生都可以參與到互動過程中，拉近了師生的距離，極大地激發了他們的學習主體地位，提高了他們學習的興趣和掌握知識的效率。同時，利用多媒體技術可以使教學及時與當代先進科技相聯系，如在講萬有引力的過程中，可以聯系時下的飛船發射。引入前沿科學時，須找難度適中的內容引入課堂，可以讓學生了解更多的科技手段，學會科學的思維方式。

二、實驗教學的改進

（一）實驗誘導方式

采用實驗誘導的方式可以激發學生學習中學物理的興趣，這可以考慮多采用趣味性較強的物理實驗。中學物理實驗導入方法很多，對于應用性較強的物理知識，可采取聯系實際模式導入；對積極主動氛圍較濃的班級，可采用競賽模式導入等。在實驗之前，可設計啟發性問題，以懸念的方式激發學生探究的欲望，通過分布設置的問題，引導學生的實驗探索。在物理實驗教學過程中，教師可根據學生的實驗結果，引導學生思考此次實驗中的亮點和不足之處，引導其運用所學物理知識，對實驗方案進行分析或總結，進而演繹改進的方法。

（二）小實驗引入方式

中學物理理論知識點多，可盡量自制一些小實驗分散教學，這些小實驗既可融入實驗課程之中，也可融入理論課的教學演示之中，從而增加理論教學的情境化。小實驗既能調動學生的積極性，又能加深學生對知識的印象。實驗時，一般學生的注意力比較集中，學生在觀察實驗現象的同時，更能接受教師對知識的講解。

（三）優化分組實驗方式

中學物理知識點多，學生任務重，有些實驗一個人在有限的時間內完成不了，所以必須對學生進行分組。分組實驗能促進學生的合作學習，使之互相促進。對于知識點掌握較好的學生，可以搭配知識欠缺的學生一起進行實驗。這樣既可以一起進步，又能促進學生的交流。合作性學習要避免優秀學生的壟斷性主導作用，同時也要消除差等生的消極怠工現象，這需要教師的監控與啟發引導。

（四）課外實驗方式

課外實驗活動與生活密切聯系，所涉及的知識面廣，課外實驗帶有較強的研究性，對學生的觀察與分析能力要求比較高，可以發展學生的科研思維與科研意識，培養學生理論聯系實際的能力，培養學生的觀察與分析能力。課外實驗的實施需要教師做好指導性的預先策劃，包括研究方法、觀察與分析方法、總結與報告的寫作等指導，并鼓勵學生進行自由選題的觀察與研究。實驗結束后教師的分析與總結能進一步提升學生的能力。

三、結論與探討

中學階段是啟蒙創新意識、培養創造性人格的心理敏感期，中等教育承擔著為高等教育培養創新人才育種的責任。物理學作為理工人才的關鍵基礎課程之一，具有豐富而嚴密的邏輯性，同時物理學知識中蘊含著豐富的思想方法，因而中學物理是能夠而且必須作為創新教育的課程。案例化與情境化教學可使該課程教學實現將抽象的內容具體化與生動化，簡化學習的難度，提高教學效率，通過思想方法的啟發，強化學生的邏輯思維能力，培養學生的科研思維與科研意識，啟蒙學生的靈性。

參考文獻：

[1]周筑文，楊佚沿，劉高峰，等.大學物理知識與中學物理教學實施能力培養有機結合[J].貴州師范學院學報，2016，3（32）：56-60.

[2]陳鋒.豐富課堂教學提高中學物理教學質量[J].西藏教育，2016，（1）：35.

[3]胡勇堅.基于通用技術課程創新教育的研究——兼技術與設計概論[M].北京：科學出版社，2015，（1）：126-130，153-181.

[4]胡勇堅.靈性的啟迪與創造性學習能力的培養[J].時代報告，2015（05），ISSN 1003-2378.

Brief Discuss on Improvement of Case-based Teaching for Middle School Physics Theory & Experiment Course

CHEN Bo

（ Wenling Daxi Middle School，Taizhou，Zhejiang 317525，China）

Abstract：The physics course is very logic and abstract，so it is diffcult to learn. To embody the abstractness and to logicly analyze the complicated question is an effective solution to facilitate the study of physics and to improve study efficiency.According to the requirements of the new curriculum reform，the case teaching reform of high school physics theory and experimental teaching is discussed in this article.The improvement measures are put forward from the reorganization of teaching content，the design and operation of the learn-conducting plan，teaching style，and the of adoptioneducational technology. And four aspect of improvement to the experimental teaching mode are tryed，so as to improve the teaching efficiency.

Key words：high school Physics；case teaching experiment；research learning；experimental teaching