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(一)大學物理教材大學物理教材是學生了解物理知識最為直接和方便的手段,對于學生的自學和更好地提高上課效率均發揮著至關重要的作用,但是現在大學物理教材更關注于系統理論知識的講解,文字基本覆蓋了整個教材,很少有插圖,因而不利于學生對物理知識更為直觀形象的了解。
(二)大學課堂大學物理課堂是學生獲取物理知識最基礎的方式,真正的大學課堂應該不同于初中及高中的課堂,因為大學生的思維具有了一定的開拓性及靈活性,其實踐經驗也得到了不斷的增長,因而教師上課就不應該是初中和高中時那種“填鴨式”教學,而應起到開拓學生思維,激發其創新能力的作用。
二、大學課堂物理教學中應采取的改革措施
(一)提高大學物理老師的素質老師在學生一生的發展中起著至關重要的作用,曾經有一位著名的老師培養了多位科學家,當老師八十華誕同學們趕來為老師慶祝生日時,記者問了同學們一個問題“你對老師印象最深刻的是什么?”答案意外的驚人,同學們都說是眼神,足見要想成為一個對同學們有切實幫助的老師,就需要熱愛學生,要慈于父母,要尊重學生的人格,關注學生的成長。
(二)在教學中注重因材施教對于不同層次的學生,要注重提出不同層次的教學目標,對于具有不同特質的學生,要注重發揮他們的獨特優勢,對于不同的學科,要根據學科特點提出不同的要求。首先,對于層次較低的學生,要幫助其補充更多的基礎知識;其次,如果有些同學擅長于理論的研究,要加強對其理論知識的傳輸,使之形成完整系統的理論體系,有些同學動手能力較強,就要提供實驗器材及方法,促使其從實驗中發現真理;再次,大學課程有很多學科,其中物理學科作為一門理科學科,要求學生掌握更深的物理知識,因此在課堂上,老師要有目的地將學生往高深物理知識方面引導,使學生更深刻明白物理學習的目的,從而增強其提高專業水平的動力。
(三)注重趣味教學的方法興趣是學生最好的老師,因此要使學生很好地掌握一門學科,就必須培養學生對這門學科的興趣,對于物理知識的學習也是如此。首先,教師要提高自己的專業素養;其次,要利用先進的教學設備,更好地展示物理知識的機理,加深學生的印象,促進學生的理解。再次,要利用多種教學方式,可以采用小組合作討論、角色表演等方法來進行物理知識的教學,最重要的是要走出課堂,帶領學生去實驗室探索物理世界的奧秘。最后,要將書本上的知識與實際很好地聯結起來,注重理論和實踐的相結合,同學們只有在實踐中發現物理知識的重要性,才會去努力學習它,因此要將理論與實踐相結合。
三、小結
[關鍵詞]:普通高中物理課程標準、探究性學習、互成角、度二力的合成、平行四邊形法則、創造能力
教育部頒布的《普通高中物理課程標準(實驗)》(以下簡稱《高中新課程標準》),對課程目標提出:知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的三維要求?!陡咧行抡n程標準》在課程實施上提出“應促進學生自主學習,讓學生積極參與、樂于探究、
勇于實驗、勤于思考?!囵B學生科學探究能力,使其逐步形成科學態度與科學精神。”希望用這種方法來培養具有創新能力的人才,落實素質教育。
我校尚未實行《高中新課程標準》及其教材,但在教學中,引人探究思想來優化課堂教學。我們不僅重視知識和技能的傳授,同時創造條件進行探究性實驗,讓學生“經歷科學探究過程,認識科學探究的意義,嘗試應用科學探究的方法研究物理問題,驗證物理規律。”從中學會獲取知識和實驗技能的方法,體驗到探求知識的樂趣,同時培養科學態度和科學精神。
現以高一“力的合成”這堂課作一些嘗試,談談筆者的作法和看法,和同行商榷。
高一“力的合成”傳統的教法以及人教版教材的安排:由教師從演示實驗總結出力的合成法則,再由學生做驗證性實驗。需要兩節課才能完成這部分教學內容。
我們將這堂課作了改動:突出合力和分力的“等效代替”關系用“等效代替”思想師生共同設計測定互成角度兩個力合力的方法再由學生測定互成角度兩力的合力師生討論總結出力的合成法則。這樣,用一節課就能完成這部分的主要教學內容。具體做法如下。
1、創設物理情景,為新課和探究實驗鋪墊
一堂優化的課,教師應該精心研究引人新課的教學,讓學生興趣盎然地開始學習。
好的引人新課教學應為學生創設物理情景,為新課和探究實驗做好鋪墊,使教師能順利和諧地開始教學。本課一開始按順序向學生展示圖l(a)、(b)、(c)三幅圖(*圖1(a)、(b)、(C)中五幅取自現行人教版初中物理第一冊,2001年5月版),讓學生敘述三幅圖各自的含意。
在學生敘述過程中,教師插話點明圖(a)中兩個桶表示同一個桶,圖(b)中兩個木箱表示同一個木箱,圖(C)中兩個夯表示同一個夯塊。此中隱含著作用效果相同的啟示。
師:從物理學角度看,這三幅圖有什么共同點?
生:每幅圖左側都是兩個力作用在同一物體上,右側是一個力作用在該物體上,二者的作用效果相等。
師:生活中、生產活動中,這種情況很多,學物理應重視這種情況。我們把它寫下。
【板書l】如果一個力對物體作用產生的效果跟兩個力(或幾個力)共同作用產生的效果相同時,我們就可以用這個力來代替那兩個力(或幾個力)。
教師指著板書l再讀一遍,并說在初中我們也是遇到這種情況,我們把……(引導學生回答)
教師根據學生的回答,在板書l之后寫上:
【板書2】這個力就叫做那兩個力的合力,那兩個力就叫做這個力的分力。
教師在板書l之上,邊說邊添上。
【板書3】合力與分力
2、突出合力和分力關系的實質----等效代替
師:大家一起找一找,在合力和分力的定義中,關鍵詞是哪幾個?
生:作用效果相同,可以相互代替。
教師在板書1和2之下的正中寫上:
【板書4】等效代替
師:在物理學中,只有等效才能代替(在板書4的等效和代替之間,添上);要代替必須等效(在上述之下添上,使板書4成為等效代替)。
師:求兩個力的合力,叫做二力的合成;求幾個力的合力,叫做力的合成。
【板書5】力的合成
3、以“等效代替”思想為指導,師生共同設計探究實驗
師:在初中,我們曾用實驗討論同一直線上二力的合成,并得到相應的結論。
今天我們要用實驗來討論互成角度二力的合成規律。具體方法:先從實驗求出互成角度兩個力的合力,然后從實驗結果再來討論互成角度兩個分力和它們合力有什么關系,從中找到它們的規律。
師:已知互成角度的兩個力,如何找它們的合力呢?請同學和我一起想辦法來設計一個求合力的實驗。(讓同學討論幾分鐘)
教師在黑板上用兩組“三根橡皮筋串聯”之后再并聯作為受力物體,再用兩根細繩和兩個5N的彈簧測力計仿照人教版(2003年6月)高一物理教材“學生實驗二:驗證力的平行四邊形定則”的實驗方法。但教師不能把實驗方法告訴學生,關鍵是由教師引導,由學生自己得出實驗方法。
具體方法如下:
師:合力和分力關系的實質是“等效代替”,如何利用“等效代替”的關系來求互成角度兩個力的合力呢?
(教師在黑板上,用兩個5N彈簧測力計通過兩細繩,并讓兩細繩成較大角度拉并聯橡皮筋)
師:橡皮筋受互成角度兩個力的作用而伸長。這兩個力或幾個力作用在同一點上,這樣的力就叫做共點力。如何知道互成角度兩個力的大小和方向呢?
生:兩個力的大小由兩個測力計讀出來。兩個力的方向沿兩細繩的方向,畫出細繩的方向就是兩力的方向。
師:(保持兩力拉橡皮筋的位置不變)找合力必須保證合力的作用效果和兩分力共同作用效果相同。因此,我們非常關心這兩個互成角度力的作用效果如何。
在實驗中,如何知道這兩個力的作用效果呢?
生:在橡皮筋伸長的端點做個記號。
(請一位同學到黑板上演示)
師:如何根據“等效代替”來找合力呢?
(教師用一個彈簧測力計通過細線拉橡皮筋,故意讓橡皮筋的端點一次在所做“記號”的上方,另一次在“記號”的下方)
師:這個力的作用效果和兩個分力作用效果相同嗎?
生:不相同。
師:如何才能保證兩次的作用效果相同?
生:把橡皮筋的端點拉到剛才所做“記號”處。
(教師在黑板用彈簧測力計演示,并保持測力計不動)
師:現在作用效果相同了。如何知道這個力,也就是合力的大小和方向呢?
生:由彈簧測力計讀出力的大小,畫出細繩的方向就是這個力的方向。
師:這樣我們就求出互成角度兩個力的合力了。
今天我們不僅要求出合力,而且要找到兩個分力和合力有什么關系,即它們之間的規律。
怎樣找這個規律呢?我們規定:從同一個作用點出發,按同一個標度畫出兩個分力和合力的大小和方向,然后從圖上找出它們之間有什么關系。
請注意,今天是研究互成角度兩個力和合力的關系,所以實驗時,兩個力之間的角度應該大些,效果才明顯,最好角度大于90°,學生實驗過程從略。
4、重視“交流-評估-總結”過程
師:合力求出來了,力的圖示也畫好了。我們找一找它們有什么關系。
生:合力好像是兩個分力的角平分線。
師:你只說合力和分力方向的關系,這種關系正確嗎?它們的大小有什么關系呢?
生:為什么兩個分力之和不等于合力呢?
師:互成角度兩力的大小之和不等于它們的合力的大小!互成角度兩個分力和合力有什么關系?
生:……
師:同學們可以把合力的端點跟兩個分力的端點用虛線連接起來,看看我們所作的力的圖示像什么圖形?
生:像棱形。
生:像正方形。
生:像平行四邊形。
生:是普通四邊形。
師:平行四邊形包含正方形和棱形。從你們實驗的圖示看,同意合力和分力的關系組成一個平行四邊形的同學,請舉手。(大約有1/3的同學舉手)
師:我們暫時認定互成角度兩個分力的大小和方向與合力的大小和方向組成一個平行四邊形,再做一次實驗看看這個結論是否正確。
學生再次實驗過程略。
師:再次實驗,看看兩個分力和合力的圖示像什么圖形。
眾生:像平行四邊形。
師:今天我們通過實驗找到了互成角度兩個力和它們合力的關系。
【板書6】力的平行四邊形定則
如果用表示兩個力的線段作為鄰邊畫平行四邊形,那么合力的大小和方向就可以用這鄰邊間的對角線表示出來。這種方法叫做力的平行四邊形法則后面的教學過程從略。
5、幾點說明
(1)在合力與分力的定義中,我們自己加了“我們就可以用這個力來代替那兩個力”這幾個字。這是為了突出合力和分力的“等效代替”關系,我們也是以“等效代替”關系為基礎,師生共同設計測定合力的實驗。這樣才能讓學生逐步理解合力與分力的關系是“等效代替”關系。
一、激發學習興趣,維持良好的學習狀態
學習是由學習動機所支配的,學習動機是直接推動學生進行學習行為的最可靠、最持久的內驅力,而濃厚的學習興趣是形成持久動力的基礎之一。因此,激發興趣與學習動機的培養,要融為一體。
激發興趣,激發與維持動機要因人、因事而宜,也就是要注意把握學生的學習態度,情感的變化,與教學內容相協調。
1、創設良好的教學情景,尤其是適合適度、適當的問題情景。學生強烈的好奇心、求知欲,是激發興趣與動機的重要積極因素,課堂上,教師應不適時機地利用現實中的問題,吊起學生探求知識的“胃口”,使學生的心理始終處于興奮狀態,并在以后的學習中逐步加以強化。
2、聯系生活、聯系社會。物理是一門自然科學,它與人們的日常生活、生產有著緊密的聯系,讓學生利用課堂知識解釋、解決實際問題,是激起學習興趣與動機的有效手段,有助于內部動力的形成,畢竟“需要產生動力”。
3、豐富知識的呈現方式?,F代科學技術、尤其是信息技術的發展,為課堂教學手段的多樣化提供了更多的選擇,改變傳統的、單一的知識呈現方式,會讓學生在驚喜、在賞析中接受知識,并能強化建立起來的興趣與動機。
4、學習結果的反饋及鼓勵性評價,會產生良好的激勵性效果,有助于鞏固和發展學生的學習動機。
二、情景創設與創新情景:
學生的學習過程是一個不斷發展變化的過程,是在不斷的發現問題、分析問題、解決問題的過程中實現的,現代社會主義學習理論認為:學生是在一定的環境中,在其他人的幫助下,實現意義的過程,是建構內在心理結構的過程,學習不是把知識從課本或其它知識載體中機械復制到記憶中的,而是在已有的知識、經驗的基礎上,通過與外界(如老師、同學等)的相互作用下而實現的,所以說,創設優良的情景,對學生的學習有著至關重要的作用。
1、民主、平等、和諧的氛圍。很難想象,在“師道尊嚴”的課堂上,學生的思維火花能迸發出來。民主、平等的師生關系,和諧的師生交流,是教學活動所必需的,也是必要的。
2、問題、懸念的設置。在教學中,恰當地設置問題,留下懸念,并通過啟發引導,滿打滿算學生的思維,以問題為主線,來組織和調控教學活動過程?!皢栴}”、“懸念”要能引起學生的興趣,進而引發學生的積極思維。
3、創新情景。即使是世上最美妙的音樂,連聽一百遍也會讓人生厭。所以說,情景創設也要講究創新,讓學生每天都感到不一樣,每天都新鮮,這樣對于維持學生的興趣,強化動機是非常有必要的。
三、提高學生對知識的認知理解:
學生對物理概念、原理的理解及運用是學好物理的關鍵。教學中,學生也許記住了概念的定義,但并沒有理解,若理解不準確,在解決問題上不能運用自如,學生對知識的理解總是基于已有的知識、經驗為基礎的,是對感性知識的簡單升華。對于學生已有的正確的,與科學結論相一致的經驗與知識,對于學生的學習是有積極意義的。而有些已知的經驗與知識是錯誤的,這對知識的理解起反作用,因此,學生舊有的錯誤經驗與知識要進行校正,用正確的進行替換,同時,要認識到,讓學生自己或在老師的引導幫助下,對舊有的錯誤知識、經驗的批判與替換,本身就是學習的一種進步,一種飛躍。因此,替換舊有的錯誤知識,還要遵循循循善誘,分層次、分階段的原則。
四、物理實驗改革。
物理是一門實驗學科,物理實驗對于學生正確認識物質及其變化規律,提供了事實依據,同時,培養學生認真觀察、正確分析、總結,進而解決問題的能力,積極的作用。因此,重視實驗教學,對物理教學而言,意義非凡。
教科書上的實驗是經過論證和教學實踐檢驗的,無疑是最佳的方案之一,但在實際教學中,完全可以改革實驗設計,使之更具探索性、易操作性。
模塊承擔著實現新課程方案各個特點的功能性角色。新高中課程方案指出:“每一科目由若干模塊組成。模塊之間既相互獨立,又反映學科內容的邏輯聯系。每一模塊都有明確的教育目標,并圍繞某一特定內容,整合學生經驗和相關內容,構成相對完整的學習單元,每一模塊都對教師教學行為和學生學習方式提出要求與建議”。所以某一模塊的教學既要圍繞一定的主題,組織相對獨立的教學活動,又要很好地體現其與本學科其他模塊之間的邏輯聯系,保證學科內在的系統性,要圍繞模塊的內容,去整合、拓展學生經驗,也要使其他學科的內容及最新的科學技術成就通過改造而進入到教學中來,對某模塊而言,要整體提出與模塊內容相匹配的教學方式和學習方式。
一、教師應更新教學觀念,突顯學生的主體地位
德國教育家第斯多惠說過“教學的藝術,不在于傳授本領而在于激勵、喚醒、鼓舞”。觀念是行動的靈魂,教育觀念對教學起著指導和統率的作用,要培養具有創新意識和創造能力的人才,必須實現真正意義上的教育教學觀念的轉變,以全新的教育理念指導課堂教學改革。新課改的實施要求我們在教學中要改變過去只注重知識傳授的傾向,強調知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三維目標的和諧發展。我們應努力改進舊的課堂教學模式,構建以學生主動參與、師生雙向互動、探究創新為主的新的課堂教學模式。特別是強調要以學生為主體,克服硬性灌輸、包辦代替等現象,把學習主動權還給學生,突顯學生的主體地位。教師要實現角色轉換,由指揮者變為指導者,使學生能夠在輕松愉快和諧的氛圍中,通過自己讀書、自己體會來掌握課本內容。
二、課堂上要確立面向全體的教學思想,積極改進教學方法
活躍、和諧、民主、平等、歡樂的課堂氛圍是學生的潛能、創造性、積極健康的人生態度生長發展的“陽光、空氣和水”。教師心中必須有整體、全體意識,應該建立開放式的物理教學,培養所有學生的物理能力,使學生各自在原有的基礎上得到提高,也就是說,教學要面對每一個個體,把所有的學生都組織到課堂教學中來。在備課時要多花些功夫,考慮到每個層面學生的實際情況,制定不同類型學生的預期目標,針對不同層次的學生進行不同問題的設計。設計學生能達到的教學目標,使每個學生都享受到成功的喜悅,激發學生創造性思維。平等對待每一個學生,多鼓勵表揚學生,建立民主、平等的新型師生關系,讓學生積極主動地學習。古人云:“學貴有疑,疑則進也,小疑則小進,大疑則大進”。因此在課堂教學中,注意創設問題情境,激發學生學習動機,善于創設貼近學生生活的情境,讓學生在活動中發現新問題,再通過探究、分析、討論等一系列教學活動,讓學生進一步去研究、解決這些問題。三、轉變學習方式,提倡自主、合作、探究的方式,優化課堂教學
新課程帶給我們的是有效的教學。它能夠喚醒沉睡的潛能,激活封存的記憶,開啟幽閉的心智,放飛囚禁的情愫。這必定不可缺少學生的學習方式的改變。
教師的職責和作用不僅僅是“促進學生學習”,更專業更本質的一種基本解讀應該是——誘導學生自主學習。教師的專長和作用在于“誘導”,“誘導”的目的在于實現“學生自主學習”。合作學習通過充分的課堂交往,營造一種學生主動參與教學活動的氛圍,學生能夠主動思考,發表意見,不僅使課堂上的氣氛輕松愉快,也使學生的認知能力得以充分發揮。學生還能夠從那些與自己不同的觀點和方法中得到啟發,使他們對問題的理解變得更為豐富和全面,合作學習還彌補了教師一個人不能面向每個學生進行教學的不足,通過學生之間的互動,某一方面成績好的學生可以幫助這一方面差的學生,從而促進學生思維向廣度和深度發展。探究學習有時也被人們稱為“問題導向式”的學習,因此“問題”往往被視為探究學習的核心。通過探究滿足學生求知欲;通過探究獲得關于身邊世界的理解;通過探究培養科學思維能力,鍛煉問題解決能力、合作與交流能力,培養科學精神與態度;逐步獲得對科學探究本身及科學本質的理解。
四、減輕課業負擔
轉變高中物理實驗教學的理念是新課程背景下改善高中物理實驗教學效果的首要前提。為此,首先高中物理教師和實驗室管理員要及時轉變觀念,認真研究粵教版高中物理教材,抓住高中物理實驗的一些新特點:一是更加強調應用性實驗的重要性,例如傳感器、示波器、游標卡尺以及螺旋測微器等的操作和使用;二是更加強調探究性實驗的重要性,例如探究彈力與彈簧伸長之間的關系、利用多用電表來探索黑箱內的電學元件等。其次,高中物理教師和實驗室管理員要吃透物理實驗的精神實質,徹底革新過去“應試”的物理實驗舊思維,一是將物理實驗教學的重點轉到講授科學的學習法上,例如留跡法、控制變量法、等效法以及轉換法等;二是將物理實驗教學的重點轉到講授處理實驗數據的方法上,例如圖像法、平均值法以及列表法等。例如高中物理教師在進行電學實驗教學時,應注重學生電學實驗電路構思的訓練,引導學生遵循審題、電表選擇、測量電路選擇、控制電路選擇以及滑動變阻器選擇這一程序開展實驗。
2.加強高中物理實驗室建設
新課改背景下著力加強高中物理實驗室的建設,是改善高中物理實驗教學效果的物質保障。為此,國家和學校首先要提升建設高中物理實驗室的認識,明確物理實驗室對于物理實驗教學的重要意義,在此基礎上加大政策和資金支持力度,設立物理實驗室建設??畈⒓訌娰Y金監管,確保資金切實用于實驗室以及儀器設備購置。其次要適當增加高中物理實驗室的數量,保證能夠有序地開展物理實驗教學,確保高中學生有充足的機會進入實驗室學習和提升。最后,國家和學校還要注意高中物理教師和實驗室管理員素質的提升,為高中物理實驗教學打造一支專業、合格的師資隊伍,從而切實提升物理實驗教學的質量。除此之外,高中物理教師還要努力豐富實驗室課程資源,積極引入“日常器具實驗法”,例如在,易拉罐經過改裝后便可以代替法拉第圓筒,學習反沖現象時,把電風扇固定在線槽板上,線槽板下墊幾根筆芯,啟動電風扇后,可以看到明顯的反沖現象。而在“物體失重”這一實驗中,可用礦泉水瓶扎孔后裝水,再讓它自由下落,學生即可看到水不會流出的現象,領悟到現象其中的道理。
3.創新高中物理實驗教學模式
創新高中物理實驗教學模式是提升高中物理實驗教學的關鍵一環,新課改背景下要積極采用自主探究模式、多媒體輔助模式以及以“演示實驗”為核心的教學模式等新的教學模式。首先,以“演示實驗”為核心的教學模式是響應新課改提出的“物理實驗與科學探究”這一概念的體現,是當前高中物理實驗教學的重點。為此,高中物理教師要努力突出學生的主體地位,積極與學生建立良好的師生互動關系,采用“教師引導、學生演練”的教學形式,引導學生通過實驗操作弄懂物理教材上的原理、規律,并在實踐的過程中提升操作能力和創新能力。例如教師在進行“激光演示光的衍射實驗”教學時,可以在實驗中采用“演示實驗”法,用微小放大的方法將衍射圖樣對準教室的墻壁,然后讓學生用白紙就近擋住激光進行觀察。其次,高中物理實驗教學采用多媒體輔助模式,可以將復雜的物理實驗生動地展現給學生,實現實驗的動態或靜態演示,從而提高物理實驗的形象性和趣味性,有效激發學生的學習興趣。例如伽利略在比薩斜塔上演示了兩個鐵球同時落地,在做這一實驗時由于物體自由下落的速度很快,憑借肉眼很難清楚地觀察到兩個不同重量的物體的下落情況,而借助多媒體技術則可以將物體下落的慢鏡頭播放出來,讓學生對實驗有一個直觀、清晰的了解,從而改善物理實驗教學的效果。
4.結語
1、抓住機遇,迎接新課程改革。
地處川西北高原的阿壩藏族羌族自治州,是嘉絨藏族的主要聚居地和全國唯一的羌族聚居地。這里有走過的歷史足跡----雪山草地,令世人神往的人間仙境----九寨黃龍,藏族人民心中的神山----四姑娘山,全國最大的大熊貓保護區----臥龍特區。
而今,與世界一道,阿壩各族人民也昂首邁進新世紀。建州五十年來,阿壩教育從無到有,已形成從幼教、小學、中學到職教、大學、成教的一系列完整體制。我們感謝黨和國家以及內地人民給予的大力支援,教育的發展使阿壩從封建農奴制走向社會主義,各族人民的生活水平得到了極大的改善。特別是《四川省民族地區教育發展十年行動計劃》的實施,使我們的教育發展正在完成從傳統教育走向現代教育的轉軌。
新課程對各學科教育所倡導的一個重要理念,就是課程向生活的回歸,教育向經驗的聯結。我們民族地區高中物理教學在這一方面有獨特的優勢。阿壩地區有岷江、大渡河兩大河流,大片原始森林,日照充沛,水利資源富集,動植物種類繁多,旅游資源豐富。就課程綜合化的國家課程、地方課程、校本課程三級體制中,在校本課程的開發上可以充分體現地方、民族特色,從而激發學生的學習動機,引發學生的學習興趣,培養學生的創新能力。
作為民族地區的高中物理教師,我們應該面對機遇,利用國家的政策支持,并以歷史和民族的責任感,以社會和時代的緊迫感,抓住機遇,用科學的態度,提高認識,轉變教育觀念,重新組合民族地區高中物理教學的知識新體系,為高一級學校培養和輸送大量合格的少數民族人才,為家鄉、為民族培養和塑造更多適應時代競爭,擁有應用知識的新人。
2、提高認識,轉變教育觀念。
幾十年來,我們民族地區的教育一直在國家一個大綱的指導下,與全國各地一樣,學習同一套教材,面對同一種考試制度。而教育基礎設施的不足,師資力量的缺欠,導致教育水平與沿海和內地的差距越來越大。如今,阿壩各族人民對基礎教育改革傾注了前所未有的熱情,新課改理念深入人心,各級領導也高瞻遠矚,充分認識到這是順應社會發展的要求,阿壩教育的發展要為阿壩建設服務。正值全州創建全國“模范自治州”之機,教育界要為此做出應有的貢獻,必須切實地開展新課程師資培訓,嚴格遵照“先培訓,先上崗;不培訓,不上崗”的原則。
目前,我校正積極開展這一工作,全體教師認真參與新課改,改進教學行為。學校物理教研組還把從本地藏羌民俗、歷史、建筑中,人文、自然、生態中,積極開發和利用課程資源,以便為將來豐富和完善學校課程,作為一項長期的教研計劃。我們認為,“物理離不開生活,生活離不開物理”。民族地區的高中物理教學應反映當地人民生活,從而使學生終身掌握物理知識,也使物理教學有了創新的生機與活力。更可以幫助學生轉變學習觀念,明白讀完高中并非為了“上一所好大學”,還應有高中畢業后為家鄉、為民族貢獻力量,同時也為了自己“適應社會,勝任工作”。
因此,更新教育觀念,積極增強課改責任感和使命感,做到為學生服務,努力投入到民族地區新課程改革中是我們的當務之急。
3.適應形勢,促進教育改革。
3.1新課改對物理教學的要求。
高中教育是高一層次的基礎教育,旨在進一步提高學生思想道德品質、文化科學知識、審美鑒賞情趣,培養學生創新意識、創新精神、創新能力,并具有一定實踐能力和適應能力,得到全面發展。
新課程對高中物理課程進行了新的設計,在保持我國物理教學傳統優勢的同時,主要針對某些“繁、難、偏、舊”問題進行了合理的修改。在高中物理教學中,教案編寫不能再沿用以前的陳舊模式,對已經刪減的內容,因有其科學的道理,不可把學生已經放下的包袱又重新背上,甚至背得更重。物理高中教材知識點和編排順序的調整,增加了許多現代物理和生活物理知識,更主要體現在增加的研究性學習內容上,給出了眾多的課題研究,讓學生能在創造中完成。我們的高中物理教師應該在“新”上下功夫,適應新形勢,面對新要求,突出新意識,訓練新思維,掌握新教法,正視新課改。
新課改要求教師在教學手段上、方式上要體現創新,切實運用現代教育技術,徹底改變傳統的、機械的生灌硬背的教學模式。讓學生有充分的自主活動時間,啟發為主,教師給予組織、引導,由學生自己“修橋、鋪路”,自己實踐,提高分析問題、解決問題的能力。在高中物理教學中,教師需要精心發掘生活物理,尋找各種優質教育資源,認真設計教案教法,創設探研式課堂情景。
3.2新課改對民族地區的要求。
3.2.1新課程的一些課程與教學理念對我們民族地區來說是全新的,而且教育發展的巨大經濟投入和條件課程資源的相對不足,使我們在實施過程中面臨很大的挑戰。但國家政策的支持和內地人民的援助,以及當地豐富的自然資源和獨特的藏羌民族多元文化,又是課程資源開發的一個潛在優勢??梢哉f,新課程改革全國一盤棋,我們將責無旁貸。
3.2.2阿壩地區是典型的老少邊窮地區,地廣人稀,高中教育十分薄弱,國家的經濟投入和內地的教育支援畢竟有限,因而我們積極開發和利用當地課程資源是縮小與沿海和內地教育差距的一個重要途徑。獨特的川西高原風光,迷人的九寨黃龍仙境,奇異的嘉絨藏族民風,古老的羌族傳統文化等等,都是我們可資開發和利用的豐富課程資源。
3.2.3教師對課程的“深加工”在新課改中尤顯關鍵。我們地區高中物理教師要有較強的課程意識,積極加強新課程自我培訓,認識新課改要求。首先,要結合地方課程、校本課程,利用民族地區的優勢課程資源,創造性地實施國家課程;其次,在當地發現有價值的特色課程資源,自覺進行篩選、積累、開發和利用。另外,還必須具備課程開發的素質和技能,積極發掘具有阿壩地區特色的課程資源,補充國家物理課程。
3.3民族地區高中物理的新課改
由于歷史的、地理的原因,阿壩地區的教育現狀與沿海內地還在不斷加大差距,在與全國一道開始新課程改革的大好機遇之下,對于高中物理教學,我們更要針對物理課程目標的知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀這三個方面,根據民族地區高中物理教學水平現狀,結合新課程改革,面對少數民族學生,重點認真貫徹和采取以下幾點目標和理念:
(1)從生活走向物理,從物理走向社會;
(2)以科學的態度認識自然;
(3)讓學生在物理學習中有滿足感和興奮感;
(4)使學生學會學習,有初步的科學探究能力;
(5)讓學生關心家鄉、關心民族;
(6)使學生具有創新意識、創新精神、創新能力。
4.培養學生創新能力,迎接新一輪課程改革。
4.1開展物理創新活動,培養學生創新能力。
4.1.1組織物理學史教育,結合本地嘉絨藏族的寺廟構架、碉樓形式,羌族村寨的歷史沿革、修建藝術,告訴學生物理學史是無數物理學家用畢生心血甚至是生命寫出的歷史,藏、羌先人的建筑工藝、優良傳統令人欽佩,值得發揚,以引起學生創新的興趣和激發他們創新的精神。
4.1.2繼續組織我校多年來的物理“四小”(小發明、小創造、小制作、小論文)活動,讓學生從生活走向物理,從物理走向生活,親自動手,做一些具有地方、民族特色的旅游產品模型,培養少數民族學生的自豪感,激發他們熱愛家鄉、熱愛民族、熱愛祖國的熱情,進一步培養了他們的創新意識、創新精神、創新能力。
4.1.3充分利用課程中的探索性研究課題,根據我們阿壩地區的生活物理問題,比如,水利發電、穿山隧道、冬季冰雪路、灶具改革、太陽能利用等等;設計探索情境,培養少數民族學生的科學態度,激發他們的求知欲望,從而也創造性地激勵他們的創新意識。
4.2進行物理創新教學,培養學生創新能力。
4.2.1新課改后的高中物理教學不宜照本宣科,少數民族學生都勤學好問,教師應該給學生一個活潑的課堂情景,讓其自己看書,尋找資料,討論問題,還可以寫論文。作為教師所需要的就是鼓勵他們認真鉆研、積極提問,以利于師生之間共同探討、共同進步,也可以培養學生的創新意識、創新精神、創新能力。
4.2.2阿壩地區從封建農奴制一躍跨進社會主義,如今,雪山草地信息網絡迅速發展,藏山羌寨現代教育正在興起。少數民族學生與電子產品也緊密結合在了一起,充分利用現代信息技術使民族地區高中物理教學變得有聲有色、有意思,這是非常值得我們探究的話題。我們物理教師應該有創新的講課藝術,當然也不可忘了藏羌民族與生俱來的幽默和能歌善舞。使物理課堂充滿樂趣,使學生在愉快中獲得知識。
4.2.3實驗是物理教學的靈魂,可以這樣說,搞好物理實驗,既培養了學生的動手能力,又利于學生知識的掌握和素質的培養,也有助于學生創新能力的提高。我們民族地區高中物理教學要積極爭取上級和內地的支持,加強物理實驗室建設,改進物理實驗室管理,搞好物理實驗室開放,把物理實驗室變成優質的物理第二課堂,切實地提高民族地區高中物理實驗水平,把弱勢學科搞上去。
再過兩三年,阿壩州將分段在小學、初中、高中全面實施新一輪課程改革,作為一名黨和國家培養起來的藏族青年物理教師,我將和全體同仁一道,面對新課改,提高認識,抓住機遇,為雪山草地的教育事業添磚加瓦,為民族地區高中物理教學的前進而努力,為把雪域高原的孩子培養成為愛國家、愛民族、愛家鄉,有知識、能創新、會做人的新一代藏羌兒女而盡自己的力量。
參考文獻:
《新課程理念與創新》北京師范大學出版社
《新課程師資培訓精要》北京大學出版社
《中學物理教學通論》高等教育出版社
《阿壩州概況》四川民族出版社
《阿壩州民族教育研究文集》四川大學出版社
隨著社會與經濟的發展,人們對科學素養的理解與表述也在不斷的發生變化。到目前為止也還沒有形成統一、廣泛的認可的表述。國際經合組織(OECD)的觀點是:科學素養是一種能力,是人們運用科學知識來對問題進行確定并得出有證據的結論,從而通過人類活動對自然界進行改變和做出決定的能力。國際學生科學素養測試大綱(PISA)中提出,科學素養的測試應該有三個方面組成:科學基本觀念、科學實踐過程與科學場景,而在測試范圍上則是由科學知識、科學研究的過程與科學對社會的作用三個方面所構成??偟膩碚f,人們普遍將科學素養分為以下兩個部分:第一是對科學研究的過程和方法能夠達到了解的程度;第二是科學技術對社會和個人所能夠產生的影響有基本的了解程度。
二、重視學生學習物理的過程,培養他們的科學素養
作為科學素養中的實體,科學知識與技能在教學的過程中最容易把握??茖W方法與能力、科學行為與習慣等也可以在學生學的過程中進行培養。然而科學精神、態度與價值觀這些觀念性的東西則需要更多的精力去關心。高中物理知識的學習是一個師生互動的過程,因此必須關注學生學習物理的整個過程,不失時機的培養學生的科學素養。
(一)重視學生參與,培養學生科學思維能力
新課改的過程中,說的最多的就是讓學生成為學習的主體,讓學生積極的參與到課堂教學活動中。在課堂教學的過程中,學生必須要養成認真觀察演示實驗、認真思考,并能夠不斷的自我提問的良好習慣。要能夠讓物理課堂教學更加有效,就必須加強教師與學生、學生與學生之間的交流,而課堂教學的內容與各種物理問題則是起到這種作用的有效媒介。在交流的過程中,學生可以通過自己的思考逐步的對物理實質進行理解,讓學生具備自主學習和研究物理的能力。例:一個原長為L的輕質彈簧豎直懸掛著。今將一質量為m的物體掛在彈簧的下端,用手托住物體將它緩慢放下,并使物體最終靜止在平衡位置。問在此過程中,系統的機械能如何變化?這個問題看起來簡單,但是對于學生來說卻不容易入手。對此,引導學生觀察演示實驗,進行討論,讓學生從討論中進一步的體會功和能的關系,什么力做功改變動能,什么力做功改變機械能。它們之間的關系應該如何理順?該用什么方法?這些都涉及到了學生學習中的認知過程、反思過程與總結提高的過程。我們應該重視這個過程,及時的發現學生在學習過程中所遇到的思維障礙及成因,并解決這些問題幫助提高學生的思維能力。
(二)重視物理問題分析的過程,加強學生解決物理問題的能力
學生應用物理知識解決實際問題的時候是他們提高物理能力的一個重要過程。因此必須重視學生應用物理知識解決物理問題的過程,引導學生進行獨立思考,讓他們學會利用物理內在規律,選取最合理的有效手段解決問題。這樣做有助于培養學生的物理能力與物理思想,在這個過程可以讓學生明白要解決一個物理問題就必須對物理過程與物理情景有清晰的認識,然后通過分析確定出應該用什么物理規律來解決問題。這個過程中對學生學會科學的方法十分的重要。例:質量為m的小球被系在輕繩一端,在豎直平面內做半徑為R的圓周運動,運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設某一時刻小球通過軌道的最低點,此時繩子的張力為7mg,此后小球繼續做圓周運動,經過半個圓周恰能通過最高點,則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為多大?這個題中包含了兩個狀態一個過程,根據兩個物理狀態的受力情況可以列出兩個合力等于向心力方程,再根據動能定理列一個物理過程的方程,三個方程聯立即可。關注學生分析和解決物理問題過程,了解學生學習物理時的困惑,引導學生高效而規范地分析物理問題,幫助學生掌握分析和解決物理問題的基本方法,有助于提高全體學生的科學素養。
(三)重視學生進行科學探究的過程,培養學生的科學品質和科學精神
在探究學習的過程中,可以讓學生模仿和經歷科學家進行科學研究的過程,從中體會科學家探究自然規律時的思想和方法,讓這些思想和方法轉化為他們自己的思想和方法。在探究學習的過程中要注意以下三點:(1)重視學生提出物理問題、從猜想到假設的過程,培養學生思維品質和問題意識;(2)重視學生設計實驗的過程,培養學生敢于創新的精神;(3)重視學生實施物理實驗的過程,培養學生實事求是的科學態度。
1.1與專業必修理論課的接軌
本課程所采用的教材很多章節中展示了當年科學家理論推演的部分原始過程(與專業課書本上所講內容道理雖同,所采用的方法卻復雜很多)。比如在第六章第三節《狹義相對論體系的建立》當中多處使用愛因斯坦《論動體的電動力學》原文中的表述內容雖然汁原味,但太過抽象,對于專業課基礎較為薄弱的物理系大學二年級學生來說很難接受。而相對論理論的系統學習是大學四年級開設的《電動力學》專業必修課的任務。筆者在講授本節課程時新課導入采用“鐘慢尺縮”、“雙生子佯謬”和“天上一日,地上一年”等生動有趣的課題引入,淡化和刪除了課本上多處原文中的理論推導。因為這時學生的認知水平所處的階段正是英國教育家懷特海所說的浪漫階段(新奇而生動,浪漫的遐想),通過這樣的例子和問題激發學生思維的火花,在同學們感知到狹義相對論的有趣事例之后,畫龍點睛一語中的般地指出這些只是狹義相對論的表面現象,而相對性原理———物理定律對于一切慣性系都應具有相同的形式(協變要求),才是它的本質。學生的認知水平進入了精確階段。愛因斯坦本人在提出狹義相對論時是從電磁學入手的。學生剛剛在大學一年級學習過《電磁學》專業課,并不陌生。為了深化這一點認識,筆者舉出了如下例子,引導學生掌握:一個點電荷所帶電荷量為q,靜止放置在如圖所示的位置,問學生在圖中的靜止的A點處,有無電場和磁場?學生通過電磁學課上所學的“靜止電荷只能產生電場”和“運動電荷既產生電場又產生磁場”的知識很容易判斷A點有電場無磁場。筆者隨即將題設改為,點電荷q依然靜止不動,A點以速率v向右運動,再問同樣的問題,組織學生討論、探究,在筆者的啟發下學生終于認識到若以點電荷q為參考系,A點依然是有電場無磁場,但若以A點自身為參考系,由于電荷q相對于A點向左運動,那就變成了運動的電荷,所以A點既有電場,又有磁場。通過這樣一個簡單的例子使學生感知到專業必修課《電磁學》上所學的經典理論對于不同的參考系竟然得出不同的結果,在此基礎上直接給學生展示相對論電動力學的結果。這樣學生的認知水平便進入了懷特海所說的教育三階段中的綜合應用階段。
1.2與專業實驗課的接軌
本課程所采用的教材中詳細描述了許多當年的科學家所做的實驗。學院開設的普通物理實驗課程中的大部分內容正是對這些實驗的重現。筆者結合相關專業基礎課和實驗課的內容,發掘出《物理學史》課程中與普通物理實驗相關的問題(特別側重于科學方法的滲透),既能激發學生探究問題的熱情,促使其反思實驗課當中處理問題所采用各種方法的深刻含義,又能加強師生互動,提高課堂效率和學生分析問題、解決問題的能力。
2對教材內容順序進行了調整
本課程教學所采用的教材是郭奕玲、沈慧君編著的由清華大學出版社出版的《物理學史》第二版。此教材體系完整,見解獨到,科學家實驗情景描寫細致入微。但僅限于每周兩課時的情況,教師講解不可能面面俱到。為此筆者根據學生專業發展需要,對教材內容進行整合、提煉,不合理的地方加以剔除,必要的知識點加以拓展,以更好地服務教學。本門課程的教學重點內容是前九章,后面幾章屬于介紹、略講范疇。筆者在教學過程中將第十一章《現代光學興起》內容與第三章《經典光學的發展》部分整合,題名《光學的發展》,將第十二章《天體物理學的發展》與第六章最后一節《廣義相對論的建立》內容整合,使學生將前后知識融為一體。例如現階段就學生考研而言,光學專業無論從就業、考研兩個方面來說均屬于相對熱門專業。如此教學法有利于學生深刻認識到光學學科的重要性,不僅促進了《光學》專業課教學,對學生將來的綜合發展也有益處。
3將學科前沿知識和大學生頂崗實習支教教學案例融入課堂教學
筆者在攻讀碩士學位時所學專業是理論物理,具體方向是量子信息和量子光學,畢業以來一直從事這個研究方向。第八章第九節《關于量子力學完備性的爭論》和第十節《量子電動力學》等內容正好與筆者的科研方向相關。故而筆者在講到這里時利用自己的專業優勢補充了大量的前沿知識如“薛定諤貓態”、“壓縮相干光場”、“量子計算”、“量子糾纏”、“EPR佯繆”等等,充實了課堂內容,使學生的視野從課本轉向前沿,做到“搞好科研促教學”。由于物理系屬于師范專業,絕大多數學生無論考研與否終將登臨三尺講臺。中學物理教學中若以物理學故事的形式引入,可以使教學過程更加生動活潑,激發學生的學習興趣。物理學史課堂正好提供了這種資源。另外,物理學史集中體現了人類探索和逐步認識物理世界的現象、特性、規律和本質的歷程,豐富的物理學史素材可以使中學課堂凸顯科學精神,對學生以后從事教學工作帶來益處。近年中考、高考對物理學史相關知識考察日趨增多??茖W家思考研究問題的很多方法對于即將登臺講課的物理專業師范生來說具有重要意義。例如類比法是最重要的科學研究方法和教學方法之一。科學家拿庫侖定律類比萬有引力定律(平方反比),拿電力線、磁力線類比流體,拿以太類比彈性介質等等,至為深刻。講到這里筆者結合自己的扶貧頂崗實習支教工作經歷,列舉出實習支教大學生講課的真實案例中“類比”方法使用的例子,使得學生感知到正確使用類比方法可以將抽象的概念和生活中的實際現象聯系起來。這樣的方法不僅是新課導入的關鍵,也是促使中小學生的認知過程由形象到抽象,由浪漫階段轉入到精確階段的重要教學手段之一。
4結語
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