浅析高中物理新课程中“过程与方法”目标的实现——以自由落体运动为例，本文主要内容关键词为：为例论文,新课程论文,高中物理论文,过程论文,目标论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
《普通高中物理课程标准》（实验）在“过程与方法”的目标中，提出让学生“经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。通过物理概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。能计划并调控自己的学习过程，通过自己的努力能解决学习中遇到的一些物理问题，有一定的自主学习能力。参加一些科学实践活动，尝试经过思考发表自己的见解，尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题。具有一定的质疑能力，信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流、合作能力”[1]。笔者认为在教学实践中注重下述几个方面的问题将有助于“过程与方法”目标的实现。
一、注重教育理念的更新
高中物理课程总目标提出：“让学生学习终身发展必备的物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生活、生产中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神，有振兴中华，将科学服务于人类的社会责任感。了解科学与技术、经济和社会的互动作用，认识人与自然、社会的关系，有可持续发展意识和全球观念。”[2]“过程与方法”目标的实现有助于课程总目标的实现，对培养学生科学探究能力、自主学习能力、实践能力以及解决问题能力也起到了至关重要的作用。因此，对新课程中三维目标之一的“过程与方法”目标的高度重视是这一目标真正实现的前提条件。只有教育思想上的解放，才有更好的教学实践。在“自由落体运动”这节课的处理上就应在充分重视“过程与方法”的前提下，设计出有助于过程与方法目标实现的教学流程和问题情境。
二、注重物理概念或理论的产生过程
可以对一些历史事实、理论形成以及科学家的成长过程进行充分的挖掘。通过教师对其产生过程详细地介绍和梳理将有助于学生清晰的了解物理学的发展脉络与历程，使学生从物理学发展的脉络与历程中感受到物理学与社会发展的关系、感受到一些著名物理学家执着追求科学巅峰的精神，同时也感受到成为一名科学家并不是高不可攀的，消除对科学家的盲目崇拜。从而为学生们形成正确的世界观和人生观创造有利的条件，使学生建立起敢于猜想、敢于提出问题、敢于挑战权威的科学意识，为培养学生的创造性思维搭起桥梁。例如，高中物理新课程的“自由落体运动”这一节[3]的教学实践中，就可以充分的利用并挖掘伽利略(G.Galilei,1564～1642)本人的成长历程、落体运动的研究过程以及研究方法。因此，笔者在本节课的处理上先是让同学们搜集与伽利略这个人物相关及其他对落体运动的研究相关的资料，再利用一节课的时间让同学们自己来讲解。这样做能充分发挥学生的主动性，同时还能融入获得知识的过程中，从而提高他们学习物理的积极性。比如：伽利略不但从小酷爱科学，同时对艺术也十分感兴趣，让学生们体会物理学的发展并不是孤立的，艺术的火花可能点燃科学的火种；伽利略对落体运动的研究也是一个曲折的过程，伽利略在研究初期同样相信，同样大小的物体在空气中下落，较重的比较轻的快，因为他曾写道：“……我们得到的普遍结论是：在物体材料不同的情况下，只要它们大小相同，则它们（自然下落）运动的速率之比与它们的重量之比是相同的。”[4]通过介绍让学生清楚伽利略的思想不是从天上掉下来的，他经历了曲折的摸索过程。
三、注重科学方法的渗透和运用过程
科学方法是人们在认识和改造客观世界的实践活动中总结出来的正确的思维和行动方式。实践证明：重大科学理论的突破，必然伴随着新的科学方法的诞生。庞大的方法群是人类智慧的结晶。法国物理学家拉普拉斯(P.S.Laplace)曾说：“认识一位巨人的研究方法，对于科学的进步……并不比发现本身更少用处，科学研究方法常常是极富兴趣部分。”科学发展的历史证明，物理学的研究方法对于物理自身的发展和整个科学的发展都具有十分重要的作用。它是物理学家认识物质运动规律的工具和手段，担负着发现、建立、检验、运用和发展物理规律的职能。因而它也是科学方法的重要组成部分，具有一般科学方法的价值。[5]本节课的讲授过程中，笔者更加注重伽利略在研究自由落体运动的过程中所形成的实验和理论和谐地结合起来的科学方法的渗透。在让学生探究自由落体运动的性质时，笔者采用了学生分组实验，并且采用了三套实验设备（打点计时器、自由落体运动仪、多媒体展示的频闪照相）来研究其运动性质。这样做首先可以让学生亲身体验伽利略的试验与理论相结合的科学研究方法。采用任何一套仪器都会记录下自由落体运动的运动轨迹，对轨迹中的相邻两点间的距离进行测量，再计算出连续相邻两点间的距离差△x，在利用“连续相等两点间的距离差是恒量”这一匀变速直线运动的辨别式就可以判定自由落体运动的运动性质了；其次，在进行自由落体加速度（或重力加速度）的教学时利用三套仪器进行试验更加有助于正确的科学方法的体会和运用。使学生懂得不能只用一个例子就简单推导出某个理论表达式，而应遵循科学研究的方法。
四、注重学生的活动探究过程
《普通高中物理课程标准》（实验）把物理实验和科学探究一并提出能力要求，明确了物理实验和科学探究的关系。物理实验和科学探究一样，它不仅是物理教学中的重要内容和学习方式，而且是物理教学中的教学目标。探究活动是新课程改革中的一个亮点，同时通过探究活动更能激发学生的潜能，提高学生的能力。《标准》中阐释探究活动七个要素（包括：问题的提出、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作）[6]，而其中的“猜想和假设”是过去的物理教学活动中经常被忽视的一个环节。猜想与假设是科学结论的先导，如果猜想与假设一旦能得到实验结果的支持，它就可能发展成为科学结论。因此，猜想与假设能帮助科学研究者明确研究的方向，指导科学研究沿预定目标展开。它为收集、分析、处理和解释信息提供了一个大致的框架，因而使制定探究计划、设计实验方案有了必要的基础。[7]作为一种教学方式，猜想与假设对发展学生的创造性思维具有积极的作用。在物理学的发展史上，许多理论，都来自于提出了正确的假设。19世纪对氢光谱谱线的分布规律的研究中，假设发挥了重要的作用。瑞士的一位中学数学教师巴耳末，他完全从数学的角度出发，提出了一个氢光谱波长公式的假设，按这个公式所计算的氢光谱数值和实验结果相差不到4万分之一。28年后，丹麦物理学家玻尔提出了新的原子结构理论，该理论对氢原子光谱的解释表明了巴耳末公式的正确性。[8]因此在“自由落体运动”这一节的教学实施过程中，笔者注意到了这一问题的重要性。在“探究自由落体运动性质”这一环节的教学过程中，笔者通过大量的落体运动的实例，使学生在对其有感性认识的同时对其进行运动性质合理的猜想。再通过试验对自己的猜想进行证明，使学生体验一个完整的科学探究过程。
五、注重交流与合作
合作有利于发挥各人的特长，有利于发扬各自的优势，一个人不可能在同一个时间内分别做几件事，由于合作而使它成了可能，一个人不可能做出超出其个人力所能及的工作，也只有通过合作才能使其获得成功，现代社会离不开人与人之间的合作。科学实验的许多环节，都需要发挥实验小组的整体力量，才能使这些环节的操作得到优化。而更大、更深入的实验课题，在收集信息、技术咨询等工作方面，还涉及实验小组与外界的联系，合作精神还需要延伸到更大的范围。任何成功的探究，都需要有合作精神。物理学习中的科学探究活动，通常是以小组的方式进行的。从学习的角度来说，每位成员在学习上的想法都为整个小组所共享，个人所获得的知识是集体智慧的结晶，这也是合作精神的体现。要合作，必须要交流。实验小组内部的交流使实验的合作得以实现，实验小组向外界公示本组的实验成果，也必须通过口头或书面的方式进行交流。通过实验交流来发展学生的交流能力具有特殊的意义，因为实验交流的内容不仅有实验的结果，而且有实验的过程，一个没有实验过程的结论是没有任何科学价值的，学生在进行实验交流中所得到的上述体验，将为学生在各种场合下构建自己的交流内容获得很大的启发。因此，在“自由落体运动”的教学中，笔者也让同学们在合理分组的情况下，由组内对不同的成员进行合理的分工，从而合作完成探究活动。