在新课标下的中学物理创新教学初步构想,本文主要内容关键词为:新课标论文,中学物理论文,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。
在中学物理教学中要切实转变教学观念,改革人才培养模式,实施创新教学,努力培养学生的创新意识与创新能力。在这方面,我们的教改思路和基本做法如下,现与同行们作一交流。
一、利用身边的器材,创设激疑情境,激发学习兴趣,狠抓知识的采集与接收,培养学生的创造意识
在新课标下的中学物理教学中,学生解决问题的进程以及创造水平的高低决定于学生认知结构中相关信息的质与量,足够的知识信息能大大地提高学生思维的有效性。因此,教学活动中应根据学生思维发展的程度与认识能力发展的情况确定与之相适应的知识信息库,狠抓学生知识的采集接收。在物理概念、现象的教学中可引导学生利用身边的器材,动手实验操作,发现现象加以分析,采集接收新的物理知识。例如在有关气体等温变化、大气压、电荷的教学中,我们让学生自带几只气球、塑料汽水空瓶、注射器、套有塑料薄膜的香烟盒等,学生按提出的要求自己动手操作,观察实验现象,解破疑团,从而获得新的物理知识(详见表1)。
表1
这种教学,对学生来说具有新奇感,它能较好地激发学生准确地采集接收到新的物理知识,同时也能促使学生学会利用身边的器材进行实验研究,引导学生像科学家那样观察周围的事物,用实验手段去验证事物的属性,发现事物的变化、联系和规律,让学生从中学习科学的研究方法,掌握科学的学习方法,更重要的是能达到培养学生创造意识的目标。例如在演示摩擦起电吸引轻小物体实验中,还被学生意外地发现把摩擦过的薄膜套稍稍移动一下,那么吸引轻小物体的现象就更明显。对于为什么会这样的问题,虽然暂不能解释,留下了一个疑点,但对于学生来说是一大发现,而且会激起他们去寻求解析途径。
二、联系生活中的问题,唤醒学生需要,激发求知欲望,狠抓知识的理解与巩固,培养学生的创新能力
这方面要根据教材、学生的实际情况,选择一些发散性强且典型的生活中的物理问题,通过创设问题情境用不同的方法组织学生研究,营造创造氛围,活跃学生思维,让学生多方位地、全面地看问题。这样,有助于打破学生的思维定式,克服思维的惰性。
例如在匀速圆周运动的应用——“火车转弯”一节的课堂教学中,我们先把学生带到运动场地进行了以下的研究:
研究1:跑步比赛时,应选内道还是外道?
首先给他们介绍:“按标准运动场地的规定,弯道内半径为36m,每条跑道宽度为1.25m,共有8条跑道。”然后提出:“假定8条跑道都在同一水平面内,运动员的质量为m,赛跑时都跑在跑道中间,现以同一速度u进行跑步比赛时,是选内道还是外道”的问题,先让学生按小组讨论、研究得出:在第1道赛跑转弯时半径为36.63m,则所需要的向心力为 ,第8道赛跑转弯时半径为45.38m,所需要的向心力为。由此使学生知道:在选择跑道时应尽量选最外侧的跑道;尽量不在弯道上赶超其他运动员,因为转弯时所需的向心力与速率平方成正比,此时要赶超运动员所需向心力更大,故需付出的体力更多。接着,教师再提出:“对于同一个运动员,如果其他条件都不变,则由于跑不同的道次所需的向心力不同,显然会对运动员的成绩有一定影响,如此比赛是不公正的,怎样才能使运动员公平竞争呢?”这样的问题,让学生进一步思考、探讨。
研究2:跑道内外道是否在同一水平面内?为什么?
我们要求学生实地考察,当了解到弯道处是向里倾斜一个角度之后,让他们体验一下在平面内快速急转与在倾斜面上快速急转的感觉,而后再让学生去探究运动员在弯道处转弯所需的向心力来源及估算跑道的外道比内道高出多少的问题。经分析、讨论得出:运动员在倾角为α的弯道上转弯所需的向心力是由坡面和人与坡面间的静摩擦力、坡面对运动员的支持力共同提供的(如图1)。其大小则为重力mg、支持力为和摩擦力 f的合力,也且。在估算h值时,有的小组采用分别在第1跑道A处与第8跑道B处各自插入一竖直杆,然后从第8跑道B处拉一直线到A杆与之相接触C点(如图2),则h的值为AC间的距离;有的小组提出用水平仪、量角器测出角α,用皮尺测出坡面的长度 L(如图3),利用三角关系再求出h=L·sinα。
图1
通过这样引导学生的实地考察、确立课题、设计研究方案的形式进行物理教学后,再回到教材进行探究性的学习,就能较好地解决教学中的难点问题,同时使学生经历、体验类似于科学家进行科学研究的过程。这在一定程度上让学生得到生动活泼的主动发展,又使学生的创造性思维得到提升。我们的实践表明:在物理教学中引导学生参与以问题为载体的探究性学习,是实现科学素质培养的一个有效途径。
三、开展科技制作,调动积极因素,激发学习动机,狠抓知识的应用与实践,训练学生的创造行为
在新课标下的中学物理课堂教学中要充分体现三种不同的思维阶段:一是发现研究性思维阶段,这是指建立在物理概念、规律、方法再现过程中的思维;二是探索创新性思维阶段,这是指对发现研究性思维所得的结果加以运用的思维;三是归纳整理性思维阶段,这是指在前两种思维的基础上进行知识逻辑整理的过程。如何实行以加强知识发生过程、创新素质为中心的课堂教学结构改革,培养学生的创新思维,是当前物理教学改革的一个重要课题。我们认为可以通过开展科技制作,调动积极因素,狠抓知识的应用与实践,训练学生的创造行为。
例如在学完平抛运动、冲量、动量及碰撞等知识后,我们将全班学生分成甲、乙、丙、丁4个小组,发给学生每组1只“220V 25W”白炽灯泡、1根橡皮筋,6根直的针、2枚铁钉、1只螺丝、1只薄泡沫塑料盒,若干碎纸以及在板面上可悬挂8只均能调节高度的气球(如图 4)。请用这些材料想法击破气球,而灯泡跌落时不会破损,进而说明理论根据。当研究课题公布后,我们引导学生分如下3步进行训练:
图4
第1步:自制投击器。
学生经过一番想象各抒己见:把螺丝放入泡沫塑料盒底内,把6根直的针及2枚铁钉从薄泡沫塑料盒内壁穿出,再把灯泡放入薄泡沫塑料盒;在周围用碎纸填满但不压紧,最后用橡皮筋捆绑。这样就自制成了一个质量为m的投击器,便可用来击破气球。接着我们提出:灯泡周围为什么要用碎纸填满,又不能压得太紧呢?螺丝为什么要放入薄泡沫塑料盒底?针、铁钉为什么要从薄泡沫塑料盒内壁戳穿等几个问题,要求学生回答。
第2步:设计投掷击破气球的方案。
经过小组研究讨论后,各组由1人执笔,最后向大组汇报。例如丙组学生设计出了如图5所示的投掷击破气球的方案。
图5
第3步:实际投击气球,并说明投击过程中观察到的现象及所用到的物理知识。
学生实际投击的情况可以说是五花八门的,投击器有的被水平抛出;有的被斜向上抛出;有的被斜向下抛出;有的被气球弹出后落地;有的未碰到气球;有的击破气球后顺板滑下等等。例如在上述丙组投击过程中有人未能击破气球,却反而被弹回落地(如图6)。此时,教师就抓住这一失败的现象,及时引导学生假设投击器被气球弹回过程中无能量损失,运用平抛运动、动量定理等知识来解释与此相关的问题。
图6
总之,在新课标下的物理课堂教学中,创新教育应成为我们实施素质教育、培养新世纪人才的重要组成部分。为了提高学生的整体素质,全面培养学生各方面的能力,特别是观察能力、想象能力、分析能力和创造能力,我们必须加强物理课堂教学的研究,充分发挥其教育教学的功能。