浅谈物理教学的基本策略,本文主要内容关键词为:浅谈论文,物理教学论文,策略论文,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。
不同的教学策略产生不同的教学效果,采用怎样的教学策略,一方面要研究学生的心理特点,另一方面必须结合各科的教学实际,抓住各科的教育实质,为教学的总目标服务。按照各学科本质及其科学研究方法进行各学科教育已成为学科教学论发展的趋势。物理教育的本质特征取决于物理科学的本质特征。物理教学以其准确的实验事实、严密的逻辑性和大胆的质疑精神而有别于其他认知方式。物理学的科学解释的正确性依赖于观察和实验的证实,而正确的解释(概念、规律和理论)的形成是靠不断的探究和大胆的质疑完成的。物理学既具有探究的本质性,又是一门带有方法论性质的科学,它有完整的思想体系和方法体系。因此,物理教学过程应该是一个在教师指导下学生探究物理知识的过程。探究是物理教育教学中基本的或核心的活动。教师应根据物理学发展的一般规律和学生的心理特点制订学生科学探究的具体目标,在教学过程中应有步骤、有计划地让学生参与探究活动。另外,教学过程中仍要注意发挥教师的主导作用,在引导学生对物理问题探究的过程中教给学生探究的一般步骤和方法,使学生在学到比较全面的物理知识的同时受到科学方法和科学思维的训练,以及科学态度和科学作风的熏陶。这样的物理教学更有助于培养学生的创新精神,更能发挥物理学科教学在素质教育中的作用。基于以上考虑,我在高中物理教学中所采用的基本教学策略是:设置情景——启发思维——领会思想——掌握方法。
一、情景设置
情景,是在具体场合下的情绪、思维等心理状态及其所造成的气氛的总和,简单地讲就是情感与场景的总和。情感是人的心理活动高度发展的必要条件,是人类认识活动的催化剂,是思考的内在因素。场景是思考的外在因素。任何教学活动都是在一定的情景中进行的,而情景设置得好坏对于能否顺利有效地完成教学活动是非常关键的起点。对于物理课堂教学来讲,教师必须首先设置一个清晰的物理情景,并作用于学生,同时要引出学生原有认知结构中相关内容与新的问题情景对峙,使学生感到新问题与原有知识经验不协调,从而产生认知需要,进而明确学习的目标,形成学习动机。物理课堂教学强调设置问题情景,这是因为一方面,提出主问题能为学习活动定向,主问题既能概括学习环境,又能引导学习方向;另一方面,物理学作为一门科学,而科学研究的真正起点就是科学问题的提出。物理教师要能高度把握物理学质疑的基本方法:分析物理事物之间的关系;分析实验事实与旧理论的矛盾;分析物理理论内部的逻辑困难;比较多种假说之间的差别;追求物理理论的美;分析物理学与其他学科之间的矛盾;寻求物理事物的本质属性和规律;满足社会和技术的要求。然后结合教学实际来设置问题情景。例如,中学物理教材本身涉及的物理学发展过程中的一些物理问题,针对实验现象提出的问题,利用多媒体手段展示物理情景,针对学生生活经验提出的问题,针对学生一些错误观念提出的问题,针对学生对物理知识的理解情况提出问题,针对学生已有的知识体系设计问题,针对物理习题提出问题,打破教材的讲解体系设计问题,设计的问题应具有针对性、启发性,注意问题的系列化。同时还要让学生学习、体会在物理学习过程中质疑的一些方法:因果法、对比法、类比法、变化法、转化法、推广法、推理法、极端法等。由教师向学生提问题变为学生向教师提问题,由教师设计问题变为学生自己设计问题。设计一个好的物理问题可以顺利启动学生思维,而在引导对问题进行探究的过程中更需要进一步启发学生思维。
二、启发思维
观察和实验是学习物理知识的基础,但是要获得物理知识还必须在这个基础上进行思维加工。在物理教学中学生能力的培养,以思维能力为核心;启发式教学的核心就是启发思维;主导的作用在于调动,主体的作用在于参与。人的思维往往是在遇到问题需要解决时展开的,个人的智慧就是体现在不断发现问题和解决问题之中,并在其中得到发展。古人云:“学则须疑”,有疑才有问,疑和问的产生实质上就是一个问题情境的产生,所以,教师要善于向学生揭露疑点,鼓励学生多思、多问。教师要善于启发学生的思维,并使其在正确的轨道上运行,引导学生善于思考,乐于思考,在思考中善于发现问题,并运用所学知识解决问题,只有这样才有利于培养学生的思维能力。
在教学过程中,教师要注意揭示获取知识的思维过程,使教学立足于把学生的思维活动展开,注意概念和规律的提出过程及知识的形成和发展过程,使学生在获取和运用知识的过程中发展思维能力;注意引导学生对科学事实、现象进行分析、综合、抽象、概括等思维活动,逐步提高学生的思维能力,加深他们对所学内容的理解;在引入概念、得出规律、分析例题等方面,注意讲清思路,力求简洁、顺畅,注重介绍分析、推理、概括、抽象等思维过程。在教学过程中还要注意展现科学家、教师、学生的思维过程,因为物理教学过程的本质就是引导学生对物理问题进行探究。因此,在教学过程中,教师一方面要启发学生思维,另一方面还要对学生进行点拨。启发与点拨的基本思路是:巧设悬念,激发学生的思维动机→诱导鼓励,拓宽学生思维的广度→旁敲侧击,引导思维方向→因势利导,及时评定学生思维过程。点拨思维一定要抓住物理学的探究性本质,并展现物理学的思维方法。物理思维的基本思路与程序:质疑——释疑——假说与验证——唯象与机理。物理思维分为三种:一是物理抽象思维;二是物理形象思维;三是物理直觉思维。物理思维能力主要包括:物理抽象能力、物理概括能力、判断推理能力、综合分析能力、发散思维等。物理思维的基本方法:分析、综合、比较、抽象(物理抽象、数学抽象)、概括、直觉想象等。针对物理教学实际对学生进行启发思维,培养学生的思维能力,具体操作策略如下。
1.培养物理抽象能力的操作途径:说出已有物理模型或物理过程的特点和条件,对实际问题进行合理简化,把实际问题简化为典型的物理问题,把复杂事物抽象为物理模型或归入典型的物理过程。
2.培养物理概括能力的操作途径:把同类物理事件概括为普遍结论并加以表达;将实际问题中的物理本质提炼出来并归入已知理论体系;把已知知识、经验系统化,形成自己的知识结构;用已知的上位知识得出下位知识的有关结论。
3.培养物理判断、推理能力的操作途径:对物理命题的合理性作出判断,对各种独立的物理现象间的异同点作出比较,找出物理现象或物理过程的因果关系,利用归纳法进行推论,利用演绎推理得出结论,利用类比法进行推理。
4.培养物理综合分析能力的操作途径:把研究对象从整体中隔离出来加以分析,把复杂的物理过程分解为若干个子过程加以讨论,综合运用各部分物理知识解决同一个问题,全面考虑问题的各种因素后综合起来得出正确结论。
5.培养发散思维能力的操作途径:找出对同一物理问题的不同解法,用简捷的非常规的方法解决物理问题,全面探讨物理问题的各种可能结果,提出探索性问题或新见解。
物理思维能力的基本层次:对物理事实作出直觉判断,对物理学习对象进行联想,选择确定的标准进行比较,使新旧物理知识发生联系,对具体的物理结论进行概括,对物理事实和实验数据进行归纳,运用物理概念、规律进行演绎,根据研究目的思考相关因素,深化物理概念和规律的学习。加强学生创造思维能力的培养策略:(1)通过趣味性设疑,介绍科学家敢于怀疑现有结论,介绍有待解决或有争议的问题,激发学生的好奇心,培养学生敢于怀疑和独立思考的精神。(2)提出一些开放性的思考题,培养学生的发散思维。(3)通过介绍科学家运用大胆想象、丰富的联想,并通过灵感而获得新发现的实例,给学生以创造性思维的启示。(4)在某些实验项目的实验指导中,要求学生提出可替代的材料和方法,以及通过让学生自己设计实验方案,来培养学生的创造性思维能力。(5)提出一些可辩性强的讨论题,让学生通过讨论来活跃思维。(6)注意利用实验现象来启发学生思维,启发学生思维一定要结合物理教学实际,注意调动学生思维的积极性,在学生充分思考的基础上领会物理思想。
三、领会思想
教育是培养人的活动,中学阶段是人的世界观逐步形成的教育阶段。将德育放在首要位置是学校教育的基本出发点。学校中的德育是由学校的各种活动和各学科的德育组成的整体,各学科都承担着学科自身特点所形成的德育任务。宣传和发展科学思想是物理教学的一个重要任务,在物理教学过程中不仅要引导学生认识应用物理规律,而且要帮助和引导学生领会物理思想。这是因为科学思想是人类智慧的结晶,人类认识世界改造世界的重要成果都凝聚在科学思想中,科学思想的确立为科学世界观的建立奠定了基础。因此,对于物理学科教学来讲必须注意对学生进行物理思想教育,要充分发挥物理学科的教育功能,在物理学科的教学过程中使学生充分领会物理学科中的物理思想。那么,在物理教学过程中如何引导学生领会物理思想呢?物理思想来自物理现实和有关物理知识,但是,只有经过人脑的思维,即经过抽象和概括,才能将物理现实和物理知识提升为理性认识,形成科学的物理思想。科学思想不仅符合形式逻辑规律,而且符合辩证逻辑规律。在物理教学中要将唯物辩证法与物理教学有机结合。物理学科的思想教育作用主要体现在以下方面。
1.唯物论的基本观点教育:世界是物质的,物质是运动的,运动是有规律的。在物理教学中要使学生领会:物理规律就是物质运动规律性的体现,物理规律是客观的。在解决问题时必须遵守客观规律,按照规律办事;概念是规律的基础,是事物本质属性在人脑中的反映,要注意抓事物的本质。
2.辩证法观点:(1)事物间的联系是普遍的和多样的,认识它要用各种方法,如实验、观察等科学研究方法和分析与综合、抽象与概括、归纳与演绎等逻辑思维方法和联想、想象等形象思维方法等。(2)抓主要矛盾和矛盾主要方面的方法(如:理想模型、理想实验)。(3)因果转化,由因到果,由果到因,一因多果,一果多因(不同原因产生同一结果)。(4)相对真理与绝对真理的统一(全面看待物理定律的成立条件,适用范围);质变与量变的观点(如物理中的临界问题),临界量(点)是关节点;对立统一的观点;否定之否定的观点(如人们对原子结构的认识)。
3.认识论的基本观点:(1)物理知识是客观事物在头脑中的反映,实践经验的积累,物理学是以实验观察为基础的学科。(2)新的科学实验的事实与旧理论的矛盾是物理学发展的基本动力。理论的矛盾,认知的不平衡也是人们思考探求的动力。(3)人类知识的获得是不断积累和发展的过程,也是不断继承和创新的过程。
4.在物理教学过程中教师要有意识引导学生领会物理学的基本观点:运动和力的观点、能量的观点、动量的观点、场的观点、波的观点、统计的观点、精确与近似的统一、对称与守恒、时空相联系的观点、波粒统一等观点。
在引导学生领会物理思想的过程中,注意将物理思想与哲学思想进行统一。注意用物理学的基本思想、观点来统帅物理学。例如,在电磁学的教学过程中要引导学生用“场”和“路”的观点来对电磁学进行总体把握,用联系变化的观点来看待电与磁的关系。领会物理思想要在知识的学习与运用中进行。例如,能量概念的引入需要在具体形式的能的学习中进行,而深刻领会能量转化与守恒的思想更需要在解决问题的过程中实现。领会物理思想要注意与培养学生的科学态度和科学精神相结合,注意与物理思维能力的培养相结合,注意与掌握物理方法相结合。
四、掌握方法
物理学方法是物理学发展中的灵魂,学习物理知识必须学会物理学的基本方法,方法是从知识学习到能力发展之间的中间环节,是沟通知识和能力的桥梁。科学方法一旦形成,就能指导人们更有成效地进行思维,更有成效地学习科学知识,运用科学知识,解决实际问题。如果只是单纯地进行知识和技术灌输,没有正确的思维方式帮助其归纳整理和指导应用,不可能造就具有开拓创新能力之才。诺贝尔奖金获得者大都有同感,他们在学习期间主要的并不是向导师学习科学知识,而是看导师如何工作、如何思考、怎样对待事物、如何处理问题,从中学到有效的思想方法和工作方法。这种方法上的训练和熏陶常常是最为关键的。因此,科学方法的确立,思维方式科学化的形成,比具体知识的学习更为重要。
科学方法可以分为:普通的哲学方法、普遍适用的普通逻辑方法、具体科学方法、解决个别类型问题的算法等。
就中学物理教学来讲,主要的科学方法教育内容有:(1)哲学方法:原因与结果、现象与本质、一般与特殊,绝对与相对,对立与统一,量变与质变、变化与联系。(2)逻辑方法:比较法、分类法;类比法、相似法;分析法、综合法;形象化法、抽象法、概括法;归纳法、演绎法等。(3)非逻辑的方法:直觉,想象。(4)体现物理学特点与思想的方法:观察法、实验法、理想化方法,类比方法、假说方法、模拟研究和数学方法等。(5)解决个别类型问题的具体方法,如隔离法、等效法、守恒法、叠加法、假设法、单因分析法、解决运动学问题的方法、解决热学问题的方法、解决电学问题的方法等;以及在物理学中用到的具体的数学方法,如比例、方程、图示、图像、几何论证、三角函数、极限等;还有具体的逻辑方法等。
在物理教学过程中,必须重视启发学生思考,自觉运用物理学的方法组织教学活动。物理学的认识方法必须通过学生的学习方法去反映,使物理教学过程成为启发、引导学生运用物理学方法来提出问题、探索研究问题的过程。在这个过程中,学生在学习知识的同时,得到研究问题的初步训练。这样,既教知识又教研究问题的方法,使学生感到学到知识的同时,还开了学习物理的“窍”。学习物理知识的目的在于运用。在这个过程中,要教给学生如何运用所学的知识分析、处理问题的思路和方法。例如,在指导学生解答物理问题时,首先要弄清有关物理现象和物理过程的特征和条件,形成正确的物理图景,正确地选取研究对象,在分析物理过程的基础上选取相应的物理规律进行解答。需要说明的是:在学习物理的过程中,具体、微观的方法需要掌握,而带有物理学方法论性质的方法更需要去领悟。例如,在用运动合成与分解的方法研究平抛运动之后,要有意识地让学生体会处理复杂运动的基本思想方法是:先把复杂运动分解为简单运动,然后再合成复杂运动。在学生的实际学习中,物理学方法的学习不如物理知识的学习内容那样明确,而是以分散、隐蔽的形式存在的。因此在物理教学的过程中要注意挖掘物理学的方法教育素材,科学知识是多层次的系统,认识和改造客观世界的科学方法也是一个多层次的体系。不懂得这些方法,就只能永远被关在科学的门外。但也应该清楚,最重要的科学方法,是马克思主义的唯物辩证法。唯物辩证法,是科学的世界观,又是科学的方法论,其精髓在于具体问题具体分析。许多学生不善于解决物理问题,究其根源是不善于对物理问题进行具体问题具体分析。因此在平时教学过程中,我非常注意在分析问题的方法上对学生进行指导,并且用物理学的思想观点来指导对具体问题的分析。例如,在分析力学综合问题时,就要用运动和力的观点、动量的观点、能量的观点来把握分析问题的方向。教师重视学科方法的训练,包括对学科学习方法的指导,可以提高学生学习效果,为学生终身学习奠定良好的基础。
设置情景、启发思维、领会思想、掌握方法是一个有机的整体,情景是思维的起点,通过思维活动才能领会思想,领会思想更有助于掌握方法。只有领会了物理思想,掌握了物理学的方法,才能真正把物理知识学到手,获得不断掌握新知识、解决新问题的能力。更重要的是,物理学的思想和方法已渗透到许多学科的研究中,成为现代科学研究的重要思想和方法,学生掌握了它们,对于今后从事任何学习和工作,对于解决和处理各种问题都很有用,可以终身受益。
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