高中物理新课程教学探究论文(共9篇)
摘要:在素质教育要求下我国教育正在全面进入新一轮改革创新,在高中物理教学改革中应该注重挖掘物理文化因素,帮助学生在学习大自然物理知识的同时,丰富自身物理文化素养,全面提高他们的物理推理能力、探究能力以及知识运用能力,在生活中充分发挥物理文化的价值和作用。本文站在文化视角,对高中物理新课程教学进行分析,希望为广大高中物理教师能够形成更加科学的教学模式提供参考依据。
关键词:高中物理;文化视角;新课程教学
传统高中物理教学中,都是以灌输式的教学模式为主,教师在教学活动中忽略了学生主体地位的事实,而基于文化视角研究新课程教学就是要充分发挥学生课堂主体地位,充分调动学生课堂参与积极性,促进师生在课堂上的互动对话,促进学生之间的合作交流。形成一种以教师为指导者,学生为主体的教学格局,教师有责任为学生营造轻松愉悦的学习氛围,学生有义务在课堂教学活动中发挥自主学习能力。基于此才能更加全面的促进学生个性化发展,才能更好的促进学生创新思维、创造能力的培养和提高。
1.从教师角度进行分析
1.1培养良好的职业素养
作为新时代的物理教师,应该学会接受新鲜事物,学会多元化文化,只有先将自身充实起来,才能在教学活动中帮助学生提高物理学习和运用能力。由于物理理论知识与外国文化联系很紧密,教师更应该充分利用课外时间加强对外国文化进行研究,从而加深对物理文化的理解和认知。并以自身求知探源的`精神感染自己的学生,满足为人师表的基本要求。
1.2转变传统教学观念
传统物理教学中过于强调学生对知识的记忆,而忽视引导学生对知识进行理解,在今后的物理教学活动中,教师在传授理论知识的时候,可以分出一部分时间对物理文化进行讲解,以文化中的趣味性吸引学生上课注意力。并通过物理文化知识的学习促进学生树立伟大的物理理想,向无数做出突出贡献的物理学家们学习,培养学生良好学习习惯。打破传统应试教育对学生能力发展的限制,挖掘学生身上的潜能,转变狭隘的教学目标和观念,实现真正立德树人的教育本质。
1.3提高教师的综合素质
随着经济知识时代的来临,社会对人才的要求越来越严格,要求教师不仅要具备过硬的专业能力,更要求教师具备高水平的学习能力,能够快速学习并吸收新型文化,对于像计算机技术、文学、历史、艺术、哲学、心理学等多学科都要有所涉猎,在高中物理教学过程中发挥多学科交叉的优势,促进物理教学质量和效率的提高。
2.从实际教学活动方面进行分析
2.1强调联系生活实践
在物理教材中有很多知识都与生活实际有着紧密的联系,因此教师在对学生学习方法进行指导的时候,要注重引导学生联系生活实践。很多学生认为高中物理知识难度比较大,尤其是一些女生,在理性分析过程中容易出现混乱现象,但是当听到教师分析时又觉得并不是那么难,只是自己没有找对分析的思路和步骤。那是因为教师在分析知识点的时候能够将其与生活中的实际经验结合在一起,物理知识就变得简单起来,同样如果学生能够灵活的将物理理论知识与生活实践建立联系,也可以快速找到解题思路和技巧。同时从物理文化角度入手,学习物理公式来源,理解前人得到公式的过程及背景,才能正确运用公式和理论知识。
2.2鼓励学生培养质疑和探究的学习习惯
高中物理知识理论性比较强,光靠教师不断讲解是无法将知识讲解透彻的,因此教师应该鼓励学生培养自身质疑和探究的学习习惯,对课本上的知识点抱以质疑的态度,通过与同学讨论交流制定验证方案,遇到不懂的地方一定要及时寻求老师的帮助,然后实施验证方案。通过质疑、猜想、验证的过程培养学生创造性思维、培养学生勇于质疑的精神,帮助他们提高自身发现问题、分析问题并解决问题的能力。
2.3强化学生之间的合作学习
合作交流不仅可以提高物理逻辑思维,还能在一定程度上提高学生物理语言的组织、表达能力,开展合作学习活动之前,教师还应该为学生创造良好的学习环境,选择合理的合作学习内容。然后根据学生个人能力、兴趣爱好等方面的差异将班级同学分为若干组,要充分发挥尖子生在小组合作学习中的带头和促进作用。
2.4采取科学的评价方式
传统应试教育给物理教学评价方式留下的弊端就是形式过于单一,不仅不能全面反映学生能力高低,甚至有时候会给学生的身心健康造成一定程度的伤害。在新课程改革背景下,教师应该努力寻求新的评价方式,以达到激发学生学习兴趣的目的,从文化视角对物理教学效果评价方式进行分析,可以选择小组互评、学生自评、家庭评价以及教师评价等多方面结合的方式。
3小结
相信每位一线教师都可以从新课程改革中得到一定程度的启发,从文化角度重新考量高中物理教学,将创新想法融入到物理教学活动中,培养学生创造创新精神,培养学生自主独立学习能力,提高学生运用物理知识解决生活实际问题的能力,促进学生综合素质水平的提高。
参考文献:
[1]彭新华.探析文化视角下的高中物理新课程[J].新课程研究(下旬刊),.06:13-14
[2]王艳玲.“局外”与“局内”:多元文化学校情境中教师的跨文化适应及其课程实施取向探究[J].全球教育展望,.04:45-58
新课程标准对课程的性质、课程的基本理念作了全面而详尽的阐述。高中物理教师必须认真学习和深入研究高中物理课程标准,领会和贯彻新课程改革精神,及时进行教育理念和教学方法的转变,以适应高中物理新课程改革的要求。
二、准确解读新课标,转变教育理念
1. 新课标注重对学生情感、态度、价值观的培养。
新课改提出了“以学生发展为本”的理念,所谓的“学生发展”就是指“全体学生的发展、学生的全面发展、学生有个性的发展、学生终身可持续的发展”。因此,教师应根据新教材的内容,精心准备每一节课,在进行教学设计时遵循教育为终身发展的思路,从多角度考虑来构思教学内容。在设计课堂教学时,应该把培养学生的学习热情、探究欲望和创新精神放在首位,应让学生感受到物理学的魅力,而不应灌输式地让学生掌握大量物理知识和物理规律。在物理教学活动中,应着力培养学生健康的情感、认真的学习态度和正确的价值观。
2. 新课标重视探究性学习。
新物理教材与旧教材相比内容有很大的变化,尤其是实验内容,比例大幅度增加,新课改大力倡导改变过去单一的、被动的学习方式为多样化的学习方式。自主学习、探究学习和合作学习都是新课改提倡导的学习方式。在新课标中,科学探究和科学内容是并列的。也就是说,学生对于科学本质的理解和科学价值观的树立,与科学知识的学习是同等重要的。科学探究既是学习的目标,又是重要的教学方式之一。课堂教学要突出学生主体地位和教师主导作用,在“提出问题—解决问题”的学生自主探究过程中,通过师生之间的合作与互动,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面培养学生,从而完成教学目标和任务。通过有效的探究与创造活动,学生能获得一定的知识与技能,并从中获得一些科学探究与创造的方法,增强探究未知世界的兴趣和能力。
3. 新课标重视对学习过程和学习方法的评价。
培养能力是高中物理教学的落脚点,而能力是在获取和运用知识的过程中逐步培养起来的。同时,科学的方法也体现在具体的研究过程之中。教师应充分发挥学生的积极性和主动性,加强师生互动和生生互动,引导学生感受、体验物理概念和物理规律的建立过程,实现师生共同探究新知、共同创造、共同成长的目的。结合系统科学关于教学信息反馈调控回路的分析与研究(如图1),逐步形成双主动式的互动式学习方式。
三、科学审视新教材,把握教学内容
1. 新教材内容的特点。
新物理教材与旧教材相比内容有很大的变化,尤其是实验内容,比例大幅度增加,这就决定了以往旧教材的备案及方法均不适于新教材,教师应根据新教材的内容,精心准备每一节课,在进行教学设计时就要遵循教育为终身发展的思路,从多角度考虑来构思教学内容。另外,高中物理新教材分为必修与选修两个模块。教师要准确把握知识的重难点,对教材中难以理解的概念和知识,要注意适当放慢进度,分散教学难点,使学生有一个逐步适应的过程。面对学习发展水平有差异的不同学生,要能够灵活运用教材,合理整合教学内容,对于必修课程,要以普通高中物理学科教学要求为依据,严格控制教学上的过高要求和学习的难度,以减轻学生过重的学习负担。同时,还要鼓励学生自主学习,刻苦钻研,培养学生自主学习的能力。
2. 建立物理教育教学内容的更新机制。
当前,知识更新的速度加快,教学内容不断更新,物理教育也应与时俱进,教育内容也应是动态的、开放的。我们不仅要建立物理教育教学内容的更新机制,及时对教学内容进行调整和补充,而且要引导学生关注前沿,面向未知。教学资源应由单一的大纲、教材、教辅材料向文本、音像、教具挂图、实验设施、实物、场景、网络等多元化转变,为学生提供内容丰富的多元化的综合性学习资源,从而有效促进学生全面地有个性地发展。
四、不断开辟新思路,改善教学方法
1. 由单一方法向多元方法转化
教师首先必须以新的教育教学理念为指导进行教学,真正体现新课程标准的教学思想,促使学生转变学习方式。教师在讲授课程内容时,必须根据教学规律,合理选择几种教学方法,并对其进行优化组合。新课标要求教师教学应以学生为主,在传授物理知识时,始终保持要以学生为主的观念,给予学生一定的发表个人思想的空间,以讨论的方式对各个学生的思想加以分析,对较好的一些思想观点,要给予表扬,对于错误的思想观点,要予以纠正及勉励。教师不仅要讲授教学内容,而且要让学生活跃课堂气氛,只有这样,才能使课堂教学丰富多彩,充满活力。此外,教师还要因材施教,在选择教学方法时,既要考虑具体的教学内容,又要考虑学生的年龄特点、思维发展水平、接受能力、兴趣和爱好等诸多因素。这样,学生对学习产生兴趣了,能力发展了,学习效率也就提高了。
2. 由封闭式方法向开放式方法转化。
人类获取知识有两大途径:直接经验和间接经验,而且我们学习的内容大多来自间接的知识,随着新一轮课程改革的不断深入,新的物理课程教学方法和教学模式不断涌现。教师应积极学习、借鉴先进的教学方法和教学模式,这是促使教师迅速提高自身素质的重要手段之一。教师必须结合实际,创造性地借鉴先进经验,实现方法的迁移,通过学习迁移,具体问题具体分析,逐渐找到适合自己和学生的教学方法。
五、有效运用新技术,改良教学手段
1. 运用先进的实验仪器和设备,实施实验教学。
物理学是一门以实验为基础的自然科学,物理教师应特别重视实验教学。随着某些实验仪器和设备的变革和改进,物理教学所用的实验仪器和设备也日益先进,教师要充分利用好这些先进设备,使学生经常动手去做实验。在一些特定的要求和条件下,教师和学生可以自行设计新的实验方案,逐步培养学生的动手能力和创造性思维。此外,应让学生认识到物理知识来源于实际,最终也应用于实际。因此,在教学过程中,要使学生们体会到物理理论都是由生活中总结出来规律,而成熟的物理理论又可以指导并应用于实际生活,要鼓励学生多观察自己身边的现象,用身边的生活物品去演示及研究其内在的物理规律。
2. 发挥多媒体教学的优势,创设生动的教学情境。
多媒体的运用,可以使抽象的概念具体化,枯燥的知识趣味化,深奥的道理浅显化。物理课堂也应从教学实际出发,运用多媒体教学手段,去创设生动的教学情境,使教学手段由单一的黑板板书教学转变为“以黑板教学手段为主,多媒体教学手段为辅”的教育教学手段,从而让教学做到声、情、图并茂,调动学生的学习兴趣和积极性,引导学生经过自己的观察、比较、分析、归纳等思维过程,从直观的感知进入到抽象的深层理解,把新知识准确、鲜明、深刻地纳入自己的认知结构中。
六、结语
总之,物理新课程的改革,是提高物理教学质量的大胆尝试,对高中物理教师提出了更高的教学要求,这种变更是适应时代发展趋势的,它不仅是培养学生创新意识及实践能力的必然手段,而且是提高物理教师自身素质的必要措施。因此,作为中学教育工作者,我们应不断加强学习,大胆尝试新的教学方法,实现教学以学生为主体,为推动我国素质教育的发展尽自己的微薄之力。
参考文献
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[4]廖伯琴, 张大昌.普通高中物理课程标准 (实验) 解读[M].湖北:湖北教育出版社, 2004.
1
课程教材类资源
课程资源是最基本的资源,它包括了课本、相关教材教法、课程实施指导丛书、教学课堂案例、新课程教育理论、专家讲座、专业教学杂志,还有我们在教学过程中编写的校本课程等,通过学习与使用课本,使我们掌握了初步的探究教学素材和技能,但在教学实践中我们还会遇到许多问题,可以从课程资沾中选取教学案例、学生活动案例、教育理论、专家讲座等,不断进行学习和研究,提高教育理论水平,充分发挥教育理论的引领作用,从而解决遇到的问题,促进探究式教学向深层次发展,在发展的过程中我们又将新的有效资源扩充进去,不断丰富课程资源内容。
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整合物理实验资源
物理实验资源是最重要的探究活动资源,例如演示实验、学生基本实验、学生探究实验、做一做等,一般学校都配备了较为完整的实验设备,但这些实验设备以前基本上都是按学生实验和演示实验配置的,一方面我们要用好实验资源,让学生学习和掌握基本的实验技能,同时在教学中我们还应根据实际需要重新整合配置和创新设计实验资源,以适应探究教学需求,例如在机械波教学中,我们在波动演示器上加上一条自己绘制的龙,制作成“龙戏珠”,在创设问题环境时使用,当学生看到上下腾飞的“龙”时,很是好奇,极大地激发了学生的探究欲望,我们还利用变压器制作成“千人震”为自感现象创设问题环境,“千人震”实验让参与的学生感受到自感现象的威力,回味无穷;制作了“奇妙爬坡”实验激发学生的好奇心,此外还有放入高压金属笼中小鸟实验、多普勒效应实验等,在实际教学中都发挥了很好的作用,利用DIS实验室强大的数据采集、分析处理等功能可以构建探究教学平台和学生自主学习平台,例如研究牛顿第三定律时学生可以实时地看到作用力与反作用力大小数据关系,也可以从电脑实时绘出的图像中直观形象地看到作用力与反作用力之间关系;研究动量守恒定律时可以很方便地实现对碰撞前后总动量的分析与处理,得出研究结果,极大地提高了探究式教学效率。
3 信息技术资源
信息技术为我们提供了丰富的教学资源,在教学中我们收集归类整理了丰富的信息资源,涉及物理知识在生活、生产中应用的最新视频,高科技发展与应用视频,物理学的发展现状以及发展趋势等视频资源,有课件、素材、试题、实验录像、虚拟实验、重大科技社会新闻、科技影视资源、有关教学软件等,还有学生活动照片、录像、教师参赛课件和录像,例如我们拍摄学生参加体育活动照片探索体育中的物理学,拍摄两位学生共同提水照片探索《力的合成》,我们收集了2008汶川大地震、2011—3—11日本9.0级大地震、卫星发射,卫星撞月、嫦娥二号发射、2011—09—29天宫一号发射以及与神八对接视频、汽车碰撞等素材,收集了2009.7.22日食、能源開发与利用、科教片《宇宙与人》、《哈勃望远镜十五年探索》、反物质探索、时间简史、《斯蒂芬霍金的宇宙论》等视频资源,丰富的信息技术资源既为我们教学和学生学习活动提供了探究资源,也为教师教学研究提供了教研素材,使得教师利用平时积累的教学资源開展研究取得丰硕成果。
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交流活动平台资源
交流活动平台是一个学生自我展示、自我评价、学生互评和教师评价的场所,例如我们開展了科技活动周,让学生展示自己制作的科技作品,并进行表演,像我们開展的水火箭制作活动,学生成果汇报“水火箭”表演让校园各楼层都挤满人,争看学生自己的“火箭发射”,六层楼以上的发射高度让大家感叹不已,设立学生研究成果汇报平台,让学生汇报研究性学习成果,例如開展的“世博会中的物理学”课题研究中,让学生将自己研究成果制作出ppt向大家展示,学生以自己的视角拍摄大量的照片、录像,写了很多研究报告,丰富的成果展示掀起了世博热,极大地開拓了学生的视野和想象力,调动了学生学习物理的兴趣和探索欲望,为了跟课程教学接轨,我们还收集整理了相关的高考探究试题资源,以便于我们测试学生的探究实验能力和进行评价。
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探究案例资源(教师角度/学生角度)
探究教学实践和研究使我们积累了一定的探究活动案例资源,例如教师参加华东六省一市观摩课课件,省、市级获奖课件,市一等奖优质课案例,省、市级优秀教学设计,学生開展研究性学习获省、市级奖案例,学生開展科技活动案例,在“世博会中的物理学”探究活动中,学生以自己的视角拍摄了大量的照片、录像,撰写了研究报告等,一方面为以后学生開展活动提供了参考案例,另一方面也为我们教学和教研提供了方便,供教师学习和参考。
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探究式教学研究资源
教育的不断发展,倡导教师做专家研究型教师,要不断地提高学术素养,在进行探究式教学实践中,我们结合遇到的问题開展了一系列课题研究,以上探究活动教学资源为我们提供了来自于教学实践的丰富研究素材,极大地促进了教育科研课题的研究,许多教师从中选择了课题開展研究,撰写论文,近几年来我们開展一些教育科研课题研究,例如我们作为阜阳市教研室组织的安徽省立项研究课题《中学物理实践活动的研究》主要成员单位,积极開展了该课题研究;在国家级课题《信息技术与课程整合的理论实践研究》中開展了《信息技术与物理课堂教学整合形式的研究》子课题研究;開展了阜阳市教育科学规划立项课题《物理学科组教学信息资源系统构建以及与教学过程的整合》研究,取得丰硕成果;2010年参加学校组织的国家级子课题《信息技术与高中物理新课程有效整合的策略研究》研究工作(以上课题已经结题),2010年我们又申请開展市级立项课题《新课程下物理科技教育活动研究》,在研究的过程中,一批论文在中国基础教育核心期刊发表,一批论文获省、市级论文奖,教师的教研能力得到快速提高,促进了教师专业水平的发展,这些探究式教学研究资源将为我们进一步開展教学研究提供有力支持,
——平抛物体的运动
[教材分析]
1、平抛运动是一种重要的运动,学习习近平抛运动,不仅是知识的深化和扩展,更重要的是能力的培养和提高。
2、平抛运动比直线运动复杂,不容易直接研究它的速度、位移等的变化规律,需要将它分解成较简单的运动来研究,教学时应综合频闪照片使学生认识:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。利用实验事实得出结论,能给学生留下深刻的印象,因此做好课本的演示实验是很重要的,让学生从观察中总结出两球总是同时落地,得出平抛运动在竖直方向上做自由落体运动的结论。
3、对于平抛运动的学习,不能仅停留在运动规律的描述上,教学时应利用动力学的知识,分析平抛物体的受力情况,讨论平抛物体为什么在竖直方向上做自由落体运动,使学生对平抛运动的理解深入一步,建立起前后所学知识间的联系,形成知识结构。[学情分析]
1、本人所在学校绝大多数学生学习成绩不好,学习习惯也不好,没有刻苦学习精神。
2、传统式的教学方法,已不再适合我们学校的教学,所以改变“重教、轻学”的倾向。
3、把自觉法作为一种重要的基本教学方法。要使学生“学会学习”,就一定要给予时上的保证,而这个时间,不能只放在课前、课后,而应该放在课堂上。[教学目标]
一、知识与技能
1、知道什么是平抛运动。
2、理解平抛运动是两个直线运动的合成。
3、掌握平抛运动的规律,并能用来解决简单的问题。
二、过程与方法
1、通过对频闪照片的分析,培养学生的观察能力和分析能力。
2、提高学生运用数学知识解决问题的能力。
三、价值观
使学生学会认识运动的规律,从而得以更好地利用规律。[教学重点]
1、平抛运动的研究方法——可以用两个简单的直线运动来等效取代。
2、平抛运动的规律。[教学难点]
1、对频闪照片的正确分析。
2、平抛运动的规律。[设计思路] 1 本节课结合我校学生的特点对教材的内容进行了深入的挖掘和思考,备教材、备学生、备教法,始终把学生放在教学的主体地位,让学生参与,让学生设计,营造一个“安全”的教学环境,广开言路,让学生的思维与教师的引导共振。
本节课主要采用“边学边实验法”。由于学生亲自动手做实验,因而能更多的调动学生们的学习积极性,而且可以获得更加清晰的物理形象,并有助于培养学生的实验技能。[教学过程]
一、通过CAI课件实验引入,激发探究的欲望。
有一只松鼠看到一个猎人正用枪水平对准了它,为了逃脱猎人的射击,它想从地面上逃走。可是就在它刚刚掉离那一瞬间,子弹也刚好射出枪口,问松鼠能否被击中,为什么?
二、学习新知,开始探究规律。
师:要想知道松鼠是否能逃脱厄运,我们就需要来学习抛体运动中非常重要的一种——平抛运动。
(一)平抛运动的定义
(CAI课件)模拟子弹从枪口水平射出的情景。
水平抛出的粉笔头。
师:请学生注意观察子弹、粉笔头的运动特点。
(学生组内讨论子弹、粉笔头运动特点,并把结果写出来)(师生互动总结)
1、子弹、粉笔头运动特点: A)初速度方向水平B)运动过程中只受重力
2、平抛运动定义:将物体沿水平方向抛出,只在重力作用下的运动,叫平抛运动。
(二)平抛运动的分解
师:平抛运动是一种曲线运动,我们利用运动的合成与分解来研究它,请大家分析平抛运动的水平方向与竖直方向所具有特点。(组内讨论,并展示讨论结果)
(师生互动总结)
1、在水平方向有初速度且不受力,所以做匀速直线运动。
2、在竖直方向上,初速度为0,且只受重力,所以做自由落体运动。师:下面请同学做实验来证明我们的结论。(学生活动设计)每个组内C层次的同学做实验,用不同的力来打击弹性金属片。组内其他同学注意观察A球、B球的运动特点。
(学生描述实验现象)
1、无论A球的水平速度大小如何,它总是与B球同时落地。
2、A球的水平初速度越大,走过的的水平距离也越大。
3、A球的水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动。
生:通过这个实验我们得到结论是物体在做平抛运动的过程中,沿竖直方向的运动为自由落体运动,这就证明了上面的推导。
师:那能否证明水平方向上是匀速直线运动呢?(组内讨论)
生:如课本上5—17图是一幅平地运动与自由落体对比的频闪照片,可以看出,尽管两个球在水平方向上的运动不同,但它们在竖直方向上的运动是相同的,即经过相等的时间,落到相同的高度,仔细测量平抛出去的球在相等时间里前进的水平距离也相等,可以推出平抛运动的水平分运动是匀速的。
(三)平抛运动的规律
学生思考:①设平抛运动的物体初速度的大小为V0,经时间t,它的水平分速度vx=______和竖直分速度vy=______? ②合速度大小v=____ ③合速度的方向tanθ=______ ④水平位移x=_____,竖直位移y=_____,合位移大小s=_____,方向tanα=______ ⑤位移方向与速度方向相同吗?(组内讨论,完成以上各题,并掌握平抛运动规律)(四)本节例题
飞机在高出地面0.81km的高度,以2.5×102km/h的速度飞行,为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?不计空气阻力。
(引导学生飞析)
1、炸弹的运动为什么是平抛运动?
2、炸弹为什么不能在目标正上方投放?
3、如何确定投弹地点与目标的水平距离?
4、炸弹的水平速度如何确定?
5、炸弹的飞行时间如何确定?
三、课堂小结
1、教师归纳——方法渗透
平抛运动的研究方法先分解后合成,把较复杂的曲线运动简化为简单的直线运动。
2、学生小结——各小组学生把题纲写在黑板上。[教学反思]
1、本节教材是学生第一次利用运动的分解知识解决实际问题,因此,应使学生能在教师的引导,主动地获得知识——这既有利于调动学生的积极性,也有利于使学生获得成就感,所以本教案在设计时将公式的推导、规律的得出都交给学生去完成。
2、本节课的重点是掌握平抛运动的分解方法,要使学生能够理解平抛运动为什么可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,作为教材已经给我们从理论和实验两个方面提供了素材,因此,既要做好实验,又要注意理论上的简单分析,对于基础较好的学生,这种理论分析可以在学生的讨论过程中进行。
3、为了使学生的感性认识真正上升到理性认识,必须使学生参与科学抽象的过程,使他们在这个过程中区别和辨别本质的东西与非本质的东西,在此基础上,让他们试作概括,并由他们自己得出结论。
4、中学物理教学的一个主要特点是以物理实验为基础,我们对各种教学方法进行综合、选择和优化处理时,就要把实验放在重要的位置来处理,使学生能在物理环境中学习物理。
5、把一些验证性的实验改为“探索性”的实验,增加学生“边学边”实验的次数;
我国新颁布的《普通高中物理课程标准》,减少了一些验证性实验,增加了较多探究性实验,提倡将演示实验尽量转化为学生的随堂实验,同时提倡学生在教师的指导下进行探索性实验,强调要突出培养学生的创新精神和实验能力,提倡“引导学生质疑、调查、探究、在实践中学习”。
所谓探究性实验是在假设的指引下获取支持或推翻假设的科学实证,是以实验为载体探究科学结论形成和发展的过程,是在教师的指导下,学生运用已学过的知识、技能,把自己当做新知识的探索者和发现者,通过实验亲自发现问题.探究性实验由于其重视过程和方法,有利于提高学生发现问题、解决问题的能力,培养与他人合作的精神,养成实事求是的科学态度,有利于学生创新能力的提高和主体性的发挥。强调通过实验探究提高学生的科学素养,已成为当前实验教学改革的主要方向。
在新课改的物理实验教学改革中,对传统实验教学进行了新一轮的反思,在新课程背景下开展了高中物理探究性实验教学的研究并获得了一些体会。
一、研究背景
目前在应试教育的影响下,物理实验教学难以发挥它应有的作用。许多教师认为“做实验不如看实验(录像),看实验(录像)不如讲实验”,很少做实验,不愿花时间从事实验教学,实验只被作为收集数据,验证理论,应付考试的工具。学生实验形成了教师讲,学生做,教师示范,学生模仿的教学,学生成为被动的接受者,以至于学生很少提出问题。大多数学生重结果而轻过程,为了得到期望的结果,甚至修改实验数据。没有养成实事求是的科学态度,没有学会解决问题的科学方法,学生的主体地位远没有得到重视,学生缺乏主动探究的欲望和热情,忽视了实验对学生科学思维方法和创新能力的培养。
新课程指出高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与,乐于探究,勇于实验,勤于思考。通过多样的教学方式,帮助学生学习物理知识和技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度和科学精神,因此,高中物理实验教学迫切需要改革。
二、探究性实验教学的心理教育理论依据
1.中学生的心理特点
高中生心理发展正处于从幼稚向成熟的过渡阶段,其心理特点表现为:精力充沛、热情高涨;想象力较丰富,开始有独立思考能力;求知欲强,具有质疑思想;抽象逻辑思维开始发展,有一定的发散思维,迫切希望能有证明自己价值的途径;自我意识觉醒,主动性、自尊心增强,渴望与人交往;有积极向上进取的精神。由于高中生身体正开始走向成熟,而心智发展明显滞后,所以容易表现出消极的一面:如滥用精力与蛮干,急于求成、缺乏耐心,过分凭借想象力或凭空想象,不善于将精力集中,容易气馁等等。
2.高中物理的特点
物理学是整个自然科学的基础,除了具有丰富的物理知识外,还包含丰富的社会科学知识和科研方法,它是一门以实验为基础的严密的理论科学和定量的精密科学。高中物理又有以下几个特征:
基础性:高中物理不但是其他自然科学的理论基础,而且是一切技术科学的理论基础,所采用的科学研究方法也是其他自然科学进行科学研究普遍使用的方法。
实践性:高中物理特别重视与实践相联系,重视用实验去验证相关理论,重视与生活实际相结合。
前沿性:新版高中物理现在也要求扣紧物理前沿知识,如激光、超导、电磁流、反物质等。
探索性:探索的目的是使学生灵活有机主动地学习物理知识,使学生初步掌握主动获取知识的能力,更重要的是培养学生运用物理知识解决问题的能力。
3.探究性物理实验与传统物理实验的不同
传统的物理实验大多是验证性的,学生很少积极主动思考,而教师也很少留给学生独立思考的余地,试验操作也是学生按照课本事先写好的实验器材、实验步骤直接操作,学生的情绪调动不充分,没有新意、没有悬念,学生很难成为知识的创新者。
探究性物理实验作为学生的一种积极主动的认识建构手段,作为物理实验的一种形式,它既有别于测定性实验,又有别于一般的验证实验。探究性实验的目的在于使学生获得物理实验研究方法的训练,让学生接触探索、发明、发现的过程和方法。在探索发现的过程中,发展学生理性的、批判的思想方法,体验学者研究的苦衷和愉悦,培养他们的发现、探究能力。要达到这种目的,就要使学生在进行探究性实验时发生认知冲突,这要求探究性实验设计首先要足够“新颖”。正是这种“新颖”的刺激,才会激发学生对探索 的兴趣,才能引起学生探索的欲望,才使得它与主体原有的“定势”相矛盾、相对立,才能产生认识上的不协调和冲突。比如,我们设计的“测定没有系统误差存在时干电池的电动势和内电阻”实验,要求学生自己设计电路、得出数据,并求出没有系统误差存在时电池的电动势与内电阻,这体现高中新课程探究性实验的“新颖”。
三、探究性实验教学的几点探索
在教学中,我们立足教材,以高中物理的教学内容为出发点,将演示实验转化为学生探究科学的实验,将学生验证性实验转化为探究性实验,将教材中出现的实验问题设计为探究性实验,将教材中的“阅读材料”、“思考讨论”、“做一做”、“小实验”等设计为探究性实验。对探究性实验进行初步探索,旨在激发学生学习物理的兴趣,使学生了解科学探究的基本过程、方法与艺术,拓展学生的想象力、知识视野、创新思维能力,增强科学协作精神和学术研讨气氛,有效培养学生的科学素养。1.将演示实验转化为探究性实验
在演示实验中,利用新的教学理念、“演示实验”的教育功能,创造性地使用教材:对于必须由教师亲自做的演示实验,使用探究法的叙述代替结论性的解释;运用科学家的思维方式分析和处理资料;将易操作、易成功,没有破坏性和危害性的实验改为学生的探究实验。
比如:在学“超重和失重”时,将可乐瓶底部及瓶盖戳有小孔的可乐瓶装满水,让它从高处自由下落,演示水的完全失重现象。演示这个实验时,教师往往只演示了装满水的可乐瓶静止在手中时,水从小孔中喷出;再让它从高处自由下落时水不会流出,从而说明物体处于完全失重状态,这时a=g。
这样做的后遗症是,学生不能真正理解失重的本质,往往还认为水不能流出是因为水失去了重力,这样不仅起不到巩固知识反而起反作用。因此将此演示实验改成学生探究性实验: 1.将底部四周戳上小孔,可以让各个方向的学生看清楚现象。
2.装满水的可乐瓶静止在手中时,反复几次用手指堵住,放开瓶盖上的小孔使学生清楚水的流动情形,理解水不能流出不是由于没有重力,而是压力不够(大气压)。
3.装满水的可乐瓶静止在手中时,将手指堵住瓶盖上的小孔,用另外一只手挤压瓶身,看到水流出,说明了水的流出是由于水的压力作用, 并不是由于水的重力作用。
4.通过实验让学生亲身领会,物体的超重(失重)是由于物体对支持面的压力大于(小于)物体的重力.2.将学生验证性实验转化为探究性实验
建构主义理论认为,学习不是教师向学生传递知识信息、学生被动吸收的过程,而是学习者主动建构知识意义的过程,这一过程是不能由他人所代替的。原教材基于安全、规范等因素考虑,所安排的“学生实验”大多数是根据课本设计好的方案,由教师提供实验方案与仪器,再让学生动手操作,最后填写“实验报告”。这种程序限制了学生的创新思维与分析、解决问题能力的建构。为此,根据客观条件和学生认知结构的特点,有选择地将一部分验证性的学生实验改为探究性实验。
比如:新教材第三个学生实验《研究匀变速直线运动》,传统的教学往往是给出实验目的、实验器材、实验原理,让学生完成已设计好的表格,计算得出结论。这样重在结论的得出和操作技能的培养,而忽视了实验设计思想,学生只是单纯的模仿、重复教师的演示,他们自身的思维活动被严重压制,不会考虑如何使用实验所给的器材去做实验,更不会自己设计一个实验方案、寻找其它方法。所以,我们在教学中尝试将探究性实验渗入课堂教学中,我们给学生如下的实验器材:打点计时器,纸带,小车,砝码,滑板,刻度尺。利用所给器材设计测加速度的实验。
教学设计如下:
(1)提出问题:本实验的目的是测加速度,它是个间接测量值,那么根据什么原理可以间接测量呢?(2)学生讨论:
甲:根据Vt2=2as,可以测出a 乙:根据S=V0t+1/2at2
丙:根据Vt=V0+at,可以测出a 丁:如果让物体从静止开始运动,测S=1/2at2可以测出a 戊:用V-t图线的斜率可以测出a(3)方案论证
学生实验原则上要求器材简单,便于操作。学生们在讨论中发现甲、乙、丙这三个方案的关键在于测出速度,实验器材需要测速计,而由于实验器材
的限制,无法直接测出速度。教师提出问题:如何测速度?学生讨论后回答:
利用上次学生实验测速度的实验结论:物体做匀变速直线运动时,中间时刻的速度等于该段时间的平均速度,即可求出某时刻的速度。所以,甲、乙、丙、戊这四个方案也是可行的,而对丁的方案都觉得很好,用打点计时器测量就可以知道S、t,测a比课本中方法简单多了。
(4)教师提示
小车水平拖动纸带从静止开始运动,因为是先接通电源,后释放小车,第1个点速度为零,但纸带上的第1、2点间的时间间隔不一定是0.02s,而原理中取t的平方,误差相对太大。所以用ΔS= at2,测a还是比较科学、合理的。学生至此也就理解了课本中为什么采用这个原理来测a。
(5)学生实验操作完毕后,得到点迹清晰的纸带(6)数据分析与处理(7)得出结论.由此可见,我们学生做实验的目的不仅在于实验的结论,更在于实验本身。学生们的积极讨论、奇思妙想,无不闪烁着创新的火花,这样的学习过程是人类了解自然规律的一般思维过程,对学生来说,一次探究性实验的成功体验将印象深刻。
3.将教材中出现的实验问题设计为探究性实验
针对教材中出现的实验问题,不是直接告知学生问题在何处,而是引导学生思考讨论可能造成实验失败的原因并自行设计实验方案和学术讨论加以解决。教材中安排学生实验,方法都只有一种,从器材到实验步骤及表格设计都由教材按一定的模式制定,学生只需按部就班完成实验操作,这样不利于学生创新思维的培养,对于学生的分组实验,我们在帮助学生掌握原理的基础上,允许学生用不同的器材,不同的实验步骤都进行一下实验,也许这样会造成一些“混乱”,学生得到的实验数据也许有的不够准确,但只要学生在追求既定目标的过程中,有全局的观点,懂得取舍,在不同情况下善于分析、综合,这样的实验有效地培养了学生的创新精神和独立思考的品质。
例如:在做“伏安法测电源电动势和内阻”的实验时,课本上要求同时利用伏特表和安培表的测量值来算出电源的电动势和内阻,能不能只用一个电流表或一个电压表来测量呢?如果能,还需要哪些辅助器 材?怎样测量?请说出你设计的方案,画出电路图,并实际操作,分析比较这几种实验结果有何异同?为什么?如果你的实验失败找出可能造成实验失败的原因并自行设计实验方案和学术讨论加以解决。
这样,通过多种方法进行实验,使学生能加深理解实验原理和相关知识,掌握多种实验方法,同时学会处理一些实验问题,使学生的“方法和知识”的迁移能力得到提高,使学生的创新精神和创新能力得到有效培养。
4.将教材中的“阅读材料”、“思考讨论”、“做一做”、“小实验”等设计为探究性实验
学生在学习超重和失重现象时会受到一些前概念的影响,容易把生活中的有些“超重”与物理学上的“超重”混为一谈,把物理学上的“失重”误认为是物体“失去重力”。容易把超重、失重现象的运动学特征与物体的运动方向相联系。在教学时进行学生探究实验:开始让学生利用弹簧秤和钩码自主探究如何测量物体的重力,并让学生明白弹簧秤的读数直接反映的是物体对弹簧秤的拉力。然后让学生“玩一玩”来发现弹簧秤的读数有时不等于物体的重力,鼓励学生设计实验探究物体超重、失重现象的运动学特征。最后引导学生将超重失重规律学以致用:如何将夹在两块砖之间的餐巾纸完好无损地抽出来?
又比如:在学摩擦力(第一课时)时, 摩擦力是教学重点和难点,有些学生对此仍含糊不清,因此,给学生以下器材:小车,细线, 砝码,平板弹簧秤,软毛刷。
(学生探究实验一)将一软毛刷放在水平桌面上,对软毛刷施加一水平拉力但软毛刷始终静止,通过改变水平拉力的大小和方向,观察软毛刷的毛的倾斜方向和倾斜程度,轻而易举得出静摩擦力的方向和大小变化规律。(学生探究实验三)首先用弹簧秤测量空车的重量,一个砝码的重量.按照下表条件进行如下操作:将物理书放在水平桌面上,用弹簧秤拉动小车匀速运动,稳定时候记录读数。改变小车重量,重复操作,将数据填入下表。
(学生探究实验二)将物理书放在水平桌面上,将装有四个砝码的小车放在书上。用平板弹簧秤对小车施加从零逐渐增大的拉力,观察物理书随小车运动状态变化、弹簧秤拉力大小变化。
探究性实验为学生提供了新的教学环境,在新环境下,学生独立自主思考、探索问题,避免因教师先讲或预习教材造成的“先入为主”的影响,要让学生人人有自己的猜想、观点、看法,并努力形成各自的实验设计。依据教学时间安排 和具体课堂教学进展,必要时教师以学生身份发表自己的实验设计(或拿出事先准备好的仪器设备,或让学生阅读教材中的有关部分),之后再开始具体的实验操作。
四、开展探究性实验教学的意义
1.使学生体验富于乐趣的挑战:探究性物理实验因为学生必须亲自去做,才 能够体会到该“如何做”。自己走进实验室核实一下,并用自己的眼睛看一看,用自己的手做一做,这要比在牛顿的著作中或在一本教科书中搜寻答案死记硬背更有意义。正如学习游泳,看再多的书,记再多的要领,都无济于事,必须亲自下水,在学的过程中感悟、总结,才能掌握游泳技术。如同在游泳池中学游泳一样,探究性物理实验就是给学生一个自主探究、亲身实践的机会。通过这种实验,学生将得到“如何去获得知识”的体验,学生的各项技能和能力将得到最大程度的发展。
2.培养学生发现问题和解决问题的能力:探究性物理实验通常围绕一个需要 解决的实际问题展开。在实验的过程中,通过引导和鼓励学生自主地发现和提出问题,设计解决问题的方案,收集和分析资料。调查研究,得出结论并进行成果交流活动,引导学生应用已有的知识与经验,学习和掌握一些科学的研究方法,以培养发现问题和解决问题的能力。
3.培养学生收集、分析和利用信息的能力:通过探究性物理实验,能帮助学 生学会利用多种有效手段、通过多种途径获取信息,学会整理与归纳信息,并恰当地利用信息,以培养收集、分析和利用信息的能力。
4.培养学生学会分享与合作的能力:合作的意识和能力,是现代人所应具备 的基本素质。探究性物理实验一般以小组合作实验为主开展实验,学生将努力创设有利于人际沟通与合作的教育环境。使学生学会交流和分析研究的信息、创意及成果,发展乐于合作的团队精神。
5.培养学生的科学态度和科学道德:在探究性物理实验的过程中,学生要认 真、踏实地探究,实事求是地获得结论,尊重他人想法和成果,养成严谨、求实的科学态度和不断追求的进取精神,磨炼不怕吃苦、勇于克服困难的意志品质。6.培养学生对社会的责任心和使命感:在探究性物理实验的过程中,通过社 会实践和调查研究,学生要深入了解科学对于自然、社会与人类的意义与价值,形成积极的人生态度。
7.激发教师继续学习的热情:探究性物理实验教学使教师失去了决定学生学习内容的权威性和垄断性,学生研究的很多问题超出了课堂教学、学科教材、教学参考资料的范围,超出了教师的专业范围;学生吸纳知识的途径由单一转向多 元,教师不再是学生唯一的知识来源,教师指导学生时,心中可能没底,有一种紧张感。教师如果自身知识结构失衡,如知识结构单
一、知识面窄、漠视学科知识与生活实际的联系、科研能力缺乏等,就难以胜任。为了能指导学生,教师就必须利用业余时间继续学习。
武汉市第十七中学物理组
摘要:本文在依据《高中物理新课程标准》和高中课程改革中对高中物理教学中培养核心素养的要求,结合我校实际情况对高中物理新授课课型中基于核心素养的探究式教学进行了深入的研究。在探究式教学中,要求学生不是面对教师和课本事先设计好的问题,而是需要自己发现问题和解决问题。新授课教学中以科学探究为中心,让学生亲自体验、主动参与,使学生成为学习的主人,真正使学生体验探究的乐趣。
关键词:高中物理
新授课
核心素养
探究式教学
高中物理新课程标准中明确指出:“物理课程要着眼于学生的发展,使学生获得终生学习的兴趣、习惯及一定的学习能力。教学应力求贴近学生生活,通过学生熟悉的现象揭示物理规律,并将其应用于社会生活的实际,即从生活走向物理,从物理走向社会。强调以物理知识和技能为载体,让学生经历科学探究的过程,学习科学探究的方法,培养科学探究精神,进而使学生获得对物理理解的同时,培养学生的科学思维能力、科学探究精神与科学态度与社会责任等多方面得到进步和发展。”可见在教育战略思想上要求将核心素养不断渗透和物理新教材的使用,探究式教学将成为高中物理课堂教学改革的主要手段。
为了更好地实现高中物理学科课程改革教学新理念,适应《普通高中物理课程标准》和培养学生学科核心素养的需要,教师要帮助学生从被动的学习者转变为主动的学习者,在探究物理规律的过程中培养获取和处理信息的基本科学方法和思维模式,在参与解决问题,参
与决策,参与小组讨论,参与学习评价的过程中,将所掌握的科学知识同他们从多种渠道获得的知识联系起来,并将所学的科学知识应用到新的问题中去,做到学以致用;在学习过程中逐步形成科学探究能力,培养科学探究精神。这就要求我们在新课程、新理念下不断将核心素养的理念渗透到学科教学中,因此在新授课教学中进行探究式教学的研究是非常重要的。
一、新授课中如何实施探究式教学
1.创设情境,提出问题
在传统的课堂教学中探究的问题是教材内容决定的,到什么时候应该探究什么问题,是由教材或老师提出的,学生在这方面很少有机会提出自己的思路和想法,限制了学生的思维发展和探究能力的培养。为了培养学生的物理学科核心素养,必须要为学生创设真实丰富的物理情景,让学生认真观察,发现问题并提出问题。因此,我们在讲授新知识前找一些学生学习生活中一些情景,让学生直接参与,拍成视频。在讲授新课时课堂上播放,让同学们认真观察并提出问题,老师有意识的引导学生讨论、探究与本节内容有关的问题,引起学生浓厚的兴趣,感觉到物理离我们很近,感觉到物理就在我们的生活中,就在我们身边。如:讲到《牛顿第三定律》时,我们事先让学生参与录制了门帘的磁铁之间的相互作用视频,操场上排球的视频,拉橡皮筋的视频,拉弹簧的视频等等,并引导学生提出问题。
2.科学思维,提出假设
当提出问题之后,老师要引导学生科学思维,让学生大胆假设,去猜想问题可能的答案。引导学生根据已有的物理知识和生活经验,对问题进行科学猜想,提出假设。例如在《力的分解》一节的教学中,老师播放视频——菜刀切大萝卜,引导学生注意观察萝卜分开的过程以及之后的运动状态,背后的原因是什么?要引导学生猜想:人给菜刀的向下力让萝卜左右分开,并猜想分开的效果可能与刀刃的锋利程度有关,与用力大小等因素有关,并设计选用相关材料进行探究;在《单摆》教学中,“探究影响单摆周期大小的影响因素”的实验中,让学生以组为单位,猜想“可能与摆球的振幅,摆球的质量,摆线的长短等因素有关”。
3.讨论方案和实施探究
根据提出的问题假设,老师引导通过学生小组讨论确定并设计探究方案,有助于培养学生的思维探究能力。然后让学生做好探究准备:包括器材、原理以及所涉及的过程等等。一方面要让学生体验科学家进行科学研究的思想和方法,另一方面要使学生明确探究目的,带着问题去研究。设计探究是一个创造过程,直接影响到探究的效果。学生在自主探究的同时,老师要适时地加以引导,通过小组内讨论,组与组之间再讨论的方法,最终确定探究方案。例如,在《电磁感应的现象》的教学中,老师和学生分析法拉第发现电磁感应现象的实验后,老师在桌上准备了一些实验器材:线圈、电流表、磁铁、导线、开关、金属棒等,让学生在猜想的基础上,利用桌上的实验器材自己去设计实验方案并实施探究,让学生真正体验科学家的探究之路。以提高学生的思维探究能力和探究精神。
加强课堂探究,有助于培养学生的思维探究能力及动手操作的能力和严谨求实的科学态度。探究过程中,教师要做好组织工作,以营造良好的实验氛围。通过巡视和指导,发现问题、解决问题。要让学生学习科学家的科学探究精神,增强学生的科学态度与社会责任感。合理地指导学生分析、分析探究数据,总结归纳规律。
4.分析数据,得出结论
教师应该让学生认识到,探究数据并不等于探究的结论,数据是对实验事实的客观记录,探究的结论是在数据的基础上通过分析论证所得出的具有普遍意义的规律。教师要组织学生根据实验现象、实验数据或收集的事实进行分析论证,探讨结论,使学生像科学家一样自觉主动地分析问题、解决问题,指导学生不要带着对实验结果的预期来影响对实验数据的描述,启发学生自己发现这些数据之间规律的过程。
只有对所进行的实验和证据进行分析和论证才能获取知识得出科学规律,这是从动手实践上升到建立理论的思维过程。例如:在讲
《探究电磁感应的产生条件》时,由闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时会产生感应电流,到将插入或抽出线圈时会产生感应电流,再到将一个含有电磁铁的电路,在开关打开或闭合时在电磁铁的外层线圈中会产生感应电流。引导分析上述三个试验中出现的现象的物理过程,并从中归纳出产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生了变化,然后通过理论进行证明。从而,也能使学生得到很深的印象,获得正确的探究规律。
5.分析、论证与评估
首先对学生积极主动参与探究活动学习要给予充分肯定,其作用在于进一步让学生牢记探究的方法,养成自主探究的习惯,把学习探究变成自己生活的第一乐趣,这一步激励评价可由教师进行,也可以让学生自评、互评、大家总结,教师补充。在这个过程中,教师评价、学生自我评价或集体评价等多种形式相结合,评价时重视学生对自已学习活动的反思和自我评价,这是科学探究中必不可少的环节。教师要让学生有更多的机会去反思,去体验探究发现的过程,并让学生能用口头、书面等方式比较明确地表达自己探究过程和结果,这样才能更好地培养学生善于认识自己的各种需求、能力、思维品质、行为的反思能力,体验探究学习的乐趣和成功喜悦。
6.交流与合作
只有大家团结合作,依靠集体的智慧和力量,才能加快成功的步伐。合作有利于发挥个人的特长、发扬各自的优势,要合作,就必须有交流。对学生合作与交流,教师应该加以引导,并提供交流的平台,以提高学生的合作与交流的能力。
此外,在教学中让探究小组对所提出的问题进行充分讨论,交流意见,这不但能调动学生思维的积极性,还培养和提高了学生的物理表述能力。探究教学课堂应成为学生锻炼物理表述能力的最佳场所。师生、学生之间的合作交流中,教师要循序渐进地引导学生用准确的科学语言表述自己的探究过程、所得证据和观点、规律。简明准确的物理表述是物理思维过程的反映,也是
“探究式教学”的一个重要目的,培养和提高物理表述能力更是学生具备良好物理素质的需要。
在高中物理教学中通过对这七个部分的要求可以帮助学生提高五种能力: (1) 理解能力; (2) 推理能力; (3) 设计和完成实验的能力; (4) 获取知识的能力; (5) 分析综合能力。在高中物理课程中进行科学探究活动就是要从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三个方面让学生得到全面发展。
国外经长期的理论探索与教学实践, 以科学哲学、认知心理学、主体教育理论为基础, 提出一系列各具特色的教学模式。如杜威从实用主义立场建立探究式教学的“问题教学法”理论;萨其曼将科学家的创造性探索活动与教学法相结合, 建立由事实到理论的“探究训练”模式。
二、高中物理探究式教学模式的理论基础
(一) 实用主义探究式教学理论。
杜威首次提出了较为系统的探究式教学理论, 强调培养学生的主动性探索精神和解决实际问题的能力, 可以说开辟了教学研究与实践的新领域, 引起人们对学生主体性的极大关注以及师生在教育过程中的地位和作用的深刻反思。
(二) 建构主义学习理论。
建构主义学习理论提倡的学习方法是教师指导下的、以学生为中心的学习;建构主义学习环境包含情境、协作、会话和意义建构等四大要素。建构主义强调在教学活动中:⑴明确“以学生为中心”;⑵重视“情境”对意义建构的重要作用;⑶强调“合作学习”对意义建构的关键作用;⑷在建构主义学习理论指导下的教学设计应是针对学习环境的设计而非教学环境的设计;⑸利用各种信息资源来支持“学”;⑹学习过程的最终目的是完成意义建构。
(三) 探究式教学的信息加工理论。
20世纪中期, 科学哲学家波普尔和科学史家库恩等人认为:科学知识是暂时的、相对的, 而不是绝对的。科学在本质上是探究, 处在不断发展和变化中。库恩还对当时的教育提出强烈批评, 认为把教科书上的知识当作不变的真理, 把实验仅当作验证科学概念和原理的方法去教学生, 容易使他们形成绝对化的科学知识观、错误的科学方法论和片面的科学发展观。在这种背景下, 萨其曼、施瓦布和加涅等人于是从信息加工的角度对探究式教学进行研究。他们从信息处理过程出发, 认为教学与其着眼于知识的掌握, 毋宁更注意教学信息处理过程本身, 并建立了与此种思想相对应的探究式教学模式。
(四) 人本主义的探究式教学理论。
人本主义探究式教学理论主要体现20世纪末期开始的美国科学教育改革运动中, 指导这场改革的纲领性文献是《美国国家科学教育标准》。总之, 人本主义把科学看作是人类的一种事业, 是人们观察和解释世界的一种方式。其所倡导的探究式教学, 在目的、方法、内容和环境要求等方面无不体现出以人的发展为出发点, 对学生个性的充分尊重及其能力的高度信任, 以及对现实世界的高度重视。
三、本课题研究目标
本课题是以《基础教育课程改革纲要》、建构主义等当代学习理论、探究教学论、物理课程标准为指导, 对高中物理探究教学模式进行行动研究, 逐步探索出高中物理探究教学中多样化的设计模式, 探索高中物理探究教学模式多样化的课堂教学策略, 并以教学案例、教学叙事等形式给予阐述。
四、有关变量的界定
自变量:高中教学。因变量:教学效果, 指高中生掌握知识、技能的效果。相关变量:教师、学生、教育资源。
五、研究方法
1、调查法:调查研究对象, 获取教改的材料。
2、对比法:选择对比班级或小组, 比较教学效果。
3、研究法:在不同 (或相同) 的班级就同一内容 (或同一课题) 使用不同教学方案和教学手段, 寻找满意的教学流程。
4、教学实践法:在相同的研究对象中, 把创造性教学模式贯穿在教学实践中。
六、研究条件
本教研组师资力量雄厚, 很多老师教学水平高, 科研能力强, 不少教师先后参加了学校的多个市、区级课题的研究, 积累了丰富的经验。唐展老师参加了重庆市中学科研骨干培训, 并被重庆市教委确定为重庆市级骨干教师, 邓德兰老师参加了重庆市中学骨干培训, 学校给课题组提供研究经费5000元, 为本课题研究打下坚实的基础。
七、实验对象
本课题研究对象是万州三中高中一年级、二年级全体学生。
八、研究过程
(一) 准备阶段 (2009年5月—2009年7月) 。
(1) 阅读相关文献资料, 了解探究式教学的内涵及特征。 (2) 查阅相关信息, 了解国内外在高中物理教学中应用探究教学模式的经验与不足, 便于找到研究的切入点。 (3) 制定课题研究方案, 确定研究课例。
(二) 研究阶段 (2009年9月—2012年6月) 。
结合探究教学具有“探索性、自主性、批判性、逻辑性与非逻辑性的统一”的特点。在遵循教育学原理和心理学原理的前提下, 全面开展各种课型的应用研究。具体分为下列几个阶段:第一阶段 (2009年9月—2010年1月) 为研究做理论准备。高中物理探究式教学模式与现行教学模式的比较研究;同时做好课题的开题工作。第二阶段 (2010年2月—2011年12月) “概念课”、“实验课”、“研究性学习课”、“规律课”、“习题课”“复习课”“中学物理分层教学课”、“应用多媒体技术教学课”等课堂模式应用研究;不同对象教学效果的检测, 动手能力的考查等比较研究。撰写课题中期评估报告。第三阶段: (2012年2月—2012年6月) 课题结题, 对研究进行最终的总结, 分析其得失, 探索出新课程物理课堂探究教学模式方法。最终形成研究报告。
(三) 注意事项:
(1) 按计划办事, 及时收集案例, 开展学生对比实验, 整理研究资料。 (2) 注意在每一个阶段结束时, 做好研究对象, 研究课型的转换, 注意研究小组成员的分工与合作。
九、预计研究成果
撰写有一定质量的研究报告和论文, 对典型课的探究教学模式进行总结, 摸索出有规律性的模式。
十、课题管理
关键词:物理教学;新课程;课堂;研究
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1671-864X(2015)06-0159-01
高考压力的日益增大,使得学校、老师、家长、学生等都不得不重新反思自己的责任与义务,如何在这场没有硝烟的战争中取得胜利,是大家共同的心愿。教师在这其中扮演着重要角色,对于学生的学习成果起到决定性作用。高中物理作为高中学习阶段的难点科目,使很多学生遭遇困境,随着新课程教材的更新,教师有必要改善并调整自己的教学方式,扭转这种不利局面,进而为学生的不断进步贡献自己的力量。
一、高中物理新课程的变化特点
目前我国的教育现状逐渐好转,开始了新一阶段的教育转型,在此期间,归根结底都是为了服务于学生,使其能通过学校的教育在未来的社会中占有一席之地,发挥出自身的价值。高中课程的不断改革,就是这股教育改革浪潮的一个缩影。
伴随着高中物理的课程改革,教师必须做出教学调整,了解新课程的变化特点。与旧版课程相比,高中物理新课程首先更注重物理知识的实用性,紧密与实际生活联系起来。教材中处处渗透着生活化的元素,有效地将理论与实际结合起来,培养学生的实践应用能力,贴近自然社会,让理论知识得到具体化的运用,更有利于学生对物理知识概念的理解和掌握,比如:教材中设置了诸如“运用牛顿运动定律怎样解释生活中的现象和问题”,“动能定理在实际生活中得到了哪些应用”,“制冷设备运用到了哪些课本中的物理知识”,等等,这些问题的设置都体现了新课程教材的生活化特点,让物理学科真正走进生活。新课程将以学生作为中心,为其提供一个自主学习交流的平台,增强其学习主动性,调整教学方式,营造宽松愉快的学习氛围,逐步转变以教师为主导的不利教学模式,让学生真正成为学习的主人,变被动为主动。新课程偏重考查学生的物理实验操作和研究探索创新能力,作为一个自然学科,通过物理实验获得知识,得出结论是学习物理的基本要求,而开发学生创新探索的能力更是教育改革的重要目的,所以新课程的这种变化对于学生学习能力的提高起到很大作用。
二、新课程背景下的课堂教学方式改革的必要性
鉴于高中物理新课程的变化,一定会给过去的教学与学习过程带来影响和冲击,在要求学生尽快调整状态,端正学习态度和转变思想观念的同时,教师更应该在新课标的指导下,潜心对新教材进行一番研究和学习,提高对教材的熟悉程度,改变原有教学观,掌握新的教学理念,从而在实际教学中运用新的教学方式有效引导学生取得更大的进步,掌握新课程中的知识重点,这样才有利于高中物理教学质量的大幅提高。
三、新课程理论的教学方式应用
(一)采用生活化的教学方式。
为了更好地实现新课程理论的教学应用,教师必须改变以往固定的教学模式,根据教材内容的变化特点,相应调整自己的教学方式,可以结合新课程将物理理论知识与实际生活紧密相连的特点,在课堂教学中运用生活化的教学方式,通过科学有效地设计计划,使学生摆脱以往课堂中死板沉闷的学习气氛,更积极愉悦地进行物理知识的学习,以课本知识为出发点,深入实际生活,增强学生对知识的实际应用能力,满足新课程中学以致用的要求,比如:教师可以在高中物理的课堂教学中,通过将知识与生活中未解决的问题进行对比而提出问题,创设生活化情境,使学生带着问题积极参与研究,分析思考如何解决这种矛盾,进而达到使学生运用理论知识解决实际问题的目的。
(二)倡导自主学习的教学方式
新课程背景下的高中物理教学模式,不应该再是老旧古板、墨守成规的。在提倡新颖创新教育的今天,教师的责任不仅是以教会学生知识,而是更强调一种学习能力和方式的传授。课堂不再是以老师作为主导,而是应该把这种权力归还给学生,让其真正成为学习的主人,变被动接受为主动参与。教师应该倡导这种自主学习的模式,从课堂开始,多鼓励学生,让其放松心态,积极参与课堂学习,使其思维更活跃,兴趣更浓厚,学习的主观能动性更强,比如:教师可以安排学生在高中物理课堂上,以小组为单位,就某个问题展开激烈讨论,各抒己见,使学生自发形成研究分析小组,主动寻求问题的处理解决办法,一方面促进大家团结合作的能力发展,另一方面增强了学生的求知欲望,使其养成自主学习的习惯,由此看出,自主学习的课堂教学方式值得提倡和应用。
(三)采用探究式实验的教学方式
为了进一步提高学生的思考创新和分析探究问题的能力,满足新课程教材目标的要求,教师可以在高中物理课堂教学中采用探究式实验的教学方式,培养学生的创新探究能力,通过在课堂中预先设计好的探究式实验演示和操作,开发学生的思维,扩大学生视野,在激发学生学习兴趣的同时,完成教学任务,比如:某学校高中物理老师在课堂中做了一项这样的实验,该教师向学生展示了一幅画,画面上有一盆花,但缺少叶子和花朵,于是教师让学生自己剪好大小合适的绿叶和花粘贴上去,但没有成功,掉落在地上。这时教师又把用塑料布对画进行摩擦,结果学生第二次就粘上了自己做的枝叶和花朵,由此引发学生的好奇心和兴趣,进而运用问题的实验设计,使学生从思考到实践再到解决问题,以一条龙式的思维发散探究分析,最终引出电荷与摩擦起电的教学知识,让学生从抽象的概念理解变成直观形象的实验现象研究,更具有一定的实用性和科学性,有效培养了学生创新探究的学习能力。因此,探究式的实验教学方式值得被应用于高中物理课堂上,其具有显著的教学效果。
总之,高中物理的新课程改革促使教师的课堂教学方式做出一定改变和创新,这样才有利于提高学生的学习水平,保证教学任务的完成。本文提出的新课程理论下的课堂教学方式的有效应用,广大高中物理教师可以参考和采纳,从而不断提高课堂教学效率和质量。
参考文献:
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【摘要】新课程标准下的高中物理教学,重在将进行有效整合。在实际教学中不折不扣地完成好各个关键环节,培养高中学生的物理综合素质和学习能力。只有这样才能不辜负当今科学时代赋予给我们高中物理老师的神圣责任。
【关键词】高中物理;教学;关键方式
有专家这么认为,高中物理教学中实践要比理论更容易使学生热爱上物理课程。作为高中物理老师,我们需要积极地对自己的教学观念和智慧进行梳理与更新,凡是对高中物理教学有益的知识,我们都要主动吸收,有些方式是课本上见不到的,而这些营养往往都是我们激发高中物理教学灵感的源泉。本文主要通过对一些教学方法进行分析,希望对促进高中物理教学发展能有一点启示。
高中物理对学生的要求有本身的特殊性,我们物理老师要进行备课、组织、教学、实验等一系列的教学活动。在学生学习物理课过程中,影响学生学习热情的主要因素还是我们物理老师,我们能不能协助好学生学好物理课程,是受很多方面条件制约的。就我们高中物理老师而言,需要努力提高自己的物理教学的专业化水平,真诚地对待关怀学生,切实地承担起高中物理教学的责任,以自身风格影响学生对物理课的认知,以智慧启迪学生深入学习物理的兴趣。
一、帮助学生认知物理的精髓和规律
在高中物理教学中包含了许多规律要素,我们要从中帮助学生来进行区分,把具有代表性、重要性的规律找出来,帮助学生进行提取和整理,这样学生的学习效率不仅能大幅提高,还能掌握一定的物理学习窍门,下面来看一个例子。
例1:一焦距为f的凸透镜,主轴和水平x轴重合,x轴上有一光点位于透镜的左侧,光点到透镜的距离大于f而小于2f。若将此透镜沿x轴向右平移2f距离,则在此过程中,光点经透镜所成像将()
A.一直向右移动
B.一直向左移动
C.先后左移.接着向右移动
D.先向右移,接着向左移动
多数学生认为,上述情况下光点经透镜所成的像将一直向左移动。理由是当透镜向右移动、物距u在2f范围内变化时像将一直向左移动。其实,这个结构只有在f
对于有关的物理定律,要求学生必须加强进行探索。在物理教学中,教师应该多多解释典型例子和练习,使学生充分理解物理规律和结论,不得随意扩大其适用范围的限制。
只有学生的物理思维不断深刻,这时引导学生对物理学中的重要概念进行学习,关键是必须要在解决问题的过程培养学生持续的洞察力,观念和规律不应该仅停留在文字本身,我们需要努力改进物理教学方式,要求学生自己选择一些典型的例子进行练习,教师上课多精讲,学生课后多实践。这种激发学生积极思维的设计,才是学生学习物理的思想,自然会深深地加深学生热爱高中物理的热情。
二、让学生将物理知识纳入生活中,活学活用
物理教学的改变,新的教学思维必须要告诉学生“将课堂知识往生活中引导,把课本引向大自然”。研究物理必须一要从实际出发,达到课本理论对现实密切对接,不可能空对空地去给高中学生教授物理知识。只有将课堂物理问题与现实问题严密地关连,才可能使学生认为物理是亲切的,坚实的,有用的,因而才会去积极地了解物理,使用物理。
物理知识和真正的生活、现代科学技术,社会环境是不能分离的。高中物理知识几乎完全介入了我们在日常生活的方方面面,因此我们高中物理教师必须更加重要地让学生建立一个物理灵活运用的思想体系。那是我们学习物理根源最初来源于我们的生活,是明亮生动的,各种各样的物理知识,都是有用的,都是我们必须掌握的基本常识。千万不能误导学生为了学习物理而去死板地记忆公式,要指导学生活学活用。
新课程背景下的高中物理教学内容更贴近生活、实际和科技,有不少甚至是最新的前沿科技成果。实际上更多的现实素材被编入各类题目中,形成“信息给予题”,用来考查学生采集、处理信息和应用信息解决问题的综合素质。
当教学需要具体问题时,我们高中物理老师必须引导学生能够解决主要特别问题,同时能给予学生过滤多余不良学习习惯的方法,引导学生制定适当的物理学习目标,抓住常见物理考试题目的知识原型,在课堂上进行详细描述和仔细剖析,让高中学生体会到快速解决此类物理问题的常用知识。要让高中学生知道我们物理教师的这种解题方式是有价值的,如果我们物理教师能把此方式运用到位,学生就会在日常学习中加以效仿,从而培养了学生良好的答题思路和解题手段,使他们在完成物理学习任务时也能有积极的心态。
高中学生若想在物理学习中取得成就,就需要培养基本的科学素质和研究精神。这是在整个高中物理学习中的重要支柱,多多领会物理老师在课堂教学过程中的每个链接。高中物理老师在教学组织方面也要遵循巧妙严谨、灵活活泼的授课风格。当今物理教学理念要求学生学习要主动地适应社会发展和科技进步,有针对性地提升高中学生的个性发展,加强高中课程和社会发展的相互渗透,让科技进步逐步与学生生活紧密联系起来。这样方能促进物理教学研究方式的多样化,方能开发高中学生独立获取物理知识欲望和能力,方能创造富有个性的系统文化和学校文化。物理学科要发展就必须适应当前社会的发展,同时适应各个层级各个地方学生的具体情况,一便更好地实施开放式物理教学。这样下来就一定能刺激高中学生学习物理兴趣,扩展学生学习物理知识范围,架设一座从理论知识到社会实践的学生学习物理的沟通桥梁。
综上所述,新课程标准下的高中物理教学,重在将进行有效整合。在实际教学中不折不扣地完成好各个关键环节,培养高中学生的物理综合素质和学习能力。只有这样才能不辜负当今科学时代赋予给我们高中物理老师的神圣责任。
【参考文献】
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