1、1反思高中物理新课程的特征,挖掘能力培养功能一、反思新教材的学科本质特征,挖掘认知过程的探究功能 物理学既是一门自然科学,也是一门实验科学,它崇尚理性、重视逻辑思维,又极富洞察力和想象力,总是在研究中形成基本概念和理论。根据这些特征,新教材除了在印刷、排版上与老教材明显不同外,还适当降低了知识深度、要求,增加了知识的广度;增加了“和平号空间站” 、 “核磁共振成像” 、 “北京正负电子对撞机”等反映物理知识应用于现代科学技术取得成就的插图;增加了“火车行驶时刻表”,“魔盘”娱乐设施等一系列理论联系实际的问题;增加了伽利略研究自由落体,牛顿研究万有引力等背景材料和科学的思维方法;大部分学生分组实
2、验都改成了探究性实验,如“探究小车速度随时间变化的规律”;还将一些分组实验改成了课堂探究实验,如“探究求合力的方法”等。增加这些反映物理学科本质的插图、实验和专题研究报告,在教学中不仅体现了减轻学生过重的课业负担,最重要的是逐步改变学生单一的学习模式,变单一的听教师上课为提高学生主动探究去获取知识的自主行为。教学过程中教师只要能充分做好铺垫,就能最大限度地挖掘出这些内容对物理知识认知过程的探究功能,有利于学生的个性发展,培养创新精神和实践能力,最终形成科学的思维方法。 2二、反思新教材的研究性特征,挖掘学习过程的讨论功能 新教材还增设了“旁批” 、 “注释” 、 “思考与讨论”等新的栏目。这些
3、栏目一个方面是在培养学生的学习能力方面有一定的指导作用,如必修1 第 10 页的“注释”中指导学生区分物体和质点;还有指导学生对哪些知识进行选学;甚至于在 39 页的“旁批”中还指导学生“请你复习” 。但更为重要的是这些新栏目提供的是更多研究性问题,可以让学生开展讨论,如必修 2 第 17 页“向心加速度”一节的思考与讨论中提出了“做匀速圆周运动的物体,它所受的力沿什么方向?”然后紧接着举出两个实例问题让同学们进行讨论:“例 1:地球绕太阳做(近似的)匀速圆周运动。地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?” “例 2:光滑桌面上一个小球由于细线的牵引,绕桌面上的图钉做匀速圆周运动。小球受到
4、几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?”这就既向学生提出了一些问题,也对学生指明了研究的方向,使学生为解决问题就得主动地去探索,使教材更具活力和弹性。教师可根据学生的情况,不仅要对“旁批” 、 “注释” 、 “思考与讨论”等内容进行学习指导,使学生学会学习,还要通过反思新教材的这些优势,有意识地挖掘“思考与讨论”的研究性特征,利用讨论功能,精心设计一些“思考与讨论”,以便对传统教学模式作必要补充,同时也让它成为培养学习创新意识的“练兵场所” 。如在“人造卫星宇宙速度”课堂教学时,就可设计一开始就提出问题:能否让抛出的物体不落地?这时学生十分活跃。有的学生说:“将物体上抛,初速度越大,上升越高
5、,当初速度大到一定的程度时。物体飞到外太空,就不再回来了。 ”有的学生说:3“根据平抛运动规律可知,物体从越高的地方抛出且抛出的初速度越大时,落地的水平距离就越长,当初速度大到一定的程度时,物体就落不回地面了。”但有的学生可能会进行反驳:“落地的跨度长了,可地球表面不是一个水平面。 ”也有的学生说:“由匀速圆周运动可知,当重力正好提供它作圆周运动所需的向心力时,物体绕地球在圆形轨道上运动就不会回地面了。”通过思考和讨论,不但加深了学生对知识的理解和掌握,而且激发了学生的思维活动。 通过这样的讨论,学生会发挥自己的主观能动性结合自身的生活经历去猜想,并去证明自己的猜想,有利于培养创新意识。同时,
6、也引导学生关心科技的最新发展。学生通过讨论、质疑、分析,结合自己对科技知识的了解就能得到答案。教学中教师要认真准备,适当点拨,参加讨论,体现教学双方的平等,达到培养学生独立思考、敢于发表自己见解的能力。 三、反思新教材的教学理念特征,挖掘教学活动的互动功能 教学理念是教学行为的理论支点,新课程下的物理教师应经常反思自己或别人的教学行为,及时更新教学理念。新的教学理念认为,课程是教师、学生、教材和环境四个因素的结合体。教学是一种对话、一种沟通、一种生成、一种合作、一种共建,而这样的教学所蕴涵的课堂文化,有着鲜明的和谐、民主、平等的特色。新教材中的走进物理课堂之前、绪论、物理学与人类文明、 “说一
7、说” 、 “方框语”都体现了这种教学理念。在教学中经常反思自己的教学才能转变自己的教学理念,才能挖掘出教材在教4学活动中的互动功能,真正实现教与学的互动,才能不断培养学生自主、合作和探究学习的习惯,提高他们独立思考、创新思维的能力。 “方框语”的设置,引导学生对所学的知识进行科学的重组,并学会准确、简洁地表述。在每章或重要知识点的每节后面均有方框语。如第68 页学习牛顿运动定律后有“解决动力学问题,首先要分析受力情况和运动的情况,把题目中所给的物理情景弄清楚,然后列方程来解。请你自己总结,运用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路和一般步骤是怎样的?需要注意什么?有什么体会?” “方框语”是概括
8、性地陈述知识,并提出问题提醒学生总结知识和方法,充分体现学生是教学活动主体的原则,同时也起到拓展学生思维空间的作用。教学的最终目标应是学生学会了什么,而不是教师教了什么。现在的学生往往对所学的知识按系统掌握得较好,但要用科学语言准确地表述比较困难,不善于把知识重组、概括、应用。在这方面,“方框语”起到了很好的示范作用。教学中要充分应用“方框语”的诱导作用,训练学生在学习过程中不断总结方法。 改变了教学理念,才能改变教师教的模式和学生的学习模式,变单调听课的学习模式,为向教师、向同学、向书本、向社会全方位学习的模式,不断拓展物理学的内涵,逐步习惯把物理的知识和生产实践相结合,提高自身的素质。 四
9、、反思新教材的发散性特征,挖掘知识迁移的拓展功能 传统的教材是特别注重知识的传授和死板的大量习题,教的负担重,5学的负担也重,特别缺乏能力的培养和知识的迁移。而新教材具有发散性特征,“做一做” 、 “科学漫步(或足迹)” 、 “STS”等栏目的设置,是培养学生实践能力的基础,是治理学生实践能力差的良方。做一做本身就是一个小实验,学生通过一些小实验,有利于把自己所学的知识转化成能力。也只有实践的活动才能把知识转化为经济、知识的财富转化为物质的财富。用好“做一做”的栏目,对提高学生的实践能力大有益处。教材中有“借助传感器用计算机测速度” 、 “用计算机绘制图像” 、 “利用光电计时器研究自由落体运
10、动” 、 “测定反应时间、估测曝光时间” 、 “安装自行车的滚动轴承”等小实验,教学应充分利用这些素材培养学生观察一记录一分析一作出结论的科学方法。不可以认为学生做不做无所谓,或以课时紧为借口,使培养学生能力的良好素材束之高阁,这样不利于学生素质的全面提高。 “科学漫步”的设置,展示给学生一个物理课以外的丰富多彩学习的空间。有的材料是课堂内容的适当拓展和延伸。如:“全球卫星定位系统(GPS)”、 “变化率” 、 “流体的阻力” 、 “用动力学方法测质量”等等。它们让学有余力的学生,留有一定的学习余地,其中不少是基础物理知识,还有的是在工农业生产及科学技术中最新的应用,如“全球卫星定位系统(GP
11、S)” 、“流体的阻力”等等。以及一些“STS”栏目的问题,如“速度与现代社会” 、 “从伽利略的一生看科学与社会” 。这些内容有利于学生对物理产生兴趣,让学生感受到物理就在自己的身边,同时也使学生的学习注意点从书本移到知识和实际相联系的问题上,使学生更关心科技的发展。 “伽利略对自由落体运动的研究” 、 “黑洞”等内容,则是人类研究物理问题的科6学思维方法介绍,向学生展示科学家研究问题普遍采用的巧妙推理一提出假说一数学推理一实验验证一合理外推等的方法。这些材料都具有广阔的发散性,学生通过阅读这些材料可以扩大自己的知识面,逐步学会用所学的知识来科学地解释身边的物理现象、物理问题。因此,阅读这些
12、材料为拓展学生的知识面,引起学生学习的兴趣,改变学生的学习习惯,促进学生的人文素质提高无疑有独到的地方。因此教学中每节结束后,根据学生的情况应适当地指导学生有目的地进行学习,组织讨论交流。 总之,新课程下关于物理教材和教学过程的反思研究,可以使我们对许多问题进行进一步探索。新教材正文部分必要的补充,进而相辅相成构成完整的体系。从而指导学生学会学习,拓展学生思考及学习的空间,指导学生用科学的方法总结归纳知识,利用所学的知识进行小实验,拓展学生的物理学的视野,培养学生的理论联系实际的作风等方面都具有其他材料不可替代的作用。同时,也有利于培养学生独立思考、主动参与教学过程,提出问题相互质疑等有创新意识特征的综合素质。 (作者单位:湖南郴州市第二中学) 责编 / 齐鲁青
