討論式教學在物理專業的科學運用

沈 紅

摘 要:當前人類社會處于知識大爆炸的時代,學生接受知識的途徑早已不再局限于學校的課堂。如何使我們的課堂保持對學生的吸引力,如何調動學生的學習積極性,如何發掘學生的學習潛力,這些歷來都是教育界人士共同關心的課題。通過多年的教學實踐,我認為在物理的教學過程中,采用討論式教學解決以上問題較為有利。本文從討論式教學的基本特點著手,介紹了進行討論式教學的幾個步驟,闡述了討論式教學的優越性。

關鍵詞:創設;新奇;未知環境;刺激;求知欲;思維的積極性;探討;總結;強化;自信心

討論式教學的基本特點是以學生活動為主體,通過對有關現象、規律的探討,讓學生進入積極思考、暢所欲言的氛圍,讓他們不斷地自己發現問題、解決問題,在運用知識的過程中不斷擴充知識、深化認識,從而實現我們的教學目的。對于中專學生來說,參與討論所必須的知識基礎、思維能力以及語言表達能力都已具備。

心理學家告訴我們,情緒愉快的兒童,理解力和模仿力都很強。因此,一種被稱為“快樂學習法”的游戲教學手段在幼兒和小學教育中倍受推崇。對于我們中專學生來說,課堂教學的游戲的意義已經遠不如小學生來得重要,但是,他是否獲得愉快的體驗,卻是影響學習效果的極其重要的因素。只有當學生對教學活動發生興趣時,才會主動、積極地進行發現和創造,以至對事物的認識進入新的境界,獲得更佳的記憶效果和思考能力。

與上一代人相比,當今的青少年都具有更強的自主意識和表現欲。因此,對他們來說,真正具有吸引力的教學活動不但要滿足其求知欲,還必須滿足他們表達自我的愿望。優秀的教師,應該為他們開拓盡可能多的參與探討的機會。參與不僅是表現,也是是學習,而且是更主動、更積極的學習。對學生來說,在課堂上最容易把握的參與機會莫過于討論。當我們的教學活動既能滿足學生有求知欲,又能滿足其創造欲和表現欲時,可以說,我們的教學活動成功地造就了樂于學習的好學生。進行討論式物理教學是給學生創造一個新奇的未知情境,刺激其求知欲和表現欲,使其思路進入不受約束的積極狀態。例如在講授《玻意耳-馬略特定律》這一重要氣體定律時,我首先借助演示實驗引起學生注意:把一定數量的清水倒入燒杯中,觀察氣泡從容器的底部上升;把另一盛水和燒杯放在酒精燈上加熱,同樣可看到有氣泡從容器底部升起。接著提示:有很多因素會影響氣體狀態的變化。進而提出問題:(1)描述氣體狀態的參量有哪些?(2)“氣泡上升”的兩種情況有何不同?(3)氣體在等溫變化過程中, P隨V的改變是否有一定的規律?可否利用實驗室現有的設備,通過實驗找出其變化規律?

這樣一來,教材安排的關于“玻-馬定律”的探索性實驗也就轉化為由學生自己提出實驗方案、自己動手實踐的探索實驗。這時候,他們必須調動自己的記憶和經驗,建立解決問題的假設、進而判斷假設的可行性、選擇最好的解決方法。經過群力迅速確定研究對象和實驗條件之后,我發覺,大多數學生都很自信,都希望成為上臺操作的“優秀實驗設計者”。在這里,篩選實驗方案的過程是受時間限制的,同學們在有限的時間里盡情交流對問題的論證,借鑒彼此的視點,分享彼此的心得,氣氛非常熱烈。因此,我充分為有計劃地刺激學生的思維積極性、變教師演示實驗為學生設計執行實驗,是激起學生參與欲的很關鍵的一招,是物理教師在組織討論式教學活動過程中必須掌握的基礎技巧之一。這樣做的最明顯的好處是:使一系列“老師教、學生學”的過程轉化成學生自己提出問題、解決問題的過程。

事實上,當同學們經過討論達到統一認識,當其中兩個被公認為可立刻付諸實施的方案被篩選出來時,無論是走上講臺操作的實驗者及其助手,還是在自己的座位上觀察實驗結果的同學,都沉浸在“自己找真理”的成功喜悅之中。他們此刻的興奮和專注,絕不可能出現在觀賞老師的“推銷式”演示實驗過程中。因為,能否通過這兩個實驗找到氣體等溫變化的規律,是他們假設和論證是否合理的最好鑒別。對于真誠地追求的少年學生來說,得到符合自己假設的實驗結果是對其努力探索的最美妙的回報。與同學分享“自己找到真理”的成功喜悅,是對學習自信心及積極性的最佳的激勵。進行討論式教學的等二步,是及時把握學生的最佳狀態(或者說把握學生思維活動最活躍的時機),引導他們對抽象的物理規律作進一步探討。在一堂課的開始,激發學生的學習熱情固然很重要,但在整個教學活動中維護這種熱情更重要,也更不容易。討論式教學固然強調以學生為主體,但討論的話題總是由教師提出的,成功地調控討論過程的教師通常總是那些善于把復雜的事物分解為簡單要素的教師,他們協助學生從分別研究每一要素的不同性質與作用開始,從中找出最主要的、最本質的、起決定性的東西來。再以“玻-馬定律”的教學為例,當同學們通過實驗得出結論:一定質量的氣體,溫度不變時,氣體的體積與壓強成反比。“玻-馬定律”的表達式也躍然紙上:p1/p2=V1/V2,p1V1=p2V2,那么,接著必須進行的是進一步討論“玻-馬定律”的意義了。

“玻-馬定律”的意義,聽起來很抽象,很容易令學生無所適從。但教師可以把它轉化為一系列具體的問題:(1)“玻-馬定律”反映了哪一物理過程?其規律如何?(2)為什么一定質量的氣體,溫度不變時,壓強與體積成反比?(3)如何直觀地反映一定質量氣體在等溫變化過程中,壓強p和體積V的關系(這個總的實質是:如何建立P-V坐標,畫等溫線?等溫線的物理學意義?)學生在面對具體問題討論時,一般都比較自信和活躍。在這里,教師所扮演的角色是為學生掃除思維障礙而又不是嘩眾取寵的“清道夫”。也就是說,教師最好是不著形跡地為學生排憂解難,讓學生在不知不覺中建立對自已的自信,擺脫教師的依賴。

又以研究平拋運動一課為例。對于平拋運動,中專物理學要求解決的總是:物體運動的軌跡及其運動速度變化的特點。對于剛剛接觸曲線運動的學生來說,這兩個問題真是一個陌生的大課題。但是教師可以在學生獲得了對平拋運動的感性認識之后,提示:(1)進行平拋運動的物體受力情況如何?(2)根椐牛頓運動定律,它將獲得怎樣的加速度?(3)為什么平拋運動的軌跡是一條曲線?以上問題學生都可以運用現有的知識自己找到答案。變更提問方式的結果,是使這一學習新課的活動變成了運用已有知識原理解決問題的“復習”活動,聽老師講課的觀眾變成了向同學師長展示自己知識水平、分析能力的“演員”。

可見,在學生眼中無從入手的新課題,教師可以把它點化成學生靠自己能夠解決的一般問題。這一過程的重要意義在于:學生在教師的有計劃引導下,在一次又一次的溫故知新的歷程中,得以不斷積累探索“未知”的經驗,逐漸摸到物理學的研究方法。

進行討論式教學法的第三步,是善于利用總結學生實驗(或推理)結果的良機,強化學生由于“解決問題、掌握真理”而產生的成功感,從而使學生的求知探索精神更持久、更旺盛,幫助他們在潛移默化中形成積極思考,努力實踐的優良學風,掌握研究物理學科學的基本方法。

目前在多數學生都是獨生子女。由獨特的成長環境的影響,他們不可避免地帶有意志較薄弱、挫折承受力較差等性格弱點點。在學習過程中,這一弱點通常表現為欠缺學習主動性,欠缺攻克難題的積極性和自信心,害怕失敗。因此 教師在總結(或者說復述)學生的思考成果時,有必要刻意強調:“你們的正確推理說明……”、“你們的實驗結果表明……”、“今天大家又一次運用原有的知識找到了解決……問題的成功方法”等等。

成長中的青少年固然需要前人的成功經驗,但他們更需要在探索未知世界的嘗試中不斷得到鼓勵和幫助。恰當的鼓勵如同高明的指導一樣,是學生實現“探索--成功--再探索--再成功”良性循環的催化劑。當然,在從事科學探索的歷程中,失敗和挫折往往是不可避免的。事實上在我們的第一堂討論課中,都會有不少學生的設想和推理被證明是錯的。教師強調學生的成功,不是為了掩飾錯誤、抹殺挫折,而是為了讓學生正視:即使他曾經失敗,但最終他可以成功。

總的來說,討論式的教學一方面使年青的學生找到了戰勝“未知”、表現自我的滿足,逐漸形成大膽探索、努力實踐、實事求是的科學精神。另一方面由于成功的快樂令他們對自己的實驗結果及推理印象更深刻、更易于記憶、更樂于應用,獲得事半功倍的學習效果。我的教學實踐證明,采用討論式教學,不但課堂氣氛熱烈,而且絕大多數學生都能較輕松地獨立完成堂上練習和課后作業,測驗結果也令人滿意。

但是,現行的班級編制學生人數較多,因此同班學生的個性、理解力、思維能力存在較大的差異,應該說會給開展討論式教學造成一定的困難,也因此要求教師具有較高的教學組織能力。在教學過程中,要想及時找出某些學生的思維閃光點,激起新的集體討論,教師必要的知識修養以及良好的判斷能力、應變能力都顯得非常重要。同時教師必須熟悉學生的情況,了解每一位學生的心理特征和智力水平。盡可能讓不同層次的學生都有機會提出自己的觀點;要特別鼓勵敢于發問和創新的同學;對個別性格較內向的學生既要通過恰當的提問增強其自信心,又要借助適宜的不提問保護其自尊心。當然,教師的提問必須經過精心設計,對提問的反響要心中有數。這樣,才能自始自終在討論發問中發揮主導作用。

作者簡介:沈紅 ,女,漢,出生于1968年10月,貴州興義,大學本科學歷,畢業于貴州教育學院,高校講師,從事物理教學工作19年,曾擔任過《物理》《電工基礎》《技術物理》《電子技術基礎》等課程的教學工作,研究物理學。