摘 要: 高中物理教學中,習題課教學是一個重要環節,是運用所學知識解決實際問題的初步實踐。它對于學生深入理解基本內容,培養分析問題和解決問題的能力,以及從中汲取廣博的實際知識等具有不可替代的作用。傳統的高中物理習題教學存在明顯的局限性,只能使學生模擬式學習,而高中物理習題課的探究式教學在很大程度上彌補了這一缺陷。
關鍵詞: 物理習題課教學 傳統教學方式 探究式教學
物理習題課教學在整個高中物理教學中是極其重要的環節,重視習題課教學,才能獲得良好的教學質量,順利完成教學任務,實現教學目的。
一、習題課教學在高中物理教學中的作用
1.物理習題能幫助學生鞏固、深化物理概念、規律。
物理學科的教學存在學生看懂、聽懂容易而做題難的現狀,一定量的物理習題教學可以使學生對概念、規律的理解更為透徹、全面,并得到加深和拓展。學生在新授課上能初步掌握所學的概念和規律,但是對它們的理解往往只是表面的、片面的、孤立的。只有通過對適當的具體物理習題的解答學生才能從不同側面、不同角度完善對概念、規律的理解,鞏固與深化所學概念、規律。
2.物理習題可以培養學生解決實際問題的能力。
物理練習是學生運用理論知識解決實際問題的起點,物理定律和公式是用物理量的符號表示的函數關系,學生在做物理練習時,要將學過的物理定律、公式應用到個別的具體情況中,這樣就能很自然地建立理論與實際的聯系。如果習題的題材取自于學生周圍的生活、生產、交通或軍事技術,那么這種聯系就更加明顯了。在解題的過程中,教師積極引導,學生獨立鉆研與總結,可以逐步培養學生分析、處理、解決問題的思路和方法。
3.物理習題是教學效果反饋的主渠道。
教師靠課堂上的“察言觀色”和簡單的提問,遠不能全面了解學生對概念、規律的掌握情況,需要通過學生完成習題的情況來捕捉教學信息,準確地抓住學生學習中問題的癥結,以對癥下藥,及時采取有效措施,進行教學補救,從而為下一步教學活動鋪平道路。
二、傳統教學方式在高中物理習題課教學中的缺陷
1.傳統的習題教學模式不利于學生最大限度地發揮主觀能動性。
認知心理學認為學習者是主動的信息加工者,認為人腦在接受外界信息時不是消極、被動的,而是用原有的知識和經驗對這些信息進行選擇、組織、加工、處理,抽取它的本質特征,結合有關知識,選擇有用的、主要的信息把它們存儲起來。傳統的接受式習題教學,是在教師的支配下,選用條件充足、結論唯一的習題,讓學生沿著一個方向,按照一種思維模式進行被動的解析,然后布置幾道相類似的習題再讓學生模仿套用解析。學習內容是以定論的形式直接呈現出來的,學生是知識的接受者,長期單一地接受學習,其結果必然是忽略學生的主動性、能動性和獨立性。
2.傳統的習題教學模式不利于學生學習非良構領域的知識。
20世紀90年代初,斯皮羅根據知識的復雜性,把知識劃分為良構領域和非良構領域,他認為:良構領域的知識指有關某一主題的事實、概念、規則和原理、定律;非良構領域的知識是將良構領域知識應用于解決實際問題的情境時而產生的。非良構領域的知識學習的理念存在于對知識的用法之中,概括地說:知識是為問題解決服務的,它是活的,因不同問題而有所差異。用傳統的物理習題教學方式,學生不能將課堂上所學的知識靈活地應用到新的實際情境中,解決非良構領域的問題是因為:(1)學校所教知識都是經過簡化處理(理想化、模型化)后的知識(即良構領域的知識),例如:兩個小球在光滑的水平面上(理想化的)發生對心碰撞的情況,一般分為兩類,一是完全彈性碰撞,二是完全非彈性碰撞,其實實際問題更多的是介于兩者之間的碰撞,但我們給出的碰撞類型的知識結構主要是上面的兩類。(2)傳統教學中學生孤立地學習復雜事物的各個部分,解決問題時無法順利重新組合這些部分。(3)傳統學習方式由教師完全主宰課堂,忽視學生的學習主體作用,過分突出和強調接受和掌握,冷落和貶低發現和探究,從而在實踐中導致了對學生認識過程的極端處理,學生學習書本知識變成僅僅是直接接受書本知識,使學生思維的發散性和多維性受到制約,創新精神和實際能力下降,不能順利解決結構不良的問題。
3.傳統的習題教學不利于學生問題解決認知策略形成。
物理解題屬于問題解決的范疇,所謂問題解決,就是運用已有知識成功地尋找達到目標的手段或途徑的過程。雖然問題解決時所用的方式方法因問題不同而異,但是問題解決都是有共同的基本特征的。認知策略(加涅)是指學生用來監控自己的認知過程的那些技能,研究表明,只有當外來的指導被接受,并改變了他們的信息加工過程時,才能促進學習。傳統的教學方式主要是以被動接受為主,學生的學習方式也主要是以聽講—背誦—練習—再現教師傳授的知識為主,這種方式的過多使用導致的直接結果就是學生被動接受、死記硬背,失去學習興趣,無法產生為達目標而迫切學習的心理傾向和動力,難以實現認知結構的重構,阻礙認知策略的形成。
三、高中物理習題課采用探究式教學的必要性
為了使習題教學更好地發揮作用、克服傳統習題課的缺陷,探究式教學作為一種現代教學方式是值得嘗試使用的。探究式教學是指教學過程在教師的啟發誘導下,以學生獨立自主學習和合作討論為前提,以現行教材為基本探究內容,以學生周圍世界和生活實際為參照對象,為學生提供充分自由表達、質疑、探究、討論問題的機會,讓學生通過個人、釋疑嘗試活動,將自己所學知識用于解決實際問題的一種學習形式。探究式學習過程主要包括提出問題、決定探究方向、為探究而自我組織、查閱或收集資料、分類和處理資料、得出結論、組織社會活動等環節,具有以下三個特點:(1)問題性。探究式教學特別強調問題在學習活動中的重要性。現代教學論研究指出,從本質上講,感知不是學習產生的根本原因(盡管學生學習是需要感知的),產生學習的根本原因是問題。(2)開放性和自主性。探究式教學不是先將結論直接告訴學生,而是學生通過各式各樣的探究活動諸如觀察、調查、制作、收集資料等,親自得出結論,參與并體驗知識的獲得過程,把學生置于一種動態、開放、主動、多元的學習環境中,具有很強的開放性。(3)交互性和探究性。這一點在探究式教學過程中尤為重要。探究式教學充分體現了教師的主導作用和學生的主體地位。教學過程中,重視教師的指導,重視學生之間的合作和交流,以及師生之間的協商和對話,師生之間、生生之間不斷地進行交流和探究,甚至會爭論,這就體現了明顯的交互性。在這種師生互動中,學生才能自主相互交流和論證各自所提出的解釋。
四、高中物理習題課中傳統教學方式與探究式教學的關系
從教育心理學角度講,在課堂教學中學生的學習方式主要有接受和探究兩種。在接受學習中,學習內容一般是以定論的形式直接呈現出來的,學生是知識的接受者;在探究學習中,學習內容一般是以問題形式間接呈現出來的,學生是知識的發現者。奧蘇貝爾認為,接受學習未必就是機械的,它可以是有意義的學習;探究學習也未必就是有意義的,它同樣可能是機械的。如果教師講授教學得法,并不一定會導致學生機械接受學習;同樣,探究學習也并不一定是保證學生有意義學習的靈丹妙藥。如果學生只是機械地記住解決問題的“典型的步驟”,而對自己正在做什么、為什么這樣做卻毫無意識,他們雖然可能得到正確的答案,但這并不比機械學習或機械記憶更有意義。
因此,探究學習和接受學習都是習題教學中的有效方法,兩種學習方式都有其存在的價值,彼此是相輔相承的關系。傳統的接受式習題課教學的優點是有利于教師主導作用的發揮,便于教師組織、監控整個教學活動進程,有利于系統的物理學知識的傳授和對已有的概念和方法的掌握;并且習題中由良構領域的知識產生的簡單問題(即指直接應用物理概念、規則和原理、定律就能解決的問題)的解決方法,用接受式教學方式有教學容量大、效率高等明顯優勢。但這種教學方式對于學生在習題課中學習解決非良構領域問題(如:與實際聯系的問題、綜合性強的問題)的方法是不恰當的,而探究式習題教學把學習過程之中的發現、探究、研究等認識活動凸顯出來,使學習過程更多地成為學生自主分析問題、解決問題的過程。自主解決問題的過程會激發學生產生強烈的學習愿望,學生會積極主動地投入高中物理習題課的探究式教學設計與實踐學習。學生主動學習的動機增強會使學生更傾向于經常使用他們習得的策略,有利于認知結構的重構,形成非良構領域問題解決的認知策略。這就如同學習游泳一樣,通過教師的講解和示范,學生能夠很快地理解和掌握游泳的有關知識和動作要領,但是僅靠講解和示范,沒有自己的探索發現,學生很難真正學會游泳。在高中物理習題課中適當使用探究式教學是對傳統習題教學方式的有效補充,當然在高中物理習題課中學習方式的選擇要根據教學內容、教學目標、學生實際情況而定,不能“一刀切”,而應對兩種學習方式各取其長,適時、適當運用,以達到優化教學的目的。
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