直觀形象的教學設計,是《普通高中物理課程標準》(以下簡稱《新課標》)的要求,《新課標》指出:“通過物理概念和規律的學習過程,了解物理學的研究方法,認識物理實驗、物理模型和數學工具在物理學發展過程中的作用。”直觀形象的教學設計可以使對物理規律和物理概念的掌握變得簡單容易,使學生既能看得見,又能聽得見,通過這樣多種感官的刺激所獲取的信息量,比單純聽老師講一節課效果要多得多。為了有效的降低學習難度,我們可以做到:
一、重視直觀的模型演示,在模型演示中加強對基本概念的掌握
物理學屬于自然科學,研究大家比較熟悉的力、熱、電、磁、光、原(原子過程和原子核過程)等內容,是一門實踐性很強的學科。它所研究的對象具有最基本和最普遍的性質,抽象性和概括性強,學生往往難以理解,這時采用直觀的模型演示,勢必使學生的直觀形象思維能力得到加強,邏輯思維能力以及理解和表達能力也得到發展。其實所有學科都一樣,要運用知識規律去解決問題的前提是首先要對所運用的知識規律本身有一個清晰、全面、深入地理解,而直觀的模型演示可以幫助學生做到這一點,所以實驗室中的傳統的物理模型還是可以發揮其作用的。如:講萬有引力定律對人類航天事業發展的貢獻時,可以將地球衛星或宇宙飛船的的模型、掛圖帶進課堂,展示它的構造,介紹各部件的作用以及工作的全過程,形象、生動、具體,每一過程都很清楚,印象深刻,為本節課學生的學習創造了生動、美好、清晰的物理學習情境。
二、要重視實驗演示,在實驗演示中加強對物理規律的理解
《新課標》很重視物理實驗的開設,在12個模塊中,都設計了相當多的實驗,但是在傳統的中學物理教學中“教師講實驗,學生背實驗”的現象仍普遍存在,這也直接導致在歷年的高考中學生們實驗題大量丟分的現象出現。究其原因,應該和學生親自參與的實驗探究不夠有很大的關系。蘇霍姆林斯基曾經指出:“有許多聰明的,天賦很好的學生,只有當他的手和手指尖接觸到創造性勞動的時候,他們對知識的興趣才能覺醒起來”,所以讓學生切實參與實驗很有必要,如 “楞次定律”一課,教師把課堂演示實驗改為邊做邊講實驗,發動學生做好課前預習,然后課上每兩位學生發一套實驗器材(干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導線),教師帶動學生做實驗,在實驗中帶領學生觀察電流方向與電流表指針偏轉方向的關系,再觀察原線圈的電流方向與磁鐵運動方向的關系,通過直觀的實驗,培養學生知覺、觀察的能力,最后引導學生討論、研究、對比、總結出感生電流所引起的磁場方向與磁鐵運動方向的關系,結合課本上科學的語言描述,順理成章地寫出楞次定律。蘇霍姆林斯基說過:“人的內心有一種根深蒂固的需要——總感到自己是一個發現者、研究者、探索者,在兒童的精神世界中,這種需求特別強烈。”通過自己的探究,親自得出結論,無疑使自己的精神追求得到極大的滿足。而且學生親自參與的實驗會讓學生的注意力更集中,實驗更認真,思維也更活躍,當然也可以改變驗證性實驗中部分學生不認真、不動腦亂湊數據的現象。
三、要重視多媒體課件展示,化繁為簡,化難為易,促進對物理現象的認識
物理學習中,常有一些抽象的概念,如磁力線、磁場、電流等,這些在常規實驗演示中往往很難反映出來。本身高中物理12大模塊,很多內容都比初中時期的要抽象得多,如何幫助學生理解,這在過去一本書、一支粉筆、幾幅掛圖、幾個模型的時代歷來是老師們頭疼的問題,好在現在科技發達,多種媒體可滋應用。運用現代化的聲光音像技術,通過FLASH或PPT課件,可以形象的對抽象的內容進行展示。仍以《楞次定律》這節課為例,對電磁感應現象中感應電流的方向的判斷,這是一個難點。大家都知道要正確全面的理解該定律中的關鍵詞——“阻礙”,是有很大難度的,何況這里還涉及“磁通量”這個概念,這就更加難以理解了。這時多媒體課件的作用可以說是無法替代的,它可以很方便地顯示原磁場——原磁場的磁感線——穿過某個面的磁通量——引起感應電流的磁通量的變化等一系列抽象的物理概念和變化的物理過程,這使得學生本來很吃力地抽象邏輯思維突然間就有了一個直觀形象的依托。
四、采用最新的數字化實驗系統(DIS),實現實驗數據的自動化采集和分析,加大高中物理教學的科技含量
數字化試驗系統將傳感器和計算機組成多功能的測量系統,集數據的采集、傳感和分析于一體,在醫院、工廠的許多領域取得了豐碩的成果。時代的發展、科技的進步,使得在教學實踐中應用成熟的數字實驗系統成為可能。《普通高中·物理課程標準》明確指出:“信息技術要進入物理實驗室,重視將信息技術應用到物理實驗室,加快中學物理實驗軟件的開發和應用,諸如通過計算機實時測量、處理實驗數據,分析實驗結果等。”現行高中物理教材12大模塊中,有好多地方介紹了用傳感器進行的物理實驗。一些學校將數字化試驗系統引入課堂教學,對新課程的教學改革起到很大的促進作用。采用這套系統,可以將同學從繁瑣的實驗記錄和測算中解放出來,而且可以避免一些人為的誤差或失誤,使實驗的有效度得到保證,也為將來學生升入高效,進入并迅速適應高校的實驗室打下了良好的基礎。
高中物理易聽難學是我們常聽到的抱怨,因為高中物理課程無論在知識的深度和廣度上,還是學習方法上都與初中有很大的不同,但是只要我們教師幫助學生搭建好知識階梯、通過形象的直觀教學有效降低認知理解的難度,就一定能夠增強學生學好物理學的自信心,只要理解了物理知識、形成物理圖景、掌握物理方法、養成物理思維方式,讓學生得到成功的體驗,享受成功的愉悅,激發學習的熱情和責任感,到那時學好物理也不是太難的事情。
(作者單位:浙江紹興上虞崧廈中學)