在物理教學(xué)實踐中,我一直致力于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,并努力探索物理教學(xué)中的一些規(guī)律性的東西,以提高學(xué)生綜合能力為最終教學(xué)目標。教師在中職物理教學(xué)中必須遵循三條原則:多做實驗,追尋根本,綜合訓(xùn)練。
一、多做實驗:提高動手能力
物理學(xué)是一門實驗科學(xué),物理學(xué)中的很多概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實驗。因此,在高中物理教學(xué)中加強學(xué)生實驗方面的訓(xùn)練,無疑是提高物理教學(xué)質(zhì)量的一條必由之路。
1.增加實驗數(shù)量。
不論是在課堂演示實驗,還是學(xué)生實驗或小實驗,平均增加了30%的實驗。其中有一部分新實驗沒有現(xiàn)成的儀器,教師可安排學(xué)生自己制作儀器,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.加強實驗方法教學(xué)。
在實驗領(lǐng)域中有一些重要的方法,比如減小實驗系統(tǒng)誤差的方法、減小實驗偶然誤差的方法、實驗探究規(guī)律的方法、迂回測量的方法等,這些方法不是在個別實驗中,而是在很多實驗中都有應(yīng)用,因此具有一定的普遍意義,這些方法一定要讓學(xué)生很好地掌握。必要時,我們可根據(jù)實驗方法安排實驗內(nèi)容,集中安排幾個典型的實驗,這樣便于學(xué)生深刻領(lǐng)會和熟練掌握某一種實驗方法。在實驗教學(xué)方法改革方面,我們做了以下嘗試。
(1)在課堂上設(shè)計一些實驗問題讓學(xué)生研究。
在講功率一節(jié)時,設(shè)計了這樣一個實驗題目:要求測定一個人騎自行車的功率。在自行車由靜止啟動的過程中,人做的功除了增加人和車的動能之外,還要克服空氣阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?學(xué)生根據(jù)自己騎自行車的經(jīng)驗,認為空氣阻力是很明顯的,不能忽略,而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小,可以忽略。接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功?學(xué)生都有這樣的體會:頂風騎車時,騎得越快風的阻力越大,因此可以設(shè)風的阻力和車的速度成正比。車的速度怎樣測?風的阻力和車速成正比的比例因數(shù)是多少?問題一個接著一個地出現(xiàn),又被大家一個又一個地解決,終于找到了一個大家都比較滿意的實驗方案。接著全班學(xué)生興高采烈地到操場上做實驗,最后再回到教室里,師生一起處理實驗數(shù)據(jù),作出圖像,得出實驗結(jié)果。
(2)對課本中一些重要實驗進行深入研究。
在做直流電路的實驗時,我讓學(xué)生對伏安法測量導(dǎo)體的電阻這個實驗進行了深入研究。用簡單的伏安法電路,不論是采用電流表內(nèi)接還是電流表外接,都有系統(tǒng)誤差。結(jié)合這個問題,我給學(xué)生介紹了補償?shù)乃枷耄缓笥蓪W(xué)生自己設(shè)計了電流補償和電壓補償兩種線路。補償法解決了由于實驗電路不完善帶來的系統(tǒng)誤差,但這個矛盾解決了,電流表和電壓表不夠準確的問題又上升為主要矛盾。怎么辦?經(jīng)過進一步研究改進,大家認為可以用準確度高得多的電阻箱取代電壓表和電流表,再輔以靈敏度很高的電流表,便可以明顯提高實驗結(jié)果的準確度,這就是常用的惠斯通電橋。接下來學(xué)生分別用簡單伏安法、補償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個標準電阻,比較測量結(jié)果,可以證實先前的想法。在歷史上,從伏安法到惠斯通電橋經(jīng)歷了一個很長的過程,而在這堂實驗課中,學(xué)生就經(jīng)歷了這樣一個發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的完整過程。這樣的實驗課對增強學(xué)生的能力很有幫助。
二、追尋根本:提高動腦能力
在進行某一物理定律教學(xué)時,有意識補充了大量的與這一定律的建立過程有關(guān)的內(nèi)容,任何一個重要物理定律的建立,都要經(jīng)歷一個艱辛而漫長的過程。探索定律的工作之所以能成功,這個定律最后之所以能夠確立起來,是因為其中一定有很多科學(xué)的研究方法和正確的推理思維方式,這些內(nèi)容毫無疑問是物理學(xué)科中最重要的東西,是人類一筆寶貴的知識財富,也是物理教學(xué)的寶貴財富。
在講授牛頓萬有引力定律時,從第谷對行星進行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起,然后是開普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過大量計算總結(jié)出描寫天體運動的經(jīng)驗規(guī)律(開普勒三定律),最后才是牛頓用定量的動力學(xué)原理對這些規(guī)律予以解釋,終于發(fā)現(xiàn)了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律。
在學(xué)習(xí)歐姆定律的過程中,學(xué)生一開始都以為研究通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系不難,只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可。可是我告訴他們,在歐姆那個年代,非但沒有電流表、電壓表等儀器,連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有,歐姆所面臨的困難之大是可想而知的。他到底是怎樣得到這個電學(xué)中最重要的定律的呢?學(xué)生頓時產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
三、綜合訓(xùn)練:提高解決問題的能力
就本質(zhì)來說,物理習(xí)題是人們編制的一些假想物理場景。毫無疑問,物理學(xué)家是不會做物理習(xí)題的,而他們是在研究那些真實的、尚未發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律。同樣,發(fā)明家也是不會做物理習(xí)題的,他們是在力圖應(yīng)用已有的物理規(guī)律去解決一系列實際問題,那么我們?yōu)槭裁匆寣W(xué)生做那么多人為假想的物理習(xí)題呢?目的無非是培養(yǎng)學(xué)生的理解、分析、推理等能力。所以物理習(xí)題教學(xué)應(yīng)該圍繞這個目標進行。
1.按照解題方法組織習(xí)題教學(xué)。
一般的習(xí)題都是按力、熱、電、光的順序講授的,但我們比較傾向于按照解題方法講解物理習(xí)題。例如理想化法、整體法、隔離法、等效替代法、小量分析法、疊加法、對稱法、圖像法等,這樣有利于學(xué)生掌握一些重要的解題方法。到學(xué)習(xí)的某一階段,集中將一批用解決方法相同的習(xí)題安排給學(xué)生練習(xí),使他們由不會用到會用這種方法。在以后的學(xué)習(xí)中,每隔一定階段讓這種方法再出現(xiàn)一次,加深這種解題方法在大腦中的印象,達到牢固掌握、應(yīng)用自如的目的。
2.采用“臺階法”,幫助學(xué)生掌握一些難度較高的解題方法。
學(xué)生有一道難題不會做怎么辦?老師不是直接告訴他怎么做,而是另外出幾道與這道難題內(nèi)容相似,難度較小一點的題讓他去做,或者是出一道內(nèi)容完全不同,但所用方法有某些類似之處的題讓他去做,直至他領(lǐng)悟出這道難題應(yīng)該怎樣解為止。我們稱這種方法是搭一個臺階讓學(xué)生自己往上爬,用這種“臺階法”進行習(xí)題教學(xué),能使學(xué)生自己提高學(xué)習(xí)水平,比被動地聽老師講解的效果要好得多。
總之,在物理教學(xué)中,只要堅持以上三條原則,對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)成績、培養(yǎng)綜合能力大有益處。