梁宇光,華 偉
梁宇光/北華大學物理學院在讀碩士(吉林吉林市132013);華偉/北華大學物理學院副教授,碩士生導師(吉林吉林市132013)。
物理教學是高中教學體系的重要內容之一,其目的在于培養學生物理的基礎能力,為學生接受更高層面的物理知識打下堅實的基礎。新課程改革有效地推進了教學實踐的不斷深化,而物理教學作為基礎教學科目,在緊緊圍繞基礎教育課程改革目標的前提下其教學方式得以不斷發展與完善。傳統的教學模式被打破,陳舊的教學方法被摒棄,諸多以培養學生創新精神和實踐能力為核心的教學方法應運而生。其中,探究式教學遵循素質教育理念的引導,注重對學生自主學習意識的培養,強調營造開放式的教學氛圍,因而得到普遍的關注。積極探討探究式教學在高中物理新課程中的應用途徑,對于切實發揮該教學方法的重要作用,促進學生自主學習意識的有機生成,提升其對于物理知識的自主探究能力,具有極其重要的現實意義。
所謂探究式教學,是指學生在教師的啟發下,以學生合作討論的方式,讓學生自覺地、主動地探索,掌握認識和解決問題的方法和步驟,發現事物發展的起因和事物內部的聯系,從中找出規律,形成自己的概念。探究性教學作為一種現代物理教學模式,它的主要優勢有兩個方面。首先,探究式教學可以充分調動學生在學習物理過程中的積極性、主動性,使學生能夠在探究過程中自己發現問題、分析問題、解決問題,既獲取了知識又發展了能力。其次,通過探究式教學,還可以提高學生的合作意識、鍛煉交流能力,使學生學會自我總結、自我反省,培養了自學能力,引導學生學會學習,為終身學習和工作奠定基礎。
開展探究式教學是一個復雜的過程,需要教師在具體應用的過程中制定出對策,以便實現對教學過程的規范與引導,這是開展探究式教學不可或缺的條件。
1.注重對探究思想的滲透。學生探究能力的培養是一個循序漸進的過程,是在探究活動的不斷積累中慢慢發展起來的。這就要求教師切不可急于求成,不能強求學生在探究初期就達到一定的能力。而是要在開展探究教學的過程中循序漸進地向學生滲透探究思想,對學生的心理形成逐步刺激,產生漸進式的發展效果,用以確保學生探究的積極性得以持久的激發與維系。教師在滲透探究思想的過程中,所采取的方式應靈活多樣,不能重復運用,以避免學生感應上的疲勞而影響滲透效果。另外,滲透的范圍也不能僅僅局限于課堂,而是應拓展至學生日常的學習與生活,以便于提高學生的印象。
2.營造開放的課堂氣氛。探究式教學改變了傳統的教師傳授知識,學生被動接受知識的教學方式。因此,為了激發學生的探究欲望、發揮學生的自主性,要求教師應根據教學內容的需要營造一個開放的課堂氣氛,使學生感受到平等的師生關系,讓學生在放松的氛圍中積極、活躍地提出問題,發表自己的看法,以此達到良好的教學效果。
3.重視探究的過程。就高中階段的物理內容而言,結論是已經給出的。因此,在高中物理新課程教學中開展探究式教學的目的,不是為了得到現存的知識結論,而是在教學的過程中通過對學生探究意識的不斷激發與調動,來提高其探究問題的能力、增強其求知的自主性、促進其科學素養的全面發展。因此,探究式教學不僅要求學生掌握知識的結論,更重要的是要學生理解知識的由來,了解科學家們探索問題的經歷,體驗科學結論產生的具體過程。
4.強調現代信息技術的運用。縱觀人類教育發展史我們發現,教學技術的應用使得同學們認為枯燥、乏味的課堂變得豐富、生動。伴隨著信息化時代的來臨,標志著人類正步入一個全新的技術發展時期,因此充分利用現代信息技術是教學發展的時代要求。世界各國都在研究如何充分利用信息技術提高教學質量。基于這樣的現狀,我們強調要以提高教學質量和效益為目的,以轉變學生學習方式和促進學生發展為宗旨的教學技術應用觀。教師在開展探究式教學的過程中可以使用各種多媒體手段,既能使課堂生動有趣,又能使畫面達到快、慢可控,解決了一些常規教學手段難以解決的問題。
現以高中物理教材中“楞次定律”的教學為案例,來闡述開展探究式教學的基本途徑。鑒于楞次定律是通過大量的實驗研究總結而得出的結論,所以,本節主要的教學任務是引導學生通過實驗方法,經歷探究過程,歸納總結出感應電流的方向所遵循的一般規律——楞次定律,從而完成對楞次定律整體的意義建構。
1.展示情景,提出問題。按課本演示實驗,將磁鐵插入、拔出,引導學生注意電流表指針的偏轉方向。
現象:磁鐵插入和拔出時電流表指針偏轉方向不同。
根據上述現象提出疑問:這說明了什么?為什么會有這種不同呢?究竟是哪些因素決定了感應電流的方向?
組織學生進行課堂分組討論,在討論的過程中,教師應該讓學生經歷猜想與假設的過程,鼓勵學生大膽發言,闡述觀點。從而改變學生不善于動腦思考,或者不根據事實和經驗憑空猜想的不良習慣。
2.討論猜想,設計實驗。對于學生們的不同猜想,教師要引導學生根據自己的猜想設計實驗。要求學生寫出實驗目的、使用儀器、實驗步驟。在制定實驗計劃后,教師應引導學生開展小組間的交流活動,通過彼此間的觀點闡述與心得交流,實現對自身試驗計劃的取長補短、逐步完善。同時,教師在檢查方案時要對其中存在的問題提出啟發性建議。
學生根據已有的電磁感應知識,通過小組同學的討論制作出實驗方案,并根據教師提供的實驗儀器完成實驗。在做記錄時,建議學生采用表格的形式,可以使學生思路清晰從而提高課堂效率。
3.分析實驗結果。教師將各小組的實驗結果匯總起來,組織學生對實驗結果進行分析討論。在分析過程中,學生會產生感應電流的方向與磁通量的變化、原磁場的方向之間好像并沒有什么確定聯系的誤解。
針對這種現象,教師適時地做出點撥:根據我們前面所學的知識,我們只要知道電流產生的磁場方向,就可以用安培定則來判斷出電流的方向。因此,這里我們可不可以換個角度,用感應電流產生的磁場的方向來代替感應電流的方向,看它與磁通量的變化、原磁場的方向等我們猜想的因素的關系如何?
通過這樣的啟發,促使學生產生頓悟,加深了學生對于問題的理解:即磁通量增大時,感應電流的方向與原磁場的方向是相反的;磁通量減小時,感應電流的方向與原磁場的方向是相同的。在得出這樣的結論后,教師再引導學生結合課本內容,對楞次定律做出具體描述:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。這不僅能夠將枯燥乏味的理論理解過程轉變為興趣盎然的體驗與感悟的過程,同時,對于提高學生自主學習的自信與興趣,更具有重要的推動作用。
4.關鍵點撥,深化理解。在楞次定律的學習中,對于“阻礙”含義的理解是學生最難把握的環節。對于此,要求教師應做出關鍵的點撥,用以深化學生的理解與認知。具體點撥的手段是引導學生從不同的方面來理解“阻礙”的含義:
(1)從感應電流磁場方向跟原磁場方向的關系理解“阻礙”的含義為:“增反減同”。
(2)從磁鐵(或相當于磁鐵的電路部分)跟受感線圈相對運動的角度,理解“阻礙”的含義為:磁鐵跟感應電流間的相互作用力,總是阻礙它們之間的相對運動,即“來拒去留”。
(3)從能量轉化的角度理解“阻礙”的含義:通過這種“阻礙”作用,把其他形式的能量轉化為電能,這一過程符合能量的轉化與守恒定律,即楞次定律揭示了把其他形式的能量轉化為電能的途徑。
5.鞏固練習,遷移應用。在學生全面理解楞次定律內在含義的基礎上,教師通過例題講解來增強學生對楞次定律實效作用的認識,在講解的過程中,不僅要求教師的講解全面細致,同時,還要引導學生積極自主地參與到該教學環節當中,通過親自解決相關問題,讓學生自己總結出應用楞次定律解決問題的基本思路。
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