王文濤
【摘 要】物理競賽是高中物理優秀學生學科能力的一個重要培養途徑,本文闡述了高中物理競賽教學中的一些通用策略,包括學生的選拔、教師素質要求、教學內容的選擇、課程內容的實施及實驗技能的培養策略。
【關鍵詞】高中物理;競賽;教學策略
全國中學生物理競賽(Chinese Physics Olympiad,縮寫為CPhO)是高中物理課程以外的學科競賽活動。在競賽中可以展現學生整體物理實力,同時競賽成績也是學校高中物理教學實力的體現。學生通過參與高中物理競賽可以提高自身的物理能力,競賽中的佼佼者也更受到大學的青睞。物理競賽在歷年自主招生中也占據重要的地位。高中物理競賽的教學方式和模式各校有很大的差異,在各校經驗交流總結中,以下的教學策略具有共性。
一、選拔參加物理競賽學生的標準
物理競賽內容與普通高中物理學科的內容有較大的差異。如果說普通高中內容是普及性的,而競賽內容是小眾而尖端的。所以只有選拔出符合競賽教學要求的學生,才能更好的參與競賽培訓。
第一,選拔學生最基礎的標準是對物理學科有濃厚的興趣。只有具備這樣特質的學生才能在從高一到高二難度較大的競賽培訓中堅持到最后。競賽的內容相比與高中內容知識的廣度和深度都遠遠超過,而且在學習過程中并不像普高知識的學習那樣有教師不厭其煩的指導,所以在學習過程中必然會遇到諸多的困難。如果學生對物理學科沒有濃厚的學習興趣,這種執著的追求是不可能的。
第二,學生的智力水平也比較重要,適合物理競賽的學生應該是思維比較靈活,反應快速的學生。應具有將物理知識迅速轉化、遷移的能力。智力水平不足,就算學生有再大的興趣也很難有較為出色的成績。智力水平不應該僅用普通高考內容來衡量,有不少學生高考水平很高,但是競賽能力卻不足,此類學生需要特別注意引導。
第三,學生的情商和智力同等重要,并不是智力水平高的學生就一定是好的競賽苗子。只有情商比較高的學生,才能面對困難堅持到底,才能樹立面對外界誘惑不動搖學習的信心。智力加堅持才是成才的必要條件。所謂情商主要是指學生自我管理、自我激勵方面的能力,學生具有較高的情商可以自我管理學習時間,合理安排學習進度,通過學習中的成功自我鼓勵完成后續的學習。
最后,參與競賽的學生必須同時具備較高的數學能力,尤其是復雜方程的求解、大量計算過程中的正確率都要保證。同時也要具備物理模型轉換到數學模型的能力,轉換能力的高低直接決定了學生競賽水平。
二、競賽指導教師的要求
(一)個人教學能力要求
1.個人教學素質要強
物理競賽指導教師本身應該具備較高的教學素質,如表達能力、應變能力、解題能力都應該較強。在熟悉高中物理教學的同時,也要熟練掌握物理競賽的知識體系以及解題方法。作為指導教師應該熟悉學生思維的特點,掌握學生競賽學習中的難點,適時提供合適的指導,引導學生的物理思維,解決學習中的困難,同時提高學生的競賽水平。通過典型例題的講解和指導,讓學生學會物理競賽中常見問題的分析方法。通過學生思維訓練,提高學生物理素養,拓展分析物理問題的視角。
2.要熟悉競賽大綱及高中、大學教材
競賽中涉及的知識,尤其是解決問題的方法大多是高中和大學知識的結合點,高中教學中不能講到位,而大學知識體系中又沒有講。所以作為競賽教師首先要熟悉競賽大綱,并且將競賽大綱與物理課程標準做比較,找出在日常物理教學中需要補充的內容和方法。能夠以高中學生能理解的方式進行知識的學習。另外同時也要具備適當的數學學科知識,如微積分、極限等知識,否則處理和講解競賽問題就比較困難。
(二)個人影響力、教育能力及管理能力
首先,作為物理競賽教師還要有足夠強的個人影響力,教師的個人魅力對于學生參加物理競賽的影響力也是非同一般。其次,教師還要具備較強的教育能力,通過交流,鼓勵等方法激發學生的學習動力。再次,教師應該具備較強的管理能力,管理學生和管理輔導過程。一般學校會進行多門學科競賽輔導,如何既保證輔導的質量又不沖突是非??简灲處煹墓芾砟芰?。
(三)發揮集體的力量
每位教師都有自己擅長的學科領域,而發揮集體的力量可以彌補個人輔導過程中的精力和知識的不足。在競賽輔導中將內容合理分塊,安排熟悉該領域的教師負責,分工協作,可以發揮集體的優勢,提高輔導效率。
三、培訓教材的選用和編寫
競賽培訓教材的選擇也很重要,應該選擇難度適當的教材,作為入門教材。不宜直接選擇大學教材作為培訓用教程,因為大學教材針對的是完成高中教育的大學生,其編制的體例和思路并不適合高中生。可以選擇一些高中教師編制的教材作為入門教材,如范小輝《新編高中物理奧賽教程》以及配套題典,既有一定的深度,同時也兼顧了高中生的認知水平。在教材之外,還要根據學生的發展情況自編講義,講義的內容主要是兩方面:一是通過研究歷年競賽試題,選擇性講解代表性試題。通過講解讓學生理解競賽題出題的思路和學會解題常見思路。二是通過教師閱讀其他的競賽書籍,精心選擇一些比較有代表性,有價值的題目讓學生拓寬視野,增強應變能力。
四、競賽課程的教學要求
(一)備課要充分
競賽備課與普通高中備課相比要求高、費時長、難度大。要求在備課中精心準備講解內容與例題,由淺入深,循序漸進。競賽知識有難度,只有在備課時候多花時間思考教法和精心準備教學內容,才能有效的講解競賽內容。
在備課中,要將物理知識活化,不要變成“原理講解+習題”這類枯燥的課程。教師通過備課將物理知識內容同生活中的問題相聯系,一方面讓學生善于觀察生活,從中發現和物理的聯系,另一方面也培養學生運用物理知識解決或者解釋實際問題。比如,光學部分中的人眼近點、遠點與透鏡知識點的教學,就可以同平時生活中眼鏡度數的確定相聯系。實際上,大多數的物理競賽試題都是來自于生產、生活和科研,通過平時解決實際物理問題能力的鍛煉,必將增強學生的物理競賽水平。
(二)題目講解要找共性,一題多解,多類比和歸納
競賽試題訓練的目的要明確,不僅是解題過程同時也是學生物理思維的培養過程。教師在教學中要努力一題多解,不要拘泥于書本上的標準答案,教師對于題目的鉆研精神也會直接帶動學生對于問題的鉆研。實際上,競賽問題可以多個思路來求解,教師給出不同的解答過程,也是給學生展示不同的思考方法。比如光學中很多題目可以直接用折射定律求解,也可以用球面成像或者曲面折射成像公式。多一種方法,就多一份思考,才會帶來多一份收獲。
(三)課后要及時反饋
通過競賽輔導課堂的學習,學生對新概念、新原理可以初步掌握。通過課后作業和練習,可以將新知識運用到問題的解決中去,從而加強學生對于物理規律的認識。有些觀點認為,競賽不必留作業,學生會自覺完成練習。實際上完全靠學生自覺是很難完成課后習題,必須要求作業準時完成上繳。因此,在課后布置作業,并適時批改檢查。同時,每一部分知識講解完后,必須精心組織練習和反饋,以及時提醒學生掌握情況。只有通過課堂學習、課后作業和階段測試的循環,才能實現競賽水平的步步提高。
(四)競賽實驗輔導
在高中物理競賽中,不但要求學生具備良好的分析問題的能力,還要求學生具有較強的動手實驗能力。競賽實驗能力首先從高中物理實驗過程中培養。建議采用的做法是:強化高中課本實驗,輔導大學基礎物理實驗。高中的必做和選做物理實驗讓學生人人過關,做到實驗原理、操作、數據處理都精確熟練。在高中實驗熟練的基礎上,再補充大學基礎實驗的訓練。一般可以依靠周邊的大學物理實驗室或者本校組建競賽實驗培訓基地,在指導教師熟悉的基礎上,指導學生完成大學基礎物理實驗。如果學生有進一步提升的需求,還可以進行物理實驗設計能力的培養。
國家高新科技的發展,很大一部分基礎在物理學科。高中物理結合競賽課程有利于培養未來的物理人才。只要我們充分利用上述的競賽學生培養策略,一定能培養出更多有創新能力和實踐能力的優秀學生。
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(江蘇省鎮江第一中學,江蘇? 鎮江? 212000)