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新課程計劃下的物理教學(xué)
學(xué)科實施新課程計劃，目的就是要“因材施教，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，促進學(xué)生生動活潑主動地發(fā)展，促使學(xué)生形成獨立思考、自主學(xué)習(xí)的能力；具有科學(xué)精神，形成科學(xué)態(tài)度，學(xué)會科學(xué)方法；進一步發(fā)展創(chuàng)新精神和實踐能力，逐步形成適應(yīng)學(xué)習(xí)化需要的終生學(xué)習(xí)的能力”，也就是“知識與技能，過程與方法，情感態(tài)度與價值觀”三維目標(biāo)的實現(xiàn)。美國未來學(xué)家約·奈斯比在《九十年代的挑戰(zhàn)》一書中指出：“在不斷變動的世界上，沒有任何一門或一套課程可供在可見的未來使用，或可供你終身受用�，F(xiàn)在需要的最重要的技能是學(xué)會如何學(xué)習(xí)�！币虼耍锢斫虒W(xué)過程，不僅是傳授知識、技能的過程，而且更應(yīng)是教會學(xué)生如何學(xué)習(xí)物理的過程。
物理教學(xué)，原本就有教師的教和學(xué)生的學(xué)兩個方面。當(dāng)前，教學(xué)中仍未擺脫“注入式”教學(xué)的影響，學(xué)生死記硬背，大量解題、壓題，使學(xué)生學(xué)習(xí)失去主動性，學(xué)生沒有機會思考應(yīng)如何學(xué)習(xí)，甚至根本就不知道學(xué)習(xí)還有學(xué)習(xí)方法的問題。另外，傳統(tǒng)的中學(xué)物理教學(xué)強調(diào)理論的完整性、系統(tǒng)性，與科學(xué)技術(shù)、生活實際聯(lián)系的不夠。在應(yīng)試的背景下，學(xué)習(xí)物理常常演變?yōu)榻忸}訓(xùn)練，應(yīng)用和實踐似乎與物理不相關(guān)。所涉及的習(xí)題大多是模型化的，諸如“小球、輕桿、光滑水平面、木塊在斜面上滑上滑下”等高度理想化的模型。學(xué)生在處理具體問題時很少需要對研究對象和物理情境進行抽象和理想化的處理，或者只需進行簡單的模型化。理論和實際嚴(yán)重脫節(jié)，豐富多彩的物變成了枯燥無味的、干巴巴的物理符號和公式的堆積。這種狀況在很大程度上降低了學(xué)習(xí)物理的效率，也不利于培養(yǎng)適合現(xiàn)代社會需要的人才。
物理學(xué)科實施新課程計劃，要求教師關(guān)注學(xué)生的個體差異，重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，目的就是尊重學(xué)生的個性化發(fā)展，使他們能從課堂上獲取到知識的同時，也形成了科學(xué)的態(tài)度，科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)了他們的學(xué)習(xí)能力，為終生學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，真正達(dá)到“教是為了不教”的教育目的。無論是過去還是將來，“育人”永遠(yuǎn)是教育的根本目的。這就要求在物理教學(xué)中既要注重基礎(chǔ)知識的傳授，又要注意進行科學(xué)方法教育和情感教育,而進行科學(xué)方法教育和情感教育都應(yīng)在基礎(chǔ)知識的傳授中完成，將科學(xué)方法教給學(xué)生，就能對學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)的提高起到潛移默化的作用。從而達(dá)到三維教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。
物理的科學(xué)方法是指人們在學(xué)習(xí)或研究物理問題的過程中為發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、搜集事實、做出解釋論證等所遵循的途徑和手段，物理學(xué)的研究方法，主要以觀察和實驗為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象、運用工具、概括出實驗規(guī)律，然后經(jīng)過實踐的，發(fā)展為物理理論，但是，科學(xué)方法與一般的科學(xué)，知識不同，它是高度抽象的，并不是直接由科學(xué)知識的內(nèi)容來表達(dá)的，它往往隱藏在知識的背后。怎樣才能使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時，受到科學(xué)方法的熏陶？這就需要教師在知識傳授中融入科學(xué)方法教育，如進行質(zhì)點概念教學(xué)時，應(yīng)著重讓學(xué)生學(xué)會建立理想物理模型的方法，所謂理想物理模型，是指建立在可靠實驗基礎(chǔ)上，抓住事物在物理變化中的本質(zhì)特征，在一定條件下忽略其他次要因素，經(jīng)過科學(xué)抽象而形成的物理模型，質(zhì)點就是忽略了物體的大小、形狀和轉(zhuǎn)動，集中了整個物體質(zhì)量的幾何點，突出了物體的位置和質(zhì)量的主要特征，至于什么時候可以把物體簡化成質(zhì)點，要視具體問題具體分析。如研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，就可以不考慮地球的大小、形狀和自轉(zhuǎn)，把地球看成質(zhì)點，但在研究地球自轉(zhuǎn)時，就不能把地球看成質(zhì)點了。經(jīng)過這樣的分析，學(xué)生學(xué)會的不單是質(zhì)點的概念，更重要的是運用物理模型建立概念的基本方法。這就為后面學(xué)習(xí)單擺、理想氣體、點電荷、理想變壓器、點光源、光線等概念奠定了基礎(chǔ)。在單擺學(xué)習(xí)中，除在確定單擺定義時用到理想抽象外，在證明單擺回復(fù)力時還運用數(shù)學(xué)知識進行了合理的近似，在驗證單擺周期公式時運用了控制變量法。在教學(xué)時適時對學(xué)生進行科學(xué)方法教育，能使學(xué)生逐步學(xué)會處理物理問題的方法。
另外，結(jié)合物理學(xué)史進行方法教育也是一條重要途徑。法國物理學(xué)家拉普拉斯說：“認(rèn)識一位巨人的研究方法對于科學(xué)的進步……并不比發(fā)現(xiàn)本身更少用處，科學(xué)研究的方法通常是極具興趣的部分�！敝袑W(xué)物理教材涉及到幾十位物理學(xué)家，他們?nèi)〉脗ゴ蟪删偷倪^程中，所運用的科學(xué)研究方法和實驗構(gòu)思精秒絕倫，為我們提供了取之不盡的科學(xué)方法教育素材，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹物理學(xué)史上的科學(xué)家研究物理問題的科學(xué)方法，作為學(xué)生學(xué)習(xí)的范例，無疑是實施科學(xué)方法教育的一條重要途徑。如在學(xué)習(xí)《自由落體運動》時，介紹伽利略的科學(xué)方法。亞里士多德通過觀察認(rèn)為，輕重不同的物體同時下落時重物先著地，亞里士多德的研究方法是“觀察加直覺”，伽利略認(rèn)為研究問題不僅需要觀察，還需要動手實驗，不僅需要定性思考，而且還需要對實驗結(jié)果用數(shù)學(xué)方法進行定量研究。伽利略設(shè)計了斜面滾球 實驗，經(jīng)過上百次實驗研究，得出了物體沿光滑斜面的運動是勻變速運動，進而設(shè)想斜面傾角趨于時，推論得出自由落體運動的規(guī)律。伽利略的研究方法可以概括為“實驗加數(shù)學(xué)”，其程序是：對現(xiàn)象的一般觀察——提出假設(shè)——運用數(shù)學(xué)和推出特殊結(jié)論——對假設(shè)作修正和推廣——通過實驗或理想實驗對結(jié)論加以檢驗。伽利略對對物理學(xué)的重要貢獻(xiàn)之一是創(chuàng)建了科學(xué)的研究方法，愛因斯坦對伽利略的科學(xué)研究方法給予很高的評價：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端”。
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學(xué)習(xí)的根本目的是學(xué)以致用，學(xué)生獲取知識以后，應(yīng)該學(xué)會應(yīng)用到實際當(dāng)中去。因此，中學(xué)的教學(xué)任務(wù)還應(yīng)當(dāng)包括培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。
物主要是在探索一些自然現(xiàn)象規(guī)律的過程中建立和發(fā)展起來的，它和人類的生活、生產(chǎn)、現(xiàn)象有著密切的聯(lián)系，那么，如何讓學(xué)生能將所學(xué)的物理知識應(yīng)用到生活實際當(dāng)中去，這就需要培養(yǎng)學(xué)生捕捉信息、篩選信息、將實際現(xiàn)象進行分析、抽象、構(gòu)建物理模型、轉(zhuǎn)化為物理問題的能力。因此在教學(xué)中應(yīng)加強情景問題的教學(xué)。
情景問題創(chuàng)設(shè)了一些相對新穎的情境，比較真實、全面地模擬和再現(xiàn)了生產(chǎn)生活的實際場景，科學(xué)研究的過程，科學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)，高科技成果等。加強情境問題的教學(xué)，有助于素質(zhì)的實施，有助于扭轉(zhuǎn)中長期存在的理論嚴(yán)重脫離實際的傾向，有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，有助于培養(yǎng)適合學(xué)習(xí)化社會需要的人才。如何實施情景教學(xué)呢？筆者認(rèn)為應(yīng)從以下幾個方面著手。
一、加強理論聯(lián)系實際的教學(xué)，讓生活走入課堂，將生產(chǎn)、生活中的實際現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為物理問題。這要求教師要多觀察生活，處處留心，注意收集和整理與物理知識相關(guān)的素材，盡可能選擇身邊的事例，為絕大多生所熟悉，以期引起學(xué)生的共鳴，但不能過難或過易，過難會使學(xué)生望而卻步，過易則缺乏探索性，激發(fā)不起學(xué)生的興趣，還應(yīng)注意所需的知識與能力應(yīng)與目前中學(xué)物理的知識結(jié)構(gòu)與能力要求相適應(yīng)。像柯受良飛越黃河、蹦極跳、觀日出、估算心臟功率、百貨商場中的電動扶梯等，這些事例都可以在學(xué)習(xí)相關(guān)知識時加以分析探討。
二、應(yīng)用科學(xué)方法，提高構(gòu)建物理模型的能力�？茖W(xué)方法比知識本身更富有創(chuàng)造價值，在前面的探討中已經(jīng)著重強調(diào)了對學(xué)生進行科學(xué)方法教育的重要性與迫切性，那么學(xué)生在領(lǐng)會了這些科學(xué)方法后，教師應(yīng)發(fā)揮主導(dǎo)作用，可以在課堂上重點剖析一些綜合性和探索性較強、能充分體現(xiàn)方法的情境問題，實現(xiàn)方法的遷移，給學(xué)生以示范和啟發(fā)，使學(xué)生體會并領(lǐng)悟怎樣應(yīng)用方法，從而感受到科學(xué)方法的無窮魅力，在潛移默化中受到科學(xué)方法的熏陶和教育。從書本的理論知識到實際應(yīng)用，關(guān)鍵在于從問題中抽象出物理模型。模型是連接理論和應(yīng)用的橋梁，經(jīng)驗、實驗事實和背景知識是構(gòu)建物理模型的基礎(chǔ)，而抽象、等效、假設(shè)、類比等則是構(gòu)建物理模型的基本方法。怎樣從錯綜復(fù)雜的實際問題中抽象出物理模型呢？這就需要對所給的信息進行提煉和加工，突出主要因素，忽略次要因素，通過思維加工，采用恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ业叫聠栴}與熟悉的物理模型之間的聯(lián)系，使新信息與原有知識之間的聯(lián)系通道保持暢通無阻，就可以使新問題順利地實現(xiàn)模型化，構(gòu)建起符合情境的物理模型。
三、培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新能力。知識是能力的載體，創(chuàng)新是能力的靈魂，素質(zhì)教育的重要目的之一就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。一個好的教師不是把課講得學(xué)生沒有問題可問，而是啟發(fā)學(xué)生提出深刻的問題。長期以來，在我們的物理教學(xué)中，重視基礎(chǔ)知識的教學(xué)，而創(chuàng)新教育相對薄弱，學(xué)生的創(chuàng)造欲望被壓抑，創(chuàng)新能力得不到充分的發(fā)揮，這與知識時代的要求是極不相稱的。
現(xiàn)行教材中涉及一些研究性課題，但目前教學(xué)中幾乎不去問津，而這些問題卻非常有助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力、獨立思考能力和獨立解決問題的能力，能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的思考、發(fā)現(xiàn)問題、尋求答案的探索精神。
教師是教學(xué)活動的組織者，要在基礎(chǔ)教育中完成對學(xué)生進行學(xué)法，科學(xué)方法的教育，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及運用知識的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，教師的觀念、能力、學(xué)識等素養(yǎng)，直接影響到教學(xué)活動的實施，直接關(guān)系到教學(xué)活動的成效。
教師首先要轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念，“學(xué)生對知識的掌握，是自己學(xué)會的，而不是教師教會的；學(xué)生能力的提高，是自己在實踐逐步完成的，而不是老師手把手的教所完成的”。教師在教學(xué)中，應(yīng)該始終體現(xiàn)“學(xué)生是教學(xué)活動的主體”這一觀念，堅持這一觀念，才能切實關(guān)注學(xué)生的“個體差異”。尤其在學(xué)生研究性學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生是通過直接體驗探索獲得直接知識。教師作為“知識的傳授者”的角色已經(jīng)不適應(yīng)研究性學(xué)習(xí)。體現(xiàn)專題性、綜合性和開放性的研究性學(xué)習(xí)課程的特點，決定了教師在課程中需要體現(xiàn)“課程的組織者、情感的支持者、學(xué)習(xí)的參與者、信息的咨詢者”等角色。
在物理學(xué)科實施新課程計劃的過程，轉(zhuǎn)變教師的角色是刻不容緩的，教師應(yīng)該由“知識的傳授者轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)的促進者；由教學(xué)者轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者；由居高臨下的“權(quán)威”轉(zhuǎn)化為教與學(xué)平等中的“首席”，教師應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)的“合作者、引導(dǎo)者、參與者”。
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