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“中学物理教学法”是中学物理老师必须掌握的基础教学方法,主要是帮助老师了解中学物理的教学目标和教学任务,掌握中学物理教学的基础理论知识和基本教学技能,从而使中学老师在教学过程中实现更高效的物理教学。但目前中学物理教学法课程中尚且存在一些问题,导致了学生学习物理的兴趣不足、学习效率低下。本论文从学生状态、教学内容和教学方式三方面入手,分析了中学物理教学法课程中现存的问题,并提出了相应的改革措施。
关键词:
中学物理教学法;课程改革;思考;实践
中学物理教学法是一门集理论与实践于一身的教学方法,对中学物理教学过程中的理论教学和实验研究都具有重要的指导意义。新课程标准的推行,对中学物理教师提出了更高的要求,在教学过程中不仅仅要引导学生学习掌握物理知识和实验技能,还要顺应新教育理念的要求,培养学生的综合能力,促进学生的全面发展。对中学物理教学法课程进行改革优化,有助于提高中学物理老师的执教能力,使之适应素质教育的要求,从而为社会发展培养高素质人才。
一、中学物理教学法课程改革的现状分析
1、学生缺乏创新意识和实验经验
虽然我国在大力推行新课程改革,但是这并不是一朝一夕就能完成的,当前状态下的学生或多或少还是受到了传统应试教育模式的影响,思维模式和创新意识都受到了一定程度的限制,在物理学习中缺乏探索钻研的习惯和敢于质疑的精神,将书本上的知识和老师提出的观点当作真理,缺乏自己思考的过程,这就导致了在物理学习上的止步不前。而且目前的中学物理教学大都将理论学习作为重点,在物理实验教学上明显不足,学生在学习物理理论时缺乏实验的检验,这加大了学生对物理原理的理解难度,对知识的掌握也不牢固。
2、教学内容陈旧,难以满足当代教育需求
随着我国大力推行教育改革,教育理念在不断的更新,中学物理教学法的课程内容较为陈旧,难以满足新时代的教育需求。例如,新课改标准强调学生为主体、老师为主导,而教学法的内容主要还是关于老师如何教,缺少如何引导学生自主学习的内容,没有将学生的主体地位落实到位;教学内容大多是学科知识方面的,缺乏教学观念和教育理念的指导,导致了中学物理教学法与当前教育理念的脱节;教学内容中针对教学评价这一块,大多还是以学业测验为主,缺少多元化的评价方法和以评价促发展的观念。
3、教学方式单一,教学效果不佳
在中学物理教学法中,虽然有教学案例的展示,但是总体上来说,还是以老师讲、学生听的教学方式为主。在这种教学方式下,学生缺乏独立的思考空间和交流观点的机会,而且这种单一的教学方式,难以激发学生的学习兴趣,学生容易产生厌学的心理,使得物理教学陷入一种“耗时低效”的局面。
二、中学物理教学法课程改革的具体措施
1、变更课程设置,培养学生的创新意识和实践能力
中学物理教学法的课程内容较多且繁琐,而且大部分内容着眼于理论知识部分,缺少了培养实际操作技能的内容,,这种较为陈旧的教学内容难以使中学物理老师满足新课程标准的要求,也就无法提升中学物理课堂的教学效果。为了解决这一问题,可以将中学物理教学法的课程设置进行更改,将原来的内容分摊到多门子课程上,并增加一些新的内容,以满足新时代教育的要求[1]。比如说可以设置以下课程:“新课程教育理念”、“中学物理教育法”、“课堂教学技能训练”、“中学物理教学技能训练”、“教师口语和书写培训”、“中学物理实验课程研究”、“中学物理教学实践”等。如表1所示。通过这一系列课程的设置,来提高老师的教学能力,更好地帮助学生掌握物理知识和实验技能。
2、更新教学内容,满足素质教育的要求
要提高物理教学效果,就要根据当前教育的重点和需求,更新中学物理教学法的课程内容。首先,最基本的一点就是要增加有关当前的教学观念和教育思想的内容。老师要紧跟素质教育的推进步伐,不断更新自己的教学观念,才能培养出满足社会发展需要的高素质人才。比如说增加“树立以人为本的思想”,在教学的过程中,要确定学生的主体地位不变,始终牢记以促进学生的发展为首要目的,一切从满足学生的发展需求出发,做一个真正为学生考虑的教师;增加“树立科学教育的观念”,在进行物理教学时,要培养科学教育的观念,而不是学科教育。物理教学的目标不仅仅是传授学生知识,还要使学生学会科学的学习方法、培养学生的科学精神、提高学生的科学素养,比如说在学习“电与磁”一章时,不仅仅是传授学生书本上的相关知识,还要教学生观察生活,从生活中发现电与磁的应用,并引导他们思考这是如何实现的,例如磁悬浮列车的应用。其次,要注重理论与实验的结合。物理的学习不仅仅是对物理原理的学习,还要培养学生的物理实验的操作技能,所以在教学内容中应该加大实验教学的内容占比[2],例如“汽化与液化”、“串联与并联”相关的实验教学技能。老师首先要熟悉中学物理教材中有关的各种实验操作技能,这样才能更好地指导学生进行物理实验,帮助学生加深对知识的理解和应用。
3、丰富教学方式,提升教学效果
传统的教学方式,抑制了学生的思维发展,不利于培养学生的创新意识和实践能力。而要想提高教学效果,就要对单一的教学方式进行改革,丰富其形式,促进学生的全面发展,因此中学物理教学法课程中就应该设置多样化的教学方式。比如说,增加研讨“科学探究”活动的内容。“科学探究”作为新的物理教学方法,对于提升中学物理教学效果具有重要意义。老师在物理教学中组织学生开展“科学探究”活动,可以给学生提供自由表达观点的机会,鼓励他们主动去思考问题、解决问题。例如在学习“光现象”这一章时,老师可以组织学生讨论生活中的光现象,比如探讨日食、月食是如何形成的。同时,也可以增加多媒体教学的内容。现在信息时代,在教学过程中同样也离不开信息技术的应用,老师在物理教学过程中要善于应用多媒体技术,这样能将复杂的物理原理用通俗易懂的方式展示给学生看,不仅加快了学生对知识的理解,也增加了学生学习物理的兴趣,比如在学习“浮力”一章时,可以通过视频,动态地展现不同状态下物体的浮沉现象和条件。通过改革可以让老师掌握多样化的教学形式,从而能够更好地提升中学教学效果,促进学生各方面能力的发展。
三、总结
新课程的实施对中学物理教师提出了新的挑战,物理老师不仅仅要给学生传授知识,还要深入贯彻新的教育理念,培养学生的创新意识和动手能力,促进学生的全面发展,所以中学物理老师也要不断地学习新的教学观念和教学方法,以满足当前素质教育的要求。本论文针对中学物理教学法课程改革中存在的问题,从课程设置、教学内容、教学方式三方面提出了改革的具体措施,希望对中学物理教学法课程教学效果的提升有所帮助。
参考文献:
[1]常文栋.中学物理教学法实验课改革的探讨[J].商情.2013(23):290-290.
安徽省于2006年秋季全面进入高中新课程实验。不应忽视,新课程改革的大块阵地在农村普通高中学校。由于教育资源配置的不均衡,如教学设施设备、生源质量等,农村普通高中学校的改革将更艰难。在条件受到很大限制情况下,农村普通高中学校的物理教学实践如何有效展开,以及对新课程背景下高中物理新课堂教学和传统课堂教学的区别,新课程标准下高中物理课堂教学的任务,高中物理课堂教学有效实施的目标、途径和方法还不太清晰。课程改革的关键在实施,而实施的关键在课堂。受传统知识本位、考试本位的影响,物理教学尽管改革不断深化,课堂的人文性有所加强,但物理教学效率低下的现状没有得到根本性变革,“教什么”和“怎么教”两个问题都没有得到解决。在一种取向于功利,止步于文化的教学生态背景下,课堂教学改革的动力机制仍然缺失,物理学科的特色难以凸现。在新课程实施的具体过程中,我们的物理课堂教学将面对大量的矛盾和困惑,没有形成科学的共识。因此本课题旨在探讨农村学校的高中物理课堂有效教学的基本形态和实施,寻找结合农村实际状况有效地开展实验教学,并利用日常生活用品制作教和学具工作,探索综合实践活动课的有效开展形式,以期形成实施新课程标准的有效路径和方法。农村普通高中学校的物理课程教学改革必将有力推进基础教育新课程改革的实施进程。物理教学面对的大量矛盾和困惑,在课题研究和实践中得以解决或缓解。农村学校的高中物理课堂有效教学的基本形态和实施探讨,有利于探索出一条适应农村高中实施新课程的有效路径和方法的改革之路,推动学校教育的可持续发展,促进学生自主、健康、全面、和谐的发展.
(二)本课题研究的主要内容
以使用人教版高中物理教材为基础,在普通农村高中对物理教学的有效实施策略进行研究,具体包括课堂教学目标的确立,教学内容的选择与取舍,基本教学策略的确立和方法的选择,如平等对话、探究学习、研究性学习等;课堂主要教学行为、辅导教学行为的确立,教学方法的选择、教学手段的合理运用以及教学评价策略的研究等;加强对新课程物理教材的研究,充分利用教材中拥有资源,提高教学的有效性。通过研究,探讨在农村普通高中学校的高中物理课堂有效教学的基本形态、实施策略、评价策略,生成农村学校实施高中物理新课程的有效教学的经验、典型课例,发表一些质量较高的教研文章,锻造能够适应新课程发展要求的新型农村高中物理教师队伍。
本课题研究力求点面结合。研究子课题如下:
[1]、农村中学高中物理有效教学研究
[2]、农村中学高中综合实践活动研究
[3]、农村中学物理新课程课堂教学评价研究
[4]、农村中学高中物理研究性学习研究
[5]、农村中学高中物理实验教学的研究
[6]、在农村中学高中物理教学中培养学生人文素养的研究
(三)本课题国内外研究现状、预计有哪些突破
长期以来,许多中学物理教师在课堂教学的改革中做出了自己的努力和尝试,取得了不少很有价值的成果。但是从总体上说,当今的中学物理课堂教学,仍然是灌输式教学占绝对优势。仔细分析一下就不难看出,以往许多来自教学第一线的改革主要是围绕两个问题进行的:一是如何使基本知识的传授和基本技能的训练更加有效、更加扎实;二是如何吸引学生的注意力,使他们能够参与到教学活动中来,从而更好地掌握教师所传授的基本知识和基本技能。很显然,这些教学改革就其内在动机而言,主要还是面向各种考试,特别是应付高考的。可以预言,随着国家新课程标准的全面实施,尤其是随着普通高中物理课程标准实验教材的面世和进人实验区,高中物理教学无论是在理念层面还是在操作层面,都将面临许多新的挑战。因此,高中物理教学如何才能适应新课程改革所提出的各项要求,就成了人们关注的焦点。我们认为,新课程改革背景下的高中物理教学,主要应在以下几个方面寻求新的突破:
1、在教学设计的立意、因材施教的方式上要有新的突破。
2、在农村中学高中物理教学中培养学生人文素养上要有新的突破。
3、农村中学物理新课程课堂教学评价上要有新的突破。
4、在物理实验实验教学上要有新的突破。
5、农村中学高中综合实践活动的开展上有所的突破
6、利用农远网资源、加速新课程的实施
(四)完成本课题的的条件(包括人员结构、资料准备和经费保障等)
本课题组成员结构合理,其中中学高级教师一名,都是学校的骨干教师,具有较强的科研和教学能力,如戴恩好老师是我校的教务主任,所撰写的论文《简单教材慎重处理》发表于《安徽教育》、论文《巧解一道光学题》发表于《物理教学探讨》,多媒体课件《连通器及应用》获市二等奖,论文《谈专业学科的理论课教学》、《充分利用物理教学培养学生创造力》、《物理课堂教学质量评价初探》等均获得市级奖。鲁礼道曾是《农村物理教学与劳动技术相结合》课题组的主要成员,学校已购置了一批物理新课程理论专著,订购了一些物理学教学和研究期刊,并得到巢湖学院物理系和图书馆的有力支持。本组成员已开展了一定程度的研究,已有教师或获奖。本课题作为学校重点扶持项目,得到学校教科室和教务处的有力支持,并得到了学校经费的大力支持。
(五)研究计划
1、课题组分工情况
邓小宝:负责课题组的组织实施、理论研究及数据处理
邓小宝、戴恩好:农村中学高中物理有效教学研究
朱祖祥、张忠厚:农村中学高中综合实践活动研究
戴恩好、朱祖祥:农村中学物理新课程课堂教学评价研究
许传俊、张忠厚:农村中学高中物理研究性学习研究
韩文超、张启水:农村中学高中物理实验教学的研究
鲁礼道、邓小宝:在农村中学高中物理教学中培养学生人文素养的研究
2、主要研究阶段
课题准备阶段(2006年9月--2006年12月):成立课题组,对本课题进行论证,设计课题研究方案,完成课题申报工作。制定子课题研究方案。
前期实施阶段(2007年1月--2008年1月):分解子课题研究任务,举行开题论证会。展开第一阶段的实验研究工作。完成中期研究报告,并举行专题研讨会.
后期实施阶段(2008年2月--2009年6月):对各子课题进行检查验收,对前期研究进行回顾总结,及时调整和改进后期研究思路,进行验证性研究。
总结鉴定阶段(2009年7月--2009年8月):召开子课题成果总结会议,撰写研究工作报告和结题报告,汇编研究论文集和典型课例,申报结题。
阶段成果形式:[1]、编写乡土教材---《迷人的物理》
[2]、完成课题中期研究报告一份。
[3]、实施有效教学的典型课例。
[4]、举行课题组中期研讨会
最终完成时间2009年8月
最终成果形式
[1]、完成课题中期研究报告一份
[2]、编写乡土教材---《迷人的物理》
[3]、相关课题研究论文集
【关键词】新课标 中学物理教学 模块化 流程设计
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)25-0125-02
新的中学物理课程标准提出,物理学不仅含有探索大自然的知识成果,而且含有探索者的科学思想、科学方法、科学态度和科学精神;物理课程不仅应注重科学知识的传授和技能的训练,而且应注重对学生学习兴趣、探究能力和创新意识以及科学态度、科学精神的培养;让学生经历实验探究过程,学习科学知识和科学探究方法,提高分析问题和解决问题的能力;关注学生的认知特点,加强课程内容与学生生活、现代社会和科技发展的联系,关注技术应用带来的社会进步和问题,培养学生的社会责任感和正确的世界观。
新课标为中学物理教学的改革指明了方向,市级立项课题“中学物理教学的模块化及流程设计研究”以新课标为导向,立足实际教学需要,开发新的教学资源,以教与学的相关理论为指导,吸收传统教学方式的精华,改进教学模式及方法,提高中学物理学科的教学质量,提升学生的物理素养、探究能力和科学精神,使中学物理教学获得新的改进和提高。
一 中学物理教学模块化思想的引入
1.理论溯源
建构主义理论强调真正的理解只能是由学习者自身基于自己的经验背景而建构起来的,取决于特定情况下的学习活动过程,否则就不叫理解,而是死记硬背,是被动复制式的学习。有意义学习理论也指出教学中的认识活动无论如何特殊,总是需要在学生头脑里进行建构和组织的,这一点教师是无法替代的,学生学习的能动性、自主性是学生学习主体性的本质体现,教师的教学活动应建立在学生对学习自觉、主动、自我追求的基础上。
2.中学物理教学现状
第一,中学生对物理知识的学习以“老师讲、学生记”为主,进一步的理解和掌握则通过“题海战术”来实现。学生缺乏科学探究的实践活动,自主式、探究式的思维习惯没有养成,学生把主要时间和精力投入到建立“题型库”上,解题过程成了“核对”题型,如果没有“检索”到类似题型,则会导致解题失败。这是典型的机械式、存储器式的学习,无法找到“智能型”、“探究式”的影子。
第二,应试教育与传统的评价体系对学生经历科学探究、参与科学技术有关的活动要求较低,师生均不重视探索科学的方法、能力、兴趣与热情的培养。
第三,受权威和标准答案的束缚,学生缺乏独立思考、敢于质疑的思维品质,缺乏尊重事实、勇于创新的科学精神。学生被动学习,甚至产生厌学情绪,其人格塑造和创新意识的形成也受到影响。
3.模块化教学思想的引入
鉴于上述理论与实际的原因,笔者将模块化教学思想引到中学物理教学模式的改进中来,将丰富多彩的教学方式和技术手段融入到新的教学模块中,目的是通过新的模块化设计达到以下效果:(1)通过有针对性的模块设计,激发学生自主学习和探究的兴趣,训练和提高学生的物理思维、探究能力、合作意识,增加学生的情感体验,启迪价值观,焕发科学精神。(2)通过模块化教学设计促进新的教学模式、方式与手段的合理组合,使学生走出“死记硬背、被动复制式的学习”的怪圈,使教师的教学活动建立在学生充满活力和自我追求的基础上。
二 流程设计思想的引入
1.理论与现实
教学论指出教学设计是根据教学对象和教学目标,确定合适的教学起点与终点,将教学诸要素有序、优化地安排,形成教学方案的过程。教学设计特别要提高学习者获得知识、技能的效率和兴趣。教学设计是教育技术的组成部分,它的功能在于运用系统方法设计教学过程,使之成为一种具有操作性的程序。
流行于我国中小学的教学流程通常是问题导入——引发思考——学生交流——教师评述、讲解和结论——练习巩固等。总体课堂教学板块可归纳为:导入部分——新课部分——课堂练习——小结——布置作业——课后反思等。这其中学生的自主思考、探究实践活动较少,缺乏激发学生自主学习的兴趣、探究精神等环节的设计,难以达到新课标的要求。
2.流程设计思想的引入
结合理论与现实,本流程设计定义为“穿行”于模块内部和模块之间的教学程序和活动安排,即各模块内部的学生组织、内容设置、活动项目及时间分配,各模块之间的教学行进次序等。此外,本流程设计还充分考虑到教师的角色转变(变为学生学习的促进者、合作者)和教学方法的改进,充分体现了探究式教学和素质教育的新理念。
本流程设计吸纳了传统中好的教学流程的片段,如导入式、渐进式、目标推进、及时巩固等,吸收了国外教学流程设计中学生自主的课堂活动形式,让学生在合乎教学规律的教学流程中获取知识,生成愉悦的情绪,获得积极的情感体验。
三 中学物理教学模块化与流程设计的统一
笔者对中学物理课程标准的目标、内容、实施建议等进行了充分研习,将教育理论与教学现状充分结合,吸收了“整体感知、提出问题”;“问题引领、自主学习”;“汇报交流、抒发感悟”;“整体收获、归纳总结”;“达标检测、应用扩展”等模块化教学思想,重新组织和安排教学内容、组织方式、方法步骤、评价方式等,形成适应探究式教学和素质教育的具体的教学方案,即“模块化及流程设计”的新方案。通过对新方案的实施形成新教学模式下的典型课例,与此同时还将对新的教学资源进行梳理、整合并形成系统的素材库。
1.课题设计的目标
本课题将中学物理教学模式总分为几个关键环节及实施步骤,简称为“五模块一流程”,其中“五模块”指的是实验模块、素材展示模块、演说辩论模块、问题抢答模块、测评模块;“一流程”指的是这五个模块内部及模块之间逻辑的、循环的推进,其顺序为:实验模块素材展示模块演说辩论模块问题抢答模块测评模块。具体设计目标为:
第一,内涵丰富的模块构思。如实现文字、图表、图片、音频、视频等信息载体的多样化,实现观察、提问、猜想、实验设计、探究实验、过程和结果的分析与论证、交流与评估等操作形式的多样化,实现小论文、讨论、演讲、辩论、练习运用、检测与评价等多功能课堂活动类型的有机结合。
第二,规范灵活的流程设计。流程设计是“穿梭于”模块内部和模块之间的“线路”,如果把模块比作一个电路中的不同组件,如电源、开关、用电器等,那么本课题设计的流程就相当于我们设计的一个多用途电路中的电流路径,它可以完成多种情况下的教学任务,实现各种不同的教学目标,如应用其中的部分或全部流程环节可应对各种物理教学内容及目标的要求。
2.课题设计的具体内容
课题设计的具体内容是根据课题设计的目标确定的,具体内容如下:
第一,模块设计。模块设计结合了新课标、教材内容、学生情况、相关教学资源和手段,对教学内容、教学方式、教学时间、教学步骤在不同教学环节中科学合理的整合。
“实验模块”强调对探究实验项目的归类、计划,包括实验类型(如力学、热学、光学、电磁学、声学、物质属性等)、实验时间安排、学习小组的建立与分配、实验主题、实验目标、器材准备、实验报告要求等的前期计划与安排,这便于早期做好如集中实验器材或场地安排等的准备工作。根据现实性与灵活性原理,有些探究实验并不一定受实验室场地和时间的限制,如参观、户外测量等。
“素材展示模块”包括音频、视频、文字、图表、图片等的收集、归类和整合,通过多媒体展示给学生,教师则负责现场解释和答疑等。目的是尽可能向学生充分展示物理现象、物理学史、物理学家的故事、渗透于周围环境和社会生活中各种各样的物理知识的应用以及新科技成果等信息,从而全方位向学生展示各种物理探究的方法、思维方式、理论成果、实际应用,也为学生获得高尚的情感、科学的态度和正确的人生观、价值观提供了大量的“滋补”。物理学史或物理学家的故事为培养学生相信真理、追求真理、不唯权威的科学精神提供了珍贵的借鉴。
“演说辩论模块”要求学生在亲历探究实验或充分接触素材的基础上,形成自己的思考和判断,各小组内部经过讨论、交流,并推选小组代表进行演说,阐述本组对实验探究的项目、素材展示的内容给出系统观点或完整结论;再通过各学习小组之间辩论与启发,进一步促进学生对各种物理现象的内在规律和物质结构等的认识,促进学生对物理探究方法和思维方式的思考与总结。同时通过此模块的运作还可以提高学生的语言表达能力、思辩能力。教师在此过程中的角色定位是“主持人”,学生是“嘉宾”,是舞台上的主角。
“问题抢答模块”的设计是为了进一步巩固和拓展学生对物理知识的掌握(包括练习、复习内容等)。教师通过多媒体形式提供各种物理问题,由学生代表各自的小组抢答,学生答题情况计入小组总分。这将进一步促进学生团队意识、参与意识的提升,激发学生积极加强对物理知识的理解、掌握和应用,同时开阔了学生的视野,并使学生体会到集体荣誉感以及由于自身对物理知识的深刻理解和掌握而带来的成功解决实际问题的喜悦。
“测评模块”是对学生所学知识和应用能力的全面检测,即测评与教师讲解的过程。这可以帮助学生检查自己学习中的不足和遗漏,起到纠错或加深印象的作用,同时还可以帮助教师进一步改进教学。
第二,流程设计。(1)模块内部(之间)的逻辑推进。流程设计包括模块内部的教学程序或安排包含在各模块内部去实施,实施模块内部的内容安排、时间节点、方法运用、逻辑推进等操作事项,还包括模块之间的衔接,即不同模块如何有逻辑地依次推进,如小组合作、分组实验、演讲讨论、问题抢答、逻辑辩论等教学步骤如何在一维时间坐标上进行分布。(2)目标推进原则。模块推进以“目标明确”和“目标实现”为原则。单个模块要有具体可行的目标,以目标实现作为模块间推进的动力。
四 结束语
在中学物理教学中设计和实施新的教学模式,综合运用一些新的教学方法、教学手段,是对传统课堂教学的改进,更是对新课标、新理念、新技术的吸纳和整合,是一项全新的教学改革行为。从设计思想的酝酿到设计方案的提出,再到设计方案的实施、反馈、修改和完善,其可行性和效果必将经历一次次的实践检验。笔者相信,只要在中学物理教学的实践中不断摸索、不断反思、不断总结、不断改进,必将对中学物理教学的改革起到抛砖引玉的作用,笔者将以此为荣。
参考文献
关键词:开展 专题 研究 提高 质量
一、提高认识是搞好教学专题研究的前提
所谓教学专题研究,就是针对教学过程中存在的一些突出需要解决的问题,运用科学方法,有目的、有计划地去探索教学规律的研究活动。其根本目的是为了深化教学改革,提高教学质量。
教师上课任务很重,感到没有时间进行教学专题研究;有的教师认为教学专题研究是专门从事教研人员的事情;有的教师则对普通任课教师能否开展教学专题研究,在思想上缺乏足够的信心;有的教师还认为搞教学专题研究会分散精力,影响正常教学任务的完成;也有的教师认为搞教学专题研究花费时间,但研究成果未必就能在报刊上发表。若能结合教学进行专题研究,用科学方法研究教育对象和教学规律,就能使教学质量提高到一个新的水平,也会使教育者的教学能力得到很大的提高。实践证明,教师只要重视教学专题研究工作,认真实践和总结,一定会取得丰硕成果。例如,研制物理新教具就是提高物理教学质量的一个重要方面,前几年,笔者曾把它作为一项教学专题进行了系统地研究。先对高中物理教学大纲所规定必做的演示实验逐个进行分析,根据多年的教学实践,找出现成的教学仪器的不足之处,从中确定几件重要的实验装置作为主攻对象,再根据推陈出新的原则,进行新教具的设计和制作,并在实际教学中进行检验和进一步改进,最终研制出具有较高水平的新型“牛顿第三定律演示器”、“动量守恒定律演示器”、“全电路欧姆定律演示器”、“电阻定律演示器”、“电流天平”、“自制光栅”等,对物理实验教学起到了很好的促进作用。
二、找准选题是搞好教学专题研究的重要途径
如何确定教学研究课题,是搞好教学专题研究的关键。笔者在实践中体会到,任课教师应该从中学教学实际出发,结合所教学科的实际情况,针对教学中存在的问题进行专题研究。这种从教学实际中选题的方法是搞好教学专题研究的重要途径。一般来说,任课教师课务较重,很少有较多的时间去作纯学术性的大课题研究,所以教师应充分利用身处教学第一线的有利因素,抓住教学实践中亟待解决的问题进行认真研究,这样就能快出成果,提高教学专题研究的效率。
就物理教学而言,要认真研究的问题很多,例如,如何解决物理难教难学的问题;如何提高高中女学生物理学习成绩的问题;如何解决学生物理学习成绩两极分化的问题;如何转化后进生的问题;如何提高物理教学课堂效率的问题;如何正确处理物理会考和高考的关系等,这些问题都是值得认真研究的课题。在确定研究课题之前,应该查阅有关资料,了解是否对这个问题已经研究过,还存在有什么问题没有解决,这样可避免重复性研究。例如,如何全面考查中学物理教学质量,这是一个亟待解决的问题。传统的期中考试和期终考试只进行90分钟的闭卷笔试,它不能考查学生的实际操作能力和分析、解决问题的能力。针对这个问题,笔者同两位青年教师就把它列为一个研究课题,专门研究改进的方法,并在高一物理期终考试中实施了研究的综合考试方法:采用标准化测验形式,闭卷考查学生所学的基本知识和基本运算技能;再采用撰写物理小论文的形式考查学生分析问题和解决问题的能力;最后采用实验操作考查学生的物理实验能力。考完以后,采用无记名的问卷形式,让学生发表对这次考试方法改革的看法,教师则对考试方法改革的实践和数据进行统计和分析,从而得出:综合考试法能够全面考查学生的实际水平,反馈性强,有利于促进教学改革,易于发挥学生的创造精神,是中学物理教学中一种较好的考试方法的结论。
三、掌握教育理论是搞好教学专题研究的重要保证
教学专题研究是用科学方法探索教育规律的实践活动,因此,在研究过程中,必须以教育理论为指导,探索教学规律。任何脱离教育理论的研究都是没有普遍意义的。
一般来说,中学教师对教育学和心理学的基本知识是有所了解的,但只凭这些了解是远远不够的,还应该掌握教育科研的方法与理论,掌握教育统计和评价方法,更应掌握与教学研究专题相关的教学理论。如果没有掌握教育理论,就谈不上教学专题研究,最多也只能是教学经验总结。若能以正确的教育理论为指导,就能提高研究成果的质量。例如,在高中毕业班物理教学过程中,笔者根据学生的学习情况,对一批尖子学生的智力因素和非智力因素进行了具体地逐个分析,找出他们在物理学习上的特点和不足之处,然后根据因材施教的原则进行考前指导。结果,这些学生在物理高考中均获得优异成绩。
科学技术的迅速发展和交叉科学的出现,给教学专题研究注入了新的活力,可以运用多种学科进行综合研究教学专题。因此,教师除了要掌握教育科学的一般理论知识和自己的专业知识外,还要广泛地学习与教学专题研究相关的各门知识,特别要注意学习新学科,比如系统论、控制论、信息论等,以提高自己的研究能力和研究水平。为了更好地从事教学专题研究和交流研究成果,还应提高外语水平和微机操作能力。否则,即使研究成果水平再高,交流起来也很不方便,更难进行国际交流。
四、撰写教学专题研究论文是教学专题研究的重要任务
关键词 PI教学法 中学物理 大班教学 应用
研究表明,在中学物理教学实践中有效运用互动、合作的教学策略对于优化课堂内容、提高学习效率、培养学生能力等方面富有成效,以互助、合作为核心设计的教学方法也层出不穷,但是面对近百人甚至百人以上的中学物理大班教学,传统教学方法教学效果一直不是很理想。同伴教学法(PI)以其在大班教学中相对于其他教学法的明显优势冲击着传统教学方法的地位。
同伴教学法(Peer Instruction,以下简称PI)是由哈佛大学著名教授埃里克・马祖尔(EricMazur)创立的,使用专门设计的用于揭示学生错误概念和引导学生深入探究的概念测试题,借助计算机投票系统或者选项卡片系统或者现场举手等统计系统来组织大班教学,变传统单一的讲授为基于问题的自主学习和合作探究,有效改变了传统的课堂教学手段和教学模式,在大班课堂教学中营造学生自主学习、合作学习、生生互动、师生互动的教学环境,使合作学习、互动学习的学习方式在大班课堂教学中找到了真正有效的实施策略。[1]
一、研究现状
根据目前所能查阅到的相关文献可知,在国外来自哈佛大学、莫纳什大学等世界不同国家和地区大学以及高中、社区学校和公立学校的50多位教师已经尝试使用同伴教学法并经过大量的实践教学指出,同伴教学法确实提升了学生在成绩和理解方面的水平[2]。在国内的研究中,北京师范大学于2010年发起推广同伴教学法。在第七届大学物理报告论坛上,来自北京大学、哈尔滨工业大学等高等院校的多名物理教师交流了使用PI教学法的经验,并一致认为PI教学法有广泛的适用性,对于帮助学生理解概念、建构模型、培养能力有很好的效果[3]。
尽管国内对于PI教学法的研究和实践已经有一段时间,然而可供教育者参考的资料仍略显单薄。以“同伴教学法”为关键词在中国知网搜索,只搜到20篇期刊文献,相关理论文献5篇,且发表时间均在2010年左右,而以“同伴教学法”并含“中学物理”为关键字在中国知网进行搜索,只能搜索到4篇发表于2014年的文献,其中2篇期刊文章、2篇硕士论文。与此同时,可查阅到的有关PI教学法指南的书籍仅仅有一本由机械工业出版社于2011年出版的、EricMazur编著的《同伴教学法――大学物理教学指南》,而在可查阅到的众多文献中,关于同伴教学法大班教学优势评述与研究几乎是空白或者大多几句带过,没有相对成熟的指导性意见。由此可见,有关同伴教学法(PI)在中学大班教学中的应用研究才刚刚起步,需要大量的数据基础与理论研究进行支撑。
二、PI教学法实施进程概述
有别于传统教学方法先教学后练习的模式,PI教学法的实施进程略有不同,下面将以PI教学法的实施过程为序进行概述。
1.课前准备
PI教学法要求教师在课前梳理课程内容,掌握知识点之间的逻辑关系,制定课程内容框架大纲,将授课内容分成不同的单元,每个单元由一个关键的物理概念为核心设计,同时设计完成课前阅读小测验题目和根据每一单元设计的用于检测学生错误概念和引导学生深入探究的概念小测验的若干问题,并要求学生课前预习相应的章节。
2.授课阶段(PI教学法)
PI教学法在授课前期要求学生完成阅读小测验,一般为两到三个与课程内容相关的问题,目的是检测学生是否进行了课前阅读,而不是检测学生对知识点的掌握程度,然后由学生列出教学内容中难以理解的部分。随后,进行概念测试,学生根据教师的问题进行独立思考并通过课堂表决器(Clicker)或者选项卡片给出答案,由计算机或者助教统计答案,由此得到学生答题的反馈信息。如果答题正确率少于30%(比例可由教师自己根据课程难度自行控制,本文所使用答题正确率为经过实践检验的普遍使用的答题正确率),教师应放慢讲课速度,对刚才的知识点进行更加深入、细致的讲解,随后使用另一个概念测试题评估学生的掌握情况,反复循环,直到达到要求的答题正确率。如果答题正确率在30%~70%之间,教师安排学生进行分组讨论,互相解释自己得出结论的依据并尝试说服对方承认自己答案是正确的。在某些时候,学生对概念重点的把握和难点的理解上更清楚,能够更有效地解释给对方,随后,教师继续对同一概念测试题进行再次评估和简略阐释,直至达到教师要求的答题正确率。这里可认为满意的答题正确率为70%以上;如果答题正确率在70%以上,教师进行简略讲述后可以直接过渡到下一单元。PI教学法教学过程如图1所示:
PI教学法围绕关键概念设计的每一个测试有如下的常规时间安排:
3.课后任务
教师在完成教学任务后,复习关键概念,布置作业任务与预习任务,巩固知识点,强化学生记忆,同时为下次课的概念测试做好准备。
三、研究样本与测量方法
本次调查研究的目的在于统计PI教学法在中学大班物理概念教学实践中的数据,同时简要分析PI教学法在中学物理大班教学中的可行性和操作性,及所可能遇到的问题的解决方案,并为PI教学法的其他相关研究提供统计依据。
本次调查的对象是某实验中学高一年级的120名同学,教材为人教版高中物理必修I。由同一教师使用PI教学法进行物理概念教学,共计5次教学课时,累计自编概念测试题27道。为了保证数据收集的客观性和准确性,不限时间进行随堂统计,随机记录并获取与教学任务相关的统计数据。
调查研究使用教室为多功能语音室,答题反馈系统为选项卡,结课后发放调查问卷。研究记录数据为:①参与课堂测试反馈的学生人数及位置分布;②概念测试题讨论前后答案正确率分布;③第5次教学结束后全部参与测试的学生27道概念测试题答题正确率讨论前后分布;④同伴教学满意度调查分布。
四、数据统计与结论
1.活化课堂,同伴教学法有效提高大班课堂学生参与程度
同伴教学法借助JiTT(Just-in-TimeTeaching)及时教学法中的教学反馈系统可以在最大程度上活化课堂,强化大班教学中教师主导作用与学生主体意识。分析参与课堂测试反馈的学生人数及位置分布数据可知,同伴教学法在客观上有效保证了学生参与课堂教学进程的较高比例,从而在一定程度上缓解了传统教学中“台上讲前排听,中排困,后排睡,边边角角学不会”的困境,带动学生思考。
2.小组讨论,交互学习,同伴教学法正面影响大班教学效果
面对近百人或百人以上的课堂,同伴教学法可以充分发挥小组讨论、交互学习的优势与长处。在教学过程中,同伴之间相互说服,直至确信最后结果并给予教师反馈。在使用27道概念测试题进行概念教学后,统计每道概念测试题讨论前后答案正确率的分布,以及第5次教学结束后全部参与测试的80名学生全部27道概念测试题在讨论前后的答题正确率并进行分析。我们可以看出,同伴教学法不仅仅是为小班教学而生,不仅仅是专家学者在个别实验中的个别结论,而是具有普遍意义的,并确实为大班教学过程中提高学生分析能力以及理解能力等方面卓有成效,极大地节省了大班教学中教师的精力,降低了此类教学中为人诟病的顾此失彼的疑难问题的程度。
3.教师满意,学生受益,同伴教学法促进中学物理大班教学方法革新
由于学生人数的庞大与物理师资力量的缺乏,中学物理大班教学是目前中学物理教育不得不面对的难题。更好地提高大班教学课堂效果,让教师满意,让学生受益,便成为了同伴教学法受到广大师生欢迎并愿意为之推广的最根本原因。在针对课堂学生以及授课教师的调查问卷与访谈中我们不难发现,尽管同伴教学法存在一定的缺陷,但很多同学认为同伴讨论加深了学生自身对物理概念的理解,并在相互讨论中能够积极参与说服与被说服的交互过程,而且希望这种教学方法延续和普及到其他学科的教学上。从授课教师的立场来看,本次授课教师非常认可同伴教学法,其在课堂上能实时把握学生接受,适时调整教学速度,准时完成教学任务,并比较好地解决大班课堂顾此失彼的问题。
五、问题反思与未来发展
本次研究佐证了同伴教学法在大班教学中的优势,以及其在教学效果上的实用性,但仍旧不同程度地暴露出同伴教学法研究的缺陷与不足,比如教学因素对于教学效果的影响分析,比如研究中学习者的心理因素对研究结果的影响等,这些,我们将在接下来的研究中解决。尽管如此,同伴教学法应用于中学物理大班教学可谓是一次有力的尝试,我们不能因为其短期内取得的效果而大加赞扬,又不能固守传统思维而盲目排斥,而是应该进一步研究和拓展,使其更好地融入到我国现阶段现实教育体系中。
参考文献
[1] 张萍.MazurPeer-Instruction――哈佛大学物理课程教学新方法[J].中国大学教学,2010(8).
[2] [美]EricMazur著.同伴教学法――大学物理教学指南[M].朱敏,陈险峰,译.北京:机械工业出版,2011.
关键词:校本培训模式;农村中学物理教师培训;应用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.255
0 前言
我国当前农村的师资教育水平中一个很重要的问题就是要提高在职教师的相关知识水平和综合素质能力。校本培训模式主要注重教师在职期间的培训,以及教师与社会之间相联系的培训。由此,教师专业发展的组织形式必然会呈F多样化的格局。校本培训也因此作为开展中小学教师继续教育的重要策略而被倡导。物理本就是一门逻辑性较强的课程,需要与实践、实验相结合,才能更好的发挥物理教师在教学中的主导作用,校本培训模式也才能发挥更大的作用。
1 农村中学物理教师培训的现状
由于经济条件的限制,多年来,尽管大城市中的教育模式进行多番改革,农村的教育培训体制仍然不适应基础教育的改革要求。农村中学物理教师培训现状堪忧:(1)培训的体制不健全。在农村的教育部门中,要么没有详细的培训计划,要么是有计划但是从未实施过;(2)培训的内容落后,跟不上时代的要求。当前的教育培训机构仍然采用以前的一些传统教学方法,这个不能满足新时代要求,也不能够解决当前的教学目的;(3)培训经费短缺、培训机构条件差;(4)培训的师资在质、量上都存在不足。
2 校本培训模式的意义
校本培训就是以学校培训为本,但是这个模式缺乏针对性及实效性通过对中小学校本培训模式的形式、内容等方面的调查可以看到,目前,教师对目前校本培训模式看法不一,选择的角度不尽相同。在形式上,有些教师认为培训模式的形式应体现出多样性,有些教师认为培训的形式应更具适应性,使校本培训真正体现适应学校的发展,适应教师的需求。
与普通的教学模式相比,校本培训模式就显示出了其极大的优点:首先,校本培训模式从实际出发更能解决物理教师所遇到的问题,另外,其所体现的地域的无限性也是一大特点,它可以在任何条件下都可以培训,也可以更好的适应学校和学生的发展。第二,教师免去了课外培训所需要的经费,对于一些收入不高的教师具有重要意义。校本培训模式主要是以实践为中心,通过多种多样的实践方式来解决这些问题,也做到了理论与实践的有机统一。第三,培养教师之间的合作意识,增强学生与教师,教师与教师的合作。
素质教育是当前教育的首要任务,发展素质教育必须要有高素质的教育的教师队伍,而培养高素质的教师队伍就要适应校本培训,但校本培训又具有长期性,所以要求学校成为培训的场所,因为教学理念的变化,所以并不是长期的一味学习书本知识,更多的是要实践,从实际中得出经验,边学边实践才是务实的。随着学校办学主体地位的确立,学校更要培养出一批能适应学校发展的教学人才,要求老师根据学生们的特点进行个性化教学,培养自主意识和独立发展,所以通过校本培训模式,既满足了学校的需要,也满足了社会的需要。
从另一方面来说,校本培训模式不同于其他的模式,概括了学校的需求,与学校的现有状况相衔接,是教师教育发展的必然趋势。随着教师自助专业的提高,教师教育体系必然走向开放,而校本模式整合了各种资源,将系统培训与非系统培训结合起来,赋予校本培训模式生命力。新一轮教育改革是整个基础教育的改革,而校本培训模式必然是迎接新一轮改革的需要,使教师成为培训知识中的生产者,发挥经验与实践相结合的作用,做到理论与实践的统一。
3 优化农村中学物理教师校本培训的内容
教育部提出:“需要将达到素质教育需求的全新基础教育课程体系建立起来,”“为了达到新课程标准展开教师进修培训是关键”。所以,在基础教育新课程投入实践后,要跟上时代的步伐对农村教师培训的课程体系进行改革,提升其适应度。
第一,将教师培训内容优化。首先,课程设定要全面。 在培训计划制定过程中,在全部物理专业知识架构中对课程展开规划,一方面要仔细斟酌基础知识,另一方面对物理学的前沿动态思考。其次,培训的内容要专题化。 第二,在培训课程体系里要体现教研。首先需要将农村中学物理教师对日后基础教育改革发展适应与探究两方面的能力提高。其次对新课程中的教育教学实践培训要放在重要位置,在讨论、教学观摩、互相评课、实验操作、自制教学具以及案例分析等多个手段中增强培训效果。 第三,建立现代信息技术课。在校本培训中加入计算机与网络技术。计算机网络教育的展开是农村物理教师必备的技能。
4 总结
就目前的教育水平来说,农村基层教育的水平始终没有达到要求,发展农村教育培训体制尤为重要。从学校和教师的实际出发,在农村物理教师中建立校本培训模式,利用学校的一切资源,与实践相结合,使教师很大的自主发挥空间,可以提高老师的职业发展和职业素养,提高学校的学术水平。同时,也不可否认存在许多的问题,一些教师不适应这种培训模式,这是我们应该着力去解决的。教育的革新要积极去参与,这样才能不断创新,理论与实践相结合才能真正解决教师的需求。
参考文献:
[1]孙文涛,赵明阁.教师专业发展学校:探索,经验与启示[J].教师教育研究,2004(01).
[2]潘文彬.校本培训:教师专业成长的推进器[J].中小学教师的培训,2004(09).
[3]徐巧英.校本学习激发教师生命的活力[J].中小学教师的培训,2004(04).
论文关键词:物理实验,学生,创新能力
物理学从本质上说是一门实验科学,物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础,并受到实验的检验。因此,物理实验教学在中学物理中就显的尤为重要。
然而,在过去的物理教学中,往往只是重视理论教学,却忽视了实验教学的作用。即使进行实验教学,也只是侧重于应试,忽视了对学生能力的培养,致使实验教学仅仅是课本的翻版,毫无新意,又令学生束手束脚,无法达到实验本身的目的。
因此,在物理实验教学中,应该注意不断激励学生通过观察、思考等一系列活动,来发展学生的创新意识初中物理论文初中物理论文,从而培养他们的创新能力。
那么,在中学物理实验教学中如何来培养学生的创新能力呢?笔者认为可以从以下几个方面入手:
一、变验证式实验为探究式实验
以前,课堂演示实验大多数是验证性实验。教材已给出结论,只需用实验去验证即可。这种做法,导致学生仅是一名旁观者,而不是参与者。若变演示实验为探究实验,就可以把学生完全调动起来,在学生动口、动手、动脑的过程中,激发学生的创造性思维。
例如,在《电阻定律 电阻率》中,原课本的做法是先给出“导体的电阻与材料、长度、横截面积有关”这一结论,然后再定量实验,这就是一种验证式实验。在实验中,学生往往会产生“为什么只研究这几个物理量”的疑问。若将其改为探究式实验,学生就容易掌握的多。其具体做法为,在实验前,先让学生们去猜想电阻可能与那些因素有关,然后由学生设计实验自行排除无关因素,最后才把决定因素控制在“材料、长度、横截面积”这几个物理量上。在进一步实验之前,还应先指导学生用理论推导具体的关系,再依据学生的设计来完成实验论文开题报告论文下载。
对比两种方式,探究式实验能更好的发挥学生的主体作用,培养学生的创造性思维。尽管学生的探究,谈不上科研成果之说,但这种方式注重的是培养学生的创造力与创新意识。在学生积极参与研究的过程中,学生不但掌握了基本的实验方法、基本技能,还激发了学生的创造性思维。
二、采用多方法实验,鼓励学生改进实验
在学生分组实验中,教师应在帮助学生掌握实验原理的基础上,鼓励学生用不同的器材、不同的方法来进行实验。在实验中,学生需要在各种因素中进行取舍,对所得信息进行筛选。这就要求学生在实验的过程中初中物理论文初中物理论文,有全局的观点,在不同情况下善于应变。这样,就可以培养学生的应变能力,提高学生的分析、抽象、概括、能力,活跃学生的思维。
例如,在《动量守恒的验证》中,该实验要求大量的空间来操作,且在实验过程中,时间及数据处理又显得太过麻烦。笔者在学生进行该实验后,布置了一道课外思考题,让学生发挥想象改进实验。一位学生参照家中的工艺品,设计了如下方案:将两枚钢球用细线悬起,且中心共线,紧密接触,在钢球后方置一木板,并在竖直方向上标出刻度,以做标志。将其中一小球从某一高处释放,并记下读数,观察碰撞后升起的高度,再次记下读数,也可得出动量守恒定律。经过该同学的设计,将一种简单而又有新意的实验展现给我们,充分调动了学生创新思维的发展。
同样的例子还有很多,在进行《研究平抛物体的运动》时,演示仪器的挡板在停球过程中,总是留下一个“V”型的痕迹。为了使实验减小误差,学生们略加改动,在挡板上塞了些棉花,就使数据变的十分准确。
由上可见,在物理实验中,为了使实验更鲜明生动,更有效的反映问题初中物理论文初中物理论文,通过多方法实验,改进原有的实验,能够充分的调动学生的创新思维,培养学生的创新能力。
三、创设实验问题,提倡学生质疑
没有问题就没有进步,没有问题就没有突破。常言道“小疑则小进,大疑则大进”。孔子在鼓励学生时常道“每事问”。大科学家爱因斯坦在回答他为什么可以做出科学创造时说:“我没有什么特别的才能,不过喜欢寻根刨底的追究问题罢了。”可见,发现问题、提出问题、敢于质疑是创新能力的一个重要方面,而要培养学生的创新能力,就需要提倡学生敢于质疑。
例如,在观察《光的色散》实验中,同学们用三棱镜去观察七色光带。一位学生提出了这样一个问题,“为什么白光通过三棱镜投在屏上时,彩色光带为上红下紫,而透过棱镜直接观察时,彩色光带却是上紫下红?”这个问题提的好,说明他是真的动脑,真的思考了。笔者立即鼓励了他,并借此机会提倡全班学生养成多提问、多质疑的好习惯。从此以后,同学们在实验中都踊跃思考,敢于质疑,极大的调动了学生的创新意识。
在物理实验中,教师应该多培养学生的质疑能力,提倡学生多思考、多提问,敢于挑战权威,勇于探求真理。只有这样才能全面调动学生的主动性,激发学生的创新思维。
四、开设课外实验,激发学生思维
创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机的结合起来,这就要求教师在实验中创造性的应用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外初中物理论文初中物理论文,也可以在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中激发学生的创新思维。
例如,在一次布置课外实验时,笔者给每位学生发一枚鸡蛋,让学生们展开想象的的翅膀,利用鸡蛋来验证一种物理规律或物理现象论文开题报告论文下载。学生的想法真是五花八门:有的把鸡蛋煮熟后,浸入凉水之中,发现比平常的热鸡蛋好剥的多,从而验证了热胀冷缩现象;有的把含酒精的棉花置入开口瓶中,并把鸡蛋置于瓶口,燃烧后,鸡蛋被吞入瓶中,从而验证了大气压的存在;也有的将鸡蛋从高处释放,落到海绵上时不易碎,进而验证了动量定理;还有的将鸡蛋放于硬纸片上,下方置一杯水,迅速弹出硬纸片,鸡蛋落入杯中,进而验证了惯性定律。
像这样与实际相联系的课外小实验,不仅激发了学生们对实验教学的兴趣,还能提高学生的发散思维,培养学生的创新能力。
五、开放实验室,探索开放式实验教学法
开放式实验教学并不是简单地打开实验室门就可实现的,那只是“实验室的开放”,而非真正的开放式实验教学。要搞好开放式实验教学需要有一整套相应的措施。
北京某校以俞庆森老师为首的前辈们打破了实验课附属于理论课、以验证性实验为主的教学模式。多年来他们一直在探索实验教学的新模式,以适应培养创新型人才的需要。经过近年来不断地探索,他们提出了基础实验教学开放式管理的新模式:教师根据最新科技发展的情况,拟就若干个实验题目,由学生选取后自行查阅资料、自行拟就实验方案、自行备齐所需简易用具、按需要预先约定使用实验室及所需仪器的时间,最后独立或分小组完成实验。教师的作用仅是提供必要的理论引导和“维护型”的实验室指导。
这种实验的开放管理意味着进入实验室的时间完全由学生自由选择。为保证实验的正常开展并获得良好的教学效果,在采用预约实验时间这一常规方法的同时,也尊重了学生意见,同时充分发挥学生的能动性、积极性和创造性。在每一个具体的实验过程中并没有结束时间的规定初中物理论文初中物理论文,允许学生在实验失败后重做,直至成功为止。指导教师也一改以往辅导过细,偏重结果的做法,让学生充分展开想象、创造的翅膀,自由发挥。
上述方案,成功地调动了学生主动探索的积极性,毫无疑问,进行开放式实验教学,是培养学生创新能力的有效方法。虽然在实验过程中需要教师付出了更多的时间、精力和耐心,但对学生整体能力的提高大有裨益。
创新是一个民族的灵魂,在知识经济的社会中,人类最重要的素质就是创新能力。因此,在物理教学中培养学生的创新能力是我们实施素质教育的重要内容。为了使中华民族在新世纪能够屹立于世界先进民族之列,新时代的物理教师更应该全力以赴,做出自己应有的贡献,用尽自己的每一份光和热,来为祖国培养全方位的创新人才!
【关键词】中学 物理教学 数学方法
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2015)11B-0021-04
一、引言
在20世纪70年代末,我国才开始进行科学方法教育的研究,这使得我国的科学方法教育起步较晚。虽然起步晚,但国内一些教育学者在研究科学方法教育方面取得了不小的成果,有关科学方法教育的分析和探讨仍然在不断地进行中,使得物理科学方法教育的地位和作用不断受到重视。在物理教学中,数学方法是一种用于研究和解决物理问题的重要工具。对教师而言,为什么物理会这么难教;对学生来说,为什么物理会这么难学。究其原因,在实际教学中,学生缺乏运用数学方法解决物理问题的系统训练,教师也没有正确处理好数学方法服务于物理教学的关系。在日常的物理教学过程中,教师应该循序渐进地有步骤地渗透数学方法的教育,让学生掌握一些基本的必备的数学方法。
本文探讨中学物理学习中有关数学方法的问题,经过案例分析对常用的数学方法进行探究,阐述数学方法在中学物理教学实际中的应用实践,并对实施效果进行评估分析。
二、数学方法概述
我们从物理科学方法的分类与结构体系图1中可以看出,数学方法是常用的科学方法之一。数学方法所包含的内容十分广泛,从广义上说,是指数学概念、公式、理论、方法和技巧的总和。从狭义的角度讲,是指运用数学来分析、计算问题的各种具体的方式与方法。
图1 物理科学方法的分类与结构体系图
数学方法就是用数学语言把客观事物的状态、关系和过程表达出来,并对问题进行处理,是一种以数学为工具进行科学研究的方法,通过推理、运算和分析,最终形成判断、解释和预言。
(一)数学方法的特点
1.高度的抽象性
人们运用数学方法解决问题时,总是舍弃研究对象其他各种性质和具体内容,只保留数量关系和空间形式。并且对这些数量关系和空间形式作进一步抽象,把全部问题变成了数学符号之间的运算关系,然后对之进行分析研究,得出理想化的数学概念和定量描述事物的普遍规律。
2.高度的精确性
数学方法之所以具有如此高度的精确性,是因为数学是描述事物量的关系的,而事物是质和量的对立统一,任何事物的量是严格确定的。
3.严密的逻辑性
在数学中,逻辑推理常表现在数学定理的证明和方程式的求解上。证明和求解的过程,都要遵循严密的逻辑规律和推理规则,步步相接,环环紧扣,只要前提正确,论证合乎逻辑,所推论出来的结论就是可靠的。
4.充满了辩证法
运动和辩证进入数学,使全部数学具有辩证的特性。在那里即使很简单的关系,如单纯的抽象的量之间的关系,都采取了完全辩证的形式。
5.应用的广泛性
数学方法有如此广泛的应用性,是因为它研究的对象就是事物的空间形式和量的关系,而客观世界中任一具体事物其存在、运动、变化和发展,都具有一定的空间形式和量的关系。
(二)数学方法在中学物理教学中的作用
1.定义物理概念。中学物理中许多的概念都以数学的形式来表达,常用比值定义法。如我们所熟知的速度、密度、压强、电容、电势、电阻、功率等物理量。
2.推导证明物理定理定律。光的反射定律、光的折射定律、牛顿第二定律等都是以实验为基础,转化为数学模型,然后进一步分析、推理、认证,以数学形式表达成物理公式。
3.解释物理现象。有些物理现象难以用语言文字表示,但是借助数学方法用物理图像却可以很好地描述物理现象。
三、例解数学方法在中学物理教学中的应用
教师在物理教学中使用到数学方法时,要注意利用物理与数学之间相辅相成的关系,向学生明确指出所用的是哪一种数学方法,介绍有关这一种数学方法的知识,点明该方法的形式,适用条件范围,完整的操作过程,让学生有意识地接受数学方法。数学方法强调逻辑推理,学生经历过逻辑推理更能获得有意义的知识,学到的知识也更为深刻。用数学表述是物理学的一个重要特点,用数学方法解决物理问题时,注意总结求解各类题目的基本步骤,重视灵活运用各种计算技巧。物理知识是分章分节的,各个知识点之间既相互联系,又相互区别,通过数学方法可以将前后知识融会贯通起来。当学生学到的不是环环相扣的知识链,而是支离破碎的碎片式的知识时,就要利用数学方法帮助学生把这些知识连贯起来,建立完整的知识体系。数学是解决物理问题的重要工具,其思想、方法和知识始终渗透贯穿于整个物理学习和研究的过程中,为物理概念、定律的表述提供简洁、精确的数学语言,为学生进行抽象思维和逻辑推理提供有效方法,为物理的数量分析和计算提供有力工具。下面就中学物理教学中常用的数列法进行案例分析阐述。
〖数学知识〗
1.数列:按照一定顺序排列的一列数称为数列。
2.等差数列:等差数列是常见的一种数列,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,这个数列就叫做等差数列,而这个常数叫做等差数列的公差,公差常用字母d表示。
3.等比数列:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比的比值等于同一个常数,这个数列就叫做等比数列。
[例题]
用质量为m1的铁锤沿水平方向将质量为m2长为L的铁钉敲进木板,铁锤每次以相同的速度V0击钉,随即与钉一起运动并使钉进入木板一定距离,在钉每次受击进入木板的过程中,所受的平均阻力为前一次受击进入木板过程中所受平均阻力的 k(k>1)倍。
(1)若敲击三次后钉恰好全部进入木板,求钉第一次进入木板过程中所受的平均阻力。
(2)若第一次敲击使钉进入木板的深度为L1,则需要敲击多少次才能使钉全部进入木板?并说明要使钉全部进入木板L1必须满足的条件。
[解析]
(1)铁锤每次击钉的短暂过程动量守恒,则有
m1v0=(m1+m2)v
它们一起运动的初动能
设钉第一次进入木板过程中所受阻力为f,则第二次、第三次的阻力依次为kf、k2f,又设三次敲击后钉进入木板的深度依次分别为L1、L2和L3,根据动能定理,有Ek=fL1=kfL2=k2fL3,则,
又因为L1+L2+L3=L
所以
(2)设敲击n次,钉全部进入木板,同理可得
Ek=fL1=kfL2=……=kn-1fLn
,则
化简得
若上式不是整数,n应取整数部分再加1,若恰为整数,则不加1。
由上面的式子
可知,随n增大而增大,但总是小于,因而当L1过小时,无论多大的n也不能使该式成立。要使钉能全部钉入木板,应有:
即
[评析]
利用数列解决物理极值问题,即根据数学规律,利用等差、等比数列推导出相应的表达式,再根据题中的限制条件求出极值。
四、数学方法在目前中学物理教学中的应用情况调查与研究
如果只是从理论层面上研究中学物理教学中的数学方法,那是远远不够的。为了真实了解数学方法在中学物理教学中的应用情况,笔者深入基层一线进行了教学实践,通过查阅文献、访谈调查、问卷调查等多种渠道进行研究。
为获取本课题研究的基础资料,本研究按准备阶段、调查阶段、实践阶段三个阶段展开。
(一)准备阶段
文献查阅,收集资料,归纳整理有关数学方法在物理教学中应用的文献,根据现状,确定本文的研究内容,制订计划,作好人力和物力上的准备。
(二)调查阶段
从实际教学情况从发,结合自身的条件,探讨中学生在学习物理过程中存在的问题。从多方面、多渠道展开调查,按照一定的操作程序,采用统计软件SPSS进行数据分析,探究如何更好地在中学物理教学过程中渗透数学方法的教育。
1.访谈调查。与被研究者进行谈话,进一步掌握第一手珍贵的资料。为了调查师生对数学方法的了解程度,使得调查的结果有针对性,本研究对全南县某中学部分师生进行了访谈调查,听取了师生的建议和意见。
访谈结论:通过对师生的访谈,我们可以看出,数学方法在中学物理教学中的应用现状不乐观,教师和学生不看重数学方法在物理教学中的应用,师生对数学方法的应用价值认识不足,思想观念缺失,他们对理论不屑,怕麻烦。
2.问卷调查。本次调查编制了学生和教师问卷,统一采取书面形式的纸质问卷,问卷采用不记名方式作答,期望获取真实可靠的信息,旨在了解目前中学物理教学中数学方法渗透教育存在的问题,并提出有关解决问题的对策。有关问卷调查的发放和统计情况如表1所示。
表1 中学物理教学中数学方法应用现状的调查问卷统计表
类别 项目 数据 有效回收率
学生问卷 发放问卷 200 79.50%
回收问卷 173
有效问卷 159
教师问卷 发放问卷 30 83.33%
回收问卷 26
有效问卷 25
问卷调查结论:调查中发现,中学生在物理学习中相对缺乏应用数学方法的意识,缺乏应用数学方法的能力;教师在升学压力的强迫下,理论与实际往往脱节,教师每天重复着纯粹的习题,忽视了思维方法的培养。
(三)实践阶段
在前面两个环节的基础上,笔者就相关问题的解决进行了教学实践,以赣州市全南县某中学作为教育环境,部分中学教师与学生作为研究样本,开展研究,并对教学实践进行了反思与总结。实践对象是全南县某中学八年级水平相当的两个教学班的学生,以八(1)班为实验班,八(2)班为对照班。本次实践从2014年2月始至2014年7月止,约半年时间,以一学期为准。
教学实践结束后,以八年级2013―2014学年第二学期期末物理测试题作为测验工具,对对照班和实验班进行客观检测,并以此成绩作为后测成绩,进行统计分析。本次测试题以八年级第二学期期末物理考试为样本,比较客观、公平。测验实行单人单座年级交叉考试,保证学生能够认真独立地完成测试卷,使研究的质量得到了有效的确保。测试卷在题型上设有填空题、选择题和解答题三种题型,全卷共有5大题,24个小题。题型分布如表2所示。
表2 题型分布表
题型 填空题 选择题 解答题
题量(个) 10 6 8
数据处理。测试卷的批改在学校数理教研组的帮助下进行,实行跨年级交叉流水阅卷的方式,全体教师客观公正地批改。
实验结果。对实验班和对照班前后测成绩优秀率、及格率进行统计,其结果见表3。
表3 实验班与对照班前后测优秀率、及格率比较表
班级 八(1)班(实验班) 八(2)班(对照班)
统计量 平均分 及格率 优秀率 平均分 及格率 优秀率
实验前测成绩 33.33 11.13% 0% 34.33 12.31% 0%
实验后测成绩 52.61 34.15% 9.76% 41.00 19.05% 0.00%
注:80分以上为优秀,60分以上为及格。
采用统计软件SPSS进行数据处理后,实验班和对照班的物理平均成绩及差异性,如表4所示。
表4 实验班与对照班的物理后测成绩的差异性检验
F Sig. t df Sig.(双侧) 均值差值 标准误差值
假设方差
相等 0.010 0.921 2.683 81 0.009 11.610 4.328
假设方差
不相等 2.684 81.000 0.009 11.610 4.326
实验班和对照班的前测成绩平均分分别为33.33分、34.33分,没有显著差异。经过一个学期的实践,实验班和对照班的后测成绩平均分分别为52.61分和41.00分,由F=0.010,显著概率为p=0.921>0.05,因此,两组方差差异不显著,即两组方差齐性,故选择方差齐性一行的数据作为检验结果。t检验的显著概率为p=0.009
五、讨论
经过一个完整学期的教学实践,在严格按照教学目标的基础上,根据八年级学生所学习的物理内容,笔者力求做到将常见的数学方法渗透到中学物理教学的过程中。这种学习方式是非常可取的,对很多学生是适应的。它有效地调动了学生学习的主动性,帮助学生启迪思维、开拓视野,学生不再是单纯地机械式地接受教学。教师通过数学方法启发学生积极思考问题,充分发挥学生的潜能,使学生最终获得成功。通过对比实验班和对照班的后测成绩,可以明显看出实验班在学习方面略占优势。
六、结语
通过教育教学实践证明,在中学物理教学中渗透数学方法的教育,有利于激发学生学习科学的兴趣,培养学生实事求是的态度,形成正确的价值观,促进学生物理成绩的提高,达到了预期的效果,同时,学生的综合思考能力也有了一定的提高。这个结论对修正一些中学物理教师的错误认识、更新教学观起到一定的积极推动作用。在中学物理教学中渗透数学方法的教育是必要的,也是可行的。在中学物理教学过程中渗透数学方法的教育,能促进学生主动、积极地学习,从而有效提高学生的物理学业成绩。
教师要搞好中学物理新课程的教学,必须树立正确的教学观,应用现代教育理论,掌握一些行之有效的教学策略和教学方法,把科学的学习方法的思想慢慢在课堂中向学生渗透,尤其是数学方法,使学生在潜移默化中领会科学学习方法的精髓。
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