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關鍵詞:新課改;高中物理;有效教學
新課改對高中物理的教學要求是通過教學活動逐步培養(yǎng)學生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力,提高學生的科學素養(yǎng),從而培養(yǎng)出符合新時代要求的綜合素質人才。這就需要老師既要通過科學正確的教學方法和手段向學生傳授課本上的基礎知識,還要培養(yǎng)學生對科學知識的正確態(tài)度和價值觀,這些不僅僅是為了響應新課改的號召,更是為了學生能夠實現(xiàn)長久的個人發(fā)展。
一、新課改下高中物理教學特點
新課改下的高中物理教學較傳統(tǒng)的高中物理教學更加關注對學生動手實踐能力的培養(yǎng)以及對科學知識的整體把握,不僅要掌握課本上一些基礎知識,完成高考大綱的應試練習,還要了解物理學是如何在社會快速的經濟發(fā)展進程中發(fā)揮作用的,于是,在教學內容方面增加了更多與實際生活相聯(lián)系的實例,在教材內容的編排上圖文并茂,增添了教學的趣味性。但是,在高中物理教學過程中,由于學生還受到應試教育思想的影響,所以老師要注意逐步培養(yǎng)學生的學習興趣,多進行探究式學習,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,從而提高高中物理教學的有效性。
二、高中物理有效教學策略
在具體教學過程中,老師要結合實際教學情況,充分考慮學生的理解能力和認知能力,選擇科學合理的教學策略提高高中物理教學的有效性。對此,筆者有以下幾點具體建議,希望能夠對一線的物理教師提供有效的幫助:
1.轉變教師教學觀念
在新課改的指導下,轉變教師的教學理念能夠有效提升學生在理論素質方面的修養(yǎng),實現(xiàn)更高的高中物理教學目標。在傳統(tǒng)的教學過程中,教師一直占據(jù)著課堂的主置,學生的學習方式和學習愿望在這種單一的知識傳授模式下是無法實現(xiàn)的,長期對學生學習主動性的忽視會導致教師不斷說教,而學生并沒有進入狀態(tài),導致教學效率十分低下的狀況。所以,在整個高中物理教學過程中,教師應該轉變傳統(tǒng)的教學理念,將學生作為課堂的主體,提升全班學生在課堂學習過程中的參與度,結合學生的學習狀態(tài)和實際的知識掌握程度來制訂課堂的教學計劃。
比如說,在進行“重力加速度”知識點的講解過程中,傳統(tǒng)的教學方式就是通過教師簡單舉例的形式來對學生進行簡單的介紹,讓學生對這個概念產生一個基礎的認知,然后就在這個薄弱的基礎上,直接引入一些相關的公式和數(shù)值,學生只能夠硬性地接受,而并不能真正把這個概念同生活聯(lián)系在一起。所以教師可以利用一些教學道具讓學生動手實驗,通過小組合作等形式來分析影響重力加速度的因素,探究出重力加速度的幾個常規(guī)數(shù)值,這樣學生們才能夠對“g”產生一個實際性的認知。
2.教學生活化策略
高中物理雖然是一門邏輯性比較強的理科學科,但是在實際生活中能應用到很多物理學知識,同時很多高中物理教學案例也是來源于生活中的。在課堂教學活動中,如果老師能夠多選擇生活化的教學內容,學生不僅理解起來比較輕松容易,也會逐漸對物理學習產生興趣,在平時的生活和學習中也會注意觀察周圍的物理現(xiàn)象,提高自身的觀察力。
3.選擇恰當?shù)慕虒W內容
高中物理教學內容的選擇直接關系到了教學有效性,針對不同的教學目標以及要講解的不同物理原理,老師應該注意選擇正確合理的教學內容,更有針對性地為學生進行講解。
比如,在學習加速度這部分知識時,老師很難在課堂活動中為學生現(xiàn)場展示這一物理概念,那么老師可以通過接受式的教學方法,先給出加速度的定義,然后帶領學生一步步分析定義中的關鍵詞,進而進行加速度相關習題的強化練習。
4.創(chuàng)建相關的問題情境
學生在學習時常常感覺物理原理難于理解,產生厭倦的情緒,這些問題都可以通過為學生創(chuàng)建相關的問題情境來解決,情境教學不僅能夠為學生簡化學習內容,還能夠激發(fā)學生的好奇心理,對物理學習產生濃厚的興趣。
比如在學習牛頓第一定律時,老師可以先為學生創(chuàng)設一個汽車急剎車的情境,然后向學生提問:“為什么在座位上的人會在急剎車時繼續(xù)向前運動?”學生通過思考就可以獲取對于“慣性”的生活化認知。
綜上所述,在新課改的帶動下,高中物理教學也迎來了新的挑戰(zhàn)和機遇,老師一方面要更新自身的教學理念;另一方面要結合學生的學習情況選擇科學合理的教學方法來提高高中物理教學的有效性。
參考文獻:
1.知識點要求多層次
高中物理教學中所包含的知識點要顯現(xiàn)出多層次的特點,特別是教學大綱中有規(guī)定,不同的教學內容有其不同的教學要求,而教學要求可以分為兩個層次,即A級要求和B級要求,其中A級要求是較為低層次的要求,例如質點、參考系等,而B級要求則是較為高層次的要求,是需要深度學習的內容,例如牛頓第二定律、動能定理等.需要注意的是,并非A級要求就全是簡單的淺層學習,選修3-3和選修3-5都屬于A級要求,但這里面的一些知識需要加深了解或需要綜合理解才能掌握.
2.注重實驗與理論相結合
物理教學講究理論與實驗的結合,也就是利用理論知識,在實際實驗操作過程中加以運用,在了解實驗原理的情況下進行實驗流程,從而在實驗中加深對理論知識的理解,使得知識得以系統(tǒng)化,并能有效的將書面知識轉化為實際的操作技能.
3.對學生思維能力要求高
許多高中生都發(fā)自內心的覺得物理太難了,可是縱觀物理各大習題的答案,卻十分簡短,看似十分容易,造成這種偏差的主要原因就是高中物理要去學生有較強的思維能力,簡言之,就是你想明白想懂了,就不難了.高中物理在解決問題上以及不僅僅停留于一些物理概念的表面了,而是要利用這些理論結合自身思維遷移解決實際問題,因為物理知識本身就來源于生活,是對生活及科學實驗的總結,依賴較高的思維能力.
4.知識系統(tǒng)性強
許多高中生都覺得高中物理的內容好多啊,就江蘇而言,就需要學習6本人教版的教材,包括2本必修和4本選修,不同的學校在教材選取上可能會有所不同.這么多的教材讓學生在學習過程中容易迷失,特別是在高三復習時更難以把握要點.其實,高中物理知識具有很強的系統(tǒng)性,有一些明確的主干知識點,但詳細的內容介紹是分布在不同章節(jié)的,學生在學習過程中要學會融會貫通,例如,“曲線運動”這一知識點的講解可以與直線運動相聯(lián)系,同時引入切向力和法向力,也就是將力的作用也放在一起講解,再比如“電磁感應”這一知識點所包含的內容十分豐富,不僅包括力、運動等力學知識,還包括電路、能量等電學知識,這些要點需要相互貫通起來理解.
5.需要其他學科知識的綜合
都說數(shù)理化不分家,的確,在學習物理的過程中,常會運用到一些數(shù)學和化學方面的知識,明顯的,就是物理上的一些復雜的推導公式就需要結合數(shù)學上所講的知識,而與化學知識有關的內容還是比較多的,具體可以參考選修3-3和選修3-5中的內容.
二、促進學生深度學習物理的策略
1.完善學生知識體系
深度學習的一大基本要點要求學生把新學的知識與原有的知識聯(lián)系起來,將一個概念下的同類知識加以整合,形成一個完整的知識體系.高中物理教材一般都是按照章節(jié)進行講解的,但是各個章節(jié)間又存在一定的聯(lián)系,學生掌握好這之間的聯(lián)系有利于深度學習.所以,教師在進行知識點講解的時候要把握好這些聯(lián)系性知識點的講解.例如,物理中的一大難點就是電場,因為電場十分抽象,學生在學習和理解的過程中存在一定的難度,所以,教師在進行教學時可以將電場和重力場加以比較,進行比較教學,具體如表1所示.
電場力做負功,電勢能增加從表1中可以發(fā)現(xiàn),重力場與電場在概念和規(guī)律上都存在一定的相似性,教師采用這種比較教學的方式給學生講解電場知識,不僅可以將電場知識的一些虛擬化的東西加以現(xiàn)實化描述,還可以順帶給學生復習以下重力場的知識,一舉兩得.
除了上述講到的比較教學,對于一些類型不同的知識點,則可以采取差異對比的方式進行講解,也就是發(fā)現(xiàn)兩者間的區(qū)別和聯(lián)系,以雙縫干涉和單縫干涉為例,具體內容如表2所示.
2.整體歸納,加強學生對知識的整體把握
關鍵詞: 高中物理教學 力學問題 解題方法
力學問題一直是高中物理的重點和難點,很多學生把概念背得滾瓜爛熟,可就是不會做題。怎樣才能達到好的效果呢?我根據(jù)這些年的教學經驗總結出以下幾個需要注意的方面。
一、認真審清題目,明確研究對象,聯(lián)想過程圖景,啟動關聯(lián)思維。
高中物理的力學習題通常是有的給出一個物體,有的給出兩個或多個相關聯(lián)的物體。從物理過程看,有的給出部分,有的給出全部。有的條件直接給出,有的隱含在某個文字或句子中,審題時要特別注意分清楚。認真審題體現(xiàn)在以下幾個方面。
1.由個別向一般轉化。所有的力學解題開始應對研究對象進行受力分析,列受力方程。代入運算時統(tǒng)一用力學的國際單位制,解題結束應對結果的合理性作出分析判斷。
2.明確物體的物理過程圖景。宏觀物體有做勻速運動的,也有做變速運動的;有個體的,也有相關聯(lián)群體的。對題目給定的研究對象進行分析,形成一定條件下的清晰的物理過程圖景。
3.通過物理過程明確物體的狀態(tài)。在力學范疇內物體的運動狀態(tài)有平衡狀態(tài)(靜止、勻速直線運動、勻速轉動)和非平衡狀態(tài)(有加速度并能了解其方向等)。物體處于何種狀態(tài)由所受的合力和合力矩決定。學生對物理過程和物體所處狀態(tài)的了解,對所列方程給出了依據(jù),減少了解題的盲目性。
二、建立物理模型,受力分析注明條件。
力學習題有的研究單個物體,有的研究多體(兩個或多個相關聯(lián)的物體)。從物理過程看,有的給出部分過程,有的給出全部過程。認真審清題目的過程其實就是明確以下幾個方面的過程。
1.建立物理模型。對于對題目給定的研究對象進行抽象思維,形成一定條件下的清晰的物理圖景。有趣的物理圖景促進學生的注意轉移,情感與圖景貼近,達到情景結合,有助于學生思維的正常啟動。
2.明確運動狀態(tài)與受力情況。在力學范疇內物體的運動狀態(tài)有平衡狀態(tài)(靜止、勻速直線運動)和非平衡狀態(tài)(變速運動)。物體處于何種狀態(tài)由所受的合力決定,物體的受力與運動狀態(tài)密不可分。弄清了這層關系,在解題過程中思維就是清晰的,而不是混沌不清的。
3.文字敘述轉換成示意圖形。在根據(jù)題意畫出的圖上標明受力情況(按重力,彈力,摩擦力,其他力順序思考)。某一時刻或某一位置的運動狀態(tài),也用符號標出。學生通過畫圖對題目的物理環(huán)境和條件有了直觀了解,對下一步解題做了鋪墊。
三、弄清各個物理量的概念和相關的定理、定律。
在分析過程中要緊扣物理概念或定理或定律,它們是物理知識的重要組成部分。物理概念有嚴格的科學界定。同一物理概念在不同的物理學識水平階段嚴密的程度不同。一些能力較差的學生對物理概念和定理、定律的界定模糊不清,思維混亂,解題注意分配不合理就會出現(xiàn)分析錯誤而得不到相應的方程。為了解決這個問題,應強化以下意識。
1.增強物理概念的物質意識。每引入一個力學概念,應充分利用實驗或學生生活積累的已有經驗,把物理概念建立在充實的物質基礎上。
2.強化物理概念的界定意識。如:速度與加速度二者僅一字之差,都是力學中的重要物理量。一些認知策略較差的學生把速度與加速度關系混淆,認為速度大則加速度就大,速度為零則加速度必為零。主要是在這里描述物體運動快慢與運動狀態(tài)變化快慢是速度與加速度的界定不清楚。又如速度和速率、功和功率、動能和動量、重量和質量等也是一字之差,它們的物理意義卻不相同。功和能的單位相同,前者是過程量,后者是狀態(tài)量,它們也有嚴格的界定。學生樹立界定意識可養(yǎng)成良好的科學素質,有利于增強解題分析的準確性。
四、根據(jù)物理過程與原理選擇合適的解題方法。
基本步驟是:認真審題后,弄清題目條件和解決的問題,明確運動狀態(tài)和受力情況,結合物理規(guī)律,列出物理表達式。列表達式的時候可根據(jù)受力情況、運動情況列,還可根據(jù)能量動量方面列,還需結合正交分解法等。力學解題步驟一般包括:
1.根據(jù)題意畫出研究對象的示意圖。在圖上進行受力分析(不能遺漏所受到的每一個力,也不能憑空增加力,特別是這個物體對另外的物體的力)。
2.在根據(jù)題意義畫出的圖上標明受力情況(按重力、彈力、摩擦力順序思考)和運動過程。某一時刻或某一位置的運動狀態(tài),也用符號標出。
3.由受力情況和運動的關系聯(lián)系符合的物理規(guī)律、公式。(主要從牛頓運動定律、動能定理、動量定律三個方向)找出要求的物理量和所給的已知量的關系等。列出相應的方程和解方程。
4.對得出的結果加以分析看是否符合規(guī)律。這樣學生通過畫圖對物理圖景有了直觀了解,相應的關系也就能很快找到,增強了解題信心,也提高了物理學習興趣。
當然,物理課本上的課后習題是教學大綱的最低要求,對于一些能力較強的學生從中獲取了探求知識的方法,思維敏捷。一些能力較差的學生解題一旦受阻,思維停滯,需要點撥才能展開。通過設疑點撥探究解惑,學生思維進入新的層次。在力學解題全過程中有計劃、有目標、由簡到繁、循序漸進、反復多次地引導學生自己實踐,是提高力學解題效率的充分條件,認為力學習題難的心理障礙可得以排除。
五、做題完后要舉一反三,歸納類型方法。
一、在了解學生學習差異的基礎上合理安排教學內容
教師進行物理教學的過程中,首先要了解學生的個體差異,依據(jù)不同學生的不同能力去安排教學內容.每個班中的學生個體存在不同程度的差異.對那些學習成績較為優(yōu)異的,教師要適當?shù)慕o他們安排一些拓展內容,這些拓展內容不僅需要學生掌握基礎知識,還要具有較強的技巧性.這樣才有助于優(yōu)等生發(fā)揮自我優(yōu)勢,在不斷學習的過程中積極進取.另外,教師在應對中等生的時候,要在充分把握教材的基礎上安排中等類型的練習題,在條件具備的情況下安排適當?shù)耐卣箖热?教師在應對較為落后的學生的時候,要盡量在課堂設計一些他們容易理解和學習的內容,這有助于培養(yǎng)他們學習的積極主動性.有了學習的主動性他們自然而然的就會對物理學產生興趣,也就能逐漸的體會到物理學習的樂趣,漸漸的學習的信心也就提搞了,物理學習進步的就更快了.相反,如果教師對學生缺乏基本的了解,超額的給學生布置作業(yè),學生不能在相應的時間內完成就會擾亂教學活動,這樣學生就很難對物理產生興趣,物理學習就會變得更加困難了.時間久了,也會失去學習的信心,甚至會產生恐懼的心理.
例如,高中物理蘇教版中平拋運動一課的教學中,筆者在組織教學之前以一個教學班為單位對學生做了一個學情調查,發(fā)現(xiàn)一個教學班之中學情差異是很大的.有三分之一的學生預習比較到位,之前的知識也掌握的比較牢靠.而有三分之一的學生基礎掌握并不牢靠.對平拋運動的理解并不清楚.解題的思路也不夠明確.針對這么大的差異性,筆者在這節(jié)課的教學環(huán)節(jié)中就進行了隱性的差異性教學.尤其是在本課的重點平拋運動的特點的一塊的設計中.筆者讓部分比較不錯的同學進行主動的探究.讓他們自己總結.然后讓他們展示自己的探究成果.并促進在這一模塊中學情一般的學生.筆者通過實踐發(fā)現(xiàn),通過這種隱性拉動,幾乎全體學生不僅僅掌握了,平拋運動的特點,如物體初速度沿水平方向,如物體只受到重力作用影響.和接下來的勻變速曲線運動.學生不僅僅掌握的比較好.同時由于這一年齡段學生的心理特性.激發(fā)了很多原本不太積極的學生的積極性.為今后的物理學習打下堅實的基礎.
二、在物理課堂上教師應該打造出差異性高效率的教學
對于學習較差的學生,很多是因為課堂上沒有專心聽講,思想和注意力集中不起來,教師講的問題沒有聽進去,大腦沒有跟著老師的思維走,從而導致長期的思維得不到更好的發(fā)展和提高,以致跟不上其他的同學.因此,教師在物理教學中應該多注意這一部分學生,要及時的發(fā)現(xiàn),及時的提醒,還要充分調動這部分學生回答相應的問題活動,以便提高注意力,有的教師為了完成一節(jié)課的教學內容,經常在多數(shù)同學問題還沒有思考完成時,就由少部分的學生回答所取代,造成落后的學生似懂非懂的,導致了課堂的低效力.還有的差的學生他自己的口頭表達能力弱,回答問題時不能清楚地回答,這時老師就打斷學生的回答,或取代回答(其他優(yōu)秀學生回答),嚴重的還要被老師批評,這樣就給學生有造成了自卑的心理,打擊了學生的積極性.在這樣的情況下,這一類的學生以后回答問題就會更感到害怕,更加表達不清楚,或還會造成本來會的同學,就是因為心理自卑而不敢回答或者回答錯誤的現(xiàn)象等等.除此之外,教師在課堂上還要避免盲目而無效的提問.課堂的時間很寶貴,教師如果提的問題讓學生無法回答,那么就失去了原有的實效性.物理是一門緊密聯(lián)系實際的教學,在這門課程中教師應當多和實際生活聯(lián)系,提出更加符合社會實際的問題,這樣學生的潛能才能被挖掘出來.學習的過程中,還要以學生為主體,讓學生積極主動的思考、實踐.不僅如此,教師還要善于總結自己的教學過程,多思多想,主動站在學生的立場去思考問題,避免在課堂上做一些無效的事情.還要思考課堂上的每一個環(huán)節(jié)是否可靠,什么樣的教學方法才最有效,學生怎樣才能提高學習成績等問題.
例如高中物理蘇教版加速度一課的教學中,如果照本宣科,肯定會讓部分學生思想麻木,導致課堂效率低下,學生差異進一步拉大.筆者設計這節(jié)課時注重教學效率的問題.以一根主線貫穿課堂.從生活中隨手把一個蘋果拋向空中這個現(xiàn)象入手.從問題的產生,到分析具體問題,再根據(jù)差異性教學原理,讓一部分基礎較好同學先自學來解決問題.讓對這節(jié)教學內容比較吃力的學生討論,自行研究這個問題.然后舉行兩種模式課堂對比.在熱烈的氣氛中,幾乎全班同學都主動積極的參與進來.加速度及其相關概念、原理都得到了很好的掌握.
三、教師應該采用多種評價方式評價學生
物理教學中,教師要充分尊重學生的個體發(fā)展,對于不同的學生要采取不同的評價方式,因材施教,提高學生的學習積極性.對于較為優(yōu)秀的學生,教師要嚴格要求他們,要堅持“高要求、嚴標準”的原則;對于處在中等水平的學生,教師首先要和他們溝通、交流,了解他們存在的問題并幫助他們解決.教師還要積極鼓勵他們,教給他們較好的學習方法,使他們朝著更高的方向努力;對于學習成績較為落后的學生,教師要采用鼓勵為主的評價方法,先充分肯定他們的進步之處,及時的表揚、鼓勵,消除他們的自卑感,幫助他們解決存在的問題,樹立自信心.
四、開展個別學生單獨指導的學習方法
[關鍵詞]實驗教學 數(shù)字化實驗 分析研究
[中圖分類號]G633.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349(2013)01-0160-02
隨著近幾年科學技術的迅猛發(fā)展,實驗教學一直就占據(jù)著整個教學研究的重心。但是近年新興的數(shù)字化傳感器實驗也逐步隨著理論的研究開始萌芽。
一、研究現(xiàn)狀
(一)國內外研究現(xiàn)狀
國內外研究的有關數(shù)字化實驗的開發(fā)與設計一直處于理論的層面上,主要是借助于計算機的飛躍發(fā)展,以信息化帶動實驗化。近年興起在一些常用的物理實驗上開始運用傳感器來改造傳統(tǒng)實驗。在美國大學物理教材Halliday的第6版,就用數(shù)字化技術處理了五十多個典型物理問題,[1]但在其他的實驗上還是沒有進行深入的研究,究其原因有很多,典型的原因是在物理研究的領域中人力、物力的使用。大部分物理學家還是致力于傳統(tǒng)的物理實驗研究,對于數(shù)字化實驗的研究模式終究還不是很完備。在美國的《國家科學教育標準》中,已經正式提出科學教育的總目標是使全體學生具備良好的科學素養(yǎng),體驗、認識和理解親身經歷探索自然世界,通過思考解決問題。
美國的高中物理教材是不僅將內容綜合化,而且更加重視學生在科學方法以及科學態(tài)度方面的教育功能。數(shù)字化技術整合于課程在程度上更加強調了數(shù)字化技術對加強學生學習的作用或優(yōu)勢,這種思維理念與國內的課程理念有些相似。
依據(jù)國內高中物理課程標準,探究性的學習作為新的理念要深入學生的內心。傳統(tǒng)的物理實驗占用的時間和空間的復雜性,成了傳統(tǒng)實驗的致命缺點,所以相比較數(shù)字化實驗,就有很大的優(yōu)點。數(shù)字化實驗為加快教學改革提供了更有利的保障。自從數(shù)字化掌門人馮容士,在數(shù)字化實驗的開發(fā)上不斷改善,將傳統(tǒng)的物理實驗加深為將計算機、傳感器、數(shù)字化采集器三者結合起來,復雜的物理實驗瞬間完成,便開創(chuàng)了數(shù)字化實驗的先河。
但是數(shù)字化實驗盡管已發(fā)展幾十年,在國內卻始終沒有得到普及和推廣。主要原因有二:一是目前數(shù)字化實驗教學依賴的教學儀器和傳感器主要靠山東遠大、寧波GQY等公司研發(fā),價格比較昂貴;二是真正應用的實例匱乏,尤其是數(shù)字化實驗與傳統(tǒng)實驗的互補沒有得到充分的研究,從理論到實踐還存在差距。
(二)研究的意義
高中物理實驗是以力學為基礎,學生在學習的過程中,總感覺力學是最難的,原因就是力學在實驗上沒法完整地體現(xiàn),而后的所有的與力學有關的物理實驗完全處于理論真空狀態(tài)。所以,開發(fā)和設計力學的數(shù)字化實驗,是當前迫在眉睫的任務,要深入利用有利的實驗優(yōu)勢,開發(fā)出具有教學潛力的實用性實驗。
一是加強數(shù)字化實驗理論的研究。實驗的理論性是實驗立足的理性根本,在研究的過程中,數(shù)字化實驗的理論是數(shù)字化實驗的生命保證。
二是開發(fā)實用案例,為教學提供參考。在開發(fā)的過程中,不斷涌現(xiàn)出新興的實驗,利用傳感器做實驗,在傳統(tǒng)的實驗中處于前沿地位。并且在研究的過程中已經有不少的實驗運用于教學,所以,在以后要更多地開發(fā)出數(shù)字化實驗,更有保證地為教學提供參考。
三是推動實驗教學改革。傳統(tǒng)的物理實驗是多年的教學經驗總結的實驗理論,而數(shù)字化實驗的出現(xiàn),在更大意義上推動實驗的改革。
二、傳統(tǒng)的物理實驗與數(shù)字化實驗的對比
(一)傳統(tǒng)的物理學實驗的研究現(xiàn)狀
關于傳統(tǒng)的物理實驗,從自然科學的產生開始,就一直在不斷地改進研究。并且,物理是理科實驗的基礎,沒有物理實驗就沒有其他學科的實驗根本。
1.傳統(tǒng)物理實驗本身體系復雜且系統(tǒng)
這是物理實驗的優(yōu)點,但正是這種優(yōu)點,使各科實驗的本身的研究時間要遠比安裝實驗的時間少。一小時的時間,學生獨立思考的時間遠比完成實驗的時間要少很多,在這樣的情況下,實驗在學生的心中扎下了復雜而生疏的根基。物理實驗的復雜原因很多,影響實驗的因素也很多,包括實驗儀器本身的原因和操作過程中產生的誤差,致使在實驗結果中體現(xiàn)很多的偏差。
2.學生本身對實驗的缺乏認識性
物理實驗對于學生而言,缺乏興趣,先是物理學科本身的難度系數(shù)大,加上實驗,難度更大。這樣的前提下,學生就過多糾纏于實驗結果,而不注重過程。這對于學生沒有過多的用處。若成功,學生以完成任務而告終;若不成功,則去抄襲其他人的實驗結果,進而拼湊,實驗才得以完成。產生這樣的原因就在于學生對實驗本身缺乏耐心,缺乏科學感,總感覺實驗是一門課,而不是延續(xù)物理理論的根本,實驗的重要性在學生的心中沒有過多的認識,這樣的結果對物理實驗是重大的沖擊。
(二)數(shù)字化實驗的理論基礎研究
數(shù)字化實驗,是由數(shù)據(jù)采集器、傳感器和計算機等結合在一起進行的實驗。但是正是這種理解的誤區(qū),使研究者一直理解為數(shù)字化實驗是由傳感器做的實驗,并且在實驗的過程中是將實驗誤差減小到最小。其實此項實驗主要是借用的現(xiàn)在的多媒體技術,結合傳感器,對物理實驗的數(shù)據(jù)進行更精密的分析。[2]
將計算機與整個學科教學結合起來是教學發(fā)展領域的前沿。數(shù)字化實驗由來而生,馮榮士對數(shù)字化實驗的研究將實驗與計算機的結合,建立數(shù)字化實驗室,將理、化、生實驗以仿真軟件、傳感器以及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)加以結合,使其更符合實驗的精髓,用實驗解釋理論,更有效的深入理論。[3]
數(shù)字化實驗雖然是以便捷、節(jié)省時間、數(shù)據(jù)精確而著稱,但是大多數(shù)的學校因為資金的問題而承受不起,即使承受的起,一般情況下,也不能廣泛的運用,并且數(shù)字化實驗與傳統(tǒng)的物理實驗,也因為互補,才更能夠相得益彰。
三、結論
對傳統(tǒng)的物理實驗和數(shù)字化實驗的優(yōu)化能夠體現(xiàn)出對學生情感、態(tài)度以及價值觀的形成。傳統(tǒng)物理實驗中的趣味實驗,能使學生更有親切感,激發(fā)學習的興趣。這就充分可以證明傳統(tǒng)物理實驗是從生活中提煉出來的,在生活中抽象出模型,進而得出規(guī)律從而運用到生活中去。這樣再與數(shù)字化實驗的先進結合起來,就不僅提高了學生的學習興趣,使學生處于主動激活的在課堂狀態(tài),DIS 作為動態(tài)過程,又可以為學生營造出更好的實驗探究狀態(tài)。[4]
物理學是一門以實驗為基礎的科學。運用數(shù)字化實驗系統(tǒng)改進傳統(tǒng)物理實驗, 可以激發(fā)學生探究物理概念規(guī)律的欲望, 增強學生的實踐體驗、積累實踐性知識, 擴大科學探究的廣度、挖掘科學探究的深度, 使學生在掌握物理基礎知識和技能的同時, 提高動手能力、探究問題的能力和創(chuàng)新能力, 實現(xiàn)信息技術與物理教學的有效整合。[5]
【參考文獻】
[1]Halliday.Fundamental of Physics[M].John Wiley & sons,IEC,1999.
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我國基礎教育綜合課程的實驗探索始于80年代中期。1987年以來,中央教科所多次主持召開了中小學綜合課程學術研討會,在進行理論探討的同時,還組織力量編訂了綜合課程教學計劃和課程標準,編寫了教材,進行改革實驗。上海市和浙江省針對當時課程體系僵化,分科課程缺少綜合性和彈性的狀況,率先在全國引入綜合課程。1988年浙江省將小學低年級的語文科和品德科合并為語文?思想品德課;小學高年級的自然科和社會科合并為常識科;體育科改為體育與保健科;勞動科改為生活與勞動科;在農村小學復式班和簡易小學1-3年級的語文、常識與品德三科合并在一起進行合科教學;初中的歷史、人文地理與政治合并為社會科,理化生三科與地理科的地學部分合并為自然科學科;在初中新設家庭生活科、農業(yè)技術基礎和職業(yè)指導科。1991年上海市在小學和初中開設“社會學科”和“理科學科”。小學“社會學科”融合政治、經濟、歷史、地理、倫理等方面的常識為一體,形成新的知識體系。中學“社會學科”課程包括的內容更廣泛,主要有:社會常識、中國歷史、地理、經濟概況。上海的綜合理科教材以環(huán)境、人口、能源、資源等20個綜合性主題為主線,按“情境中心論”的綜合觀點來編制,以體現(xiàn)世界的綜合性、科學知識的綜合性、工作和生活中問題解決的綜合性。
1997年廣東省啟動普通高中綜合課程研究與實驗。高中綜合文科圍繞“當代中國社會”的主題,把社會分為若干子系統(tǒng),綜合了有關政治學、經濟學、社會學、文化學、人類學、未來學等學科的知識,包含了走向現(xiàn)代社會、正在形成中的社會主義市場經濟、文化嬗變、法制與政治民主化、社會生活、國際關系與交流、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、未來社會等專題;高中綜合理科以人與自然的關系為主線,把高中物理學、化學、生物學、自然地理以及生態(tài)、環(huán)境等基本知識和基本方法相融合,知識體系包括了物質、運動、變化、生命、能源、自然、現(xiàn)代科學技術等部分。
2001年3月,教育部在武漢召開了國家課程標準改革征求意見會,確定了在小學和初中將設置、實施綜合課程。小學一二年級的綜合課是“品德與生活”;三年級至五年級或三年級至六年級的綜合課是“思想品德與社會”,科學(含物理、化學、生物)、藝術(含音樂、美術);初中的綜合課是“歷史與社會”(含歷史、地理),或“科學”(含物理、化學、生物),“綜合實踐活動”。從2001年秋起,綜合課程在全國42個國家級實驗區(qū)實施。2005 年,全國所有中小學起始年級進入新課程體系。小學以綜合課程為主,初中將設置以分科為主或以綜合為主的課程,由學校或地方根據(jù)具體條件與可能自行選擇;高中以分科為主,加強選修課的設置,并嘗試以學分制進行管理。全國范圍的中小學課程將只設分科課程的格局被打破,分科與綜合、必修與選修相結合的新課程格局逐步形成。
二、我國基礎教育綜合課程實施中來自師資質量的困頓
綜合課程改革勢在必行。然而出人意料的是,有望成為新課程改革亮點的綜合課程,目前卻在全國范圍內陷入難以為繼的困境,許多學校紛紛退出。以科學課為例,以首批國家級課程改革實驗區(qū)之一的北京市海淀區(qū),起初有15所學校開設了科學課,到如今只剩下3所,而且其中的兩所已把科學課由必修課改為選修課。即使是全國唯一在全省范圍內成功開設科學課的浙江省也非風平浪靜。目前全國上科學課的學生有50萬人,其中40萬在浙江。但浙江省物理、化學、生物、地理四個學科的學會最近調查的結果顯示,多數(shù)教師不贊成開設此課程。我們知道,綜合課程與分科課程的一個很大的區(qū)別,就是它的統(tǒng)整性。統(tǒng)整性體現(xiàn)在綜合課教學的各個方面,既包括學生發(fā)展的統(tǒng)整性、和諧性,也包括學習對象、內容和方法,以及教育時空環(huán)境、組織形式、教師指導等方面的統(tǒng)整性和配合性。這就要求實施綜合課程的教師在專精一門學科的基礎上博學數(shù)門,并且找出相關學科的內在聯(lián)系,學會融合數(shù)門學科進行教學指導,學會從認知領域、情感領域和操作技能領域設計綜合課程和對學生進行素質培養(yǎng)。而且在綜合課程的教學中,教師要改變分科課程中注重知識傳授的教學習慣,根據(jù)教學要求,側重對學生進行思維能力訓練,注意培養(yǎng)學生多視角、多維度進行思維,力求使學生學會用整體的觀念去探索周圍的事物,增強對真實世界的認知能力,靈活運用所學知識解決問題。然而,各級師范院校課程是分院、系、所、專業(yè)設置的,專業(yè)劃分過細,專業(yè)之間條塊分割,只進行單一的學科訓練,培養(yǎng)適應分科教學的專門教師,而忽視學生綜合素質的形成,這種培養(yǎng)模式培養(yǎng)出來的教師自然會形成根深蒂固的學科分化觀念和條塊分割的知識、能力結構,不具備綜合知識背景及實施綜合課程的能力。因此,師范院校要繼續(xù)保持師范特色,實現(xiàn)師范院校的教育創(chuàng)新和跨越式發(fā)展,就必須加強綜合課程建設。
三、師范院校綜合課程師資建設的實踐探索