㈠ 如何培养初中学生物理直觉思维的能力
知识是人们后天获得的对客观事物的认识,它反映了事物的现象、属性和联系。在中学阶段不仅是要使学生获得基础知识,更重要的是要使学生学会获得知识的过程和方法,即要培养学生的思维能力。思维能力是智力的核心,任何教育都不能不培养思维能力。我国古代,就有“授人以鱼,只供一餐之需;教人以渔,则终生受益”之说,法国教学家第斯多惠曾说过,一个平庸的教师奉送真理,一个优秀的教师则叫人发现真理。我国的基础教育虽然把培养学生的思维能力作力一个重要的教学目标,但是在应试教育的大环境中,并没有把这项工作落到实处。很多学生在长时期的“灌输式、抱着走”的教学方式下,独立思考能力、创造能力等都受到不同程度的压抑。例如在题海中走过来的学生进入大学以后,很长一时间都不能适应,主要是离开教师就不会思维。本文针对目前教学中的不足之处,就物理教学中培养学生思维能力发表一孔之见。
1 思维能力的概述
“能力是指人们顺利完成某种活动所必须具备的个性心理特征,是顺利完成某种活动的必要条件的总和”。[1]传授知识的培养能力是物理教学的重要任务,随着现代科学技术的飞速发展,那种以传授知识为主的教学方式已不能适应现代教育的要求,因此在物理教学中,必须重视对学生能力的培养。
1.1 思维能力的含义
所谓“思维能力是指深入思考问题,准确把握事物本质及规律性联系,不为表面现象和各种干扰迷惑的能力”。[2]这种能力越高,就越能主动的、有效地学习新知识、运用所学的知识去解决实际问题的能力也就越强。
在培养学生思维能力方面,初中物理课程标准有着明确的要求,即“物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力”。[3]
1.2 当前基础教育在培养思维能力方面的现状及现状分析
随着新课程标准的下达,明确提出了素质教育的口号,教育领导者也汇集各类教育英才寻找我国教育的出路,部分教师也已经认识到原有灌输式教学需要改革。但是新的教学模式现在仅流于形式,即便使用了探究教学模式、研究性学习等,但通常仍是教师给学生的思维划定一个框架,学生很难冲出这个定式。填鸭式的传统教学模式,枯燥的教学方法仍然是主体,学生思维能力的发展受到严重阻碍。如何让真正的素质教育实行起来,这条教育改革之路还非常漫长。
我2000年参加工作以来,一直担任物理老师及班主任,在7年来的教学中,本人较系统的调查了该常德市三中学生思维能力的现状,2006年11月份我总结了常德市三中学生思维方面的现状及有关原因并以初三年级组279班、282班、283班为调查样本,将调查指标分为五级,即很强、较强、一般、较弱、很弱,调查情况如下:
调查时间:2006年9月——2006年11月
调查地点:常德市第三中学
调查方式:批改作业、问卷调查及与老师和学生座谈
调查对象:初三年级组279班、282班、283班
调查结果:
表1学生思维能力表现
很强
较强
一般
较差
很差
初279
8%
15%
40%
20%
17%
初282
4%
10%
40%
20%
26%
初283
4%
6%
25%
35%
30%
上表中初279班为初三年级组生源较好的班级,而282、283为普通班级,从表中的数据也可以大体看出,学生思维能力总体水平是较差的。调查结果也体现了现在大体的水平,从这典型的一部分的们窥见现在大多数的学生性思维能力水平,这种现状的存在,有教师方面的问题,也有学生方面存在的问题:
(一) 教师方面
(1) 大多数老师重知识传授,重机械训练,课堂教学严重忽视学生自主思维创新;
(2) 在教育观念、教育思想上仍没有实现由“应试教育”向“素质教育”的转轨;
(3) 在教学方法、教学模式上伯趋向单一性,害怕学习和借鉴新的教研成果,为中考
升学率保险起见,教师不敢采用多样化的教学法满足学生独立思考的需要。
(二) 学生方面
长期以来,由于受应教育的影响,学生学习物理的方法就是多做题,沉浸在题海里,就像大多数的参考书也就是取名叫“题海”,学生为了在考试中得到好成绩,做得最多的事就是背公式、背定律、定理,对同一种计算题反复打磨,最终来达到考试高分的效果。传统教学下,往往有一套定格的思维模式把学生的思维框定在机械的思维界域内,学生独立思考问题的能力也僵化了,日久天长就养成了思维的惰性和依赖性。
(三) 教育制度方面
教育制度转换也还存在大的问题,虽然新的课程标准提倡素质教育,但是上级对学校的评估还是以合格率、优秀率、升学率、平均分来看,各个学校的排名也是按各种中考、升学评分决定,各个学校的招生难易也是看这个学校的升学率、排名,而现在的考试仍然是应试考试,各个学生都是试卷上分英雄,所以学校真正实行素质教育还存在一定的难度。且大部分的教师已习惯那种传授式的教学,安静的课堂,勤奋做题的学生。
在上表中普通班的学生思维能力水平较低,更是因为老师一般认为该类学生底子差,没有必要进行思维能力的培养,只要求他们记住一些重要的概念和公式,记忆力好的就是强者,所以他们总的思维能力水平也就最差。
经本人长时间的调查以及学生生涯的亲身体会发现,我国基础教育在培养学生思维能力在观念、方式等方面存在的不适应的方面主要表现在以下二个方面:
(1) 把学生当成记忆的“容器”
我们的基础教育,太注重记忆,总认为学习就是吸收知识,而把知识都记在了脑子里就认为是真正学到了东西,就象中央电视台青年歌手大奖赛的素质考试那样。素质,就是谁记的知识多。
有这样一个对比:拿奥林克数理化竞赛奖牌的,美国学生比不过中国学生,但拿诺贝尔奖的,中国人则远不比上美国人。根本的原因美国学校明确是培养学生的能力。重效率的美国人用脑来思维创新,而不是用来统计数据和存储知识。而我们的教育,恰恰是把积累和学习前人留下的知识遗产作为学生学习的绝大部分内容,从而学生的大脑变成记忆的容器,以致我国出现过多起神童能背下圆周率小数点后面百数位而上电视、报纸的。
(2) 学生是被动的接受教育者
在中小学教育中,发挥学生的主动性一直停在口头上,。在应该教育的环境下,教师因为种种原因面期望学生能做得像成人,而不敢放手让他们自己去做,或者低估学生的能力。这种“驯兽式”的教育让学生没有思考的余地。久而久之学生也习惯了按部就班的接受教师传授知识,脑中不再有“为什么”出现。
综上所述,我国目前在教学中培养学生思维能力方面还存在众多问题,使课堂改革势在必行。
2 培养思维能力的措施
针对上述诸多问题,本人认为在中学物理教学中应在培养学生的思维能力方面采取如下一些措施。
2.1精心设计课堂提问 培养学生的思维能力
思维是从问题开始的,如果把学生的大脑比做一泓平静的池水,那么教师有针对性和启发性的课堂提问就像投入池水的一粒石子,可以激起学生思维的浪花,启迪学生的心扉,开拓学生的思维,使他们处于思维的最佳状态。在教学工作中,教师应根据教学的需要从不同的角度、层次和要求提出问题,引导学生思考,更好的理解学习的内容。这样,可以使学生掌握知识的同时发展思维能力,提高思维的灵活性和创造性。
2.1.1 设计情境式的问题,诱发学生思维的积极性
物理的教学一般前后内容是紧密联系的,所谓的“温故而知新”,在讲授新知识之前,要有意识的复习与之有关的旧知识,设计一些彼此关联的富有启发性的问题,并预示新课题,借此激发学生的求知欲,使他们急切的想“探个究竟”,自觉不自觉的启动自己的思维,而后层层递进,逐步阐述有关的知识点,使学生充分运用自己的思维去发现,去理解新的知识,同时,学生也有了思考问题的兴趣,进而发展学生的思维。
例:我们以:《重力势能》这一节为例,若以下面的情意引入,学生的思维一定更容易被调动:
情景一:2001年和平号空间店坠毁的过程引起大火。问,是什么原因使“空间站”表面温度达到燃点,能量从哪里来?
情景二:打桩机工作情景。问:重锤下落的高度和桩进入泥土的深底有关吗?
情景三“将乒乓球和铁球从同一高度位置释放,落到下面的沙盆中。问:两球陷入的深度相同吗?如果不同,那谁落入要深入一些?
情景四:一块砖头摆在桌面,问它有势能吗?如果有那应该是多少?
首先我们对这些情景给予展示,让同学们在头脑中有一幅幅的画面,产生一个个的问题,然后引导同学们进入问题,可以在适当的时候给予启发,也可以让他们以小组讨论,面对情景,学生的思维会更容易被调动,从而学会思维的方法。
2.1.2设计发散式问题,培养学生思维的灵活性
在教学过程中,很多同学就向我反映一个困扰他们长久的问题,那就是“上课听得懂,但是一做题又不懂”,究其原因其实就是思维缺乏灵活性。通过对优等生和后进生的解题过程比较发现,优等生可以从同一题的信息源产生不同的设想,一旦一种设想思维受阻该生能立刻转换思维方式。而后进生从同一题的信息源产生的设想不仅单一而且缓慢,往往“一条道走到黑”。我们常说要使这些学生“头脑开窍”就是要培养这些学生思维的灵活性,为此,在平时的课堂教学中,教师要有目的的根据同一道题设计一些发散式的问题,讲解一些一题多解和多变的习题并让学生尝试练习一个题目用多种途径解答,进而学生自己设计题目,来增强思维发散和知识交叉,增强思维的广阔性和灵活性。
例:在《光的直线传播》这一节,我们在讲针孔照相机时,教师可以介绍一下照相机的发展史,对比一下以前,照相机以前叫“小孔照相机”,现在通常中“针孔照相机”,这一改有什么用意?针孔成像要说明什么?成像的性质如何:孔如果大一些行不行?大到何种程度时就成不了这样的像?
在讲解的过程中,我们要不断引导学生思维,同时也要给他们有提问题的机会。照相机前面的修饰词由小孔改为针孔,这一改使所指的孔的大小较原来要确切一些,因为小孔、大孔都上相对而言的,无明确的参照,大小尺寸上较难衡量,而常见的针就有了大小确切的感受。引导学生从针孔的大小 、形状发散开来想问题,思维步步深入,思维品质步步提高,让学生多角度多层的质疑,开发学生思维。学生就这题发问的深度和散度是这题教学成功与否的衡量的标志。
2.1.3设计探究问题,提高学生思维
“探究其实就是发现,教师通过成功的启发诱引,使学生亲自参与,经过探究活动,使学生主动去发现概念、规律。在探究的过程中,学生不仅学到知识,更重要的是学到获得知识的过程和方法”。[4]爱因斯坦就曾说过:“提了一个问题,往往比解决一个问题更重要”。教师在教学过程中,切忌“满堂灌”,在充分把握教材的重点和难点的前提下,教师可精心设计由浅入深、由表及里的阶梯式问题系列,依次在课堂上提问,让学生沿着问题一个一个的被解决,思维也步步深入。
例:在讲授伏安法测电阻的实验时,可先讲解利用伏特表和电流表测出的电压和电流可算得待测电阻的阻值,然后问同学能不能用一个电流表或一个电压表测量电阻?如果能,还需要哪些器材?又是怎样去测量的?接下来还可以让同学设计方案并画电路图等。
课堂提问的设计直接关系或间接决定着学生思维能力的发展。教学中教师不仅要在课前精心设计问题,授课时还要给学生独立思考锻炼的机会,启发学生多思。教师对学生的见解要给予分析,充分肯定正确的见解,对错误的要善于诱导,使他们的思维在教师的引导下得到深化,受到锻炼。
设疑诱思,其实质就是用悬念来引发学生的思维。课堂中的每个问题,教师都要精心准备,环环相扣,让学生对每一句话都有且听下回分解的心境,同时去思维、去探索、去寻觅,从而促进学生思维的发展。
2.2激发学习兴趣和学习动机 培养学生的思维能力
成功的教学,需要的不是强制,而是激发学生的兴趣,自觉的启动思维的闸门。学生兴趣是学生力求认识世界,渴望获得文化科学知识和不断探索真理而带有情绪色彩的意向。“学习动机是直接推动学生进行学生的一种内部动因,是一种满足个人物质需要和精神需要而渴望了解、认识世界的心理状态。学习兴趣是学习动机的重要心理成分,它能推动学生自觉的探索知识、主动的思考问题”。[2]只有学生有较高的学习兴趣,积极主动的思维,才能获得良好的学习效果。在教学中可以经常讲些与内容有关的典故或做一些有趣的实验,激发学生的探索欲望,调动他们主动思维,同时老师也可充分利用现有的网络资源,利用新新事物给同学们注入新的热情。
2.2.1介绍物理学的典故,激发学习兴趣,培养思维能力
例1:在讲大气压强时,可先用实验把学生带进课堂,请学生上讲台试拉两个半球合在一起将里面抽成真空后的仪器,然后给同学讲经典的马德堡半球实验,在这经典的实验中,两个铁球合在一起用十五匹马都没有拉开,从这里就要引导学生为什么要把球内抽成真空?为什么能用那么大的力都没有将半球拉开?
在这实验和典故中,学生就可能会想,为什么两个半球合在一起会用那么大的力都不能分开?有什么外力的作用吗?其中为什么要将球内抽成真空?如果不抽成真空,那情况怎是样的呢?
老师要不断提出问题,引导学生思考问题并提出他们的见解和疑问,激发学生的兴趣,从而将枯燥的理论变的生动有趣,发展学生思维。
例2:进行共鸣(振)教学中,教师可以先讲拿破伦军队过桥因为齐步走而造成桥毁人亡的故事,吸引他们的注意力,同时问同学们为什么在桥上齐步走导致了这样的结果?我们如果是很多人在桥上走是不是也要避免齐步走?
在这里教师要引导学生思考为什么是齐步走造成桥毁,如果不是齐步走,会不会造成这样?那其中有什么原理?学生通过这样一系列问题的思考,自己或许也可探索得出共鸣(振)原理。
2.2.2演示生动有趣的实验,激发学习的兴趣,培养思维能力
自由落体教学中,首先用不同重量的物体(重量、体积差别要稍微大一点)在同样高的地方释放,直觉告诉我们,重量大体积小的物体要比体积大重量小的物体下落的快。看看下落的时间分别是多少?然后将两个物体缠在一起释放,看它下落的时间是多少?然后通过牛顿管演示在真空状态下前面的实验,经过演示后,同学们会发现知识观念与物理观念之间的矛盾,从而激发学习兴趣,调动自己的思维,同时教师也为后面的教学打下伏笔,创造良好的氛围。
2.2.3利用网络资源,激发学习兴趣,培养思维能力
在信息爆炸的今天,网络的迅速发展,在有条件的学校,教师可以充分利用网络资源,培养学生的思维能力,网络是一个新新事物,学生对网络的兴趣很浓厚,同时多媒体的教学也较为形象,更能激发学生的兴趣。使枯燥的教学变的生动活泼,这也是素质教育的一个新局面。利用网络资源对传统教学的挑战,制作多媒体课件,利用FLASH等激发学生的兴趣,扭转被动思维的局面,最大限度的调动学生兴趣,培养学生的思维能力。
这样的教学过程中,学生将会增加对物理的兴趣,物理并不是简单的公式海洋,它如一个万花筒。物理概念也不是人为的创造和运用数学运算得出的,它从自然现象中科学的、抽象的概括出来的。在讲授物理知识的同时培养了学生科学的思维能力。
2.3 通过类比和联想,化难为易,培养学生的思维能力
每课都有难点,只是难的程度不一样,都不能轻易放过,突破难点的方法多种多样,要根据具体情况而定。
联想可以在物理学内部进行,还可以将许多物理知识与其它知识,如生活常识、数学、化学、生物、哲学和天文知识来进行类比和联想,可以起到化解疑难、开阔视野、拓展思路的作用。有些规律和概念学生难以理解和接受,教师就可以运用这种方法来拓开学生的思维。
2.3.1类比教学
比热容概念的教学,学生由比热容的定义很难理解C与物体的热量、质量、初温、末温无关,而只决定物质本身。但是如果用一个我们熟悉的定义式来比较,如密度,密度就是物体本身具有的性质,它不随物体其它物理量的改变而改变,用这个比较,学生就比较容易理解比热容C为什么和M、T等无关了。
2.3.2联想教学
联想就是要引导学生由一事物迅速的想到另一事物,其中包括比喻联想、相似联想、接近联想、对比联想、关系联想、自由联想和遥远联想等。
例1:比喻联想教学
惯性是一切事物的固有的属性,任何情况下物体的惯性都是存在的。但是很多同学就对这就不理解:惯性是物体保持原来运动状态的性质,那么当物体的运动状态发生改变时(即做变速运动)时,他的惯性岂不是消失了吗?
面对这样的疑问,无论是用理论推导或实验证明都是困难的,然而教师若通过联想教学,不仅可以收到更好的教学效果,也可以培养学生的思维能力。例每个同学都有阅读的习惯,但也并不是每都在阅读,但即使在劳动时,阅读的习惯照样存在;每个人都有睡觉的习性,但是并非不是每刻都在睡觉,即使在学习,睡觉的习性依旧存在。同样的道理,物体有惯性,即使它的运动状态发生改变,它的惯性同样存在,只是在外力的强迫下没有直接表现出来。
通过这样的分析,同学们就不再是简单的记住答案,同时也开动他们的脑子,想出更多易理解的解释,对这种状态也有较深刻的理解。对其它的状态,或许也会有一些独到之解了。
2.3.3类比和联想综合教学
光电效应的教学中,学生对于这种抽象的理论很难理解,象光电效应的实验现象产生时间短、存在极限频率等。
如果我们换一种教学方法,例如让同学们假想教室就是一个大金属块,而自己是里面的自由电子,粉笔当成能量,如果谁先得到十支粉笔就能离开教室,现在把粉笔分量包好,有的十支粉笔一包,有的十几支一包,有的几支粉笔一包(不同频率的光子能量不同),但是每个人只许抢一包,问哪种情况下学生能快速的离开教室?哪种情况下学生不能离开教室?
通过这样的设景,同学们的思维马上就被调动起来了,并且很快能得到答案:抢到10支粉笔一包或是大于10支一包的同学能很快离开教室,但是如果抢到的是小于10支一包的就不能离开教室。这样借助于类比和联想,帮助他们将类比和联想的图景转化为物理图景,很快就调动了学生的思维,把一个很抽象的问题实际化就比较好理解,同学们就不会因为它难而放弃理解。教学效果相对来说要好得多。
通过这样的教学,使同学们借类比联想从抽象思维过渡到形象思维,深刻掌握和理解新概念、新规律,而且也使学生学到这一类比的思维方法,从而提高的学生的思维能力。
2.4通过实验教学,培养学生的思维能力
物理学是一门以实验为基础的自然科学。伽利略之所以在科学史上享有“近代科学方法论的奠基人”的美誉,是因为他在自己的科研过程中,不仅大量运用了精心设计的实验方法,同时还特别注重数学定量分析方法的使用,从而使实验方法和数学方法紧密结合起来,不仅开创了近代科学研究方法之先河,而且使逐渐成为科学研究的一般原则。爱因基坦称这一成就为“标志着物理学的真正开端”。由此可见,在实验基础上运用数学方法进行归纳推理在物理的研究和学习中的重要性。实验教学是物理教学的重要环节,其核心就是培养和激发学生的积极思维。实验教学不仅让同学们掌握知识,还要让他们知道如何思维,还能学习科学研究的方法,培养学生的科学思维。实验和数学方法进行数据处理,通过处理后的数据让同学们发现物理规律,然后指导他们进行归纳思维的逻辑推时,得出最后的结论。这样的教学就要比简单的叫同学们记住物理概念好的多,同学们不仅学会了一种思维的方法,也使在脑海里的物理概念更加清晰,印象更加深刻。
㈡ 怎样在物理课中培养学生的科学素养
【摘 要】 物理是一门自然基础学科,通过物理学习来培养学生的科学素质是非常必要的,因此,在高中阶段的物理学习中,不能仅仅局限在重复的习题练习,考试训练中,还要使用多样化的手段培养学生的科学素养。文章根据从三个科学素养定义出发,深入探究如何就物理教学中培养学生的科学素养。
【关键词】 高中物理;教学培养;科学素养
一、科学素养的内容
1.科学假说素养
科学假说素养是三个科学素养中,最为基础的一个,由爱因斯坦提出。其要求研究问题时,要以已掌握的科学理论和事实为基础,针对问题提出猜想,并设法证明。在高中物理教学中,教师就要注重对于学生科学假说素养的培养,让学生能在物理学习过程中,发现问题,并针对性提出问题。同时,提出假说的前提是要有一定的物理知识基础和常识基础,还要有一定得物理直觉才能提出可靠的假说。
2.科学探究能力
学生探究能力既是目标又是一种教学方法。探究能力主要是指通过物理教学激发学生的求知欲和好奇心,提起他们对于物理学习的兴趣,让他们从被动学习变为主动学习。理性思维,探索精神和实验态度都是科学探究能力的一部分。实验教学,习题训练和课堂讲解,是培养科学探究能力的主要渠道。
3.全面的科学能力
㈢ 高中物理教学要培养学生的哪些能力
高中物理教学要培养学生的哪些能力,主要包括:
通过理论学习和实践,培养和提高思维能力。
运用知识分析和解决实际问题的能力。
在实践中培养动手能力,提高实践技能。
另外,还要注意培养与他人协作的能力。
㈣ 浅谈高中物理教学中如何培养学生的自主学习能力
1 激发兴趣是培养能力的前提
要想使学生学好物理,必须是学生有兴趣学,最终在兴趣的驱动下提升物理学习能力,实现有能力学.兴趣是推动求知的一种内在力量,可以产生强大的学习动力.有了学习物理的兴趣,就会自觉地去提高学习物理的能力.因此提高教学质量的关键在于激发学生的学习兴趣.伟大的教育学家第斯多惠说过:“教育的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”.怎样才能做到激励、唤醒、鼓舞,很重要一点就是要激发学习的兴趣.日常教学中我们可以从以下几个方面入手:
1.1 精心设计导入环节
导入新课是课堂教学首要环节,精心设计的导入,犹如戏剧的序幕,可以在学习新课一开始就引起学生的注意,激发学习的兴趣,形成一个良好的学习气氛.所谓“良好的开端是成功的一半”,如果导入新课时就能抓住学生的注意力,那整个教学过程就有了一个好的开端.在导入新课即将完成时,除了激发学生学习的兴趣外,另一个任务是让全体学生了解本节课的学习目的,这样的课堂才能乐而不散.
1.2 注重情境的创设
以前的非生命化课堂教学以学生尽可能多地掌握知识为终极目的.情感、态度与价值观等培养目标形同虚设,试想:自我感觉皆已丧失,那么,对他人、对社会的关爱又从何谈起?这样的教学谈何价值?因此,当今的生命化课堂教学追求人格心灵的完整、个性的发展和情感与兴趣的满足.通过课堂互动,师生双方达到共识、共享、共进的境界.正因为如此,精心创设课堂情境,激发学生的学习兴趣更显得尤其重要,使学习活动成为学生主动进行的、快乐的事.
1.3 优化教学手段
随着社会信息量日益增大,教学手段日趋现代化,陈旧的教学观念和教学形式已不能适应现代化教育的要求.多媒体技术的发展、运用和推广,为中学物理教学手段的现代化和变革提供了前所末有的机遇.多媒体计算机使图、文、声、像集于一体,使教学内容形象生动,富有感染力,充分地激发了学生的学习兴趣.
2 做好学法指导
有效的学习必须是有序的学习,学生对物理问题的理解以及学习经验不如我们教师,我们在学生学习的过程中应该做好助手,给予其学习方法上的指导.
2.1 做好课前准备
除思想上和文具上的准备外,还有更重要的实质上的准备:课前预习.每一个人的基础不一样,准备不会千篇一律,但大致包括两方面内容:一是复习上节课所学过的内容,二是预习熟悉新课内容.复习要抓重点,预习不是看小说,要注意新课疑难问题,带着问题去听老师讲课.
2.2 上好每一节物理课
如何才叫上好每节课呢?笔者认为应该引导学生有节奏地处理每个学习环节,可以从如下几个方面着手:
(1)通过本节课想一想我学会了什么?我掌握了哪些知识?
(2)处理好听课和笔记的关系;听好课是主要环节,笔记是只需记下简单的关键词语和图形即可,抄黑板不是笔记的目的,而是为课后的复习提供依据.
(3)处理好听课和思考的关系;以听课为主,没有听懂的暂不要思考,课后向同学或老师请教.
2.3 搞好复习
及时地复习有助于知识快速、稳固地纳入知识体系,首先明白自己在知识能力上的缺陷是什么,下功夫把最薄弱的部分补上,先重点再一般,及时复习,学会一单元,就系统复习,形成并构建知识网络,达到“熟能生巧”.
2.4 做好作业
(1)在复习知识内容的基础上作业;
(2)规范解题步骤;
(3)对批改的作业要及时反思和纠正;
(4)通过总结和类比,巩固知识,最终达到灵活运用知识解决物理问题.
3 强化物理过程教育和思维方法渗透
物理学习过程应该从学科特点出发,我们的教学要强化过程教育,同时注重思维方法渗透,只有这样才能让学生在耳濡目染的过程中提升思维能力和自主学习能力,笔者将蕴含物理思维方法的教学过程分为螺旋式上升的三个阶段
3.1 从物理感觉过渡到物理知觉
高中物理知识源于人们对生活中和自然中现象的思考,感觉是认识的初级形成,是一切知识的源泉,它属于认识的感性阶段.物理概念、规律的形成都需要经过分析大量的物理现象及物理实验的验证,才能使其感知主体,形成对物理过程的整体认识.
例如,在学习自由落体时,重的物体下落快,轻的物体下落慢!就是观察后的一种感觉,继续观察,完全相同的2张纸,一个揉成团,一个平摊下落,结果下落时间不一样.那么,对物体下落有了新的认识,从感觉到知觉的过渡,融入了自己的思考和猜想.
思考:下落时间与质量似乎没有关系,那么是什么导致了平摊着下落时间变长了呢?是什么因素导致的呢?很自然地理解这是因为空气阻力的缘故.
猜想:如果不计一切阻力,物体自由下落,那么情况又该如何呢?
物体将只受重力,加速度相同,落地时间一样.
3.2 从物理知觉过渡到物理表象
在物理学习过程中,学生形成了物理知觉,则其大脑开始对客观事物或物理现象进行初步分析和综合,这是学生开始用物理思维的一个重要一环.有了物理知觉由
㈤ 如何在物理教学中培养学生的综合能力
“教学大纲”中明确指出:教学中要重视概念和规律的建立过程,要切实培养提高学生的理解能力。要通过观察现象,观看演示和学生自己做实验,培养学生的观察能力和实验能力。要通过概念的形成,规律的得出,模型的建立,知识的运用等,培养学生抽象和概括,分析和综合、推理和判断思维能力以及科学的语言文字表达能力和口头交流能力。要培养学生运用数学处理问题能力,以及获取新知识和创新能力等。 针对“教学大纲”中提出的学生这几方面能力培养的要求,在高中物理教学中应如何培养学生这几方面的能力呢? 1、客观对待学生实际情况,因才施教 学生的实际情况是已观存在的,教育的目的在于针对学生实际因才施教,不断提升学生水平以及学生间的差距,从而使所有学生的能力都得以培养和升。这就要求教师在教学中一方面要千方百计地努力使全体学生达到教学计划和教学大纲预定的最基本的教育目标和教学要求。 另一方面则应创造条件,调动学生的学习积极性和主动性,让学生自己积极主动地开动思维,通过自我开拓,举一反三,加深对学到的知识内容的理解。并在这种自我开拓的过程中,使自己的独立工作能力得到锻炼和提高。 如果老师把本应属于学生自我开拓的内容,即心得体会,经老师开拓后灌输给学生,尽管这些老师是想使学生学得更深入一些,完全出于好心,也非常辛苦,但结果往往事与愿违。基础差的学生反而会感到物理内容高深莫测,分不清主次,而处于被教师牵着走的被动状态。久而久之就会逐渐丧失了学习物理的兴趣与信心,觉得自己不是学习物理的料,处于一种“痛苦的学习”之中。而基础好的学生则由于失去了自我开拓、举一反三的机会,独立工作能力也得不到锻炼和提高。 所以教师在物理教学中应认真贯彻因才施教的原则,注意研究学生的学习基础、实际水平、心理特征和认知规律。从学生的实际水平出发,设法提高他们的自信心和学习物理的兴趣,调动学生学习物理的积极性和主动性,使他们能够积极地、主动地获得知识和提高能力。 如果学生没有了学习的积极性和主动性,失去了学习的信心和兴趣,那么无论老师如何努力,都无法使学生取得好成绩。在教学中,老师要注意启发学生积极开动思维,养成独立思考的习惯和能力,掌握正确的学习方法和养成良好的学习习惯。 在教学过程中,讲解不求过细,要留给学生充分的独立思考、独立钻研的空间。要鼓励学生独立地钻研问题和解决问题。要教育学生自己归纳所学到的知识和方法,经过独立思考,达到融会贯通,举一反三,形成正确的认知结构,并提高独立工作能力和自学能力。总之老师的责任是教会学生学习,而不是代替学生学习。 教学的要求不是封顶的,高中学生的好奇心和求知欲都很强,物理教学应激发学生对各种物理现象及问题的兴趣。教师不应因为学生所提的问题超出教学大纲或高考考纲的要求范围,便要求学生这也不要去想,那也不要去问,其结果就会使学生探求的欲望和创新的意识受到抑制,久而久之便会使学生陷入一种墨守成规,一切为了应试的“痛苦的学习”之中,这与素质教育背道而驰,对培养人才特别是优秀人才是十分有害的。 2、改进教学方法,提高课堂效率 课堂教学必须分清主次,突出重点。对重点的概念和规律要力求理解得更深一些,并充分发挥这些重点的概念和规律在发展智力、培养能力方面的作用。在课堂教学中一定要突出基本现象、基本概念和基本规律的教学。 老师在讲解物理概念时,一定要重视得出物理概念和物理规律的过程。要通过对实例、演示或实验的分析,或者理论的推导引出新的概念、定理和结论,使学生清楚地了解物理知识形成的过程。老师要注意通过对物理现象、物理概念和物理规律的讲解过程,来培养学生的思维能力和想象能力,发展他们的智力。 在教学过程中,老师应该注意贯彻循序渐进的原则。知识要逐步积累、扩展和加深,思维能力、自学能力等要逐步提高,不能要求过急过高。否则就可能挫伤学生的自信心和学习物理的兴趣。 课堂教学的重点必须放在对基本现象、基本概念和基本规律的讲解上。绝对不应该用讲解大量例题,来代替对基本现象、基本概念和基本规律的讲述。应该引导学生把注意力首先放在对概念和规律的理解上,而不应该急于做大量的习题。 学习物理的目的不是为了解题,决不能把老师讲例题,学生做习题作为课堂物理教学的核心或重点。当然,讲解适当数量的例题是必要的,但不是愈多愈好。同样在学生对基本现象、基本概念和基本规律等基本内容已有充分复习、理解的基础上,做一定数量的习题是必须的,但也不是愈多愈好。 学生做习题的目的,一是检查自己对物理概念和物理规律是否真的理解了,是否能够在实际问题中灵活地运用它们。二是通过做习题,锻炼并提高自己的理解能力、逻辑推理、分析综合等思维能力、运用数学解决物理问题的能力等等。 所以学生每做完一道习题,都应总结一下,看看通过做这道习题,自己对物理概念和规律的理解上有那些新的体会。检查自己是否能独立地对具体问题进行具体分析,对习题中所给的物理状态、物理过程和物理情景产生的原因和有关的条件等等是否能独立地弄明白,能否独立地进行逻辑推理。 所以每做一道习题,都要力求在能力上有所提高。学习是循序渐进的过程,是由易到难、由简单到复杂的过程。如果对学生的要求太高超出学生的实际能力,这样不但学生的能力得不到提高,反而会削弱学生对基本概念、基本规律的理解,使学生失去对学习物理的信心和兴趣。 目前在中学中普遍存在着所谓“题海”战术,目的是为了使学生尽量多熟悉一些题型和解法,以便日后在参加高考时能适应高考,取得好成绩。但是,就是从提高学生高考成绩来说,“题海”战术的收效甚微,而弊端甚多,它不仅浪费了学生大量的时间和精力,更不利于学生综合素质的提高。 从近些年来的全国高考物理试卷来看,特别是近几年高考模式的不断改变,高考物理对考生知识面的广度,考生的综合能力的要求明显提高。从使学生在高考中取得好成绩这一角度来看,采用符合教学规律的教与学的方法,其效果也应该比“题海”战术好。 3、注重实验,提升整体能力 物理学是一门以观察、实验为基础的科学,实验是物理教学的基础。在我国,随着新一轮基础教育课程改革的全面推进,新课程提倡在课程实施中引导学生质疑、探究,促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习。探究性学习作为与接受性学习相对应的一种学习方式,是进行创新教育的载体,是学习科学的核心方法。 探究教学实质是将科学领域的探究模式引入课堂,使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质,并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。利用物理实验开展探究教学有助于学生加深对知识的理解。 物理学是实验学科,通过观察自然现象、进行演示和学生实践使学生对物理知识获得具体的、明确的认识。这是理解物理概念和物理规律的必要基础。进行演示和学生实验对于培养学生的观察能力和实验能力,培养学生的实事求是的科学态度,和提高学生学习物理的兴趣以及学习的积极性和主动性,都具有不可替代的重要作用。因此,必须要大力加强演示和学生实验。 目前有的物理教学中存在对实验不够重视的倾向。每个学生实验都必须要由每个学生实际动手操作,演示实验也一定要做并且要求学生仔细观察现象,对观察到的现象进行认真的分析。只有这样,才能真正培养学生实验能力、观察能力。总之实验教学要落实到学生动脑动手上。 4、能力的培养是一个潜移默化的过程 能力的培养是一个潜移默化的过程,学生能力的培养是相当复杂的。有些人总希望能总结出一些很具体的几条内容,以为只要教了这几条很具体内容后,学生的能力就提高了。这种看法实际上是把能力“知识化”了,把能力的培养简化了。 关键是要使学生有正确的学习态度,良好的学习习惯,踏实的学习作风。老师在讲解物理概念和物理规律时,要思路清晰,使学生理解其中的道理,领会研究问题的方法。要重视物理概念和物理规律的应用,使学生学会运用物理知识解释物理现象、独立分析和解决实际问题的能力。
㈥ 谈谈初中物理教学中如何培养学生的创新能力
在初中物理教育中,注重激发学生独立思考和创新意识,培养学生的科学精神和创新思维习惯,为社会和高一级学校输送有创新能力的人才,是初中物理教育之重任。作为初中物理教师应积极投入教学改革,通过各种手段和途径,激发学生兴趣,训练学生想象和发散思维能力,促进学生创造性思维的发展,提高学生的创新能力。 【关键词】创新能力;兴趣;动机;想象;知识;发散思维 “创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”创造性思维是指认识主体在强烈的创新意识下,以头脑中已有的信息为材料,通过发散思维与集中思维,借助于想象与联想,直觉与灵感等,以渐进性或突发性形式对头脑中的现有知识和信息进行新的加工组合,从而产生新观点、新设想的过程。如果说人的创造意识需要一定的教育环境启发、唤醒,人的创造思维需要在某些特殊的实践活动中训练、提高,那么物理教学无疑是实现两者完美结合的最好的实践活动。物理课程是一门培养和提高学生科学素质、科学思维方法和科学研究能力的重要基础课程。物理教育是科学素质教育的摇篮,对创造型学生的培养,实现人才培养目标起着重要的作用,因此提高学生的科学素质和培养创造型学生是物理教学的首要任务。那么,在初中物理教学过程中如何培养学生的创造性思维能力呢? 一、精心设计课堂教学情景,引起学生学习的兴趣 布鲁纳说过:“学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣。”兴趣是推动学生求知欲的强大内在动力。一般来说,学生对物理产生了兴趣,就对物理知识产生了强烈的好奇心和求知欲,就能主动地学习,积极地思维,执着地去探索。所以,为了使学生能从旁观者、被动的接受者变成能积极主动地参与教学过程的主体者,教师所提出的问题必须是能让学生产生共鸣的,能激发起浓厚探索兴趣的问题。那么如何把那些平淡的、抽象的问题通过教师的构建变成一个个能使学生睁大眼睛、闪耀着智慧的火花呢?这就需要教师精心设计问题的情景,来激发学生的学习兴趣。 如在学习“大气压强”这一节时,由于大气压强这个物理概念比较抽象,学生缺乏感性认识,所以物理教师应该多做些演示实验。如:将卡片把水杯倒过来,问学生:当把手移开后会产生什么现象?松手后学生惊讶不已。从而激发了学生强烈的学习兴趣。又如:可以选取空易拉罐两只、铁架台、胶袋、酒精灯、水这些器材,先取出一只空易拉罐,然后提问学生:如果我用手捏这个易拉罐,会出现什么现象?接着,将另一只空易拉罐内装入少量水,然后放在铁架台上,用酒精灯进行加热,待易拉罐罐口出现白雾后立即用胶带封住灌口,撤去酒精灯让其冷却后观察现象,学生观察到现象后感到很好奇,究竟是什么力量把易拉罐压扁了?这时,教者因势利导,从而引起学生学习大气压强的极大兴趣。二、联系教材内容介绍科技发展前景,激发学生创造的动机创造动机是学生进行创造活动的内驱力。只有学生产生了发自内心的进行创造活动的要求和欲望,才能真正调动其心智能量进行创造活动。物理学科的内容较亲近生活、亲近社会、亲近学生的实际,为学生研究物理问题提供了条件。实践活动给中学生提供了丰富的感性认识材料,为学生在学习过程中建立概念、认识规律奠定了基础,学生在实践活动中巩固、深化、灵活运用知识,了解自然科学的社会意义。教师在讲授物理知识、开展实践活动时,要多联系现代社会科技发展前景,激发学生创造的动机。如讲静电时,教师可以介绍静电除尘、静电灭菌以及静电处理污水等技术的进展与前景;学习物质结构时我们可以介绍纳米技术的应用可以使陶瓷材料棒打成结,利用隧道扫描显微镜我们能观察到物质的原子,并可以随意移动其中某个原子;学习光学时,我们可以介绍激光测距技术使我们精确地测出了月亮与地球之间的距离,激光制导技术可以利用激光束指引导弹的飞行方向从而提高命中率,信息高速公路的开通拉近了人与人之间的距离等。如果教者能将教材内容与科技发展前景紧密联系起来,就能激发学生强烈的求知欲和创造欲。三、创设宽松学习环境,诱发学生展开想象的翅膀 初次学习物理的学生一般都觉得物理比较有兴趣,这是因为物理知识、物理现象来源于生活,能满足学生的好奇心,许多物理实验都能让学生浮想连翩。但过不了多久,一部分学生就会对教师自认为是很精彩的物理现象和物理知识麻木甚至是讨厌。这是因为教师在讲解这些知识时没有及时满足学生好奇的各种提问,折断了学生联想的翅膀,把学生的思维一个个地抓进了他们不心甘情愿进去的知识框框中。 爱因斯坦在回答别人问他为什么能作出创造时说:“我没有什么别的才能,不过喜欢寻根刨底地追问问题罢了。”所以,要培养创造性思维能力,首先教师要转变教学观念,在教学中让位于学生的学,做学生学习的合作者、引导者,而不是主宰者。宽容待人,让学生能平等地人人参与教学,使学生能克服心理障碍,大胆地质疑问难。其次在教学中,要保护学生的好奇心和创造火花,不要以成人的成熟眼光看待学生的世界。多用启发式教学,引导学生求异质疑,激励学生多提问题,鼓励他们以研究者和创造者的姿态去独立思考。在教学中可以介绍哥白尼、伽利略等科学勇士的事迹,以此来鼓励学生对前人的一些现成的科学理论和传统观点,有大胆质疑的勇气;对前人尚未揭示的事物和规律,有勇于发展的精神。即使某些发问是可笑的,某些提法是错误的,某些探索是失败的,教师也要从积极的方面加以鼓励,并帮助学生分析错误和失败的原因,变错误为正确,变失败为成功,不挫伤学生求异思维的积极性。总之,在培养学生的创造性思维中,不要把学生的创造性问题扼杀在萌芽之中,在请记住爱因斯坦说过的话:“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要。” 四、拓宽知识领域,形成良好认知结构、训练学生的发散思维 兴趣是创造性思维的先导,有了兴趣不等于就有了创造性思维能力。创造性思维能力的培养,是以丰富的知识为基础的。开拓学生的知识领域,使学生有了广博的知识和合理的认知结构,就更能使学生容易发现各种知识之间的联系,受到启示,触发联想,产生迁移和连结,形成新的观点和新的理论,达到认识上新的飞跃。法国科学家巴斯德说过:“偶然的机会对素有准备的人有利。”这说明了知识的广博性和创造性思维的“顿悟”性之间的必然联系。开拓知识面,构建合理的认知结构是培养创造性思维的重要途径。 开拓学生知识领域,发展学生的创造性思维,首先必须建立牢固的基础知识和基本技能,因此,在物理教学中,课内要狠抓“双基”的教学和训练,废除注入式,提倡启发式。讲要精,学要透,练要巧,用要活,减轻学生那些不必要的负担,扎扎实实地让学生学好课内的基础知识,练好基本技能,使学生有能力打开分析问题的思路。其次鼓励学生求异和发散。求异思维是对一个问题,从不同的方向,不同的角度去探索不同解法的思维过程和方法。发散思维是在一定水平上,由一个中心向四周辐射开,寻求事物间的纵横向联系,对一个问题从多角度、多侧面去思考问题的思维方法。求异和发散是创造性思维最重要的思维方法。在习题教学中力求摆脱习惯性认识程序的束缚,开拓思路,用“一题多解”、“一题多变”等多种方式,引导学生从不同角度和不同的方向去思考,设想出解决问题的途径。 五、建立兴趣小组、鼓励小创作小发明,培养学生的创新能力 具有创造性的学生应具有:创新的科学思想及百折不挠的科学精神,认真严谨的科学态度,正确成功的科学方法,对知识有新的理解,具有创造能力、应变能力,多角度、全方位的思维能力等。课外科技活动是丰富学生精神生活、扩大视野、陶冶情操、激励创新的有效阵地。它为创造性思维能力的形成,提供了良好的智力营养及良好的情绪和环境。学生在这种活动中,可以不受教材范围和教师倾向的束缚,独立地、自主地发展。因此,课外活动要讲究内容的丰富、新颖,形式的多样,方法的灵活,如举办“鸡蛋碰地球”的比赛,用什么办法使鸡蛋从六楼扔下不破碎,从而发动学生进行小发明、小制作、小创造。让他们利用所学的物理知识来解决实际问题。如制作光控窗帘、声控开关、音乐卡片、航模、无尘黑板擦等,还可以让学生自行设计实验,制作简易实验装置等。实践证明这都有效地培养了学生对知识的应用能力和动手能力。同时小发明、小创造的成果使学生体会到创造不再神秘莫测,不再是只有"天才"、专家才能做的事,从而有效地培养了学生的创造动机。还可布置适当的课外小实验,让学生动脑、动手,多思、多做,从中受到激励、启发,产生联想、灵感,使学生在知识性、科学性、趣味性的活动中观察课内教学所不曾看出的道理,去领悟课内教学所来不及深透的奥秘,去触摸课内教学所无法涉及的东西。通过小制作和小实验等物理实践活动,给学生提供了更多的动手、动脑和自我发展的机会,能充分挖掘学生潜在的创新素养,不断提高学生知识的应用能力,还能发展学生的个性、特长和创新技能。 总之,物理教学不但要传授知识,更重要的是指导学生进行思考,启迪学生的创造思维,培养学生的创造性思维能力。
㈦ 如何在初中物理实验教学中培养学生的探究能力
新一轮基础教育课程改革背景下,科学探究已被作为理科各科教学的核心并要求贯彻落实。作为自然学科之一的物理学科也不例外,物理新课程标准中最突出的特点是把科学探究列入到了课程内容标准中,强调在教学中要积极地培养学生的创新精神品质和增强科学探究能力。所以科学探究已成为物理教学的核心内容。而物理实验教学是中学物理教学不可分割的重要组成部分,是中学物理教学的重要基础、内容、方法和手段。基于物理实验教学本身的这些特点,在中学物理实验教学中恰当的进行科学探究能力的培养,能够收到事半功倍的效果。
1.科学探究内涵
科学探究的本意是指科学家们运用科学的方法研究自然界的科学事物及规律时所进行的科学研究活动。运用到教育中的科学探究的具体含义是:“学生在学习课程和现实生活的情境中,通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动,获得知识、技能、方法情感态度与价值观的学习方式和学习过程” [1]。
课程标准明确指出:“将科学探究列入内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神”。科学探究的教育目的就是让学生亲身经历和体验科学知识的获得过程,并在此过程中运用科学的方法发现问题、提出问题、以及寻求证据、材料解决问题,体验探究过程中的辛酸与喜悦,从而使学生能够在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面得到全面发展,以应对现代社会和未来发展的挑战。
2.物理实验教学对科学探究能力培养的作用
2.1物理实验教学能够激发学生的科学探究兴趣
心理学认为:“兴趣是积极探究某种事物的认知倾向,它是人的一种带有趋向性的心理特征” [2]。 科学探究兴趣是学生进行科学探究的一个重要条件,是学生探究的一种推动力。物理学是一门以实验为主基础的自然科学,利用实验可以直观的把物理现象和物理事实呈现在学生们的面前,从而激发学生的直觉兴趣。大量的教育事实表明学生对各种操作性实验和演示实验都感到新鲜而有趣,这也是中学生们愿意上物理实验课的一个心理原因,所以我们就要抓住学生的这个心理因素,充分利用好实验激发学生的科学探究兴趣。
2.2物理实验能够使学生学会并运用物理科学思维方法
“当代科学教育理论认为,科学探究没有固定的模式,但有一些可辨别的要素,比如提出问题、进行猜想和假设、制定计划与设计实验、进行实验、收集数据、提出理论或建立模型、进行评估与交流等” [3]。这些同样也是物理实验中经常用到的科学思维方法。只学习理论,而不把学到的理论应用到实践不是真正地学会了理论。通过物理实验学生们可以直接应用这些科学思维方法,从而使学生真正地掌握这些科学思维方法,成为终身必备的知识与技能,这样才是真正地实现了科学思维方法教育,提高了学生科学探究的能力。所以说物理实验教学能够使学生真正地学会并掌握科学探究的思维方法。
2.3物理实验能够培养学生的科学态度
今天的教育不仅要关注学生的智力发展,更要注重学生的非智力因素的发展。每一个物理概念、规律的发现和证实都离不开物理学家们的坚持不懈、一往直前的科学探索精神。在这一点上物理实验教学表现的尤为突出,因为今天我们所做的实验都是在研究和体验物理学家们的“实验”。我们不仅要让学生们掌握和创新物理学家们的“成果”,更要让学生们体验物理学家们在发现物理问题和解决物理问题上的酸甜苦辣,从而通过实验教学培养学生的探索精神、意志品质和实事求是的科学态度。
3.物理实验教学中科学探究能力的培养策略
3.1创设实验问题情境,激发学生的探究兴趣
问题情境的创设无论是在物理概念教学还是在物理规律教学中都是十分重要的,物理实验教学中同样也不能缺少问题情境的创设。因为一个良好的问题情境的创设能够促使学生提出问题,只有提出问题才能进一步地通过实验进行验证、推理,从而解决问题。一个实验问题情境的创设能够给学生们提供丰富的想象空间,发挥学生的创造性思维能力,从而使学生产生疑问,激发学生的探究兴趣。
例如,我们可以设计的一个实验问题情境:“从物理学角度看日常生活中的一斤棉花和一斤铁哪个重?”当然同学们都会不假思索的回答:“当然是一样重了,因为都是一斤吗?”这时教师说:实际上不是这样的。这时同学们会感到很迷惑,都想知道是怎么回事。教师:一斤棉花和一斤铁它们有什么不同点?学生:棉花的体积大。教师:同学们思考一下刚才的问题,既然它们的体积不同那么它们在天平上的平衡状态会受什么影响?同学们猜想一下,学生:会受到空气浮力的影响。教师:那么同学们可不可以设计一个实验来探究一番呢?于是同学们会积极地设计实验来探究从物理学角度来看日常生活中一斤棉花和一斤铁到底哪个重?学生:在空气中将一斤棉花和一斤铁分别放到天平的两盘内,这时天平保持平衡。然后取一大玻璃罩将天平罩住,抽掉其中的空气,形成“真空”。会发现装棉花的一端逐渐下沉,天平平衡被破坏了。这时教师引导学生交流得出结论:“棉花的真正重量—棉花所受空气浮力=铁的真正重量—铁所受到的空气浮力”。因为棉花所受空气浮力大于铁所受到的空气浮力,所以一斤棉花的真正重量要比一斤铁的真正重量大。
从这个让同学们“疑惑”问题情境入手,激发他们的探究兴趣,更好的使学生形成科学探究的意识和能力。
3.2从实验操作上培养学生的科学探究能力
一个准确的物理实验离不开正确的运用实验器材和准确的观察、记录实验数据,这些过程对实验结论的科学性都是至关重要的。不正确的实验操作就会产生失误,甚至得不到实验结论或产生很大的实验误差,非准确的观察和记录实验数据会导致实验误差的增大。所以在实验操作上对学生进行正确教育和引导是非常重要的,这也是科学探究能力的一个重要组成部分。在物理实验教学中要积极鼓励学生进行创造性的想象,发散思维寻求如何更好的方法完成每一个物理实验。
例如,在“用单摆测定重力加速度”时,中学物理实验中在对记录小球摆动次数时的要求是当小球达到平衡位置时计时,小球每次经过平衡位置是一个周期,在这个实验操作中,学生们会产生这样一个问题虽然小球经过平衡位置容易计时,但小球来回摆动观察起来还是不太容易,一不小心就会查错。那么我们针对这个问题就应该引导学生对实验操作上进行探究改进,使观察记录时清晰一些。教师:同学们我们用什么办法能使在观察记录摆球摆动时更加精确更加清晰一些?教师可以把学生分成若干小组进行探究。经过探究每个小组都想到了自己的办法,如,(1)可以把除平衡位置以外的地方用屏挡住,只能通过屏上的缝或孔看到平衡位置的摆球;(2)可以设计一个光电门来记录摆动次数;等等。
通过教师引导,学生们积极设想,鼓励学生进行科学探究,寻求更多的改进,创新实验操作的方法,有利于学生创造力的培养,更加有利于学生的科学探究能力的养成。
3.3利用实验过程中出现的问题和现象培养学生的探究能力
实验教学在使学生学会验证一个结论和探索某一物理规律的同时,更重要的是培养学生追根刨底的科学精神。学生在实验中遇到了问题时教师就要积极引导学生深入探究其产生的原因。
例如,在“用打点计时器研究匀变速直线运动的规律”的实验中,有时会出现这种情况,在纸带上应该打出一个点的位置却打出了两个很近的点,如图2。当出现这个问题时,有的学生认为打的不成功,于是决定重新做实验,结果还是这样的问题。我们做实验并不是单纯的去“迎合”物理上的正确规律,更重要的是在实验过程中养成“有问必究”的科学探究精神。出现了这样的问题教师应该及时地引导学生探究问题产生的原因,学生们能够发现和找出原因不也是在进行“科学探究”中的一个新发现吗!首先教师应让学生猜想一下原因。学生们可能提出各种各样的猜想,例如:(1)电压不稳;(2)振针长短未调节好;等等。这时教师组织学生进行交流讨论,对这两个原因分别进行检验得出:(1)通过对电压的测量得出电压是稳定的;(2)通过对振针的调节发现打出的纸带不出现“两个点”了。最后在教师的指导下学生们经过探究把原因找到了并排除了故障。
物理实验教学在中学物理教学中占有很大的比重,能够充分地利用好实验教学来培养学生的科学探究能力具有无可替代的优越性。所以我们广大物理教师要进一步做好物理实验教学工作,发挥实验教学的优越性,这样才能更加完美地提高学生的科学探究能力。
引文注释:
[1] 刘力.研究性学习通论[M].高等教育出版社,2004.465.
[2] 乔际平.物理学科教育学[M].首都师范大学出版社,2001.193.
[3] 芮泽丽.科学探究是物理教学的基本思想[J].《安徽教育》月刊,2007.31
㈧ 谈高中物理教学中怎样培养学生的思维能力
1 思维能力与提升思维能力的方法
关于思维能力定义有很多,简而言之,思维能力就是理性分析以及处理问题的能力.思维是人们进行认识、判断和推理的基础.由于思维能力是学习能力的核心,思维能力的强弱一定程度上可以表示个人智慧的高低.
目前国内外提升思维能力方法有很多种,比如集思广益训练法、生疑提问训练法、循序渐进训练法和聚合抽象训练法等几种方法.具体而言,集思广益训练法就是通过团队成员之间的讨论交流,通过思维的碰撞摩擦出智慧的火花,从不同的观点中学习新的知识;生疑提问训练法就是通过鼓励怀疑和质疑的态度,也就是要敢于打破陈规,敢于表达新想法观念,并进行充分的论证;循序渐进训练法重在培养学生的逻辑推理能力,通过已知的知识一步一步推导出未知的知识;聚合抽象训练法就是对形象知识的一种抽象思考,也就是通过对感性对象的归纳分析,总结出相应的抽象本质.
2 在高中物理课堂教学中提升学生思维能力的措施
2.1 利用情景刺激提升学生的思维能力
高中的学生大多仍是青少年,对于外界的刺激依然会有非常敏感的反应.利用情景刺激提升学生的思维能力,教师在高中物理课堂中要结合课程教学的内容,创设合适的情景,利用该情景刺激学生的反应并进行思考,从而引导学生自主对物理课程的内容学习领悟,这不仅可以提升高中物理课堂教学的效果,更有助于促进学生提高自主思考的思维能力.
比如教师在要进行物体重心概念的教学时,可以预先准备一串葡萄,在物理课堂教学时展示给同学们观看,如图1所示.此时学生的注意力必然被葡萄所吸引,这个时候老师可以在恰当的时机向学生提问,“你们知道每个葡萄受重力吗?我们把每个葡萄的重力都画出来麻烦吗?你们有什么合理的解决方法吗?”之类的问题,这种提问很好地利用生疑提问的训练方法,也就是利用对一些常见现象的质疑,鼓励学生运用所学的知识提出观点和想法,并进行充分的论证.这个时候学生肯定会对葡萄重力的表示方法这个问题感到疑惑,并进行自主思考,教师要注意将学生的思维引导到等效的观点上,促进学生自己提出一个物体的各部分都要受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点,这一点叫做物体的重心.这样既增加了课堂的趣味性,又锻炼自己自主思考的思维能力.
2.2 创造思维冲突提升学生思维能力
创造思维冲突来提升学生思维能力的措施主要利用了集思广益训练法,也就是利用大家对于一个现象的不同看法,进而会提出不同的观点的行为,从而通过思维的碰撞摩擦出智慧的火花.但是教师在高中物理课堂教学中创造思维冲突的时候,要控制好学生的情绪和争论的范围,也就是在物理学科的范围利用所学知识论证自己的主张,而不能创造思维冲突进而导致学生情感上冲突的不利后果.总之在创造思维冲突提升学生思维能力的过程中,教师要注意引导和把控,通过思维冲突促进学生的逻辑推理和思维辨别能力的发展,进而提升学生的思维能力.
比如教师在进行重力加速度内容的讲解时,可以利用多媒体技术播放相关的图片,最好是伽利略在比萨斜塔扔铁球实验的有关图片,如图2所示.然后让学生假设自己就是比萨斜塔下的人们,提出自己对于铁球同时落地的看法,并利用自己所学的物理知识论证自己的观点.这个时候学生会提出各种各样的看法,教师要组织好学生一个一个的表达,在某个学生表达完观点之后,鼓励其他的学生进行提问,最后老师要对学生们的观点和想法进行总结,不要过分看重学生观点的正确如否,更要注重学生思维是否严密,逻辑推理是否合理,这也是对循序渐进训练法的实践运用,在总结分析的基础上,进行有关重力加速度内容的物理课堂教学,一方面通过创造思维冲突提高了课堂教学的效果,另一方面通过创造思维冲突更提升了学生们的思维能力.
2.3 通过发散思维提升学生思维能力
通过发散思维能力提升学生思维能力的措施应当建立在集中思维的基础上,也就是先要引导学生对于一个问题进行集中的思考与分析,该过程也是对聚合抽象训练法的实践运用,指导学生对感性的事物进行归纳分析,总结概括出事物的本质和内涵.在集中思维的作用下,学生会对一个问题形成一个类似统一的答案,但这不是提升学生思维能力的最终目的.此时教师要引导学生发散思维,鼓励学生进行联想,也就是让学生做到“举一隅以三隅反”.通过联想和纵向横向的考虑问题,一方面可以加深学生对所学知识的理解,更可以促进学生思维转换能力的提高,进而提升学生的物理思维能力.
比如通过万有引力内容的教学,学生形成了世界万物之间都存在引力的观点,此时教师可以向学生展示黑洞或者粒子运行的图片,比如按照万有引力粒子应该有规律的运动,但实际上粒子的运动情况却不是那么有规律,如图3所示.教师进一步和学生探讨万有引力在以上情况下的适用问题.引导学生发散思维,进行联想和想象,此时学生会产生一定的疑惑,万有引力原来也有不适用的地方.教师在这个时候要对学生的疑惑进行一定的解答,也可以引入量子力学的内容,或者一代一代物理学家贡献.总之通过思维纵向横向的发散训练,促进学生对所学知识的理解加深以及形成新的认识,更重要的是提高学生思维转换的能力,避免走进死胡同,进而通过该措施提升学生的物理思维能力.
2.4 通过直觉猜想和错误体验,提升学生思维能力
在新课程背景下,学生学习物理时常常抱有各种不同的态度,会有各种各样的复杂的内心体验.注重直觉猜想和错误体验的恰当运用,这对培养学生思维的思辨性很有好处.学生的猜想和错误,如果运用得当,那么它就不仅不会成为学生学习的障碍,反而能够帮助学生更好地理解物理知识,激发学生更强的求知欲望.如果学生的错误不能充分地暴露,那么学生的主动探索和尝试的冲动就会大大降低,消去这种误解的机会也就会大大减少,而且仅仅从正面去理解,学生的体会与印象并不会十分深刻.比如教师在摩擦力方向的讲解时,可以让学生自己从日常生活经验中先去总结,部分学生一定会得出摩擦力方向总是与物体运动方向相反的错误结论.此时教师可以展示传送带传送物体的模型:问如果摩擦力的方向与运动方向相反,那物体怎么会向前运动呢?是什么力充当了物体运动的动力呢?学生自然会作出正确的判断.这样学生对摩擦力方向的判断就有了深刻的认识,在以后的判断中就会有很好的思维习惯.
总之,高中物理课堂提升学生思维能力动力源的探讨,并对具体应用措施的分析总结,发现其中的关键就是发挥学生自主思维能力,也是要做到以学生为中心,贯彻“生本教育”的理念,促进学生思维潜能的发展.在高中物理课堂教学中,广大教师要充分保障学生的主体地位,扮演好引导者的角色,促使广大中学生在物理课堂的学习过程中,自主发现问题、自主分析问题、自主解决问题.通过对学生自主思维能力培养,提升学生整体思维能力,在促进学生思维素质发展的过程中,贯彻落实高中物理新课改的培养理念和目的,为我国的现代化建设输送更多的能力型人才.
㈨ 如何在初中物理实验课堂教学中培养学生综合能力
教育科研在初中物理教学中如何培养学生综合能力的初探物理学作为一门重要的自然科学的基础科学,今日已经是现代科学技术的中心学科之一。无论是工农业生产和国防现代化,还是信息技术与纳米技术等先进科学技术都离不开物理学的许多基础理论。每一个“四化”建设者也必须具备一定的物理基础知识。在整个物理教学过程中,初中物理教学是青少年进入物理知识宝库的入门和启蒙的开始,是培养学生学习物理兴趣,具有初步观察事物、分析问题、解决问题能力的关键。因而在初中物理教学中启发学生对科学的兴趣,调动其学习积极性,为今后的深造打下良好的基础有着不可忽略的作用。就初中生青少年时期的心理和生理特点而言,他们一方面有着强烈的求知欲望,对各种新鲜事物好学、好问,富于幻想。但他们这种学习积极性往往与短暂的“直接兴趣”挂钩,遇到较为抽象理性的物理知识时,这些小困难便很快地使他们失去了学习积极性,最后导致初中物理教学的失败,这样导致学生的综合水平得不到提高。因此如何培养学生的综合能力,是每一个初中物理教师在教学过程中所面临的重大课题。我提出以下粗浅的看法,与同仁共同探讨。一、在课堂上物理教师具有较高的驾驭能力初中物理教师个人的教学风格直接影响着学生学习的兴趣,其中包括教学技术手段、语言表达能力、专业知识水平及综合表现出来的美的教学魅力更是青少年学生产生崇拜心理的基础。正是这种教学魅力吸引着学生的注意力,从而启发并促进着学生的学习兴趣。在教学中,教师的肢体语言和教师语言表达中的趣味性就能够在教学过程中不时地刺激学生的“五胀六腑”,使其在连续的兴趣中保持比较长久的注意力,最终为顺利完成每一堂物理教学任务提供有力的保证。1、教师在教学过程中的魅力比如我镇的一所中学有一位物理教师,他在初中物理教学改革中,通过改变和增加一系列物理实验,包括和其他物理教师一起为初二物理入门学生表演物理魔术,突出加强了实验观察与操作中的趣味性,充分开发利用青少年好动心理特征的正面效应,用实验趣味启发学生的学习兴趣,进而转化成学生的积极求知动力,以至取得了明显的教学效果。记得该老师所任教的班级中有一个学生因物理实验的妙趣而产生了浓厚的兴趣,积极大量地参与小实验和小制作,增长了基本技能,提高了解决问题的能力,从中获得了物理基本知识。在期末物理考试中取得了100分的优秀成绩,而他的其它科目的成绩都只是60分左右,甚至个别学科是一无所知。2、课堂教学中语言的趣味性在物理教学过程中,教师语言表达形式上的艺术美是很重要的基本教学手段,其中教师讲课时语言感染力有着非常重要的作用。特别是对天真活泼、好奇敏感的初中生,效果尤其明显。语言风趣、讲解生动,使学生愿意听并引起高度注意,能够让他们在较为轻松的环境中接受知识、增加技能。这是一位初中物理教师应有的一项基本功。我总结了我校很多语言有趣的、风趣的教师的特点把它转化为自己的东西。 我结合自己语言表达能力,逐渐地将这种趣味性很强的教学方式移植到初中物理教学中来,形成自己的教学风格。3、充分利用现代教学手段随着科学技术的飞跃,尤其是计算机及其网络的日益普及,有力地推动了教育技术的发展,各种现代化教学技术走进了课堂。随着计算机及其网络的应用普及化,各类计算机辅助教学软件和自制教学课件已成为教师教学的得力工具。这种可延滞再现的现代化教学技术手段极大地丰富了教学内函,也扩展了教学外延。那么,有个好的教学软件是运用这一现代教育技术的重要必备条件。现在许多青少年非常喜欢电子游戏,为此他们可以废寝忘食。为什么?你不得不承认其中有一原因就是游戏软件本身设计制作非常符合青少年年龄特点,具有青少年所喜爱的趣味性。加拿大的一个小学语言学习软件就制作得宛如游戏软件,非常有趣,小孩都喜欢。这说明教育辅助软件的趣味性是激发教学对象产生学习兴趣的重要因素。在这方面我们的软件设计师们尚须努力,各位教育工作者还得继续学习。把现代信息技术教育手段充分的用于教学中。二、初中物理教材的特点 (一)、发挥插图在教学中的作用教材每一章节的开头都精心设计了导图,有的还根据图示的物理现象和规律提出了相应的问题。有些图还采用了卡通化人物,贴近学生的年龄特征,符合学生的心理规律。教师在教学中,可以运用图的视觉形象激发学生的学习兴趣;可借图中人物之口,表达学生的思维和疑惑;可就图作文,创设物理情境提出问题;也可进行必要的启发和引导。例如,从壶嘴喷出的白雾这张图,问学生:你能再说出一些生活中见过的热现象吗?这样,在进一步唤起学生好奇心的同时,使学生思维更加活跃,引起学生的学习兴趣,使学生喜欢物理课。有的导图能表现出丰富的物理图景,诱人思考。教学中可以就图作文,提供一段文辞优美、蕴涵丰富的文字并提出具有启发性的物理问题。例如,热现象的章首图展示的是雾凇,可配上一段文字:“初冬。一夜之间,小城变成了冰清玉洁的银色世界。落光了叶子的树枝变成了毛茸茸、亮晶晶的银条,在阳光下耀人眼目。树上的枝条在风中摇曳,不时飘下点点冰晶,宛如晨雾漫卷……自然界中这样奇特的现象举不胜举,真可谓千姿百态。那么你知道物质有哪几种状态,这些状态之间如何变化吗?让我们一起探知这形态各异的物质世界吧。”还可以要求学生给图配文,并就图提出几个与物理有关的问题。图文并茂,既概括了本章的主要内容,又启发了学生的思考;既体现了与生活、社会的联系,又突出了人文色彩,使学生感到物理课的学习生动有趣,学习兴趣盎然。“机械运动”中设计了两个学生站在路边看到一辆疾驰而过的汽车,感叹道:“真快!”车中的乘客问:“我动了吗?”司机回答:“你没动。”这样一幅卡通人物画,生动有趣,创设了浓浓的物理情境,十分贴近学生的年龄特征和心理规律,并借人物之口表达学生的思维方式和疑问。可以引导学生就车中的乘客是静止的还是运动的,展开讨论,不仅可以引出参照物的概念,还可以帮助学生理解运动和静止的相对性。(二)、发挥物理历史趣闻的作用科学知识本身是严肃的,可表达的方式是可以多样化的。初中物理的教学对象特别是初二学生,其少年儿童的特点十分鲜明,感兴趣往往是他们学习入门的首要动力。因此,在教材整体可行的情况下,刊登些物理历史上的趣闻,再配上前面所说的卡通化插图,如阿基米德验证黄金王冠的故事。帕斯卡“压破”桶的故事。苹果砸在牛顿头上的故事等。这样初中物理教材的“能量”不是更足吗?(三)、发挥实验在教学的作用“寓教于乐”是青少年教育的一条基本原则,我们每个人的启蒙教育都是从游戏中开始的。现行初中物理教材(人教版)比以往物理教材增加了许多实验,其中添了不少学生实验与小实验。为了使学生在实验操作的乐趣中培养观察能力、得到科学知识、提高基本技能,我个人认为,可将部分实验精心包装游戏化,如小魔术、趣味小游戏、小制作等。我校相当一部分物理教师自行尝试过,效果良好。另外,可将部分演示实验制作成类似游戏软件,利用计算机、投影TV等电化教学设施的再显性重现实验的基本情况。三、在物理教学中渗透STS教育(一)、引导学生通过观察、探究自然界中的各种物理现象,从生活走向物理,从物理走向社会。自然界中的各种物理现象是比较复杂的,教师可在物理教学中尽可能地联系各种自然现象,突出基本的物理原理。例如:学习了物态的变化后,要求学生能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环现象,观察并探究电冰箱中的物态变化:放进冰箱的新鲜蔬菜过几天为什么会失去水分?如何才能保留这些水分?让学生应用物理知识解释身边的一些物理现象,寻求最佳解决问题的办法。课后可以布置探究性活动,如:调查学校和家庭的用水状况,设计一个学校或家庭的节水方案;调查当地水资源的利用状况,并对当地水资源的利用提出自己的见解,从而使学生对如何合理利用水资源的社会问题有充分认识,树立节约用水的意识。(二)、紧密结合日常生活、工农业生产收集STS教育素材,提出一系列实际问题,引导学生运用物理知识及生活体验进行探究,最后解决提出的实际问题。例如:电能表是生产生活中应用比较广泛的一种仪表。我校使用的电能表的表盘上都标有2500r/kw.h。如何用秒表和电能表测白炽灯、电熨斗等用电器的功率?如何检查电能表的准确程度?如何测照明电路的实际电压?分别是怎样计算的?在教师的引导下,学生推导了一系列公式,然后在课外进行测量。这不仅加深了学生对电功、电功率的理解,掌握了电能表的使用方法,而且培养了学生的探索能力和操作能力,为以后深入学习和参加实践打下了坚实的基础。(三)、充分挖掘物理教材,介绍一些现代化科技成就,拓宽学生的知识面,提高他们的科学素养。联系现代科学技术反映了物理学习的时代特征,使学生能够用现代观念看待物理知识的实际应用,使学生加深对现代科学技术的认识,培养学生运用所学知识分析解决现代生产技术问题的能力,增强社会责任感,了解物理学习的社会意义。(四)、利用课本中的相关知识点引导学生接触一些重大的社会问题,如环境保护、能源危机、噪声污染和可再生能源的开发等可持续发展的观念,使学生意识到现代科学技术高速发展的同时也带来了一些严重的社会问题,从而增强了学生的社会责任感。例如,观看录像或实地参观电厂,了解生产过程和应用情况,调查生产过程中可能造成的环境污染,提出治理这些污染的设想等。又如结合影响蒸发的几个因素就植树造林与保护水资源的关系引导学生写一篇调查报告。要求检索相关的地理和环保知识,了解我国水资源分布与植被分布之间的关系,并从影响蒸发的因素上分析开发大西北与植树造林减少水土流失、改善生态环境间的关系。然后在课堂上让学生交流调查心得,评比所写的论文或报告。这样,使学生从物理学的角度形成保护环境、防止噪声污染和开发可再生能源的社会意识,增强他们的社会责任感。 在初中物理教学的方式方法是多样化的,每个教师的能力不同,因而教学模式各有千秋。这样培养出的学生也大有不同,本人通过以上三大方来对学生进行综合能力的培养,已经取得一定的成效。这些年来大家都知道,应试教育制约着素质教育的教学发展目标,初中物理教学也受到很大影响。导致99%的学生是理论型的。我希望素质教育的春风能吹出初中物理教学的又一个春天,让每个物理教师根据自己的教学特点,真正地使学生从理论型转化为实践和理论相结合的新世纪所需合格人才。如何在初中物理实验课堂教学中培养学生综合能力