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新課程計(jì)劃下的物理教學(xué)
學(xué)科實(shí)施新課程計(jì)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(jìn)學(xué)生生動(dòng)活潑主動(dòng)地發(fā)展，促使學(xué)生形成獨(dú)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(huì)科學(xué)方法；進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)新精神和實(shí)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(shí)與技能，過(guò)程與方法，情感態(tài)度與價(jià)值觀”三維目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。美國(guó)未來(lái)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(dòng)的世界上，沒有任何一門或一套課程可供在可見的未來(lái)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(huì)如何學(xué)習(xí)�！币虼�，物理教學(xué)過(guò)程，不僅是傳授知識(shí)、技能的過(guò)程，而且更應(yīng)是教會(huì)學(xué)生如何學(xué)習(xí)物理的過(guò)程。
物理教學(xué)，原本就有教師的教和學(xué)生的學(xué)兩個(gè)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(dòng)性，學(xué)生沒有機(jī)會(huì)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(qiáng)調(diào)理論的完整性、系統(tǒng)性，與科學(xué)技術(shù)、生活實(shí)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(shí)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(shí)很少需要對(duì)研究對(duì)象和物理情境進(jìn)行抽象和理想化的處理，或者只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的模型化。理論和實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)，豐富多彩的物變成了枯燥無(wú)味的、干巴巴的物理符號(hào)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(huì)需要的人才。
物理學(xué)科實(shí)施新課程計(jì)劃，要求教師關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，目的就是尊重學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，使他們能從課堂上獲取到知識(shí)的同時(shí)，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(wú)論是過(guò)去還是將來(lái)，“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(shí)的傳授，又要注意進(jìn)行科學(xué)方法教育和情感教育,而進(jìn)行科學(xué)方法教育和情感教育都應(yīng)在基礎(chǔ)知識(shí)的傳授中完成，將科學(xué)方法教給學(xué)生，就能對(duì)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(shí)現(xiàn)。
物理的科學(xué)方法是指人們?cè)趯W(xué)習(xí)或研究物理問題的過(guò)程中為發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、搜集事實(shí)、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(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象、運(yùn)用工具、概括出實(shí)驗(yàn)規(guī)律，然后經(jīng)過(guò)實(shí)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(shí)不同，它是高度抽象的，并不是直接由科學(xué)知識(shí)的內(nèi)容來(lái)表達(dá)的，它往往隱藏在知識(shí)的背后。怎樣才能使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，受到科學(xué)方法的熏陶？這就需要教師在知識(shí)傳授中融入科學(xué)方法教育，如進(jìn)行質(zhì)點(diǎn)概念教學(xué)時(shí)，應(yīng)著重讓學(xué)生學(xué)會(huì)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(shí)驗(yàn)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(guò)科學(xué)抽象而形成的物理模型，質(zhì)點(diǎn)就是忽略了物體的大小、形狀和轉(zhuǎn)動(dòng)，集中了整個(gè)物體質(zhì)量的幾何點(diǎn)，突出了物體的位置和質(zhì)量的主要特征，至于什么時(shí)候可以把物體簡(jiǎn)化成質(zhì)點(diǎn)，要視具體問題具體分析。如研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，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(diǎn)，但在研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)，就不能把地球看成質(zhì)點(diǎn)了。經(jīng)過(guò)這樣的分析，學(xué)生學(xué)會(huì)的不單是質(zhì)點(diǎn)的概念，更重要的是運(yùn)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(diǎn)電荷、理想變壓器、點(diǎn)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(shí)用到理想抽象外，在證明單擺回復(fù)力時(shí)還運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行了合理的近似，在驗(yàn)證單擺周期公式時(shí)運(yùn)用了控制變量法。在教學(xué)時(shí)適時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育，能使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)處理物理問題的方法。
另外，結(jié)合物理學(xué)史進(jìn)行方法教育也是一條重要途徑。法國(guó)物理學(xué)家拉普拉斯說(shuō)：“認(rèn)識(shí)一位巨人的研究方法對(duì)于科學(xué)的進(jìn)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^(guò)程中，所運(yùn)用的科學(xué)研究方法和實(shí)驗(yàn)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(wú)疑是實(shí)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(yùn)動(dòng)》時(shí)，介紹伽利略的科學(xué)方法。亞里士多德通過(guò)觀察認(rèn)為，輕重不同的物體同時(shí)下落時(shí)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?jiǎng)邮謱?shí)驗(yàn)，不僅需要定性思考，而且還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行定量研究。伽利略設(shè)計(jì)了斜面滾球 實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)上百次實(shí)驗(yàn)研究，得出了物體沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而設(shè)想斜面傾角趨于時(shí)，推論得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。伽利略的研究方法可以概括為“實(shí)驗(yàn)加數(shù)學(xué)”，其程序是：對(duì)現(xiàn)象的一般觀察——提出假設(shè)——運(yùn)用數(shù)學(xué)和推出特殊結(jié)論——對(duì)假設(shè)作修正和推廣——通過(guò)實(shí)驗(yàn)或理想實(shí)驗(yàn)對(duì)結(jié)論加以檢驗(yàn)。伽利略對(duì)對(duì)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(duì)伽利略的科學(xué)研究方法給予很高的評(píng)價(jià)：“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(shí)以后，應(yīng)該學(xué)會(huì)應(yīng)用到實(shí)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(shí)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(guò)程中建立和發(fā)展起來(lái)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(shí)應(yīng)用到生活實(shí)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(shí)際現(xiàn)象進(jìn)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(qiáng)情景問題的教學(xué)。
情景問題創(chuàng)設(shè)了一些相對(duì)新穎的情境，比較真實(shí)、全面地模擬和再現(xiàn)了生產(chǎn)生活的實(shí)際場(chǎng)景，科學(xué)研究的過(guò)程，科學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)，高科技成果等。加強(qiáng)情境問題的教學(xué)，有助于素質(zhì)的實(shí)施，有助于扭轉(zhuǎn)中長(zhǎng)期存在的理論嚴(yán)重脫離實(shí)際的傾向，有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，有助于培養(yǎng)適合學(xué)習(xí)化社會(huì)需要的人才。如何實(shí)施情景教學(xué)呢？筆者認(rèn)為應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手。
一、加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)，讓生活走入課堂，將生產(chǎn)、生活中的實(shí)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(shí)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(guò)難或過(guò)易，過(guò)難會(huì)使學(xué)生望而卻步，過(guò)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(shí)與能力應(yīng)與目前中學(xué)物理的知識(shí)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(chǎng)中的電動(dòng)扶梯等，這些事例都可以在學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)時(shí)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(shí)本身更富有創(chuàng)造價(jià)值，在前面的探討中已經(jīng)著重強(qiáng)調(diào)了對(duì)學(xué)生進(jìn)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(huì)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(diǎn)剖析一些綜合性和探索性較強(qiáng)、能充分體現(xiàn)方法的情境問題，實(shí)現(xiàn)方法的遷移，給學(xué)生以示范和啟發(fā)，使學(xué)生體會(huì)并領(lǐng)悟怎樣應(yīng)用方法，從而感受到科學(xué)方法的無(wú)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(shí)到實(shí)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(yàn)、實(shí)驗(yàn)事實(shí)和背景知識(shí)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(cuò)綜復(fù)雜的實(shí)際問題中抽象出物理模型呢？這就需要對(duì)所給的信息進(jìn)行提煉和加工，突出主要因素，忽略次要因素，通過(guò)思維加工，采用恰當(dāng)?shù)姆椒�，找到新問題與熟悉的物理模型之間的聯(lián)系，使新信息與原有知識(shí)之間的聯(lián)系通道保持暢通無(wú)阻，就可以使新問題順利地實(shí)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(shí)，提高創(chuàng)新能力。知識(shí)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(gè)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(zhǎng)期以來(lái)，在我們的物理教學(xué)中，重視基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，而創(chuàng)新教育相對(duì)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(shí)時(shí)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(dú)立思考能力和獨(dú)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(dòng)的組織者，要在基礎(chǔ)教育中完成對(duì)學(xué)生進(jìn)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(yùn)用知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神，教師的觀念、能力、學(xué)識(shí)等素養(yǎng)，直接影響到教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施，直接關(guān)系到教學(xué)活動(dòng)的成效。
教師首先要轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念，“學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，是自己學(xué)會(huì)的，而不是教師教會(huì)的；學(xué)生能力的提高，是自己在實(shí)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(dòng)的主體”這一觀念，堅(jiān)持這一觀念，才能切實(shí)關(guān)注學(xué)生的“個(gè)體差異”。尤其在學(xué)生研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生是通過(guò)直接體驗(yàn)探索獲得直接知識(shí)。教師作為“知識(shí)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(diǎn)，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(shí)施新課程計(jì)劃的過(guò)程，轉(zhuǎn)變教師的角色是刻不容緩的，教師應(yīng)該由“知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)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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