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時(shí)間:2023-04-10 15:30:37
導(dǎo)言:作為寫作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇生物力學(xué)論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
二、探索問(wèn)題討論式課堂教學(xué)方法,構(gòu)建微生物學(xué)理論教學(xué)模式
所謂問(wèn)題討論式課堂教學(xué)法,是指教師或教師引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題,在教師組織和指導(dǎo)下,通過(guò)學(xué)生獨(dú)立思考和討論,探求問(wèn)題的答案而獲得知識(shí)的方法。傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法,教師主要運(yùn)用語(yǔ)言方式,系統(tǒng)地向?qū)W生傳授科學(xué)知識(shí),傳播思想觀念,發(fā)展學(xué)生的思維能力,發(fā)展學(xué)生的智力,教學(xué)過(guò)程幾乎是教師滿堂灌,學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)。顯然,單一講授式教學(xué)方法不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。針對(duì)微生物學(xué)課程的開(kāi)設(shè)對(duì)象他們已先修了大學(xué)化學(xué)、生物化學(xué)、植物生理學(xué)、遺傳學(xué)等課程,對(duì)生物科學(xué)專業(yè)知識(shí)有一定積累的特點(diǎn),教學(xué)中,在每章節(jié)開(kāi)篇講授時(shí),將該章節(jié)的教學(xué)目的、重難點(diǎn)對(duì)學(xué)生提示,以問(wèn)題的方式提出知識(shí)點(diǎn),給學(xué)生一定的時(shí)間,帶著問(wèn)題瀏覽教材和在同學(xué)間進(jìn)行交流討論,并讓學(xué)生上講臺(tái)陳述對(duì)所提問(wèn)題理解、與同學(xué)討論的結(jié)果,闡述自己的觀點(diǎn),教師在此基礎(chǔ)上對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)撥,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握,成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者。
如在介紹第三章微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能和第四章微生物的營(yíng)養(yǎng)的內(nèi)容時(shí),根據(jù)第三章內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)了原核微生物與真核微生物的主要區(qū)別,細(xì)菌的一般(基本)構(gòu)造與特殊構(gòu)造及功能,革蘭氏陽(yáng)性菌和陰性菌的細(xì)胞壁構(gòu)造的異同,細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與革蘭氏染色結(jié)果等幾個(gè)問(wèn)題;根據(jù)第四章的內(nèi)容設(shè)計(jì)了微生物需要吃什么(微生物的營(yíng)養(yǎng)要求),微生物有什么嗜好(營(yíng)養(yǎng)類型),如何給微生物做飯(培養(yǎng)基的配制),微生物是怎樣吃東西的(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞)等問(wèn)題。讓學(xué)生帶著這些問(wèn)題瀏覽教材,左右鄰桌相互討論,最后由學(xué)生來(lái)陳述問(wèn)題的結(jié)果,教師根據(jù)學(xué)生們的表述,進(jìn)行歸納提煉和小結(jié),促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。通過(guò)對(duì)問(wèn)題討論式課堂教學(xué)方法的探索,構(gòu)建了提出問(wèn)題———閱讀討論———解決問(wèn)題———提煉歸納的問(wèn)題討論式教學(xué)模式。采用問(wèn)題式討論教學(xué)法,改變課堂教師一言堂講授式的傳統(tǒng)教學(xué)方式,促進(jìn)學(xué)生之間和師生之間的互動(dòng)。以學(xué)生能力發(fā)展和素養(yǎng)提高為主要目標(biāo),得到學(xué)生的贊同和積極響應(yīng),促使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí),課堂教學(xué)效果也明顯提高,學(xué)生在教學(xué)中多次上講臺(tái)鍛煉,有利于學(xué)生早日成才。
童燕等對(duì)施氏鱘幼魚進(jìn)行急性鹽度脅迫試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),鹽度脅迫下施氏鱘幼魚的血漿皮質(zhì)醇、血糖等呈現(xiàn)不同程度的上升,隨后各項(xiàng)指標(biāo)開(kāi)始回落。房文紅等研究發(fā)現(xiàn),中國(guó)明對(duì)蝦血淋巴中Na+濃度在低鹽度時(shí)為高離子調(diào)節(jié),滲透濃度為高滲調(diào)節(jié);在高鹽度時(shí),則分別為低離子調(diào)節(jié)和低滲調(diào)節(jié)。將中國(guó)對(duì)蝦從低鹽度海水轉(zhuǎn)移到高鹽度海水,其血淋巴滲透濃度逐漸上升,并最終趨于穩(wěn)定。金彩霞等在研究鹽度變化對(duì)克氏原螯蝦(Procam-barusclarkia)血淋巴滲透壓、鰓絲Na+/K+-ATPase活力的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),生物胺可激活鰓絲Na+/K+-ATPase活性、調(diào)節(jié)血淋巴滲透壓效應(yīng)物含量引發(fā)滲透調(diào)節(jié)過(guò)程。
一般來(lái)說(shuō),水生動(dòng)物都有最適鹽度范圍,在該范圍內(nèi)水生動(dòng)物的攝食量高、生長(zhǎng)和繁殖速率快。臧維玲等研究了鹽度在3.1~42.1范圍內(nèi)日本對(duì)蝦幼蝦的生長(zhǎng)情況,發(fā)現(xiàn)鹽度為10.2~26.9時(shí),日本對(duì)蝦幼蝦生長(zhǎng)效果最佳。通常廣鹽性和洄游魚類的胚胎發(fā)育需要一定的鹽度刺激,葉星等研究發(fā)現(xiàn),廣東魴(Megalobramahoffmanni)胚胎具有較強(qiáng)的鹽度適應(yīng)能力,在0~7的鹽度條件下,其胚胎發(fā)育良好,孵化出膜時(shí)間短,且孵出的魚苗活力高。克氏原螯蝦受精卵孵化對(duì)鹽度要求較為嚴(yán)格,其孵化的適宜鹽度為0~4,超出此范圍孵化率明顯降低。此外,鹽度還能夠引起水生動(dòng)物性早熟,已有研究發(fā)現(xiàn)隨著水體鹽度的升高,中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)性早熟率上升,成活率則降低。
2堿度對(duì)水生動(dòng)物生理的影響
水體的堿度是指水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)總量,一般水體的堿度來(lái)自HCO-3、CO2-3,其組成的緩沖體系對(duì)維持水體pH相對(duì)穩(wěn)定具有重要作用。水體離子組成、含量及比例也對(duì)水生動(dòng)物的生命活動(dòng)產(chǎn)生較大的影響,在高堿度水質(zhì)中,離子組成多變,且主要離子含量和比值不恒定,是制約水生動(dòng)物生存和生長(zhǎng)的主要因素。Gatal等對(duì)來(lái)自不同鹽堿湖泊的褐色鮭(Salmoclarkihens-h(huán)awi)的鰓、腎臟和肝臟進(jìn)行組織學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)高堿度使腮氯細(xì)胞增生或肥大。也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)水環(huán)境中堿度升高可造成水生動(dòng)物鰓組織表面損傷,并影響鰓小片表皮細(xì)胞外表面Cl--HCO-3交換體系的功能,同時(shí),由于堿性物質(zhì)的攝入量增加,血液緩沖平衡系統(tǒng)受到一定程度的影響,血液pH上升,機(jī)體出現(xiàn)代謝性堿中毒癥狀。房文紅等研究發(fā)現(xiàn),中國(guó)明對(duì)蝦幼蝦的成活率隨著堿度的升高而降低,且堿度和pH對(duì)幼蝦的致毒效應(yīng)表現(xiàn)出協(xié)同作用。雷衍之等也認(rèn)為高堿度對(duì)水生動(dòng)物產(chǎn)生的致毒效應(yīng)受到水體的pH和鹽度等因素的影響。另外,王卓等[7]發(fā)現(xiàn)在高碳酸鹽堿度脅迫下,青海湖裸鯉(Gymnocyprisprzewalskii)通過(guò)調(diào)節(jié)肝臟和腎臟中超氧化物歧化酶、堿性磷酸酶和酸性磷酸酶的活性以適應(yīng)外界環(huán)境的變化。
2掌握好教材的度
縱觀高一物理課堂教學(xué),要達(dá)到新課標(biāo)中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力而不是物理解題能力的要求,就應(yīng)該掌握好使用教材的度,對(duì)教材進(jìn)行二次開(kāi)發(fā).正如大家所知高一的物理教材內(nèi)容“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”涉及到整個(gè)高中的知識(shí),是學(xué)好整個(gè)高中物理的基礎(chǔ),共點(diǎn)力的平衡、牛頓運(yùn)動(dòng)定律又是高考的重點(diǎn),為此有相當(dāng)一部分高一教師在實(shí)際教學(xué)中,沒(méi)有從學(xué)生的認(rèn)知能力出發(fā),至少?zèng)]有考慮到所有學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展需求,所教知識(shí)內(nèi)容都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于教材本身所要求內(nèi)容,超出了高一學(xué)生所能接受的限度,例如,將傳送帶問(wèn)題、復(fù)雜的彈簧問(wèn)題、微元法問(wèn)題都放到了高一物理課堂學(xué)習(xí)之中,這樣讓學(xué)生在高一就覺(jué)得物理很難.勢(shì)必造成學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣的減弱,有些學(xué)生在分科時(shí)不敢選擇物理學(xué)科,針對(duì)當(dāng)前我省物理高考算等級(jí)的實(shí)際和高一學(xué)生的學(xué)齡特點(diǎn),筆者認(rèn)為教學(xué)應(yīng)該緊扣大綱的要求,以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為本,盡量深入淺出.
3尋求最佳的教學(xué)方法
教學(xué)有法而無(wú)定法,教學(xué)方法是指師生為有效完成一定的教學(xué)目的和任務(wù)所采用的方式和手段,針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容作為教師應(yīng)靈活變通,采有不同的教學(xué)方法,但無(wú)論怎樣轉(zhuǎn)變都應(yīng)注重啟發(fā)學(xué)生思維,發(fā)展學(xué)生智能,注重調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性,發(fā)揮教師的主導(dǎo)性,注重對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法的總結(jié)和指導(dǎo),注重學(xué)生的心理及其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的激發(fā).在高一物理教學(xué)中演示法和實(shí)驗(yàn)法是最有效最直觀也是能引起學(xué)生注意,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.例如,人教版必修1中的“自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律”這節(jié)內(nèi)容,筆者采用問(wèn)題教學(xué)法,給學(xué)生提出如下幾個(gè)問(wèn)題.
問(wèn)題1:“為什么鉛球和籃球快慢不同?”
問(wèn)題2:“如果把鉛球和籃球綁在一起下落呢?會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?”
問(wèn)題3:“如果沒(méi)有空氣阻力,鉛球和籃球從同一高度落下,時(shí)間會(huì)怎樣呢?”借助于這些問(wèn)題,學(xué)生的注意力放在是不是物體的重力不一樣導(dǎo)致了自由下落時(shí)間的差異,排除了重力的影響因素后,將實(shí)際問(wèn)題理想化,如果沒(méi)有空氣阻力,會(huì)是什么情況,學(xué)生在問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行猜想,繼而生成驗(yàn)證自己猜想的欲望,在此時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,得到學(xué)生所期待的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,深化理解的同時(shí)推動(dòng)物理教學(xué)向高效的方向發(fā)展.
案例教學(xué)法,其本質(zhì)就是運(yùn)用實(shí)際的案例進(jìn)行教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)的能力,改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式,使學(xué)習(xí)和技能的提升、合作研究等,形成一個(gè)整體。案例教學(xué)法的特點(diǎn),主要有三個(gè)方面的內(nèi)容:①其是一種討論式、開(kāi)放式以及啟發(fā)式的教學(xué)手段,可以更加直觀地將鮮活的案例資料引入到課堂當(dāng)中,代替抽象并且枯燥的講授,增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情以及積極性。②其可以使學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)生質(zhì)的變化,集合了教師以及學(xué)生的集體智慧,將知識(shí)單向傳輸有效地轉(zhuǎn)變成為了每一個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的多元化獲取。③其體現(xiàn)出了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念,更好地培養(yǎng)學(xué)生分析以及思維能力。
2案例教學(xué)法在生物化學(xué)教學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用
2.1案例的設(shè)計(jì)以及選擇案例選擇需要保證其符合大綱教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)的要求,同時(shí),在其設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中,還需要很好地遵循教學(xué)的目標(biāo)和原則,達(dá)到借助案例來(lái)提升和培養(yǎng)學(xué)生能力的目的,并且在相關(guān)案例的學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中,使學(xué)生能夠更加清晰地了解到課程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。此外,還需要注意案例的選擇來(lái)源。首先,我們可以選擇生物化學(xué)學(xué)科中典型的研究成果作為案例,不僅可以幫助學(xué)生掌握研究結(jié)果,更重要的是通過(guò)還原研究過(guò)程,使學(xué)生真正了解學(xué)科特點(diǎn),提高學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力,如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的構(gòu)建、尿素生成的鳥(niǎo)氨酸循環(huán)等。其次,可以從臨床或者文獻(xiàn)報(bào)道中找尋案例,如通過(guò)糖尿病案例,可以幫助學(xué)生理解激素在糖代謝中的作用,了解糖、脂肪和酮體代謝的相互聯(lián)系;通過(guò)肝性腦病案例,幫助學(xué)生了解氨的代謝過(guò)程和肝在氨代謝中的作用;還有胰腺炎和酶原的激活等。通過(guò)這些案例提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)其綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
2.2案例教學(xué)的課前準(zhǔn)備課前準(zhǔn)備是案例教學(xué)法實(shí)施過(guò)程當(dāng)中的重要內(nèi)容,對(duì)于相關(guān)教學(xué)手段實(shí)施來(lái)講,有著關(guān)鍵性意義。首先,在教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,使學(xué)生能夠了解到案例教學(xué)法,針對(duì)教學(xué)的是實(shí)際內(nèi)容以及教學(xué)的目標(biāo)等,進(jìn)行明確,并且提前將相關(guān)案例布置給學(xué)生,進(jìn)而使學(xué)生能夠圍繞著案例展開(kāi)探討,并且有效預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容,查閱相關(guān)資料,形成一個(gè)初始觀點(diǎn)。在其中,教師要充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用,很好地對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。
二、研讀學(xué)生,發(fā)揮其主觀能動(dòng)性
由于聽(tīng)力障礙,聾生感知速度較慢,語(yǔ)言識(shí)記能力差,但他們的視覺(jué)優(yōu)勢(shì)是非常明顯的,聾生可以不受噪音干擾,用眼睛感知事物,他們的觀察非常細(xì)致,思維形象性較正常學(xué)生強(qiáng)。例如,在學(xué)習(xí)“透鏡”這一節(jié),實(shí)驗(yàn)凸透鏡對(duì)光線有匯聚作用,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。將凸透鏡和凹透鏡都正對(duì)著太陽(yáng),問(wèn)學(xué)生在光屏上能觀察到什么,實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易操作,學(xué)生參與性很高,焦距測(cè)量的問(wèn)題也迎刃而解,讓學(xué)生主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生的動(dòng)手能力也得到了培養(yǎng)。又如,在講“密度”一節(jié),準(zhǔn)備一個(gè)杯子,放一個(gè)冰塊,然后倒?jié)M水。提問(wèn)學(xué)生當(dāng)冰融化后,杯內(nèi)的水會(huì)溢出來(lái)么。有一部分學(xué)生說(shuō)水會(huì)溢出來(lái),另一部分學(xué)生說(shuō)不會(huì)溢出來(lái)。增加了趣味性,更是激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了教學(xué)效率。
三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)聾生的發(fā)散思維
思維的發(fā)展水平直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,尤其是聾生,思維更是關(guān)鍵。物理是一門邏輯思維強(qiáng)的學(xué)科,教學(xué)中,教師要巧設(shè)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生深入、發(fā)散、靈活思考,提升教學(xué)效果。
1.引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行猜想
郭沫若說(shuō)“:教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生自己學(xué)習(xí),自己研究,用自己的頭腦來(lái)想,用自己的眼睛看,用自己的手來(lái)做這種精神?!崩纾谘芯拷饘賹?dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)時(shí),在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前,先要求學(xué)生對(duì)有可能發(fā)生的現(xiàn)象或者結(jié)果先進(jìn)行猜想,之后再做實(shí)驗(yàn),啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生猜想導(dǎo)體的電阻可能與哪些因素有關(guān),鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行大膽的猜想,然后再利用實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生做出的各種預(yù)測(cè)進(jìn)行檢驗(yàn)。
2.改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)更能激發(fā)學(xué)生的興趣,但許多學(xué)生,尤其是聽(tīng)力有障礙的學(xué)生,在學(xué)習(xí)過(guò)程中只是被動(dòng)地接受,喪失了探索的樂(lè)趣。探索性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生充分地動(dòng)腦、動(dòng)手,發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,從而有利于學(xué)生思維能力的提高。如,在教學(xué)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)之前,可先不進(jìn)行相關(guān)規(guī)律的教學(xué),將實(shí)驗(yàn)教學(xué)移到規(guī)律教學(xué)之前,改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn),過(guò)程如下:先準(zhǔn)備相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材,讓學(xué)生按照要求讓重物做自由落體運(yùn)動(dòng),利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物的運(yùn)動(dòng)情況;然后,選定紙帶讓學(xué)生進(jìn)行分析,分別計(jì)算紙帶上任意三點(diǎn)0、1、2所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能、重力勢(shì)能,并算出三點(diǎn)的機(jī)械能,學(xué)生根據(jù)一系列數(shù)據(jù)分析討論就可以得出機(jī)械能守恒定律;最后,師生共同討論重物在下落過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒的原因:物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功,動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
3.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
學(xué)生課前預(yù)習(xí)學(xué)案,初步掌握本節(jié)課的基礎(chǔ)知識(shí),了解本節(jié)課的知識(shí)結(jié)構(gòu),同時(shí)發(fā)現(xiàn)、提出并記錄問(wèn)題。讓學(xué)生帶著問(wèn)題走進(jìn)課堂,課堂中主動(dòng)參與,參與中積極思考、解決問(wèn)題。教師的工作就是認(rèn)真批閱預(yù)習(xí)學(xué)案:一要整理記錄學(xué)生主動(dòng)提出的問(wèn)題;二要記錄學(xué)生預(yù)習(xí)好的方面、預(yù)習(xí)好的和預(yù)習(xí)較差的學(xué)生名單;三要分類記錄知識(shí)漏洞、思維偏差、書寫表達(dá)不規(guī)范等問(wèn)題。學(xué)生的問(wèn)題也不要全部放在課堂上解決,對(duì)預(yù)習(xí)質(zhì)量較差的個(gè)別學(xué)生通過(guò)單獨(dú)交流,幫助解決一些基礎(chǔ)問(wèn)題,這樣可以避免因課堂時(shí)間限制而忽略學(xué)習(xí)差的學(xué)生。通過(guò)自主質(zhì)疑的反饋,既全面掌握了學(xué)情,為教學(xué)積累第一手資料,又為課堂教學(xué)選擇合適教學(xué)方法節(jié)省了時(shí)間,贏得了效益?!盁崃Νh(huán)流”的問(wèn)題整理如下:(1)如何直觀理解空氣的熱膨脹、冷收縮現(xiàn)象?(2)熱力環(huán)流圖太抽象不易理解,空氣的運(yùn)動(dòng)方向搞不懂?(3)如何判斷熱力環(huán)流的空氣運(yùn)動(dòng)和氣壓變化關(guān)系?(4)如何比較氣壓大???是不是高壓大于低壓?(5)判斷氣壓高低是否可以根據(jù)等壓線高低直接判斷?(6)山谷風(fēng)和城市風(fēng)會(huì)不會(huì)分析?(7)海風(fēng)和陸風(fēng)是怎么吹的?(8)海陸風(fēng)對(duì)海濱地區(qū)的氣溫有什么調(diào)節(jié)作用?(9)書寫不規(guī)范、表達(dá)能力欠缺、個(gè)別學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)錯(cuò)誤。
2.互動(dòng)排疑
這是教師選擇合適教學(xué)方法讓學(xué)生掌握知識(shí)和技能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。合適的教學(xué)方法要體現(xiàn)學(xué)生的主體性,即在學(xué)生主動(dòng)參與過(guò)程中解決問(wèn)題。例如采用小組合作教學(xué)法,讓學(xué)習(xí)較好的學(xué)生和學(xué)習(xí)較差的學(xué)生合理搭配,組成生生互動(dòng)小組,一方面讓學(xué)習(xí)好的學(xué)生充當(dāng)“小老師”角色,通過(guò)講解、示范,幫助學(xué)習(xí)較差的學(xué)生解決問(wèn)題;另一方面,相互討論交流,共同解決問(wèn)題。教師在互動(dòng)中要扮演好組織者、參與者和引導(dǎo)者的角色,在生生互動(dòng)中巡視,適時(shí)點(diǎn)撥,重點(diǎn)關(guān)注預(yù)習(xí)中錯(cuò)誤較多的學(xué)生,注意不是就題論題,告訴學(xué)生答案,而要引導(dǎo)學(xué)生挖掘信息,尋找解決問(wèn)題的規(guī)律和方法。教師除了采用小組合作教學(xué)法外,還要靈活地、綜合地采用多種教學(xué)方法,比如對(duì)話教學(xué)法、探究教學(xué)法、讀書指導(dǎo)法、支架式教學(xué)法、演示教學(xué)法等等。在互動(dòng)排疑中,教師要讓位于學(xué)生的學(xué),教師由主講變主持。學(xué)生不僅解決問(wèn)題,更要體驗(yàn)問(wèn)題解決的過(guò)程,感悟問(wèn)題解決的方法,增強(qiáng)解決問(wèn)題的能力(教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如表1所示)。
3.精講釋疑
為了改變過(guò)于強(qiáng)調(diào)老師講學(xué)生聽(tīng)的接受學(xué)習(xí)方式,新課程倡導(dǎo)學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)方式,但教師不是不要講,而是如何有效地講。教師要杜絕沒(méi)有重點(diǎn)、主次地“串講”和根據(jù)自己意愿、思路地“灌講”。應(yīng)該講學(xué)生易錯(cuò)易混易漏之處;講學(xué)生想不到想不深想不透之處;講學(xué)生似懂非懂很難搞懂之處??偟膩?lái)說(shuō),教師講解過(guò)程要以學(xué)生為主。在互動(dòng)排疑中或在互動(dòng)排疑后,教師根據(jù)學(xué)生問(wèn)題解決的程度,一要探究錯(cuò)因,在講解過(guò)程可以還原學(xué)生的錯(cuò)誤思路進(jìn)行講解,找出學(xué)生錯(cuò)誤根源,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,反思錯(cuò)誤,糾正錯(cuò)誤;二要點(diǎn)撥思維,教師用生動(dòng)、形象、精練的語(yǔ)言進(jìn)行點(diǎn)撥,讓學(xué)生掌握地理思維的方法和技巧,理解地理問(wèn)題的解決過(guò)程,思維品質(zhì)得到培養(yǎng)。在互動(dòng)排疑中,引發(fā)“為什么等壓線在高壓處凸起來(lái)、低壓處凹下去,是否有特殊情況?”的新質(zhì)疑,學(xué)生解決這一問(wèn)題有爭(zhēng)議,需要教師講解。筆者首先在等壓線上畫了a,b和c三點(diǎn)(見(jiàn)圖1),A′,B′和C′的氣壓分別取值為900(hpa),950(hpa)和900(hpa),通過(guò)剛才分析的同一垂直方向海拔越高氣壓越低的結(jié)論,引導(dǎo)學(xué)生分析垂直方向上a的氣壓比A′大一些,b的氣壓比B′小一些,c的氣壓C′小一些,所以a,b和c三點(diǎn)的氣壓可以相等即在同一等壓面上,驗(yàn)證了氣壓高等壓線上凸,氣壓低等壓線下凹結(jié)論的正確性。5.練習(xí)饋疑課堂練習(xí)的當(dāng)堂訓(xùn)練是教學(xué)的主要環(huán)節(jié)。教師根據(jù)本課的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)狀況,精心設(shè)計(jì)或選擇好典型練習(xí),將學(xué)生的疑問(wèn)再次暴露反饋。課堂練習(xí)一要體現(xiàn)基礎(chǔ)性,面向全體學(xué)生以考查學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)掌握和初步運(yùn)用為主;二要體現(xiàn)適度性,就是數(shù)量要適度,限于課堂時(shí)間確保少而精;三要體現(xiàn)針對(duì)性,針對(duì)學(xué)生的疑點(diǎn)選擇或設(shè)計(jì)練習(xí)。
二、“五疑導(dǎo)學(xué)”模式構(gòu)建高中地理生態(tài)課堂的優(yōu)勢(shì)
“五疑導(dǎo)學(xué)”模式的實(shí)踐,帶來(lái)了高中地理課堂的變化,使課堂更有了“生態(tài)味”,主要體現(xiàn)在:
1.確立民主平等的師生關(guān)系
教學(xué)活動(dòng)是一個(gè)由師生構(gòu)成的雙邊活動(dòng),兩者缺一不可,是一個(gè)有機(jī)的共存整體,缺少任何一個(gè)方面,都不能稱其為教學(xué)。[2]因此,教師和學(xué)生是生態(tài)課堂的主體因素,兩者互利共生、共同發(fā)展。民主平等的師生關(guān)系應(yīng)該是主體間性,即平等互助的雙主體關(guān)系。教師不能過(guò)分強(qiáng)調(diào)自我主體,而忽視學(xué)生主體,教師應(yīng)該在充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主體的前提下發(fā)揮自我主體?!拔逡蓪?dǎo)學(xué)”模式通過(guò)學(xué)案導(dǎo)疑,教師尊重每位學(xué)生的質(zhì)疑權(quán)利,在批閱學(xué)案中尊重學(xué)生的已知和未知,與學(xué)困生的答疑平等交流。在互動(dòng)排疑中,給予學(xué)生足夠的時(shí)間和空間參與學(xué)習(xí),把學(xué)生的話語(yǔ)權(quán)還給學(xué)生,讓學(xué)生的想法、智慧、錯(cuò)誤、爭(zhēng)論充滿課堂,傾聽(tīng)每位學(xué)生聲音,不斷捕捉學(xué)生生成的教學(xué)資源。教學(xué)中,師生平等對(duì)話,相互學(xué)習(xí),相互促進(jìn),營(yíng)造了和諧融洽的課堂氛圍,實(shí)踐了生態(tài)課堂理念。
2.建立動(dòng)態(tài)平衡的教學(xué)機(jī)制
在生態(tài)課堂中,學(xué)生成為學(xué)習(xí)的起點(diǎn)和終點(diǎn),學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)狀況成為課堂活動(dòng)的切入點(diǎn)。[3]“五疑導(dǎo)學(xué)”模式讓教案變學(xué)案,在充分了解學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上,以“預(yù)設(shè)問(wèn)題—解決問(wèn)題—生成問(wèn)題—再解決問(wèn)題”為主線展開(kāi)教學(xué)。首先教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題打破原有生態(tài)因子(學(xué)生)與教學(xué)內(nèi)容之間的平衡,學(xué)生解決問(wèn)題達(dá)到平衡,學(xué)生生成新問(wèn)題,再次引起課堂生態(tài)的失衡,學(xué)生再次探究,尋求新的平衡。因此,課堂教學(xué)處于平衡到不平衡再到新的平衡的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定之中,在設(shè)疑、質(zhì)疑、釋疑的生態(tài)鏈中走向和諧高效。
3.采取靈活多樣的教學(xué)方式
《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》提出“滿足學(xué)生不同的地理學(xué)習(xí)需要”,生態(tài)課堂理念倡導(dǎo)“以人為本”,為了體現(xiàn)上述理念,教師根據(jù)學(xué)生個(gè)體差異,探索適應(yīng)學(xué)生差異的多種教學(xué)方式?!拔逡蓪?dǎo)學(xué)”模式中根據(jù)學(xué)生的疑問(wèn),選擇了合作交流、實(shí)驗(yàn)演示、支架式、對(duì)話式等主要教學(xué)方法,教學(xué)方式的多樣化促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的多樣化,學(xué)生較好地解決了熱力環(huán)流的預(yù)習(xí)問(wèn)題。靈活多樣的教學(xué)方式,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生參與學(xué)習(xí)的熱情,而且培養(yǎng)了學(xué)生人際交往、語(yǔ)言表達(dá)能力和思維品質(zhì)?!拔逡蓪?dǎo)學(xué)”模式關(guān)注知識(shí)與技能的生成,關(guān)注過(guò)程與方法的科學(xué),關(guān)注情感態(tài)度價(jià)值觀的形成,體現(xiàn)了新課程“三維目標(biāo)”的要求。
4.構(gòu)建互動(dòng)生成的教學(xué)過(guò)程
雅斯貝爾斯指出:“所謂教育,不過(guò)是人對(duì)人的主體間靈肉交流活動(dòng)”。生態(tài)課堂是聯(lián)系的課堂,各生態(tài)因子之間(主要是教師和學(xué)生)需要通過(guò)對(duì)話和交往互動(dòng)來(lái)達(dá)成理解,促進(jìn)發(fā)展。[3]“五疑導(dǎo)學(xué)”模式中教師根據(jù)學(xué)生個(gè)體差異合理組建小組,形成新的交往場(chǎng)域,在該場(chǎng)域下學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與小組、小組與小組、學(xué)生與老師、小組與老師進(jìn)行多維互動(dòng)。在教師合理組織、科學(xué)引導(dǎo)和積極參與下,互動(dòng)交流渠道自由通暢,質(zhì)疑在互動(dòng)中生成,智慧在碰撞中產(chǎn)生,思維在交流中升華。如互動(dòng)中生成了“為什么等壓線在高壓處凸起來(lái),低壓處凹下去,是否有特殊情況?”的問(wèn)題,教師引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)討論交流,學(xué)生提出了很多想法和辦法,在精講設(shè)疑環(huán)節(jié),教師還是點(diǎn)撥引導(dǎo)為主,在師生對(duì)話中解決問(wèn)題。5.形成多元的發(fā)展性評(píng)價(jià)體系《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》指出:“重視反映學(xué)生發(fā)展?fàn)顩r的過(guò)程性評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)目標(biāo)的多元化、評(píng)價(jià)手段多樣化?!倍嘣l(fā)展性評(píng)價(jià)目的是尊重學(xué)生個(gè)性的差異,關(guān)注每位學(xué)生的生命狀態(tài),促進(jìn)每位學(xué)生全面發(fā)展,讓每位學(xué)生有尊嚴(yán)地學(xué)習(xí)?!拔逡蓪?dǎo)學(xué)”模式中運(yùn)用教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)、生生互評(píng)的多元評(píng)價(jià)。教師在預(yù)習(xí)狀況、課堂表現(xiàn)、互動(dòng)交流、情感態(tài)度等方面進(jìn)行反饋評(píng)價(jià),強(qiáng)化激勵(lì)。學(xué)生參與自評(píng)與互評(píng),不斷認(rèn)識(shí)和了解自我,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力,優(yōu)化學(xué)習(xí)方式,開(kāi)發(fā)非智力因素,提升學(xué)習(xí)能力。通過(guò)課堂教學(xué)中多元發(fā)展性的評(píng)價(jià),幫助師生建立信心,進(jìn)行自我認(rèn)識(shí),發(fā)展自我,有利于促進(jìn)師生各方面的可持續(xù)發(fā)展。[1]
科學(xué)思維方式物理是一門歷史悠久的自然學(xué)科,物理科學(xué)作為自然科學(xué)的重要分支,不僅對(duì)物質(zhì)文明的進(jìn)步和人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的深化起了重要的推動(dòng)作用,而且對(duì)人類的思維發(fā)展也產(chǎn)生了不可或缺的影響。從亞里士多德時(shí)代的自然哲學(xué),到牛頓時(shí)代的經(jīng)典力學(xué),直至現(xiàn)代物理中的相對(duì)論和量子力學(xué)等,都是物理學(xué)家科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)精神以及科學(xué)思維的有形體現(xiàn)。隨著科技的發(fā)展,社會(huì)的進(jìn)步,物理已滲入到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。例如,光是找找汽車中的光學(xué)知識(shí)就有以下幾點(diǎn):
1.汽車駕駛室外面的觀后鏡是一個(gè)凸鏡
利用凸鏡對(duì)光線的發(fā)散作用和成正立、縮小、虛像的特點(diǎn),使看到的實(shí)物小,觀察范圍更大,而保證行車安全。
2.汽車頭燈里的反射鏡是一個(gè)凹鏡
它是利用凹鏡能把放在其焦點(diǎn)上的光源發(fā)出的光反射成為平行光射出的性質(zhì)做成的。
3.汽車頭燈總要裝有橫豎條紋的玻璃燈罩
汽車頭燈由燈泡、反射鏡和燈前玻璃罩組成。根據(jù)透鏡和棱鏡的知識(shí),汽車頭燈玻璃罩相當(dāng)于一個(gè)透鏡和棱鏡的組合體。在夜晚行車時(shí),司機(jī)不僅要看清前方路面的情況,還要還要看清路邊持人、路標(biāo)、岔路口等。透鏡和棱鏡對(duì)光線有折射作用,所以燈罩通過(guò)折射,根據(jù)實(shí)際需要將光分散到需要的方向上,使光均勻柔和地照亮汽車前進(jìn)的道路和路邊的景物,同時(shí)這種散光燈罩還能使一部分光微向上折射,以便照明路標(biāo)和里程碑,從而確保行車安全。
4.轎車上裝有茶色玻璃后,行人很難看清車中人的面孔
茶色玻璃能反射一部分光,還會(huì)吸收一部分光,這樣透進(jìn)車內(nèi)的光線較弱。要看清乘客的面孔,必須要從面孔反射足夠強(qiáng)的光透射到玻璃外面。由于車內(nèi)光線較弱,沒(méi)有足夠的光透射出來(lái),所以很難看清乘客的面孔。
5.除大型客車外,絕大多數(shù)汽車的前窗都是傾斜的
當(dāng)汽車的前窗玻璃傾斜時(shí),車內(nèi)乘客經(jīng)玻璃反射成的像在國(guó)的前上方,而路上的行人是不可能出現(xiàn)在上方的空中的,這樣就將車內(nèi)乘客的像與路上行人分離開(kāi)來(lái),司機(jī)就不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)覺(jué)。大型客車較大,前窗離地面要比小汽車高得多,即使前窗豎直裝,像是與窗同高的,而路上的行人不可能出現(xiàn)在這個(gè)高度,所以司機(jī)也不會(huì)將乘客在窗外的像與路上的行人相混淆。
再如下面一個(gè)例子:
五香茶雞蛋是人們愛(ài)吃的,尤其是趁熱吃味道更美。細(xì)心的人會(huì)發(fā)現(xiàn),雞蛋剛從滾開(kāi)的鹵汁里取出來(lái)的時(shí)候,如果你急于剝殼吃蛋,就難免連殼帶“肉”一起剝下來(lái)。要解決這個(gè)問(wèn)題,有一個(gè)訣竅,就是把剛出鍋的雞蛋先放在涼水中浸一會(huì),然后再剝,蛋殼就容易剝下來(lái)。
一般的物質(zhì)(少數(shù)幾種例外),都具有熱脹冷縮的特性??墒?,不同的物質(zhì)受熱或冷卻的時(shí)候,伸縮的速度和幅度各不相同。一般說(shuō)來(lái),密度小的物質(zhì),要比密度大的物質(zhì)容易發(fā)生伸縮,伸縮的幅度也大,傳熱快的物質(zhì),要比傳熱慢的物質(zhì)容易伸縮。雞蛋是硬的蛋殼和軟的蛋白、蛋黃組成的,它們的伸縮情況是不一樣的。在溫度變化不大,或變化比較緩慢均勻的情況下,還顯不出什么;一旦溫度劇烈變化,蛋殼和蛋白的伸縮步調(diào)就不一致了。把煮得滾燙的雞蛋立即浸入冷水里,蛋殼溫度降低,很快收縮,而蛋白仍然是原來(lái)的溫度,還沒(méi)有收縮,這時(shí)就有一小部分蛋白被蛋殼壓擠到蛋的空頭處。隨后蛋白又因?yàn)闇囟冉档投饾u收縮,而這時(shí)蛋殼的收縮已經(jīng)很緩慢了,這樣就使蛋白與蛋殼脫離開(kāi)來(lái),因此,剝起來(lái)就不會(huì)連殼帶“肉”一起下來(lái)了。
明白了這個(gè)道理,對(duì)我們很有用處。凡需要經(jīng)受較大溫度變化的東西,如果它們是用兩種不同材料合在一起做的,那么在選擇材料的時(shí)候,就必須考慮它們的熱膨脹性質(zhì),兩者越接近越好。工程師在設(shè)計(jì)房屋和橋梁時(shí),都廣泛采用鋼筋混凝土,就是因?yàn)殇摬暮突炷恋呐蛎洺潭葞缀跬耆粯樱M管春夏秋冬的溫度不同,也不會(huì)產(chǎn)生有害的作用力,所以鋼筋混凝土的建筑十分堅(jiān)固。
另外,有些電器元件卻是用兩種熱膨脹性質(zhì)差別很大的金屬制成的。例如,銅片的熱膨脹比鐵片大,把銅片和鐵片釘在一起的雙金屬片,在同樣情況下受熱,就會(huì)因膨脹程度不同而發(fā)生彎曲。利用這一性質(zhì)制成了許多自動(dòng)控制裝置和儀表。日光燈的“啟動(dòng)器”里就有小巧的雙金屬片,它隨著溫度的變化,能夠自動(dòng)屈伸,起到自動(dòng)開(kāi)啟日光燈的作用。
這樣的例子舉不勝舉,物理是一門實(shí)用性很強(qiáng)的科學(xué),與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活有著極為密切的聯(lián)系。物理規(guī)律本身就是對(duì)自然現(xiàn)象的總結(jié)和抽象。
談到物理學(xué),有些同學(xué)覺(jué)得很難;談到物理探究,有同學(xué)覺(jué)得深不可測(cè);談到物理學(xué)家,有同學(xué)更是感到他們都不是凡人。誠(chéng)然,成為物理學(xué)家的人的確屈指可數(shù),但只要勤于觀察,善于思考,勇于實(shí)踐,敢于創(chuàng)新,從生活走向物理,你就會(huì)發(fā)現(xiàn):其實(shí),物理就在身邊。正如馬克思說(shuō)的:“科學(xué)就是實(shí)驗(yàn)的科學(xué),科學(xué)就在于用理性的方法去整理感性材料”。物理不但是我們的一門學(xué)科,更重要的,它還是一門科學(xué)。
物理學(xué)存在于物理學(xué)家的身邊。勤于觀察的意大利物理學(xué)家伽利略,在比薩大教堂做禮拜時(shí),懸掛在教堂半空中的銅吊燈的擺動(dòng)引起了他極大的興趣,后來(lái)反復(fù)觀察,反復(fù)研究,發(fā)明了擺的等時(shí)性;勇于實(shí)踐的美國(guó)物理學(xué)家富蘭克林,為認(rèn)清“天神發(fā)怒”的本質(zhì),在一個(gè)電閃雷鳴、風(fēng)雨交加的日子,冒著生命危險(xiǎn),利用司空見(jiàn)慣的風(fēng)箏將“上帝之火”請(qǐng)下凡,由此發(fā)明了避雷針;敢于創(chuàng)新的英國(guó)科學(xué)家亨利?阿察爾去郵局辦事。當(dāng)時(shí)身旁有位外地人拿出一大版新郵票,準(zhǔn)備裁下一枚貼在信封上,苦于沒(méi)有小刀。找阿察爾借,阿察爾也沒(méi)有。這位外地人靈機(jī)一動(dòng),取下西服領(lǐng)帶上的別針,在郵票的四周整整齊齊地刺了一圈小孔,然后,很利落地撕下郵票。外地人走了,卻給阿察爾留下了一串深深的思考,并由此發(fā)明了郵票打孔機(jī),有齒紋的郵票也隨之誕生了;古希臘阿基米德發(fā)現(xiàn)阿基米德原理;德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線;……研究身邊的瑣事并有大成就的物理學(xué)家的事例不勝枚舉。
物理學(xué)也存在于同學(xué)們身邊。學(xué)了測(cè)量的初步知識(shí),同學(xué)們紛紛做起了軟尺。有位同學(xué)別出心裁,用透明膠把制好的牛皮紙軟尺包扎好,這樣更牢固。然后,用大大卷泡泡糖的包裝盒作為軟尺的外殼,在盒的中心利用鐵絲做一搖柄中心軸,軟尺的末端固定在軸上,這樣一個(gè)可以收拾并反復(fù)使用的卷尺誕生了。同時(shí),這位同學(xué)受軟尺自作的啟示,用實(shí)驗(yàn)解決了一道習(xí)題:用軟尺測(cè)量物體長(zhǎng)度時(shí),若把軟尺拉長(zhǎng)些,測(cè)量值是偏大還是偏?。克隽诉@樣一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn):在白紙上畫一條直線,標(biāo)上刻度,然后用透明膠粘貼,再扯下來(lái),便做成了“軟尺”,用“軟尺”不僅找到了上題的答案,而且還清楚地看到分度值變大了,知其然,并知其所以然;學(xué)了電學(xué)的有關(guān)知識(shí)后,同學(xué)們對(duì)蚯蚓能承受的最大電壓進(jìn)行了探究:當(dāng)給它加上1.5V的電壓時(shí),蚯蚓迅速分泌粘液,且?jiàn)^力掙扎,從瓶?jī)?nèi)跳出瓶外。當(dāng)給它加上3V的電壓時(shí),蚯蚓被電為兩截;有同學(xué)在測(cè)量“2.4V、0.5A”的小燈泡的功率,并研究其發(fā)光情況時(shí),不滿足于給燈泡加上2.4V的電壓,而是用自己早已準(zhǔn)備好的小燈泡做破壞性實(shí)驗(yàn),不斷加大燈泡兩端的電壓,直至電壓高達(dá)9V、燈泡燈絲燒斷,才停止探究;有同學(xué)在學(xué)習(xí)蒸發(fā)的知識(shí)時(shí),不厭其煩地座在桌旁觀察相同的兩滴水(其中一滴水灘開(kāi)),進(jìn)行聚精會(huì)神地觀察,然后進(jìn)行分析、對(duì)比,得出影響蒸發(fā)的因素;……同學(xué)們捕捉身邊的瑣事進(jìn)行探究的事例屢見(jiàn)不鮮。
身邊的事物是取之不盡的,對(duì)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系很緊密的物理學(xué)科來(lái)說(shuō),更是時(shí)時(shí)會(huì)用到的,用身邊的事例去解釋和總結(jié)物理規(guī)律,學(xué)生聽(tīng)起來(lái)熟悉,接受起來(lái)也就容易了。只要時(shí)時(shí)留意,經(jīng)??偨Y(jié),就會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)有利于物理教學(xué)的事物,豐富我們的課堂,活躍教學(xué)氣氛,簡(jiǎn)化概念和規(guī)律。新課標(biāo)告訴我們“義務(wù)教育階段的物理課程應(yīng)貼近學(xué)生生活,符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn),激發(fā)并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過(guò)探索物理現(xiàn)象,揭示隱藏其中的物理規(guī)律,并將其應(yīng)用于生產(chǎn)生活實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生終身的探索樂(lè)趣、良好的思維習(xí)慣和初步的科學(xué)實(shí)踐能力。”
今天,人類所有的令人驚嘆不已的科學(xué)技術(shù)成就,如克隆羊、因特網(wǎng)、核電站、航空技術(shù)等,無(wú)不是建立在早年的科學(xué)家們對(duì)身邊瑣事進(jìn)行觀察并研究的基礎(chǔ)上的。在學(xué)習(xí)中,同學(xué)們要樹(shù)立科學(xué)意識(shí),大處著眼,小處著手,經(jīng)歷觀察、思考、實(shí)踐、創(chuàng)新等活動(dòng),逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,訓(xùn)練科學(xué)的思維方式,不久你就會(huì)擁有科學(xué)家的頭腦,為自己今后驚嘆不已的發(fā)展,為今后美好的生活打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
主要參考文獻(xiàn):
教育部:初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)
二、在“胚胎生殖”學(xué)習(xí)中引入霧霾危害
人體解剖生理學(xué)的理論知識(shí)告訴我們,人類復(fù)雜的生殖過(guò)程可分為兩個(gè)階段:第一階段是指第1~8周的胚胎期,卵細(xì)胞受精以后即開(kāi)始分裂分化形成胚泡,先形成的細(xì)胞團(tuán)為桑椹胚,然后形成囊胚,并植入子宮內(nèi)膜中吸收母體的營(yíng)養(yǎng),各器官系統(tǒng)的發(fā)育初具雛形,從外形上看已初具人形;第二階段是指第9~38周的胎兒期,此時(shí)各器官系統(tǒng)逐漸發(fā)育成形,并建立了各系統(tǒng)的生理功能。胚胎在母體子宮內(nèi)發(fā)育,通過(guò)胎盤和臍帶從母體獲得所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣,胎兒產(chǎn)生的二氧化碳等廢物也是通過(guò)胎盤經(jīng)母體排出。在胚胎形成和發(fā)育過(guò)程中,由于胚胎發(fā)育紊亂而出現(xiàn)的形態(tài)結(jié)構(gòu)異常稱先天性畸形。多數(shù)先天性畸形都是由遺傳因素和環(huán)境因素相互作用而發(fā)生的,環(huán)境因素約占10%,環(huán)境致畸因子通過(guò)引起染色體畸變和基因突變而導(dǎo)致先天性畸形。在生產(chǎn)高度發(fā)展,生活環(huán)境受到不同程度污染的今天,人類先天性畸形的發(fā)生有明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)。先天性畸形一旦發(fā)生,會(huì)給個(gè)人、家庭、國(guó)家、社會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的不良后果,治療也十分困難,故預(yù)防其發(fā)生至關(guān)重要。霧霾中PM2.5細(xì)顆粒,不光是粉塵,還有煙塵,包括汽車尾氣、工業(yè)排放的廢氣等,這些物質(zhì)都含有很多環(huán)境污染毒素,學(xué)術(shù)統(tǒng)稱為環(huán)境污染雌激素,可以通過(guò)多種途徑吸收侵入人體。環(huán)境污染雌激素可以直接對(duì)生成的各種細(xì)胞產(chǎn)生危害,容易造成發(fā)生障礙或異常,從而導(dǎo)致畸形率提高,造成新生兒缺陷。尤其是對(duì)青春期的男孩,可引起性腺功能障礙、青春期發(fā)育延遲等病癥。成年男性則多表現(xiàn)為內(nèi)分泌紊亂,活力下降、數(shù)量減少、質(zhì)量降低,造成男性不育癥的概率提高。霧霾同樣對(duì)女性生殖器官卵巢、卵子的發(fā)育和女性內(nèi)分泌功能等方面造成危害,不孕不育已成為影響人類健康的第三位疾病,僅次于腫瘤、心腦血管疾病。作為醫(yī)藥專業(yè)的學(xué)生,通過(guò)學(xué)習(xí)知道霧霾對(duì)人類胚胎生殖的危害,應(yīng)學(xué)以致用,從我做起,加強(qiáng)宣傳,為環(huán)保貢獻(xiàn)一份力量。
三、在“人體調(diào)節(jié)”學(xué)習(xí)中帶入霧霾危害
例1參看圖1,根據(jù)圖1的電路圖用圖2的實(shí)物體現(xiàn)出來(lái),請(qǐng)用筆畫出導(dǎo)線,且線路不能交叉).在這個(gè)電路圖中,如果要閉合圖2的開(kāi)關(guān),滑動(dòng)變阻器應(yīng)當(dāng)調(diào)到最左邊或最右邊?解:實(shí)物連接圖如圖2.滑動(dòng)變阻器應(yīng)當(dāng)調(diào)到最左邊.圖1圖2圖3分析:該題并不是一個(gè)復(fù)雜的物理實(shí)驗(yàn)題,它屬于測(cè)定伏安法測(cè)定額定電阻功率的最基本的實(shí)驗(yàn)題,也是實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)生一定會(huì)學(xué)習(xí)到的實(shí)驗(yàn)題.然而,參看這道題中的考點(diǎn),這題的第一個(gè)問(wèn)題,如果學(xué)生只要了解實(shí)驗(yàn)的步驟就能畫出實(shí)物電路圖,那么學(xué)生解答第二題時(shí)必須要了解這個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟真正的意義才能夠回答這道題,這就要求教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),不能讓學(xué)生僅僅只會(huì)死記硬背實(shí)驗(yàn)步驟,而要能歸納總結(jié)學(xué)過(guò)的知識(shí)點(diǎn),將知識(shí)點(diǎn)形成系統(tǒng).學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)能理解知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,了解每個(gè)知識(shí)點(diǎn)真正的意思,教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)歸納與分類的思維方法,讓學(xué)生從自主完善知識(shí)結(jié)構(gòu)的角度學(xué)習(xí)作實(shí)驗(yàn).
二、讓學(xué)生設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)的習(xí)題
例2給你一個(gè)蘋果、水果刀、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試出蘋果的密度.解:挖出一塊蘋果,將蘋果修整為長(zhǎng)方體或正方體等易計(jì)算的蘋果塊,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)試出蘋果塊的質(zhì)量,借ρ=m/V的密度公式求出蘋果的公式.分析:從這道物理競(jìng)賽題中可以看出,物理教師這體是以讓學(xué)生設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)的方式考學(xué)生是否真正懂得實(shí)驗(yàn)的原理.學(xué)生要能正確的設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn),不僅要能深入的理解實(shí)驗(yàn)的原理,還要具有方程思想.實(shí)際上方程思想是設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)的重要思想之一,以這道實(shí)驗(yàn)題為例,它要求學(xué)生在了解密度公式的前提下,將現(xiàn)有的條件用方程的思想對(duì)應(yīng)起來(lái):即ρ=?;m=用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出的質(zhì)量;V=水果刀與刻度盡計(jì)算出的體積公式.由已知條件解決未知的條件.教師完成實(shí)驗(yàn)時(shí),要從讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的角度讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)使用方程思想.
三、讓學(xué)生猜想物理結(jié)果的習(xí)題
例3一個(gè)透明玻璃罐中裝有大半罐米.將一枚乒乓球與一枚玻璃球埋入米里,然后搖晃透明玻璃罐,搖晃一段時(shí)間以后,乒乓球慢慢浮出米堆,而玻璃罐沒(méi)有浮出米堆.請(qǐng)猜測(cè)以下兩種說(shuō)法是否正確?由于乒乓球的體積比玻璃球大的緣故,所以浮出米面;由于乒乓的質(zhì)量比玻璃球大的緣故,所以浮出米面.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)證明自己的猜測(cè).解:選取一些沙子,分別稱出米與沙子的密度;將相同的米放入三個(gè)規(guī)格相等的玻璃罐中,將玻璃罐編號(hào)編為A、B、C,把質(zhì)量不等的沙子放入罐中.其A與B的共同條件為沙子體積大于大米;其B與C的共同條件為砂粒的質(zhì)量大于大米.根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可驗(yàn)證以上說(shuō)明是否正確.分析:這一道物理實(shí)驗(yàn)題,是給學(xué)生已知條件,要求學(xué)生猜想得到的結(jié)果.從該題的出題思路中可以分析到,這一題的重點(diǎn)不在于學(xué)生是否能準(zhǔn)確的得到哪種猜想正確的答案,而是看學(xué)生能否能用類比推理的思維科學(xué)的做實(shí)驗(yàn).即學(xué)生要能理解到,要觀察物理現(xiàn)象,就要先設(shè)定為其它條件不變的前提下,只設(shè)定其中某一種條件不同,在一種條件不同的前提下觀察物理變化,根據(jù)不斷的實(shí)驗(yàn),學(xué)生能用類比推理的思維找到物理規(guī)律.如果學(xué)生不能夠理解類比推理的思維方法,就不會(huì)理解物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,初中物理教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí),要讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中掌握類比推理這種科學(xué)的思維方法.
四,讓學(xué)生構(gòu)想物理?xiàng)l件的習(xí)題
我們十多年來(lái)的課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可以總結(jié)成三句話:追根尋源真一點(diǎn),實(shí)驗(yàn)研究多一點(diǎn),能力要求高一點(diǎn),簡(jiǎn)稱“三點(diǎn)”教學(xué)法,因此我們稱自己的教材為“三點(diǎn)”法教材.
我們的“三點(diǎn)”法教學(xué)完全是根據(jù)國(guó)家教委頒布的高中物理教學(xué)大綱編寫的.因?yàn)槲覀兠鎸?duì)的是全班學(xué)生,不可能而且也不應(yīng)該把課堂教學(xué)變成物理競(jìng)賽輔導(dǎo),我們確確實(shí)實(shí)通過(guò)課堂教學(xué)明顯提高了學(xué)生的素質(zhì)和能力,為學(xué)生在高考和物理競(jìng)賽中取得優(yōu)異成績(jī)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ).
一、追根尋源真一點(diǎn)
一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)物理,首先接觸到的就是物理定律.因此,怎樣搞好物理定律教學(xué),必然是每個(gè)物理教師首先要考慮的問(wèn)題.
在進(jìn)行某一物理定律教學(xué)時(shí),我們有意識(shí)補(bǔ)充了大量的與這一定律的建立過(guò)程有關(guān)的內(nèi)容,這就是所謂的“溯源”教學(xué).任何一個(gè)重要物理定律的建立,都有一個(gè)艱辛而漫長(zhǎng)的過(guò)程.探索定律的工作只所以能成功,這個(gè)定律最后只所以能夠確立起來(lái),其中一定有很多科學(xué)的研究方法和正確的推理思維方式,這些內(nèi)容毫無(wú)疑問(wèn)是屬于物理學(xué)科中最重要的東西,是人類一筆寶貴的知識(shí)財(cái)富,也是我們物理教學(xué)的寶貴財(cái)富.
在講授牛頓萬(wàn)有引力定律時(shí),我們從第谷對(duì)行星進(jìn)行幾十年的觀測(cè)積累的大量第一手資料講起,然后是開(kāi)普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)大量計(jì)算總結(jié)出描寫天體運(yùn)動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律(開(kāi)普勒三定律),最后才是牛頓用定量的動(dòng)力學(xué)原理對(duì)這些規(guī)律予以解釋,終于發(fā)現(xiàn)了對(duì)天上、地上的物體具有普遍意義的萬(wàn)有引力定律.在學(xué)習(xí)牛頓萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中,我們還著重向?qū)W生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗(yàn)證”三種科學(xué)研究的重要方法.
在學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律的過(guò)程中,我們糾正了學(xué)生由于大多數(shù)教科書敘述籠統(tǒng)而形成的錯(cuò)誤觀念,使他們明白:1.庫(kù)侖當(dāng)年只用扭秤做了兩個(gè)同種電荷互相排斥的實(shí)驗(yàn),而未做兩個(gè)異種電荷互相吸引的實(shí)驗(yàn),因?yàn)樵诤笠粚?shí)驗(yàn)中的平衡有可能是不穩(wěn)定的.庫(kù)侖是用電擺來(lái)完成后一實(shí)驗(yàn)的;2.無(wú)論是扭秤還是電擺,精確度都是很有限的,根本無(wú)法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比,更不是和距離的1.98次方或2.02次方成反比.當(dāng)年的庫(kù)侖(實(shí)際上還有更早的卡文迪許),以及后來(lái)的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實(shí)驗(yàn)方法將指數(shù)的精度逐漸提高,直至今天的2±3×10-16,終于使庫(kù)侖定律成為當(dāng)今物理學(xué)中最精確的定律之一.結(jié)合庫(kù)侖定律的建立過(guò)程,我們還向?qū)W生介紹了“類比”和“演繹驗(yàn)證”的方法.
在學(xué)習(xí)歐姆定律的過(guò)程中,學(xué)生一開(kāi)始都以為研究通過(guò)導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系是不困難的,只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可.可是我告訴他們,在歐姆那個(gè)年代,非但沒(méi)有電流表、電壓表等儀器,連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒(méi)有,歐姆所面臨的困難之大是可想而知的.他到底是怎樣得到這個(gè)電學(xué)中最重要的定律的呢?學(xué)生頓時(shí)產(chǎn)生了濃厚的興趣.在學(xué)習(xí)歐姆定律誕生過(guò)程的同時(shí),我們還結(jié)合歐姆的實(shí)踐,介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法.
此外,我們還結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律介紹了“理想實(shí)驗(yàn)”、“推理”、“實(shí)驗(yàn)研究”等方法,結(jié)合氣體定律介紹了“分析法”,結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律介紹了“綜合法”.使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握了一些重要的科學(xué)研究方法.有的同學(xué)深有體會(huì)地說(shuō):物理定律是寶貴的,但研究物理定律的科學(xué)方法更寶貴.誰(shuí)掌握了這些方法,誰(shuí)就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘.
在物理定律的教學(xué)中,我們?cè)谡n堂上經(jīng)常采用設(shè)問(wèn)的方法,不是直接告訴學(xué)生某個(gè)定律是怎樣建立起來(lái)的,而是不斷地提出問(wèn)題讓學(xué)生去思考,擺出困難讓學(xué)生去克服,提出任務(wù)讓學(xué)生去完成,制定目標(biāo)讓學(xué)生去實(shí)現(xiàn).這樣可以有效地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決問(wèn)題的能力.
我們要求學(xué)生在課外進(jìn)行大量自學(xué).早在公元前4世紀(jì),古希臘蘇格拉底明確強(qiáng)調(diào)過(guò):“好的、正確的教學(xué)不是傳遞,而是對(duì)學(xué)生的自學(xué)輔導(dǎo)”.我一貫強(qiáng)調(diào)學(xué)生要學(xué)會(huì)自學(xué)、討論、研究.我教的優(yōu)秀學(xué)生,學(xué)得的物理知識(shí),最多只有一半是在課堂上聽(tīng)我講的,其它一概由他們自學(xué).到一定階段,我開(kāi)始指定幾個(gè)學(xué)得比較好的學(xué)生輪流給其他學(xué)生上課.每次課分兩部分,前半部分由主講同學(xué)講,后半部分由全體同學(xué)提問(wèn)、討論.像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學(xué)作過(guò)二十幾次講座,楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學(xué)也不例外.
我們這種自學(xué)討論式教學(xué)還延續(xù)到學(xué)生畢業(yè)以后.獲金牌或?qū)W有所成的學(xué)生進(jìn)了大學(xué)甚至出國(guó)留學(xué)后,有機(jī)會(huì)還回來(lái)給小同學(xué)談自己的體會(huì).例如1994年暑假任宇翔從美國(guó)回國(guó)探親一個(gè)月,來(lái)學(xué)校給95、96屆學(xué)生講了10次課.他向小學(xué)友介紹物理學(xué)中一些新進(jìn)展、中美物理教學(xué)中的差異以及他們當(dāng)年學(xué)習(xí)過(guò)程中曾激烈爭(zhēng)論過(guò)的問(wèn)題,使聽(tīng)課的學(xué)生大受裨益.1996年暑假,謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學(xué)講了十多天課.他們既講物理知識(shí),又講國(guó)家集訓(xùn)隊(duì)隊(duì)員奮發(fā)學(xué)習(xí)的感人事跡,使小同學(xué)們大開(kāi)眼界.
這樣的訓(xùn)練方法也得到了權(quán)威人士的肯定.1992年10月,在上海召開(kāi)的全國(guó)物理特級(jí)教師會(huì)議上,原中國(guó)物理學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、現(xiàn)全國(guó)中學(xué)物理競(jìng)賽委員會(huì)主任、北京大學(xué)沈克琦教授在他的題為“國(guó)際物理奧林匹克競(jìng)賽與中學(xué)物理教學(xué)”的報(bào)告中說(shuō):“我聽(tīng)到兩名得金牌的上海學(xué)生講他們的老師如何培養(yǎng)他們的情況,我認(rèn)為這個(gè)經(jīng)驗(yàn)倒很值得推廣.他們說(shuō)他們的老師不是采取灌輸?shù)霓k法,而是啟發(fā)引導(dǎo),要求他們給同學(xué)講課,這對(duì)他們搞清概念原理和科學(xué)地進(jìn)行表達(dá)都非常有幫助.我想這可能是提高優(yōu)秀學(xué)生能力的有效方法之一.”
那么自學(xué)為什么會(huì)對(duì)提高學(xué)生的能力起這么大的作用呢?從心理學(xué)角度來(lái)看,自學(xué)與聽(tīng)課可能有以下兩點(diǎn)不同:
(1)人類的思維活動(dòng)表現(xiàn)為分析、綜合、比較、抽象、概括等過(guò)程.一個(gè)學(xué)生在自學(xué)某一個(gè)新的物理內(nèi)容時(shí),少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作,這里面充滿了分析、綜合、比較等過(guò)程.因此相對(duì)聽(tīng)課而言,自學(xué)對(duì)學(xué)生的思維活動(dòng)提出了更高的要求,從而使他們得到更大的鍛煉.
(2)人們的注意可分為無(wú)意注意、有意注意和有意后注意三種.事先沒(méi)有預(yù)定的目標(biāo),也不需要作意志努力的注意叫做無(wú)意注意;有預(yù)定的目標(biāo),在必要時(shí)還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一個(gè)學(xué)生在自學(xué)的時(shí)候,他的目的一定是十分明確的,而且需要一定的意志努力(否則難以堅(jiān)持),因此學(xué)生在自學(xué)時(shí),可保證在絕大多時(shí)間內(nèi)都處于有意注意的狀態(tài),這一點(diǎn)對(duì)提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)能力都是很有好處的.有的學(xué)生在自學(xué)中往往會(huì)十分投入,進(jìn)入一種旁若無(wú)人的境地,而相對(duì)來(lái)說(shuō),這種情況在聽(tīng)課時(shí)就比較少.一個(gè)學(xué)生堅(jiān)持自學(xué)一段時(shí)間之后,便能漸漸地從有意注意轉(zhuǎn)化到有意后注意,即不需要意志努力也能夠?qū)⒆约旱淖⒁饬﹂L(zhǎng)期保持在這項(xiàng)工作上.有意后注意是一種高級(jí)類型的注意,它既有明確的目的,又不需要用意志努力來(lái)維持,是人類從事創(chuàng)造性活動(dòng)的必需條件.學(xué)生一旦進(jìn)入這種狀態(tài),他們的物理學(xué)習(xí)效率就會(huì)大大提高,學(xué)習(xí)成績(jī)就會(huì)有明顯進(jìn)步.
二、實(shí)驗(yàn)研究多一點(diǎn)
物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),物理學(xué)中的每一個(gè)概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實(shí)驗(yàn).因此,在高中物理教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方面的訓(xùn)練,無(wú)疑是提高物理教學(xué)質(zhì)量的一條必由之路.
目前中學(xué)物理教學(xué)大綱中安排了相對(duì)數(shù)量的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn),不難發(fā)現(xiàn),這些實(shí)驗(yàn)存在著某些不足,主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面:
第一,教材中幾乎所有實(shí)驗(yàn)是為配合所學(xué)內(nèi)容而安排的,目的是幫助學(xué)生加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解,因此學(xué)生不易通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)掌握一些重要的實(shí)驗(yàn)方法.
第二,課本中每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及操作步驟都講得十分清楚,學(xué)生只需按部就班地完成實(shí)驗(yàn)操作即可.這樣的實(shí)驗(yàn)只能增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力,而對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練是不夠的,也無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力.
第三,目前課本中的實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生只要學(xué)懂了書上的定律,一般都能輕而易舉地完成實(shí)驗(yàn).這種安排違反了教育應(yīng)該走在學(xué)生智力發(fā)展前面的原則,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的能力是不利的.
針對(duì)以上不足,我們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了改革,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)為發(fā)展學(xué)生的智力,提高學(xué)生的素質(zhì)服務(wù).在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革方面,我們主要采取了以下三條措施:
(1)增加實(shí)驗(yàn)數(shù)量.
不論是在課堂演示實(shí)驗(yàn),還是在學(xué)生實(shí)驗(yàn)或小實(shí)驗(yàn)方面,平均增加了60%的實(shí)驗(yàn).其中有一部分新實(shí)驗(yàn),學(xué)校沒(méi)有現(xiàn)成的儀器,安排學(xué)生自己制作,對(duì)學(xué)生有較高的要求.
(2)重視實(shí)驗(yàn)誤差討論.
物理實(shí)驗(yàn)離不開(kāi)測(cè)量,測(cè)量是實(shí)驗(yàn)科學(xué)最本質(zhì)的東西.從某種意義上講,結(jié)果準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)就是成功的實(shí)驗(yàn),反之就是不成功的實(shí)驗(yàn).因此在培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的過(guò)程中,應(yīng)該讓他們掌握一些必要的實(shí)驗(yàn)誤差的基本知識(shí).在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí),要求學(xué)生們盡量消除實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差;在選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)要考慮它的精確程度;在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),要采用盡量科學(xué)的方法.
(3)加強(qiáng)重要實(shí)驗(yàn)方法教學(xué).
在實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域中有一些重要的方法,比如減小實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的方法、減小實(shí)驗(yàn)偶然誤差的方法、實(shí)驗(yàn)探究規(guī)律的方法、迂回測(cè)量的方法等,這些方法不是在個(gè)別實(shí)驗(yàn)中,而是在許多實(shí)驗(yàn)中都有應(yīng)用,因此具有一定的普遍意義,這些方法一定要讓學(xué)生很好地掌握.在必要時(shí),我們甚至根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法來(lái)安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,集中安排幾個(gè)某種方法體現(xiàn)比較典型的實(shí)驗(yàn),這樣便于學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)和熟練掌握某一種實(shí)驗(yàn)方法.
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革方面,我們做了以下嘗試:
(1)在課堂上創(chuàng)設(shè)一些實(shí)驗(yàn)問(wèn)題讓學(xué)生研究.
在高中階段,每周至少有4節(jié)物理課,充分利用物理課中碰到的各種各樣問(wèn)題,可設(shè)計(jì)一些供學(xué)生討論的實(shí)驗(yàn)題目,并引導(dǎo)他們一步一步地探索、解決.
我在講功率一節(jié)時(shí),設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目:要求測(cè)定一個(gè)人騎自行車的功率.在自行車由靜止啟動(dòng)的過(guò)程中,人做的功除了增加人和車的動(dòng)能之外,還要克服空氣阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?學(xué)生根據(jù)自己騎自行車的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為空氣阻力是很明顯的,不能忽略,而地面和車輪之間的滾動(dòng)摩擦一般比較小,可以忽略.接下來(lái)的問(wèn)題是怎樣測(cè)量人克服空氣阻力做的功?學(xué)生都有這樣的體會(huì):頂風(fēng)騎車時(shí),騎得越快風(fēng)的阻力越大,因此可以設(shè)風(fēng)的阻力和車的速度成正比.車的速度怎樣測(cè)?風(fēng)的阻力和車速成正比的比例因數(shù)是多少?問(wèn)題一個(gè)接著一個(gè)地出現(xiàn),被大家一個(gè)又一個(gè)地解決,終于找到了一個(gè)大家都比較滿意的實(shí)驗(yàn)方案.接著全班同學(xué)興高采烈地到操場(chǎng)上去做實(shí)驗(yàn),最后再回到教室里,師生一起處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出圖象,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果.在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,除了實(shí)驗(yàn)題目是由老師提出的外,實(shí)驗(yàn)方案和解決問(wèn)題的途徑都是由學(xué)生討論研究出來(lái)的,因此他們都覺(jué)得很有意思,收獲很大.
(2)對(duì)課本中一些重要實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入研究.
物理課本中有大量現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn),有時(shí)可以對(duì)這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一些討論和改進(jìn).
在做直流電路的實(shí)驗(yàn)時(shí),我們讓學(xué)生對(duì)伏安法測(cè)量導(dǎo)體的電阻這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入的研究.用簡(jiǎn)單的伏安法電路,不論是采用電流表內(nèi)接還是電流表外接,都有系統(tǒng)誤差.結(jié)合這個(gè)問(wèn)題,我給學(xué)生介紹了補(bǔ)償?shù)乃枷耄缓笥蓪W(xué)生自己設(shè)計(jì)了電流補(bǔ)償和電壓補(bǔ)償兩種線路.補(bǔ)償法解決了由于實(shí)驗(yàn)電路不完善帶來(lái)的系統(tǒng)誤差,但這個(gè)矛盾解決了,電流表和電壓表不夠準(zhǔn)確的問(wèn)題上升為主要矛盾.怎么辦?經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究改進(jìn),大家認(rèn)為可以用準(zhǔn)確度高得多的電阻箱來(lái)取代電壓表和電流表,再輔以靈敏度很高的電流表,便可以明顯提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度,這就是常用的惠斯通電橋.接下來(lái)學(xué)生分別用簡(jiǎn)單伏安法、補(bǔ)償伏安法和惠斯通電橋測(cè)量了同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻,比較測(cè)量結(jié)果,可以證實(shí)先前的想法.在歷史上,從伏安法到惠斯通電橋是有一個(gè)很長(zhǎng)的過(guò)程的,而在我們這堂實(shí)驗(yàn)課中,學(xué)生經(jīng)歷了這么一個(gè)碰到問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的完整過(guò)程.這樣的實(shí)驗(yàn)課對(duì)增強(qiáng)學(xué)生的能力是很有幫助的.
(1)和(2)實(shí)際上都是不斷地給學(xué)生提出新的目標(biāo),誘導(dǎo)他們提高實(shí)驗(yàn)水平,我們有時(shí)稱之為“目的誘導(dǎo)法”.
(3)給特優(yōu)學(xué)生安排一些特殊實(shí)驗(yàn).
我校有一批進(jìn)口物理儀器,性能比較好,涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容面也比較廣.這批儀器的說(shuō)明書是英文或日文的,我指定一名學(xué)生準(zhǔn)備某一個(gè)實(shí)驗(yàn),要求他先翻譯好說(shuō)明書,準(zhǔn)備好器材,然后帶領(lǐng)其他同學(xué)做實(shí)驗(yàn).這個(gè)主講的學(xué)生還要準(zhǔn)備好一些討論題,在實(shí)驗(yàn)后供同學(xué)們討論.學(xué)生對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)非常感興趣.此類實(shí)驗(yàn)雖然有時(shí)和高考、競(jìng)賽沒(méi)有直接的關(guān)系,但是這種帶有研究性的實(shí)驗(yàn)對(duì)優(yōu)秀學(xué)生很有好處.
三、能力要求高一點(diǎn)
物理習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分.不論是教師還是學(xué)生,都在解習(xí)題上花費(fèi)了大量的時(shí)間,因此,習(xí)題教學(xué)的改革是一個(gè)很重要的問(wèn)題.
就本質(zhì)來(lái)說(shuō),物理習(xí)題是人們編制的一些假想物理場(chǎng)景.毫無(wú)疑問(wèn),物理學(xué)家是不會(huì)去做物理習(xí)題的,而他們是在研究那些真實(shí)的、尚未發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律.同樣,發(fā)明家也是不會(huì)去做物理習(xí)題的,他們是在力圖應(yīng)用已有的物理規(guī)律去解決一系列實(shí)際問(wèn)題,那么我們?yōu)槭裁匆寣W(xué)生做那么多人為假想的物理習(xí)題?目的無(wú)非是要培養(yǎng)學(xué)生的理解、分析、推理等能力.所以物理習(xí)題教學(xué)應(yīng)該圍繞這個(gè)目標(biāo)來(lái)進(jìn)行.
我們常用以下兩種方法來(lái)進(jìn)行習(xí)題教學(xué):
(1)按照解題方法組織習(xí)題教學(xué)