物理国家教学质量标准 注重解决实际问题,提升物理教学质量

  现代教育观念已经把学习能力、学习过程当成教育教学的重点,因此,教师应该在教学中做到把课本知识与社会生活相结合,让学生通过对具体问题的研究和解决,提高学习兴趣和学习效果。
  一、让学生解决实际问题
  学生的思维习惯和知识积累虽然有限,但是作为高中阶段的学生来讲,他们可能会有超出想象的观点,所以应该让学生充当课堂的主角,要相信和信任学生。以下是我的一节讨论课的情况。
  我国是煤矿产销大国,我省是产煤大省,煤矿安全问题一直受到党中央和我省各地政府及煤企的高度重视。如何降低煤矿安全事故率?2010年4月初,课程进行到“传感器”的内容时,恰巧美国西弗吉尼亚州一座煤矿4月5日发生了1984年以来最大一起矿难,是26年来发生在美国境内伤亡最为严重的矿井事故。于是,结合这起事故,我设计了一堂教学讨论课,场境提供如下:
  问题设置:
  请大家利用我们课堂中所学的知识对煤矿生产提出你的建议,使煤矿的安全事故率降到最低……
  此时班级立刻安静下来,气氛变得非常凝重,许多同学的眼睛开始湿润起来。
  有些煤矿中的煤层的深度比较浅,开采比较方便,相对来讲比较安全,但是有些煤矿深度达到几千米甚至几十千米,开采难度很大,影响安全的因素比较多,瓦斯、地下水、塌方等事故都可能造成人员的伤亡。
  我在黑板上画出煤矿采煤的大概示意图,斜井和主巷道是运送煤炭和人员进出矿井的通道,与主巷道相连的还有很多采掘工作面……
  
  
  
  
  
  
  通过启发,我将班内学生分成几个学习小组讨论,同学们纷纷开始思考或查资料。
  讨论后各个小组派出代表汇报本组的结果,汇总之后大概有以下几种建议:
  1.在开凿斜井时预先在斜井底部旁边的A处预先向下挖出一个(或者几个)深坑,如果出现地下水流入巷道,可以将水排在坑内,以预防可能出现的透水事故。
  2.主巷道每隔几十米挖出一个和地面相连的通道,比如图中的B、C处,既可以通风,又可以用来作紧急通道。
  3.在巷道内安装一部分瓦斯气体传感器,并将他们与报警器相连,可以有效防止瓦斯气体的危害。
  4.在巷道的底部和顶部安装一部分压力传感器,可以及时发现可能出现的塌方危险。
  5.在巷道的主要出入口安装光控触发器,地面上能够及时了解各个工作面上工人的数量和位置,如果出现意外,能够很快锁定工人的位置,便于营救,减小伤亡。
  6.每人配备一个简易对讲装置、防毒面罩、一定量的食品和水,甚至还有同学建议用机器人下井作业。
  ……
  在学生提出这些建议后,我感觉有点惊讶,因为其中有些建议是课前没有预料到的,甚至感觉这些建议可以采纳,显然这堂课的教学效果令人满意,学生至少对这节课的内容有深刻的印象。
  二、让学生感到学有所用
  引导学生运用物理知识解释物理现象,解决实际问题,使学生感到学有所得,学有所用,不但有利于巩固学生掌握的知识,而且也能激发学生的学习兴趣。
  例如在讲第五章曲线运动中“生活中的圆周运动”时我提出了以下问题:
  在公园的游艺场新近出现了一种“大摆锤”的娱乐项目,几十个人坐在同一个大转轮上,在动力的带动下快速旋转,如果圆盘在倾斜的位置匀速旋转,每位游客的质量都等于m。
  问题设置:
  1.圆盘位于上方的游客和位于下方的游客各自受到了哪些力的作用?
  2.图中所有游客受到的向心力大小关系如何?
  3.请体验过的同学谈他们的感受
  现象与反思:针对该问题学生的答案集中出现两种情况:一种认为游客受到重力和座椅对人两个力的作用;一种认为游客除了受到重力和座椅对人的作用,还受到向心力共三个力的作用。
  针对这种情况,可以透过现象看物体做圆周运动的基本特点,以下面的实例来说明:
  如图示,一根细绳拉住小球在一个光滑平板M上作圆周运动,小球共受到几个力的作用?
  通过迁移训练,同学们认识到物体的向心力属于效果力,它是由受到的外力所提供的,向心力仅仅是物体做圆周运动的一种必然效果。
  事实证明,在教学中培养学生的学习兴趣,应从教材内容特点及学生的年龄、心理特征出发,这样才能寓教学于乐趣中,取得的效果也更好。
  
  
  
  
  三、让学生变“要我学”为“我要学”
  在物理课程的学习中,规律和知识的掌握的确是比较枯燥的事情。只有当学生把了解周围世界当做一种需要,才会产生巨大的内在动力,才会激发强烈的求知欲望,从而把学习看作一种快乐,变“要我学”为“我要学”,智力和能力才会得到充分的发挥。
  在讲《必修①》第三章“相互作用”第3节“摩擦力”时,我曾经给学生展示了如下问题:
  1.火车客车的每一节车厢有几个轮子,它们是怎样排列的?
  2.常见的载重量较大的卡车有几个车轮?
  3.火车的车轮为什么前后对称排列,而汽车的前轮少而后轮多呢?
  问题一出,学生各种各样的神态和表现呈现在我的眼前:
  有翻开课本和各种参考书籍想在书里寻找答案的;
  有苦思冥想的;
  还有的悄悄地和同座位的同学商量;
  有少数同学偷偷地向窗外张望;
  其中有一位同学翻开他的抽屉,悄悄地找出他的一张照片,仔细地数车轮。
  现象与反思:学生在遇到实际现象和问题时往往显得束手无策,分析问题的思路比较狭窄,形成了书本→记忆→考试的模式,缺乏主动观察、思考的习惯。
  通常学生的“兴趣”表现比较明显,只要对学科感兴趣,学科就比较容易学会,就能把所学的内容弄懂、弄通、弄熟、巩固。在日常生活中遇到种种物理现象、物理问题时,就会联系到所学知识,这样就会加深理解,学习的自觉性就会更高。老师不去督促,他们也会自觉地完成老师布置的作业,甚至会自己做一些老师不布置的课外习题,遇到难题他们会找老师、同学共同商量解决,学生的学习情绪从原来的“要我学”变为“我要学”。如果学生对物理产生这样浓厚的兴趣,那么学习成绩肯定会提高,所以说“兴趣”与“质量”有着密切的联系,是提高教学质量的基础。
  四、鼓励学生提出不同看法
  不论课程如何改革,许多教师教学过程中遵循的三大法宝还是“教材”“教参”和“教辅资料”;课堂三步曲仍然是“概念”、“例题”和“练习”;章节内容告一段落的同时也就意味着考试和测验即将到来。学生学会的仅仅是字母拼出的“物理单词”,所掌握的是数字代入公式的“对号入座”。可以想见学生仍然处在教育的最低层次,仍然处在被动的地位,实现“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观的培养”就是一句空话。要改变这种状态,教师自身的观念必须改变。
  教师在教学中必须从大多数学生的基础出发,针对学生的兴趣设计适合学生的方法,课堂上尽量通过启发、诱导、探究使学生理解物理概念的内在含义,设计适合学生探讨的问题鼓励学生讨论,鼓励学生提出不同看法。
  例如:在讲“动能和动能定律”一节课时,我给学生曾经提出了一个关于汽车限速的问题:我们经常看见以下提示牌,“住宅小区汽车最高速度为5km/h”、“闹市区最高速度为10km/h”、“城市周边最高速度为40km/h”、“高速公路最高速度为120km/h”,而在汽车速度计上显示最大数字是240,汽车行驶的速度该限制吗?
  班级内大多数同学的回答围绕着行驶安全、乘座舒适、减少能耗等方面来回答的,但是有两个同学作了如下的回答:
  甲:如果汽车的速度达到或者超过第一宇宙速度,汽车不就成为一颗环绕地球运动的“宇宙汽车”了吗?
  乙:如果汽车的速度达到或者接近光速,汽车的质量就会变得非常之大,时间会变慢或者停止的,如果每个人都如此开车,地球上的人口会爆炸的。
  大多数同学们听了以后都讥笑他们想法天真或者无知,但是甲同学还翻到必修课本25页曲线运动的图片作为他的依据,乙同学将经典力学的局限性的规律作根据。
  事实上,这两个同学解决问题时能够和前面学到的知识联系和贯通,的确是非常有创意,而且他们的回答是有依据的,因此我在给予他们肯定的同时,向其他同学讲解了其中的道理,还诚恳地表扬他们给老师上了一堂有意义的课。
  在近年的教学过程中,我非常注意激发学生学习物理的兴趣,但是实现课堂生动、有趣、丰富的目标的确是件不容易的事情,作为教师应该做的工作很多,不但需要有丰富的科学知识素养、风趣幽默的语言、生动准确的表述,还要注意观察周围的物理现象并从中发现问题,留意身边的事情能够提出问题;同时要及时把课堂做适当的延伸,把触角伸向周围的生产、生活现象;要鼓励学生多思考、多讨论、多提问,遇到暂时解答不了的问题坦率承认自己的不足,与学生共同探讨,使学生从内心认可教师。
  经过一段时间的尝试,我的物理课逐渐变得内容丰富起来了,学生愿意听课的多了,主动提出问题的多了,这可能也是教学效果提升的一个信号吧。
  由此可以看出,关注生活中的热点问题,就能够激发学生思考的兴趣,提高学生发散思维的能力,最终实现变“要我学”为“我要学”的目标。
  
  作者单位:
  山西太原市外国语学校
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