课改后开放式教学在高中物理实验教学中的应用探究

高中物理新课程标准指出:“高中物理课程在内容上应精选学生终身学习必备的基础知识与技能,加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系,反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想,关注物理学的技术应用所带来的社会问题,培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度。”在课程目标上注重提高全体学生的科学素养,在课程实施上注重自主学习,提倡教学方式多样化。教师应通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养科学探究能力,逐步形成科学态度与科学精神。高中物理课程应体现评价的内在激励功能和诊断功能,关注过程性评价,注意学生的个体差异,帮助学生认识自我、建立自信,促进学生在原有水平上发展。评价还应促进教师的提高,以及教学实践的改进,等等。

那么,怎样的教学形式才能达到新课程标准的要求呢?经研究发现,在物理实验教学中运用开放式教学可以有效促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考,是一种有效的教学手段。

一

所谓开放式教学,是指以知识教学为载体,把关注人的发展作为首要目标,通过创造一个有利于学生生动活泼、自主的教学环境,提供给学生充分发展的空间,从而促使学生在积极主动的探索过程中,各方面素质都得到全面发展。可以说开放式教学不仅是一种教学方法、教学模式,而且是一种教学理念,它的核心是以学生的发展为本,与高中物理新课程标准中理念完全吻合。下面以一节课外实验课为例,探究怎么才能有效地把开放式教学引入物理实验教学中。

案例:人教版高中物理教科书必修1中,在讲完第四章《牛顿运动定律》后,我给学生布置了以下课外探究实验:“测量物体加速度”的开放式课外分组实验作业,要求从生活环境中自主选定研究对象、设计实施方案、测量物体加速度。以小组为单位,进行课下探究、实验、求解过程。此活动伴随运动学、动力学的学习延续了近一个月,在成果汇报课上学生的实验原理灵活多样,实验的情景丰富多彩,以下是学生小组的活动过程:

小组1:小组选择的研究对象是汽车启动时的加速度,寻则理由是现在汽车从静止加速到100km/h所需时间是汽车的重要参数,研究汽车启动时加速度有一定的意义。小组共用两种不同的方案来研究:

方案1:测量汽车加速时加速度,可以研究与汽车内相对静止的物体的加速度。小车内用细线悬挂一重物,汽车启动后悬线不再竖直,与竖直方向有一夹角A。如图:(1)、(2)。

车与物体有共同加速度,对物体受力如图(3),由力学知识有F=ma=mgtanθ,则a=gtanθ,只需测量θ即可求得加速度。

方案2:照相机连拍功能:s-s=aT误差,通过相机连拍功能,可获取连续相等时间内的汽车照片,通过照片对比可获得相应的位移,通过公式求得的加速度。

小组2:测量跑步加速度:规定位移s=10m,通过公式s=at,用秒表测量出时间,测量三次,求平均加速度。

小组3:测量水中小球加速度:运用s=at,用秒表测量出物体在水中下落时间,刻度尺测量下落高度,即可算得加速度。

小组4:根据2as=v-v公式,运用数字实验室中光电门测量斜面上滚下的物体经过光电门的瞬时速度v、v,刻度尺测量两光电门间距离,算得加速度。

小组5:求电梯升降的加速度……

在整个过程中我只在课上提出要求,具体怎么实施测量加速度并没有给出具体的布置,学生正是在这种相对开放的作业中发挥出了潜在的设计能力、动手能力,设计实验,同时把课上所学知识运用到了生活中,并解决了实际问题,而学生也有很强的成功感。在成果汇报课上,我让学生间互相评价,“婆说婆有理,公说公有理”,激发出知识的火花。

二

以上案例说明将静止不变的“封闭式”教学改变为动态的“开放式”教学,可使教学模式、教学方法变“静”为动,在动态中不断改进与完善。因此开放式教学应该是全方位、多角度的。

(一)教育内容的开放

科学与真理来自生活,走向发展,教育内容本身就具有开放的属性。刻意追求体系的严密与稳定,追求课程要求与教学内容的统一,实质上是以静态的、封闭的形式来对应动态的、开放的内容,与客观课程相背离,同时构成一道道有形无形的桎梏。培育创新素质,亟需打破教育内容的封闭。知识无法穷尽,学习内容有取有舍,不能追求完整。新知与日俱增,我们应建立教育内容的更新机制,及进进行调整补充,还应引导教师关注前沿,面向未知。同时,要给予教师面向实际、自选内容、按需施教、灵活施教的余地,改变“一纲一本管几亿”的一统式僵硬格局。

(二)教学过程的开放

要打破以问题为起点,以结论为终点的封闭式过程。创新的教育价值观认为,教学的根本目的不是教会学生解答、掌握结论,而是使学生在控究和解决问题的过程中锻炼思维,发展能力,激发冲动,从而主动寻求和发现新的问题。开放式教学就是依认识规律理顺“过程”与“结论”的关系,恢复“过程”的应有地位。在开放的格局中,注入式、教条式没有市场,而启发、讨论、探究、实验、质疑、争论、搜集信息、自主学习等才是教学的基本形式,开放性的思维方式正是从中得到训练与强化的。

(三)教育空间的开放

打破囿于学校、囿于教室的教育空间概念,课堂应向社会延伸,向影视报刊等传媒延伸,向电子网络延伸。这种空间的开放既是培育创新素质的需要,又是现代科技发展牵动教育的必然走向。教育空间的开放有益于培养开阔的视野、纵横综合的思维和恢宏博大的胸襟。

(四)思维训练的开放

首先,向“全脑”开放。在重视左脑的言语逻辑思维的基础上,特别加强右脑空间思维、形象思维的训练,重视形象与抽象、直觉与分析、想象与思考的结合。为此,在学生频繁动笔动脑之时教师要指导他们重视观察、体验想象、动手和动感情。其次,加强开放性的发散思维训练。课堂的提问,作业和考试的编制应特别重视推出开放性问题。如具有不确定性、非惟一结论的问题,条件不很清晰、不很完备、需要搜寻和补充的问题,现实性强、容易调动研究热情的问题,鼓励独创、有广阔发挥空间的问题等。解决一个个开放性问题,实质上就是一次次创新演练。

在“开放式教学”理念的指引下我非常注重学生能力的培养,每天都为有讲课欲望的学生改“教案”指导“教学”,已经培养出了一批又一批的“小老师”,他们完全可以在没有我的课堂中按进度教学。即使在课堂中也绝对是学生说的多,我查缺补漏,把大部分时间和空间还给学生。

开放式教学的运用可以促进学生学习基本的物理知识与技能;体验科学探究过程,了解科学研究方法;增强创新意识和实践能力,发展探索自然、理解自然的兴趣与热情;认识物理学对科技进步,以及文化、经济和社会发展的影响;为终身发展,形成科学世界观和科学价值观打下基础。

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文