時間：2022-04-04 05:23:10
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激發學生的學習興趣,就是要把教學大綱對學生學習學科知識的要求,轉變為學生求知的欲望。在物理教學過程中,教師要根據中學生思維活躍、情感豐富、求知欲強的特點,運用恰當的教學方法,充分調動學生思維的主動性和積極性,提高物理教學的效果。
一、教師要從創設情境入手 著眼于培養學生的學習興趣
教學實踐告訴我們,教師在課堂教學過程中,有意識地創設情境,通過提出一些與課文有關的富有啟發性的問題,將學生引入情境之中,容易激發起學習的動機,培養學習興趣。如:在講動量一節時,教師首先向學生提出問題:茶杯掉在水泥地上容易摔碎,而掉在泥地上不易碎,這是為什么呢?一片樹葉落下時,人們不以為然,而一塊磚頭從高處落下時,人們會望而生畏,這又是為什么呢?又如:在學習“變阻器”之前,教師問學生為什么調節電視機上的某個旋鈕時,熒光屏的畫面會變明變暗、喇叭的聲音會變大變小?這些現象學生并不陌生,但要解釋卻有一定困難。在教學過程中,只要教師做有心人,通過合理創設情境,不僅能起到組織教學的作用,而且能使學生明確學習目標,產生濃厚的學習興趣。
二、教師要以良好契機為抓手 立足于誘導學生的學習興趣
物理課堂教學過程中,很多的教學內容都能引起學生學習物理的興趣。教師要以良好的契機為抓手,立足于誘導學生的學習興趣。如:學習慣性概念后,教師可做這樣一個實驗,拿一只筆套豎立在講臺邊緣的紙條上,然后問:誰能拿出筆套下面的紙條又不接觸或碰到筆套?做法是可用手捏住紙條的一端,用另一只手的食指迅速打擊紙條,這樣能使學生在親自動手實踐中,既使興趣因誘導而生,更使學生在終身難忘的小實驗中獲取和鞏固了知識。再如:結合平拋運動規律的教學,可借助教室內垂手可得的粉筆頭完成這樣一個實驗:將一粉筆頭置于講臺邊緣的操作平臺上,用米尺敲擊一下粉筆頭,使它沿水平方向飛出,并在水平地面上留下一痕跡。若用米尺,怎樣才能求出粉筆頭沿平臺面飛出時的速度?應該測量哪些數據?用米尺也能測出速度?此實驗能很好地誘導學生探究平拋運動規律的興趣。
三、教師要精心設計教學過程 致力于激發學生的學習興趣
物理教學中,教師應運用物理本身的魅力激發學生求知的欲望和情感,同時,教師本身以飽滿的熱情、強烈的求知欲、熱愛物理學科的情趣,帶領學生去探索物理世界的奧秘,就會對學生的學習興趣產生巨大影響。在教學過程中,教師要從教學效果出發,通過精心設計,將最新的教學理念融入到每節課的教學過程中,注意廣泛收集物理學科最新成果,結合教學內容,巧妙地包裝,隆重地介紹,激發學生的求知欲和興趣;在教學過程中,教師要根據學科教學的特點,引導學生注意物理學科知識與經濟建設的關系,激發他們的學習興趣;在教學過程中,教師還可以指導學生運用實驗法、談話法、調查法、文獻法等學習方法,使學生從被動的學習方式中解脫出來,進行自主式、研究性學習,對物理學習產生濃厚的興趣;隨著科學技術的不斷進步,各種先進的教學媒體,走進了課堂。在教學過程中,教師可以借助投影儀、計算機等先進手段,激發學生的學習興趣,實現教學效果的優化。
俗話說:“興趣是最好的老師”。作為教師,只要在教學過程的各個環節,有計劃、有目的地對學生實施興趣的培養和激發,并激發起學生強烈的求知欲,就能獲得令人滿意的教學效果。
由于學生很少從物理學的角度理解詩句,心理上受到較強的刺激,同時產生了較強的好奇心,從而有了求知欲,為下面的新課教學營造了一個良好的氛圍。如果學生對大自然的光現象有初步的了解,對“多彩的光”產生一個美好的印象,對我們將要講授的光學知識產生濃厚的興趣,就會自主地帶有目的性地探索與學習,揭開大自然的神秘面紗,我們的教學任務自然就會在一個輕松活躍的環境中完成。
一、利用詩詞展示物理科學之美
“愛美之心,人皆有之”。教學不僅是一門科學,更是一門藝術,它是一門不斷地向人們展示科學之美的藝術。羅丹有一句名言:“生活中并不缺少美,而是缺少美的發現。”物理教學也是如此,物理本身不是美學,要想使枯燥的物理知識從鉛字變成閃爍美麗光彩的科學詩篇,關鍵在于物理教師在平常的教學中發掘物理科學美,展示美的特征,創設美的意境。在物理教學中引用詩詞,就會把一堂只有計算和概念的物理課變得生機勃勃,利用詩詞展示物理學的科學美,讓學生潛移默化地受到物理科學美的陶冶,激發愛美的天性。如唐代詩人孟浩然在《彭蠡湖中望廬山》詩中寫道:“香爐初上日,瀑水噴成虹?！泵鑼懥藦]山的香爐峰早晨的一景:瀑布濺起的小水珠使照射到它上面的太陽光折射成彩色的光帶———虹,這樣的描寫向學生展示了一幅絢麗多彩的圖畫,同時也揭示了產生彩虹的兩個因素:光和小水珠。
二、分析詩詞中的物理現象,加深學生對物理知識的理解
在練習中,以詩詞作為題目背景,不僅會給人一種深層次的美學享受,而且通過賞析詩詞,從中尋求物理規律,有助于加深學生對物理規律的理解,從而深厚學生的文學功底,更多地體現教學改革的理念,加強學科間的滲透。如唐代詩人王之渙寫的《登鸛雀樓》:“白日依山盡,黃河入海流。欲窮千里目,更上一層樓?！碧貏e是后兩句,成了千古佳句,它不僅顯示出了詩人向上進取的精神及高瞻遠矚的胸襟,而且帶有很深的哲理性。它告訴人們站得高才能看得遠。在此提出問題:站得高為什么能看得遠呢?人能夠看到物體或者物體的像,是因為有光線進入人眼的緣故,而光的波長很短,很容易被障礙物擋住,所以在同種均勻介質中光是沿直線傳播的。
由于人所處的位置很高,物體發出、反射或者折射的光線可以不受阻礙直接進入人的眼睛,人當然就能夠看到遠處的物體而“窮千里目”了。類似的詩句還有孟浩然的《宿建德江》:“野曠天低樹,江清月近人?！薄扒嗌秸诓蛔?畢竟東流去”等。這些都說明了光是沿直線傳播的。在講“光的傳播速度”時,可以引用詩歌“傍晚農村小河旁,姑娘獨自洗衣裳。濕衣暫放石板面,棒打衣物響四方?！彼f明了光的傳播速度比聲音的傳播速度快。如在講“光的反射”時,可以引用趙彥端所作的《謁金門》中的“波底夕陽紅濕”,它真切地寫出了夕陽倒映湖中給予人的主觀感受。倒影是因為光的反射形成的,這也是平面鏡成像的原理。光的反射現象在很多詩人的作品中都出現過。
激發學生的學習興趣,就是要把教學大綱對學生學習學科知識的要求,轉變為學生求知的欲望。在物理教學過程中,教師要根據中學生思維活躍、情感豐富、求知欲強的特點,運用恰當的教學方法,充分調動學生思維的主動性和積極性,提高物理教學的效果。
一、教師要從創設情境入手 著眼于培養學生的學習興趣
教學實踐告訴我們,教師在課堂教學過程中,有意識地創設情境,通過提出一些與課文有關的富有啟發性的問題,將學生引入情境之中,容易激發起學習的動機,培養學習興趣。如:在講動量一節時,教師首先向學生提出問題:茶杯掉在水泥地上容易摔碎,而掉在泥地上不易碎,這是為什么呢?一片樹葉落下時,人們不以為然,而一塊磚頭從高處落下時,人們會望而生畏,這又是為什么呢?又如:在學習“變阻器”之前,教師問學生為什么調節電視機上的某個旋鈕時,熒光屏的畫面會變明變暗、喇叭的聲音會變大變小?這些現象學生并不陌生,但要解釋卻有一定困難。在教學過程中,只要教師做有心人,通過合理創設情境,不僅能起到組織教學的作用,而且能使學生明確學習目標,產生濃厚的學習興趣。
二、教師要以良好契機為抓手 立足于誘導學生的學習興趣
物理課堂教學過程中,很多的教學內容都能引起學生學習物理的興趣。教師要以良好的契機為抓手,立足于誘導學生的學習興趣。如:學習慣性概念后,教師可做這樣一個實驗,拿一只筆套豎立在講臺邊緣的紙條上,然后問:誰能拿出筆套下面的紙條又不接觸或碰到筆套?做法是可用手捏住紙條的一端,用另一只手的食指迅速打擊紙條,這樣能使學生在親自動手實踐中,既使興趣因誘導而生,更使學生在終身難忘的小實驗中獲取和鞏固了知識。再如:結合平拋運動規律的教學,可借助教室內垂手可得的粉筆頭完成這樣一個實驗:將一粉筆頭置于講臺邊緣的操作平臺上,用米尺敲擊一下粉筆頭,使它沿水平方向飛出,并在水平地面上留下一痕跡。若用米尺,怎樣才能求出粉筆頭沿平臺面飛出時的速度?應該測量哪些數據?用米尺也能測出速度?此實驗能很好地誘導學生探究平拋運動規律的興趣。
三、教師要精心設計教學過程 致力于激發學生的學習興趣
物理教學中,教師應運用物理本身的魅力激發學生求知的欲望和情感,同時,教師本身以飽滿的熱情、強烈的求知欲、熱愛物理學科的情趣,帶領學生去探索物理世界的奧秘,就會對學生的學習興趣產生巨大影響。在教學過程中,教師要從教學效果出發,通過精心設計,將最新的教學理念融入到每節課的教學過程中,注意廣泛收集物理學科最新成果,結合教學內容,巧妙地包裝,隆重地介紹,激發學生的求知欲和興趣;在教學過程中,教師要根據學科教學的特點,引導學生注意物理學科知識與經濟建設的關系,激發他們的學習興趣;在教學過程中,教師還可以指導學生運用實驗法、談話法、調查法、文獻法等學習方法,使學生從被動的學習方式中解脫出來,進行自主式、研究性學習,對物理學習產生濃厚的興趣;隨著科學技術的不斷進步,各種先進的教學媒體,走進了課堂。在教學過程中,教師可以借助投影儀、計算機等先進手段,激發學生的學習興趣,實現教學效果的優化。
俗話說:“興趣是最好的老師”。作為教師,只要在教學過程的各個環節,有計劃、有目的地對學生實施興趣的培養和激發,并激發起學生強烈的求知欲,就能獲得令人滿意的教學效果。
內容提要:中學物理教師在教學中應努力發掘物理學科中蘊含的極其豐富的德育素材,通過創設德育情景,有機滲透愛國主義教育、辨證唯物主義教育和道德品質教育。
主題詞:中學物理 德育
教書育人是學校工作的重要任務,作為育人的德育教育當然應該是學校工作的首位,它貫穿于學校的所有工作中。其中,占據著學校工作的大部分時間的課堂教學,是進行德育教育的主要渠道。因此,作為中學物理教師的我們,應努力在中學物理教學中發掘物理學科中蘊含的極其豐富的德育素材,通過創設德育情景,有機滲透愛國主義教育、辨證唯物主義教育和道德品質教育。
一、愛國主義教育
中學物理教材中的物理學史料有豐富的愛國主義教育素材,在物理教學中物理教師應向學生介紹我國歷史上對科學技術的貢獻,介紹我國社會主義建設的成就和現代科學技術的成就,以培養學生愛國主義的情操。
我國古代科技的卓越貢獻,除了四大發明外,還有許多研究居世界領先地位并對古代科學技術的發展做出了杰出的貢獻。例如戰國時期,以我國著名的思想家墨子為代表的墨家學派對物理學的許多領域進行了可貴的探索,并著有《墨經》一書,其中對力的概念給出了科學的定義,并給出了“力是物體運動狀態改變的原因”的科學論斷,這個論斷與近代物理學的概念一致;對杠桿的平衡進行了精辟的論述,這個論述先于阿基米德發現杠桿平衡條件;對浮力的原理已有記載,并對物體的浮沉問題給出了物重與浮力平衡的關系,這比阿基米德發現浮力定律早200年;此外,《墨經》還記載了光的直線傳播的觀點和世界上最早的小孔成像實驗,并討論了平面鏡、凹面鏡、凸面鏡成像的情況,《墨經》堪稱世界上最早的幾何光學著作,與歐基里德的光學論著相比較,不僅科學性強,而且要早100多年。又如,東漢的王充在《論衡》中有世界上最早關于電知識的記載;宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中指出了地磁偏角的存在,這比西方哥倫布橫渡大西洋發現新大陸才觀察到磁偏角要早400多年左右。
在現代物理學史上,我國著名的核物理學家錢三強為我國原子能科學實驗作出了卓越的貢獻。早在1946年到1947年間,他在法國發現了鈾裂變有三分裂和四分裂現象,后來里奧?居里在他歸國時的鑒定上寫道:“我仍可以毫不夸張的說,近十年來在我們的指導下的這一代科研人員中,錢三強是最優秀的?！蔽覈目諝鈩恿W家錢學森是我國火箭導彈航天事業的開拓者,被世界著名的航空工程家馮?卡門稱為“火箭技術領域一位最偉大的天才”。此外,中國物理科學家在航天技術、超導體和超導材料的開發應用等方面取得了舉世矚目的成就。
物理教師還應廣泛學習,博覽群書,以掌握進行德育教育的豐富素材和大量知識,特別是那些鮮為人知的材料和易被人視而不見的內容,從而了解更多的物理學家的生平,成就和軼事,積累生動的素材,如對我國物理學科和科技工作有過重大貢獻的專家學者的卓越成就。一定要為廣泛宣傳我國物理學家而積累大量素材,同時,也要適當收集一些世界著名物理學家的成就和他們的軼事,特別是教材中提到名字的物理學家。要突出他們的愛國心,堅毅不拔的精神,絕妙思維的方法等,以作為學生學習的榜樣。
二、辯證唯物主義教育
中學物理教學內容中充滿辯證唯物主義觀點,教師在教學中應自覺地用辯證唯物主義觀點去分析教材,闡明物理概念和規律。恩格斯指出:“世界的真正的統一性是在于它的物質性,這種物質性不是魔術師的三言兩語所能證明的,而是由哲學和自然科學的長期的和持續的發展來證明的?！蔽锢斫虒W應使學生對此有所認識。大至宇宙星系、天體的運行,小到分子、原子和稍縱即逝的微觀粒子的不斷發現,無不證實自然界統一于物質。物理教學給學生講授的正是各個層次上的物質結構和物質的多種形式的運動及其規律性。結合物理教學可以幫助學生逐步建立辯證唯物主義觀點。
如在講力的合成與分解,牛頓第三定律,作用與反作用,壓力與支持力,吸熱與放熱,電磁感應現象,光的波粒二象性的教學中對學生進行“對立統一規律”教育,在透鏡成像規律中,物距的量變會引起像的質變,物體溫度的量變會引起物態的質變,而物態的質變又會導致體積、密度、比熱等量的變化;原子核內部正電荷的量變會引起物質種類的質變,這些內容可以滲透量變,質變規律的教育,在增大和減少摩擦的方法教學中滲透一分為二的觀點,摩擦有時有利,有時有弊,增強學生辯證唯物主義地看待事物的能力;在講光的本性時,對學生進行“否定之否定規律”的教育,人們對光的本性的認識過程,說明了否定之否定的規律。為了解釋光的現象,提出了微粒說,后來由于托馬斯?楊和菲涅耳關于光的干涉,衍射實踐,終于戰勝了微粒說而確立波動說,這可以說是一次否定。但是,愛因斯坦在光電效應實驗的基礎上,提出了光的量子說,認為光是一個一個不連續的光子,微粒說似乎又復活了,波動說遇到了困難,這可以說是一種否定之否定,但這絕不是簡單的重復,而是一種飛躍,在這里光子已不是微粒說中的微粒。經過這種曲折過程,人們終于達到了“波粒二象性”嶄新的認識階段。
教師在物理教學中不失時機地滲透辯證唯物主義教育,有助于培養學生辯證唯物主義世界觀,并使學生逐漸學會用馬克思主義觀點、方法分析處理問題,從而把學生塑造成一個自覺的辯證唯物主義者。
三、道德品質教育
一個學生良好的意志品格的形成,需要社會、家庭、學校諸方面的教育和訓練,而物理教學則是形成良好意志品格的重要陣地。在物理教學中,應培養學生嚴肅認真、實事求是的科學態度,刻苦學習、勇于進取的精神和遵守紀律、團結協作的作風。物理學是一門體系嚴謹,結構緊密,科學性極強的學科。學生在學習中會受到良好的科學素養的訓練。實驗教學是物理教學的重要組成成分。在實驗課中,要注意培養學生嚴格操作,認真實驗、實事求是的態度,樹立愛護儀器的主人翁思想和團結協作的優良品德。結合教學,有重點地介紹中外科學家發現重要定律和原理的過程,可以培養學生銳意進取、百折不撓的精神。如英國科學家焦耳在極端困難條件下,經30余年實驗研究,做了400多次實驗,為能量守恒定律的建立打下了基礎;法拉第刻苦 自學,經過十多年研究,發現了電磁感應現象;愛因斯坦敢于突破牛頓“絕對時空觀”的框框,終于導致相對論的誕生;庫侖扭秤實驗利用相同的小球相接觸而電荷平分的原理,巧妙的解決了電荷與庫侖力相互關系的問題;居里夫婦用四年時間,不分寒暑,不分晝夜,不停地處理30噸軸礦渣,終于得到0.1克鐳,居里夫人卻因鐳的放射線長期照射,不幸染病去世;諾索夫和助手利赫曼決心用科學實驗揭開雷電之迷,利赫曼不幸被雷電擊斃,諾索夫沒被嚇退,冒著生命危險,繼續探索,終于成功;諾貝爾在炸藥爆炸的濃煙中沖出來,已是滿臉鮮血,他發瘋似地高喊:“我成功了!”這些內容對培養學生優良品質,優化學生素質,都會起到良好作用。
物理學是以實驗為基礎發展起來的一門自然學科,而新課程標準理念下中學物理教學明確指出當前的物理教學要培養學生觀察現象、進行演示和實驗的能力,使學生通過實驗來對物理這門科學進行具體地、明確地認知,觀察和實驗是中學物理教學的重要組成部分,同時加強物理實驗教學也是提高中學物理教學效果,培養學生創新思維的重要手段。然而受我國傳統的應試教育體制的影響,追求升學率仍然是制約我國中學物理實驗教學的主要因素,也阻礙新課程標準和素質教育實施的主要因素。在此背景之下,對新課程標準理念下中學物理實驗教學的意義及存在的問題進行研究對提高中學物理教學質量,提高學生創新思維及素質具有重要的理論意義和現實意義。
1 新課程標準下中學物理實驗教學及其意義
新課程標準是在我國大力倡導素質教育的背景下提出的,其核心內容就是以學生為本,充分調動學生的積極性和創造性,鼓勵學生進行課堂參與和實踐。在新課程標準的教學理念指導下,教師在教學實踐中要積極引導學生主動參與到教學情境中來,讓學生在教學過程中充分體會到學習的樂趣,積極發揮學生的潛能、主動性和創造性,充分培養學生的創新意識、創新精神、創新能力和創新人格。而眾所周知,物理學是一門以實驗為基礎發展起來的自然學科,正是基于這一特性使得中學物理與新課程標準形成了一種互相促進和互相推動的關系,一方面中學物理的實驗教學其根本目的就在于培養學生的認知能力,通過實驗來提高學生的學習興趣,對物理知識和實驗能力有更加直觀的認識,可以說實驗教學是物理教學的基礎,也是中學物理教學實行素質教育的重要手段,而在新課程標準的指導下,中學物理實驗教學能夠得到較大的促進和發展,實驗教學所倡導的學生自主學習、研究性學習以及其所倡導的加強科學研究、培養實踐能力和創新能力對學生的學習主動性和物理教學的質量有重要意義。另一方面物理學是一門以實驗為基礎發展起來的自然學科,實驗性是物理學的基本特性,正是這種實驗性增強了學生主動參與物理教學的積極性,有效地培養了學生的研究能力、主動學習能力和創新能力,而這些能力對學生素質的培養,對素質教育的推動和發展具有積極的作用。
2 新課程標準下中學物理實驗教學中存在的問題
新課程標準下中學物理實驗教學是為了適應當今教育教學的理念和發展趨勢所提出的教學方式,是素質教育背景下對物理教學的重要改革手段,然而在我國的中學物理教學實踐中,實施物理新課程實驗教學過程中卻存在著各種各樣的問題,總結起來主要存在以下幾方面問題。一是部分中學物理教師的教學理念與新課程標準的教學理念不統一,由于受到傳統的理論型教學的影響,一些教師對新課程標準所倡導的實驗性物理教學準備不足,甚至為了應付應試教育從而對實驗教學存在抵觸情緒,這種情況直接影響了新課程標準下中學物理實驗教學應用功能的發揮。二是以學生為本的教學模式沒有得到充分落實,由于長久以來我國一直實行的是一種以教師為主的教學模式,素質教育的提出以及新課程標準的實施使教學過程中學生的主體地位得到加強,這對學生也提出的挑戰,由于受到教師為主的教學模式的禁錮,大多數學生的主體思維意識還未建立起來,多數是依賴教師督促的被動學習,學習主動性欠缺。三是硬件環境條件制約發展和課程資源開發利用不足,新課程標準理念下中學物理實驗教學的實施對學校的硬件水平和實驗教學資源提出了較高的要求,然而在實踐中一些學校,尤其是欠發達地區和鄉村學校的硬件水平難以達到實驗教學的要求,另外一些學校雖然具有實驗教學的硬件環境,但在實踐中卻實施倉庫式的管理模式,僅僅進行簡單化和粗放式的實驗教學,浪費了相關的實驗教育資源。四是部分學校教學模式僵硬呆板流于形式,在教學實踐中部分學校的教學方式單一,例如讓學生參與實驗的過程中將每一步驟進行固定,不允許學生主動探索,學生很難進行主動參與。
3 當前中學物理實驗教學中存在問題的解決途徑
針對實踐中新課程標準下中學物理實驗教學存在的問題,該研究認為應該主要從以下幾個方面著手加以解決。一是轉變傳統的教育觀念,可以說要促進當前我國中學物理的實驗教學,轉變觀念是重中之重,這種觀念的轉變的主體不僅僅指教師,還有包括以家庭、學校、社會為代表的各個層面的行為主體的學生、家長和各相關部門的負責人,讓這個社會都充分認識到素質教育和相關理念的重要性,使其得到充分的貫徹實施。二是創新教學方式和方法,在進行中學物理實驗教學的過程中,教師要摒棄傳統的理論教學模式和以教師為中心的教學模式,讓學生充分地參與到教學過程中來,實現學生的自主學習、合作學習、探究學習相結合的學習模式。三是增加硬件投入以及重視物理實驗的特殊性,政府要加大對欠發達地區和經費不足的學校的硬件投入,讓相關學校有條件進行實驗性教學。另外學校要重視實驗教學,真正落實實驗性教學,充分利用相關的實驗條件進行教學。四是以學生為主體落實探究型學習模式,教師要指導學生獨立地進行思考,獨立地發現問題、研究問題和解決問題,讓學生通過感知、體驗、實踐、參與、合作等方式去主動思考、主動探索、和主動學習來完成相關的教學任務?？傊斍爸袑W物理實驗教學任重道遠需要各方面努力去解決實踐中遇到的各種問題,讓實驗教學充分發揮其特點,為培養適應時展的創新型人才發揮作用。
在有關素質和素質教育的眾多文章和議論中，這兩個概念的含義不盡相同。本文所談的素質，主要指社會文化素質，即指人的價值觀、道德品質和行為規范、科學信念和科學精神、文化科學知識、勞動生活技能、審美觀和審美能力等。社會文化素質是人通過環境和教育在后天形成的。本文所談的素質教育，指的則是以全面提高學生的身體素質、心理素質、社會文化素質為目標的教育。
一、兩種物理教育觀
中學物理教育的目標是什么？盡管建國以來歷次教學計劃和教學大綱的說法不盡相同，其基本目標都是要與其他學科和其他學校活動一起，“培養有理想，有道德，有文化，有紀律的社會主義公民”（《全日制中學物理教學大綱》，1990年4月第二版）。但是，在實際工作中，兩種不同的實踐反映出來的卻是兩種不同的物理教育觀。多數人的作法實際是在努力把學生培養成為物理專業工作者，另一種則是力圖使物理課程在培養高素質公民的過程中作出貢獻。
1. 兩種教育觀對重點知識的不同認識
中學物理的教學內容分為重點知識、重要知識和一般常識。什么是重點知識？舉例來說，一般認為牛頓第二定律是重點知識。1990年教學大綱(修訂本)在高一和高三兩次安排了牛頓第二定律的教學。按照現行高中課本，包括必修和選修兩部分內容，牛頓第二定律和為這個定律做鋪墊及隨后鞏固的教學約達七、八課時，若考慮到其后在學習牛頓第三定律及力學單位制時肯定要出現的有關第二定律的練習，所占課時數還會大得多。關于運動學的三個公式的教學也有類似的情況。如果把這部分內容所需的預備性知識，例如力的分析，所用的教學時間也包括在內，所占課時會更多。至于高三總復習，這部分內容所用時間的比例就更大了。
高素質公民的一個重要標志是能夠適應未來技術化的社會生活，但在實際生活中，很難想象在什么場合會用到“連接體”等高中物理中這類典型問題。即使將來從事科技工作，如果不是去作大、中學的物理教師，恐怕也很少需要在這樣的層次上去應用牛頓第二定律。
產生上述問題的原因，是因為這些同志們認為，在中學的有限課時內，應該多學一些“主干知識”。所謂主干知識，則是那些在物理學中影響全局的，掌握不好就無法進一步學習的，也就是說，考慮得較多的是物理學科本身，而非公民素質的需要。
不適當地強調本學科的主干知識，占用了較多的教學時間，使得我國物理教學內容過窄、過舊，不利于學生科學素質的提高。
英美的教育制度不像我們這樣整齊劃一，學生在高中階段可以自己決定是否學習物理課或者學習哪種類型的物理課。他們有若干物理教學大綱（或考試大綱）和很多種物理教科書，各具特色，側重點不同，可供師生選擇。以美國一本有名的CONCEPTUAL PHYSICS為例，關于牛頓第二定律，書中只有一個由力和質量直接計算加速度的例題，章后也只有一個這樣的計算性習題；但是這本書卻較為深入地分析了有空氣阻力時落體的運動，包括降落傘的作用等實際問題，這類內容在實際生活中有重要應用，卻是我們的課本中所沒有的，原因是這類問題派生于牛頓定律，況且由于中學數學知識所限，不能進行“深入的、定量的”研究。
附帶說一下，英美也有一些旨在培養未來物理學家的中學物理課本，但是這些課本在牛頓第二定律、運動學定律、力的分析等老問題中并沒有像我們這樣下功夫，他們用全新的現代物理的觀點研究物理學，其實這才是培養物理學家的道路。這個問題不在本文深入討論。
2.對于應用性知識在物理課程中的作用，兩種教育觀有不同的認識
物理學是一門應用性極強的學科，沒有物理學就不會有我們今天的文明生活，這一點沒有爭議。拿我國90年代的課本和50年代的相比，可以看到聯系各種產業和日常生活的例子大大增加了。在九年義務教育物理教學大綱（1992年頒布）規定的教學目的中，物理知識的應用和物理知識本身是同等重要的。這些都是很大的進步。本文要談的問題是，在不同的教育觀的支配下，在課程、教材和教學中，對于物理課程中應用性知識的處理是不同的。
科學素質，作為公民素質的重要組成部分，不僅指較為豐富的科學知識，而且包括把這些知識應用到日常生活和本職工作中的能力。教學中的應用性實例有多種作用，第一，給學生指出，在實際生活中，什么地方用到了這些知識；第二，這些實例是一些示范，讓學生看到，怎樣使理論中的公式、條文和現實生活中的問題相互溝通；第三，向學生展示科學技術對于人類社會的意義。我們制定大綱、編寫課本和進行教學的人，大多是物理專業出身，在工作中常常不自覺地要把學生復制成我們自己，因此，往往把應用實例處理成詮譯理論的工具，好像在物理學中只有系統的理論才是最重要的，因而不能全面發揮教材中應用性實例的作用。這種認識和在它支配下的教育實踐是和素質教育的精神相悖的。
義務教育物理教學大綱把知識的應用規定為教學目的之一，為了貫徹這一規定，進一步體現素質教育的精神，在九年義務教育初中物理課本中，編者嘗試了從兩個方向建立物理理論和實際應用之間的聯系：過去的習慣是講過一段理論之后講一講理論的應用，以說明理論的重要意義；現在在保留這種形式的同時，也從另一個方向上加強了理論和應用之間的聯系，即抓住了一些場合，從實際問題出發，向學生介紹怎樣在實際問題中找出科學道理，以深化對于問題的認識并進一步解決問題。在義務教育物理課本第二冊中較多地作了這種嘗試。在這些嘗試中，有的需要綜合運用某些物理知識，如“生活用電”，有的要求講清原理，如“熱機原理”，有的要提及技術層次的某些考慮，如“能源和節能”。關于技術層次的討論，需要說明的是，自義務教育教材的編寫以來，編者力求改變長期以來流行的重科學、輕技術的傾向，在教材中努力體現這樣一種思想，即科學發現和技術發明對人類社會的發展同樣重要。例如在討論燃料的 有效利用時，對比了煤塊、煤粉和煤粒在鍋爐中的燃燒效率；在講到直流電動機時比較詳細地討論了換向器的作用。這些問題不涉及新的物理原理，但正是當年的這些“技術決竅”，推動了科學成果向生產力的轉化。
學生應用物理知識能力的提高必須有足夠數量的實例作基礎。和現行高中教材相比，在用于兩省一市的高中試驗教材中應用性實例大大增加，在前四冊的16篇閱讀材料中，9篇是有關實際應用的。此外，還有為數不少的練習和習題介紹了物理知識在各種產業和日常生活中的應用，這點和過去的教材有很大不同。希望老師們了解教材編者的初衷，充分利用這些閱讀材料和題目，讓它們在提高學生科學素質方面發揮作用。
十分遺憾的是，在市面上眾多的復習資料和習題集中，訓練學生把物理知識用于日常生活和各種產業的題目幾乎沒有，它們很難在這方面提高學生的科學素質。此外，目前的各種考試，命題時也不大考慮它們對素質教育會起到什么作用。在作者手頭的7個省市近年的15份高中會考試卷中，沒有一個實際應用的題目，這使得這些考試在提高學生科學素質方面難以進行正確的導向。值得一提的是，每年三月在全國范圍內進行的初中物理知識競賽，其命題一直強調物理知識的應用，這個導向是正確的。
3. 物理課程與其他科學課程的關系
生活在社會中的人對科學知識的需求是綜合的，人們為了教學的方便把它們分成了物理、化學、生物等幾門課程，在按照素質教育的要求考慮課程、教材和教學時，不能認為這種課程設置和內容劃分以及課時分配比例是理所當然的和一成不變的。
物理學是研究物質結構和運動規律的科學，在幾門基礎學科中，它的研究對象最廣泛，它研究的規律最基本。物理學的研究對象可以是無生命的，但是，生命活動卻絕對不會違背物理規律。現在人們常說，21世紀是這門學科的世紀、那門學科的世紀，這是從某學科的發展前景來講的。這里可以肯定地說，出現了躍進式發展的學科，必然廣泛地應用了物理學的研究成果和研究方法。從這個意義上講，物理學科在提高公民的科學素質方面具有其他學科不可替代的作用。
但是，學科的重要性不能等同于學校中課程的重要性。這里要回到我們的出發點：中學物理課程不是為培養物理專業工作者而設立的，它應該和其他學科有機地結合在一起，為提高學生素質這一總的目標作出貢獻。
一個有趣的事實是，我們在談到中學的三門科學課程時，總是按照物理、化學、生物這樣的順序，而英美的教育工作者則相反，說起來總是生物、化學、物理。在問到為什么把生物課程放到這樣重要的位置時，他們說，（按照西方人的觀點）人最關心的是自已的生活，而人的身體 醫學，人的食物 農業，都是和生物學密切相關的，所以社會輿論對于學校中的生物課程十分重視。他們的說法給我們一個啟發：今天的中學生，包括能夠考上理工科大學的那部分高中學生，他們之中將來從事物理、化學、生物學的基礎研究的人所占比例微乎其微，對于居民中絕大多數的工人、農民、一般工程技術人員和其他許多從業人員來說，到了下一個世紀哪門科學領先并不十分重要，重要的是能夠懂得周圍的科技環境，適應技術化社會的日常生活，能夠應付本職工作中不斷進步的技術要求，有能力對于與科學技術相關的社會問題發表意見。
素質教育要求我們把培養學生成為某學科專家的潛意識轉變一下，更多地考慮未來的普通公民切身的實際需要，那么學科的重要性、課時分配等難題也就容易解決了。
二、物理課程應該加寬知識面
物理學發展到今天，已經深入到各種產業和日常生活的各個方面。可以說，在生活中到處都能碰到物理問題。在這種形勢下，過窄的物理學知識面不利于學生適應未來的社會生活，也不利于實現物理課程的其他教育功能。
許多與日常生活息息相關的物理知識，在中學物理課本中卻難以找到，即使有，也往往作為選講處理，多數老師不講。相對濕度是一個常用的物理概念，夏天，人們對于溫度的感覺在很大程度上受相對濕度的影響，在技術上，許多儀器設備對相對濕度都有一定的要求，但它在現行課本中只是一個選講內容?，F在，天氣預報常講降水概率，但是，作為應該具有較高素質的公民，有幾個高中畢業生能夠比較準確地說出概率的含義呢？現實生活中，有的人看問題片面，以偏蓋全，究其認識論上的原因，也和缺少概率與統計的觀念有關。其實，作為物理學的重要概念（當然也是數學中的重要概念），在熱學和原子物理學中，關于概率與統計的問題本應多作一些文章的。
其他一些物理知識，如角動量守恒、多普勒效應、絕熱過程，以及流體動力學的初步知識等，較高素質的公民是應該有所了解的，但是由于種種原因都不能包括在《普通高級中學物理教學大綱（供實驗用）》中。
基于以上討論，正在兩省一市試用的新編高中物理課本（必修）在教學內容的選擇上做了一定的努力。在盡力限定那些與實際生活距離較遠的內容的同時，在可能的情況下以不同形式增加或加強了例如多普勒效應、電話磁卡、電話IC卡、高空氣溫為什么低、怎樣測定古物的年代等與生活常識關系密切的內容。
課本的編寫必須遵照教學大綱。由于在降低“主干知識”的要求方面無法加大力度，所以增加的內容也十分有限。
目前我國中學生的課業負擔過重，物理課尤其被認為“深、難、重”，在這種情況下能否進一步擴大物理課程的知識面呢？解決這個問題的前提就在于能否在正確的物理教育觀的指導下較大幅度地降低“重點知識”的要求，不再在這些知識點上“深挖洞”。只有這樣才能解決物理課程“深、難、重”的問題，也才能擴大學生的知識面，使物理課程更好地為提高學生的科學素質服務。
三、必須加強科學方法、科學覺悟和科學精神的教育
如上所述，公民的科學素質首先表現為具有較多的科學知識，此外，還表現為掌握一定的科學方法、具有較高的科學覺悟和較強的科學精神。
1. 科學方法
物理學理論的建立遵循著這樣的途徑：觀察實驗（廣義的） 假設 設計實驗驗證假設 理論 通過廣泛的實踐驗證理論……在其他領域，大至科學理論的建立，小至自行車、臺燈故障的排除，基本途徑都是相似的，有意識地沿著這樣的途徑去思考問題，尋求解決的方法，是一種重要的能力。
我國的物理課程一直對學生進行“物理學是從實踐中來，到實踐中去”這樣的教育，這次新編高中試驗教材在堅持這個優良傳統的同時又作了以下努力。
首先、注意不給學生造成這樣的錯誤印象，好像通過課堂上的一兩個實驗，收集三五組數據就可以得出一個物理規律。要讓學生認識到，課堂上用于歸納物理規律的實驗不過是科學方法的一種演示。這一點，在新教材中多次做了特別的說明。
第二、重視“猜測”在科學發展中的作用。我們一直重視從事實歸納科學規律，而后用演繹的方法利用這些規律去解決問題。這樣作是正確的，但有兩點常被忽略。其一，單純的演繹不能得到新的認識；其二，單純的歸納得出的規律只適用于與原型相同的場合，不能成為普遍規律。這兩點都告訴我們：創造性思維需要猜想。在新編高中試用教材中，編者多次正面提到“猜一猜”、“可能”這樣的詞語，這在過去是十分忌諱的。
最后，在新編高中試用教材以及九年義務教育初中物理教材中，多次應用并正面介紹了某些普遍適用的科學方法，例如控制變量法、用比值定義物理量的方法。新教材中還滲透了使用儀器設備時把它們視為“黑箱”的思想方法。在使用多用電表和使用示波器的教學中，教材有意識地把它們作為“黑箱”處理，即不引導學生考慮它的內部結構和原理，只讓學生注意它們的兩個界面與被測電路的界面和與使用者的界面。新設備、新電器層出不窮，任何人都不可能全面掌握它們的結構和原理，能夠有意識地用“黑箱”的思想方法處理問題是一種十分有用的能力。
能否掌握一定的科學方法是人的素質高低的重要表現之一，近年來，方法教育已經得到很多物理教育工作者的重視。但是，方法教育只能以知識教學為載體，以潛移默化的方式進行，不能把科學方法異化為新的知識點。這個問題在《普通高中物理教學大綱（供試驗用）》中已經明確指出。高中物理試用教材以旁批的形式在適當時機指明某些常用的科學方法，起到了畫龍點睛的作用。
在一門課程中學到的科學知識是有限的，對于不以物理學為自己專業的學生，某些知識的細節可能以后再也不會用到，但是通過這些知識的學習所掌握的科學方法卻可以遷移到社會生活的方方面面，甚至自然科學以外的其他領域，使人終生受益。因此，在物理課程中不斷探索方法教育的內容和方式，是素質教育的一個重要課題。
2. 科學覺悟
科學覺悟，在本文中指的是對于科學技術在人類歷史和現實生活中的作用的認識，包括積極的和消極的作用；也指對于科技成果的親近感。
關于科學技術的作用，已經有很多文章進行了充分的討論。教材的編者作了一些努力來落實這方面的教育。過去的教材中關于科技成果的應用一般到技術層次為止，九年義務教育初中物理教材和新的高中試驗教材則在可能的場合把它延伸到科學和技術對于推動社會發展所起的作用（包括資源和環境問題）。在高中試驗教材的閱讀材料中安排了一定數量的物理學史的內容，目的之一也是進行這方面的教育。這兩套教材都用了一定篇幅討論資源和環境問題，也是出于這種考慮。
對于科技成果的親近感是一種重要的科學素質。這樣的親近感屬于非智力心理素質，它并不要求人們對新科技成果有深刻的理解，但是從內心里愿意接近它、愿意了解它，在可能的條件下應用它。日常生活中我們可以看到有些人對于新出現的微波爐、IC卡電話，以及過去的壓力鍋、電子煤氣點火器等事物非常關心，有條件時總想試一試，這種作法未必出于具體的功利目的，似乎只是好奇，這就是本文所說的親近感。相反，有的人，特別是那些本職工作與科學技術距離較遠的人，常常對于新科技成果呈茫然、恐懼以至排斥的心態。
許多受過高等教育的人缺少對于科學技術的親近感，中學里的物理教育是有責任的。究其原因，一是許多學生學不會，二是教學內容遠離學生的生活。這樣學生自然會疏遠物理學，進而疏遠一般的科學技術。在課程、大綱、教材和課堂教學這幾個環節上，不分學生的學習水平和能力傾向，一律片面強調本學科的主干知識，許多與生活密切相關而又有趣的內容，由于在物理學科體系中處于枝節的位置而不能在中學教材中入選。一門課程如果以這樣的面孔出現，怎么能夠使人親近呢？
3. 科學精神
我們的國家曾是一個文明古國，但從幾百年前開始，逐漸落后于西方。對于這個現象，可以在經濟、政治、文化、社會等多方面進行探討，從不同側面尋找原因。從文化傳統上看，儒家思想在我們國家統治了幾千年，在很多場合道德思維代替了科學思維。在民族心理的深處，重人情、重道德，輕邏輯、輕規則。與西方文化相比，不能不說科學精神有些欠缺。
不唯上、不唯書，不受傳統觀念的左右，把實踐作為檢驗真理的唯一標準，就是一種重要的科學精神。真正作到這一點并不容易，有時候要經受痛苦的觀念轉變。供試驗用的新高中教學大綱在建國以來第一次把量子論和相對論列入教學內容，目的之一也是進行這樣的教育。
質疑的習慣和獨立思考的習慣也是重要的科學精神。新編高中物理試驗課本和九年義務教育初中物理課本都十分注意從習以為常的現象或“理所當然”的想法中引導學生找出矛盾，展開課題。課本寫得思路清晰、節奏輕快，本身就會給學生以潛移默化的影響。如果有的實驗在課堂上做不了，有的理論推導對中學生說來預備知識不夠，或者有的推導或運算是留給學生自己完成的，那么這些地方都有明確的交代，不丟失任何一個思維環節，也就是說，絕對不給學生養成死記硬背、人云亦云的壞習慣。
相信科學技術的力量，是又一種科學精神。關于技術，除了一般理解的產業技術外，還有管理技術，包括使用符號的技術。在工業社會里，管理龐大的企業、管理復雜的社會，需要技術，它是產業技術的延伸。企業和社會的法制化管理，則是科學學科的公理化體系的延伸。科學教育不僅在傳授科學知識，它還在塑造人，塑造人的價值觀、行為準則和思維習慣。目前一些學校中，對于不準備升入理工科大學的學生，物理課教學不認真，除了應試教育在作怪外，就是對于這門課程在培育學生的科學方法、科學覺悟和科學精神方面的作用認識不夠。
四、物理課程和美育
審美素質是人的素質的一個重要方面。美育不僅是藝術類課程的任務，科學課程同樣負有美育的責任。物理學作為一門成熟的科學，它把科學的和諧美、簡單美、對稱美和新奇美全面地展現在我們面前。在供試驗用的新高中物理課本中，編者在適當的地方已經用旁批的形式作了指點，目前還只是一種嘗試。新教材強調了電學規律與磁規律的對稱與不完全對稱，同時以注解的形式指出磁單極子存在的可能性，意為向學生展示對稱美與對稱破缺的美。新教材加強了守恒關系的教學，這也是對稱美的一種表現。目前，在科學課程中進行美育的研究還有待進一步深入。
綜合以上討論可以看到，使物理教育（進而科學教育）真正轉到素質教育的軌道上來，是一個復雜的系統工程，它涉及課程計劃和教學大綱的制定、教材的編寫，以及廣大教師的教學實踐。這里既有教育觀念的問題，也有考試制度、學校條件和師資水平等具體問題，還要考慮到巨大的教學慣性。這個轉變必須得到社會各方面的認可才能實現。因此，向素質教育的轉變是一個長期艱巨的任務，我們科學教育工作者任重而道遠。
如何開發人的智力潛能，培養學生的素質是當前教育科研的重要問題之一。
多年的教研實踐使我深深地體會到，要跟上時代的步伐，大面積提高教育教學質量，就要有超前的意識，發展的眼光，不斷更新落后的觀念，進行大膽的探索，深入地進行理論研究和實踐，遵循教育規律，減少工作中的盲目性，增強自覺性、科學性和實踐性，不斷發現新問題，有所創造，有所前進。
1987年我市參加了省教育學院中教部物理教研室組織的初中物理“教與學綜合改革實驗”，近十年來走過了一條實踐認識再實踐再認識、不斷深化的改革之路。??這項實驗是1989年哈爾濱市教委評定推廣的十七項科研成果之一。
1991年又被省教委評為教育成果一等獎，并確定為“八五”的重點課題。這項實驗成果現已在全省大面積推廣。下面簡單地介紹一下“教與學綜合教改實驗”。
一、實驗目標 “教與學綜合教改實驗”的總目標是：讓全體同學的素質得到全面的發展。
下分兩個目標系統。其一是智力因素與非智力因素同步發展的目標系統，由認知目標、技能目標、情意目標和德育目標組成。其二是教法與學法同步發展的目標系統，其核心是尋求最近發展區，給每個學生均等的學習成功機會，以教法的轉變促進學生學法的轉變，形成良好有效的學習習慣。
二、教學原則 1.綜合同步發展原則：教師的教學過程必須在認識領域、情感領域、動作領域同步展開，既要重視知識結構、思維能力、觀察實驗能力等智力因素的發展，又要重視學生興趣、動機、態度、意志等非智力因素的發展，并且使這兩者的發展同步。
2.循序漸進動態變化原則：針對學生成長過程中的素質不斷提高的規律，設計動態的教學過程，以引導學生素質朝著預定目標變化。
3.學生參與與成功原則：教師在教學中要創設民主寬松的情境，提供全體學生參與的氣氛，給中、后進生提供成功的機會和條件。
4.反饋調節原則：在教學過程中，教師要及時獲得反饋信息以調整教學，還要注意指導學生獲得自我反饋的技能，培養學生主動尋求反饋信息，同時進行自我調整的習慣。
5.時效原則：教師設計教學過程必須以45分鐘課堂時間為基準。當堂作業，當堂完成，從少留課外作業，到不留課外作業，最大限度地減輕學生負擔。
三、教改發展過程 第一階段：初步實驗階段
1.預實驗階段：1987年7月到1988年8月，在這一年里組織各區、縣（市）教研員和實驗教師學習理論，考查和借鑒國內外各種教法的長處，設計了“教與學綜合教改實驗”的框架，邊學習邊研究，初步形成了進行教改的骨干隊伍。
2.探索前進階段：1988年9月到1990年9月，進行各種專題研究，邊探索邊完善。探索的問題有如何掌握學生各種素質的最近發展區；學習準備的內容、形式和程度的把握；參與的形式和質量；如何給學生創造成功的機會等等。
第二階段：探索提高、推廣階段
1990年到1992年，?對前3年的實驗進行了全面總結，以實驗點為基地，逐漸推廣。要求在哈市的八區五縣中，區區縣縣有實驗點，這樣就由原來的五個實驗點發展到二十多個實驗點，有的實驗點從實驗的有效作法中抽取大多數教師能操作的作法，推廣到其它學科和班主任工作中，都收到了良好的效果。
第三個階段：大面積推廣并向教學常規轉化階段教改實驗的目的是提高全體物理教師的教學水平，從而提高我市物理教學的質量。為此我們從教改所獲得的豐富經驗中提取易于被廣大教師所掌握、操作性強的，使用有效的好作法，向廣大教師推薦。這些作法是：（1）?用豐富多彩的鼓勵形式，激勵學生參與教學、主動學習。不允許教師在課堂上出現不利于學生素質發展的言詞和動作。
（2）針對學生的實際，為每個學生，特別是后進生創造成功的機會，讓大多數學生都有機會獲得優異成績，用以強化學生學習物理的自信心，促使他們產生可以學好也一定能學好物理的心理意識。
（3）教師在課堂上的作用是組織、引導、啟發、點撥，不能包辦、代替學生的學習過程。要認識到學生學習的過程，是學生自我獲取的過程。
（4）教師和學生是平等的伙伴關系，是協作完成同一任務的關系。因此課堂上教師應有輕松自如的表現，促使并給予學生在積極敏捷的思維中充分表現自己的機會。
（5）在學生回答問題和觀察實驗時，教師要認真聽取和參與，積極從諸多的反饋信息中發現學生的知識、思維和技能的缺陷。捕捉能使教學活動深化的機遇。教師精心組織引導，使雙邊的或多邊的研討話動自然而深入地展開，并得到完滿的結論。
（6）對于希望讓學生掌握的方法和技巧，課堂上教師要示范，然后學生模仿。教師要有訓練意識。
（7）經常舉辦各種形式的課外活動，培養學生學習物理的興趣。如組織閱讀物理課外讀物的讀書會，做一些物理趣味實驗，師生共同制作一些簡易教具和學具，舉辦小制作展覽和評比，舉辦物理小論文評比，組織現代科技講座等等。
（8）采取多種形式的檢查，強化學生的正確行為。如抽查、同桌互檢、自檢，交流學習經驗等。
經過近10年的實驗，我們的體會是：
（1）提高各區教研員對教改工作的認識是搞好教改，并使其深入發展下去的前提。在開展”綜合教改實驗”的前幾年
里，仍有教研員認為不教改學生也能升學到盛市重點校，教改是花架子，擺樣子。在有的區己轟轟烈烈開展起來的時候，他們仍按兵不動。當認識到“綜合教改實驗”的目的不是著眼于提高中考的分數，而是著眼于全面提高學生的素質，培養學生的各種能力，養成良好的學習和生活習慣，培養學生的科學態度和協作精神時，他們才真正參與到這項改革實驗中來。（2）提高教師對教學過程和師生關系的認識，是使教改在學校扎根并使其發展下去的動力。有一些教改實驗出現短期行為，曇花一現，虎頭蛇尾，追其原因就是他們沒有真正認識到，要提高學生的素質，變應試教育為素質教育的關鍵是提高對教學過程的認識，在課堂上要擺平教師和學生的關系。我們認為教學過程中的主要矛盾方面在學生，教學過程是學生獲得知識形成能力和習慣的過程，不是教師一方就能左右、主觀臆斷的事情。所以教師是“導演”，學生是“演員”；教師和學生是平等的參與關系，是伙伴，是朋友；學生是教學的主體，教師只能發揮在教學活動中的組織、引導、激發和點撥的作用，而不能有主宰、代替學生思維、動作的想法和行為。
（3）樹立教改樣板，可促使學校領導下決心進行教改。我市阿城五中，在1987年以前是教學的三類學校，學生入學后紛紛外流。自從1987年齊和老師參加”綜合教改實驗”后，出現一批教改成果。齊和老師擔任校長職務后，又將物理科的教改成果，擴展遷移到其他各個學科，使學校的教學質量得到大幅度地提高。
五中由原來不知名的學校一躍而為在阿城教學質量名列前茅的學校，流失生、外流生不見了，還有不少學生要求到五中就讀。我們宣傳五中的做法和成就，宣傳齊和老師的精神和遠見卓識，引起了社會效應，1995年哈市四十一中、五十三中等，由校長組織全校教師集體到阿城五中聽課調研，吸取五中的經驗和做法。有組織、有領導、有方案地進行本校的”綜合教改實驗”，現已收到良好效果。
（4）只有常規教學槁得好的教師，才能成為教改的重點試驗點，才能出成果。我們在“綜合教改實驗”的開始階段，只注意選擇一般學校中的教學能力也一般的教師作為我們的實驗教師。實踐證明還沒有掌握好教學常規的教師是沒有能力槁教改實驗的，更談不上出成果。所以教改實驗是素質好，教學能力強的教師的事，吸取教改成果中的有效做法是廣大教師的事。我們將教改成果轉化為教學常規也是基于這一思想進行的。
（5）教改鍛煉人，教改培養人，教改是提高教師素質的有效途徑，哈爾濱市近五年，初中物理科評出的市級骨干教師共36名，其中有31名搞“綜合教改實驗”?，占86％，其他5名”教師也不同程度地搞其他教法的教改實驗。近幾年的省級公開課，東北三省教改研討會公開課，以及省電視自聘請的講課教師均為我們教改實驗的教師。哈市五十三中物理組有四名教師參加“綜合教改實驗”，近五年其中有兩人成為市級骨干教師，做省級公開課4人次，市級公開課6人次，有一人被哈爾濱有線電視自聘請為講課教師，有一名教師的電教課被評為市電杯競賽一等獎。
論文關鍵詞: 中學教學 學習興趣 培養
論文摘 要: 初中物理課堂教學改革的核心問題,是如何把教師的教和學生的學,傳授知識、激發興趣和提高能力有機地結合起來。教改的關鍵是充分調動主體——學生的主觀能動性,使他們愛學、樂學、會學。作為主導的教師,在整個物理教學過程中要把自己的教法和學生的學法有機統一起來,同步進行,實現教學的優化,充分調動學生的學習興趣,方能收到事半功倍的效果。
《全日制義務物理課程標準》指出,教師在教學過程中應與學生積極互動,共同發展。要處理好傳授知識與培養能力的關系,注重培養學生的獨立性和自主性,引導學生質疑、、探究,促進學生在教師指導下主動地、富有個性地學習。教師應創設能引導學生主動參與的教育,激發學生的學習興趣,培養學生掌握和運用知識的態度和能力。中學物理課堂教學應實施以學生主動參與、主動探究、主動合作等新型的學習方式,真正調動學生的學習興趣。
一、轉變觀念,解放思想
新教材的基本出發點是促進學生全面、持續、和諧地發展,其基本理念是突出體現普及性、基礎性和發展性,關注學生的情感、態度、價值觀和一般能力的培養,通過教授物理知識,使學生獲得作為一個公民所必需的基本物理知識和技能,為學生的終身可持續發展打下良好的基礎。
新教材首先對教師的教育觀念提出了挑戰,要求教師不再作為知識的權威,將預先組織好的知識體系傳授給學生,而是充當指導者、合作者和助手的角色,與學生共同經歷知識探究的過程。為了學生的未來,教師必須放棄以前陳舊落后的思想和方法,必須盡快適應新的形勢。
二、展示物理趣味
物理課是初二年級的一門新學科,這對剛接觸這門課的學生來說,往往有一種新鮮感。許多學生對此學科表現出極大的興趣,但這種興趣僅僅是停留在表面的一種新奇,如不及時深化,“熱”的時間是短暫的。這就要求教師在上序言課時,認真設計教案,上好第一堂課。比如通過演示“三棱鏡分解白光”、“紙盒燒開水”、“被紙片封閉在倒轉的玻璃杯中的水不會流出來”等操作簡單、現象明顯的實驗,引起學生的疑問,激起他們求知的欲望。再舉一些生活中看得見、摸得著的現象,如:“插入水中的筷子會彎折”,“同樣是電,通入不同的用電器會產生不同的作用”,等等,使學生一接觸物理就感覺到物理有趣,為今后的奮發學習鋪設良好的通道。中學生學習物理的興趣水平大致處在直接興趣階段,他們對自然現象的解釋和日常生活中的實際問題的處理等都具有濃厚的興趣。如:初中學習“物態變化”后,問:自然現象中的“霧”、“露”是怎樣形成的?學習“電學”后,問:為什么“100W”的燈比“60W”的燈更亮?書寫臺燈為什么能調光?等等。這些都是在現實生活中經常遇到或發生的物理現象,所以既能滿足學生的好奇心,又能穩定學生對物的濃厚興趣。
三、融洽的氣氛,和諧的感情
融洽的課堂氣氛,和諧的師生感情,使學生能放松地學習,放心地思考,不用擔心老師的責罵,也不用擔心同學的譏諷。處于這種狀態中,回答問題的準確率最高,最易產生靈感,最易有光彩,見解最獨到。如果老師上課一臉嚴肅,甚至一臉“兇像”,課堂氣氛一定沉悶,甚至緊張。學生生怕惹著你,哪還有心思聽課,更不敢起來發言。興趣總是與人們對事物的情感態度緊密相聯,當人們接觸到事物,產生愉悅的情緒體驗時,就會對它產生向往的,進而對它發生興趣。沒有這種情感,就不可能形成興趣。因此,教師要深入到學生中去,與他們同歡樂,共憂患,熱愛自己的學生,尊重學生的人格,和學生打成一片,利用一切手段激發學生對物理學的熱愛之情。有了良好的師生關系,學生才能熱愛教師,聽從教師的教誨,做到“親其師,信其道”。學生在一個輕松愉快的環境中學習,怎會不活躍起來?
四、問題的設置應有梯度,由易而難,由淺入深,由簡而繁
請學生回答問題要因人而異,易、淺、簡的問題請基礎不太好的同學回答,難、深、繁的問題由成績好的同學回答。老師對學生的情況要有比較清楚的了解,對什么樣的問題由誰回答做到心中有數,避免讓部分學生受到驕寵,部分學生又受到冷落,更避免讓學生產生如果他答不上會認為你在故意為難他的誤解。
不是問題的問題就不要問。有的老師就有這樣的習慣:一上課,把課題板書在黑板上,就開始問:“同學們,今天我們上第幾課?它的標題是什么?”學生回答后,又問:“你們怎么知道的呢?”學生說:“黑板上寫著呢?！毕襁@類問題就是明知故問,毫無價值,不僅激不起學生學習的興趣,反而易讓學生反感。
五、放手讓學生自己去發現問題、解決問題
以教師為中心設計問題、提出問題,學生被動地指向性地回答問題,學生的學習能力得不到鍛煉,心理始終處于消極的等待中,致使學生的思維缺乏主動性和創造性。在學生看書的基礎上,要滿足學生想提出問題、想解決問題的欲望,就必須充分相信學生,把時間空間給學生,讓其有機會表現。這樣,知識的學習,科學探究方法的掌握,才是學生主動體驗的,影響才是最深刻的。即使學生在活動過程中寫錯了或說錯了,也不要大驚小怪,而應師生共同來分析為什么錯了,原因在哪里。教師要充分肯定學生的積極表現,鼓勵其繼續努力。如果師生互動的氣氛已形成,學生主動發現問題和解決問題的能力就會提高。他們自己說出的正確答案比老師說出的答案還令他們記憶深刻,因為這是他們自己想出來,甚至是爭論出來的,所以更有意義。
六、加強實驗教學
中學生的身心特點決定了他們喜歡實際操作。因此,在課堂教學中加強實驗教學,多給學生動手的機會,讓學生的實際操作中感受到學習的樂趣,可極大地增強他們對物理的興趣。如“光的折射”這一節,新課引入時,我從課本后面的一個學生實驗入手,在碗里放一枚硬幣,先讓學生的視線從碗口上方向下移動,直到剛好看不見硬幣,此時慢慢向碗中加水,結果又能重新看到硬幣了。在學生興奮之時,問:“之前為什么看不見硬幣?”學生回答:“因為光是沿直線的。”再問:“加水后卻看到了,光還是沿直線傳播嗎?”答:“不是,傳播方向發生了彎折。”由此自然導入到“光的折射”。此外,也可以讓幾位學生同時準備一個演示實驗 ,選一位操作好的同學在教學時演示,這樣也有利于培養學生的興趣。
七、培養良好習慣,提高學習效率
教學活動多是在自主探索或小組討論情況下進行的,小組成員討論時多為只有記錄員一人記錄,或無人記錄。常常出現討論時轟轟烈烈,過后卻不知學習了哪些知識的情況。為避免這種現象,影響學生日后的復習與記憶,在學習閱讀教材時,可要求學生用鉛筆及時把批注寫在教材內容旁邊的空白處。在師生共同小結時,對于正確批注可保留,不正確的可擦去,沒有寫的可直接添加在教材空白處,以使今后復習回憶方便快捷。
素質教育是以提高學生的全面素質為目的,面向全體學生，以培養學生的創新意識、創新精神和創新能力為核心，使學生德智體美諸方面全面發展的活動。從素質教育的功能來看，教學過程是文化屬性、社會屬性和人本屬性的辯證統一。教學的價值在于全面發展人的素質，造就一代具有創造力的新人。素質教育目標下的中學物理教育是一個開放的、立體的系統工程。實施這一系統工程的主渠道和主陣地是課堂教學。課堂教學不僅僅是"傳道、授業、解惑"，應該是在加強基礎知識教學的過程中，培養能力，發展個性，全面提高素質。課堂教學應促進學生全面發展，具有養德、開智、健體、審美的功能。
一．養德-----素質教育之靈魂
"養德"不同于"傳道"，而是遠遠超出了"傳道"的范疇。從素質教育的構成來看，完美人格的塑造，優良品德的陶冶，健康個性的發展，良好習慣的養成以及思想的培育，心靈的教化，生活的導引，做人的訓導等皆在"養德"的內涵之列。"養德"的實施，寓于知識學習之中，是一種潛移默化的過程；融教學過程與教學氛圍之中，是使學生不間斷的積淀，產生頓悟的過程。需要經常性的熏陶、喻示和誘發；是春風細雨式，貴在存心有意，相機誘導；是一種有計劃、有目的、有組織的活動。
以知養德、以史養德、以題養德、以人養德構成物理教育中實施養德的重要途徑。以知養德即在教學中不僅要使學生理解知識本身，而且要通過知識的教學引導學生用系統的、聯系的、發展的辯證觀點觀察問題、分析問題、處理問題和研究問題。物理知識之間以及知識的產生過程中充滿著辯證唯物主義的認識論觀點，培養學生的物質觀、辯證法和認識論觀點是知識教學中養德的一個重要內容。以史養德即教學中不失時機的介紹與學習相關知識直接聯系的物理學史，既可激發學習興趣，調節學習節奏，而且是進行愛國主義教育，科學探索、求實、進取、奉獻精神教育和科學態度教育的極好素材。如火箭專家錢學森放棄美國優厚待遇，毅然回到祖國，使我國跨入一箭多星的世界前列；鄧稼先搞原子彈、氫彈，在科技界"銷聲匿跡"直止逝世等等。他們的愛國與獻身精神，是一曲曲人類美好的贊歌。以題養德即要挖掘習題訓練中的養德功能，通過"一題多解、一題多變、一題多議、多題一解"的變式訓練，培養學生善于思考、自覺探索問題的習慣和方法，不斷擴大知識的深度和廣度。以人養德即教師要以自身良好的師德教育人，文明的行為引導人，嚴謹的作風熏陶人，和藹的態度吸引人，優美的心靈感染人。言傳身教，樂為人師。教師也要在學生中樹立榜樣，對善思、勤鉆、品德優良的學生注重培養，樹立典型，讓他們成為更直接的教育者，影響和帶動一片，形成健康的人格影響力。
二．開智-----素質教育之核心
課堂教學是實施素質教育的主渠道。開發智力，激發潛能，培養能力，促進發展是課堂教學的核心。
教學思想的轉變和教育觀念的更新，是實施素質教育的關鍵。我們認為教學中應樹立"以教師為主導，以學生為主體，以訓練為主線，以創新能力培養為核心"的"三主一心"教學思想。素質教育是面向全體學生的全面發展教育，主體性是它的根本特點。教師為主導就是通過誘導、啟發、檢測、評價等手段，積極創造條件，引導和啟發學生愛學、會學。以學生為主體是教學的出發點和歸宿，充分發揮學生的主動性、獨立性、創造性和發展性是教學的基本特征。訓練是掌握知識方法獲取智力技能和操作技能的重要途徑。課堂教學要更加注重于培養學生的創新意識和創新能力，這既是素質教育的核心，也是全面推進素質教育的關鍵。
開智不同于"授業"、"解惑"。開智的核心是在傳授知識的同時，使學生掌握物理學方法和科學的思維方法，培養學生不斷發展的學習能力。物理學方法是物理學發展的靈魂，是以知識學習到能力發展的橋梁。物理學方法是指物理學的具體科學方法。科學方法包括四個方面：其一是普遍的哲學方法，即辯證唯物主義方法，在物理學中起指導作用。其二是普遍使用的普通邏輯方法，即比較、概括、抽象、分析、綜合、歸納、演繹等。這些方法對學習物理必不可少。其三是解決個別類型問題的方法，這在物理學中紛繁復雜，如隔離分析法、等效變換法、疊加法、對稱法、極端分析法、近似分析法等。這些方法對解決實際問題十分有用，但沒有反映出物理學方法的主要特點，也不宜將它們歸為物理學方法的范疇。其四是具體的科學方法，物理學方法就屬于這一類。通常認為有：觀察法、實驗法、理想化方法、類比方法、假設方法和數學方法六種。
物理思維方法的學習應抓住思維能力的培養，特別是創新思維能力的培養。創新思維能力的培養方法是：
創設情景 激發生疑 啟發思路 鼓勵組合 提出設想 解決問題
（設疑） （誘導） （釋疑） （辯論） （解疑）
教師為學生創設多種多樣接近實際的情景，激發學生提出有一定數量和質量的問題，啟發學生根據不同的條件、從不同的角度、用不同的方法，引發不同的思路，甚至采用多種對立的思路去解決同一個問題，鼓勵學生學習。根據一定的需要、依據必然規律，靈活多變的組合相關因素，鼓勵提出新的設想；問題的答案可能不是單一的，而是多樣的，甚至是開放式的。這種方法有助于培養學生的創新能力，特別是學生學會設定虛擬條件，根據解決問題的需要提出新方法，設想虛擬大前提，并且學會聯想和利用看起來并非相關因素的時候，他們的創造性思維能力就會插上騰飛的翅膀。要達到這個目的，就需要教師在認真研究教材基礎上，提出適合學生實際的問題，引導其發散思維。
教學過程的設計應以開發智力、激發潛能、培養能力、促進發展為主線 。
設疑引趣、夯實四基、過程教學、思想方法、啟發創新是物理教學中開智的重要途徑。①設疑引趣促智。誘導學生全身心地參與學習知識的全過程，是開發智力、發展能力的前提.愛學才能會學，會學才能學好。②夯實四基益智。抓好"四基"--即基本事實、基本方法、基礎知識、基本技能的教學是開智的關鍵。從基本事實出發,誘導學生明辯研究對象的主要特征及變化條件,然后進行思維加工;在加工過程中,則要突出科學思想和科學思維方法的引導,從而形成概念,總結發現規律,使學生獲得基礎知識和基本技能. ③過程教學開智。把知識形成過程的教學放在教學首位,使學生獲得程序性知識和最佳知識結構是開智的重要途徑.每一個知識點教學中都要引導學生弄清其來龍去脈,充分挖掘其知識形成過程中的思維因素，突出知識產生的思維過程教學,揭示和挖掘知識本身的方法教育功能。④思想方法育智。善于滲透物理思想,掌握科學思維方法是形成能力的橋梁。掌握了方法就能舉一反三,不僅能輕松學好功課,還能自學新知,開闊視野，受益終生。⑤啟發創新養智。激發學生的潛能,培養獨立思考問題的習慣和自學、創新意識，學會學習，是開智教育的最終目的，也是開智的中心任務.
三．健體-----素質教育之源泉
健康是一種身體、心理和適應社會的完善狀態，是身體健康與心理健康的和諧統一.物理學科教學中健體的教育目標主要是指心理健康,是全面提高教學質量的根本保證.物理課堂教學肩負著對學生進行健康心理教育的責任，健康的體質、堅強的意志、良好的心理狀態和社會適應能力是全面發展的源泉.創設一種愉快而有秩序的課堂氛圍、民主的、寬容的、公正的、熱烈的氣氛對心理健
康以及智力與能力的發展起著促進作用.健康的心理素質對人的身體健康和高效的吸收社會文化信息具有重要的意義,要把心理素質教育融合到教學活動之中,培養積極健康的情感,正確地看待社會與生活，向往美好，憧憬未來，才能適應未來社會的需要.要重視培養耐挫能力，能在順境與逆境中自我調節，形成自我激勵機制，始終保持良好的心境和旺盛的精力，充滿朝氣。
四．審美-----素質教育之神韻
審美是一種個性鮮明、創造性品質較高的活動，審美能力本身就是一種高品位的創新能力。人的各種素質中，審美文化素質是最主要的。人與自然的關系，最基本的是審美的關系，人的最高意識是審美意識。教育，就要使學生學會用審美的眼光去審視世界、審視他人、審視自己，就要注意培養學生個人的審美理想、審美情趣和審美能力。課堂教育過程的本質就是一種激發美感效應的過程，會使學生的心靈產生啟迪、感染、震驚和凈化效應。物理科學美不同于大自然或藝術作品中直接的自然感受,而更多的是一種深層次理性的審美.充分挖掘教材中美的內涵，通過物理課的學習，培養學生對科學的審美感受力、審美鑒賞力，激發審美創造力，豐富學生的理性沉淀，是物理教育的重要任務。
培養審美感受力.物理學是一個充滿生機和魅力的學科，教師啟發學生通過想象、聯想，引導發掘物理美的豐富素材，并通過美的設計，在課堂教學中充分展示出物理科學美的特征，創設美的意境，使學生明確地或潛移默化的受到美的感染和熏陶。激起學生對物理強烈的學習興趣，點通學生領悟的那一點"靈犀"，依靠學生的心智去體驗、感受，從而逐漸產生審美情趣和愛美意識.
提高審美鑒賞力.物理學家在探索自然界奧妙的過程中，始終以科學美作為追求的目標，通過他們努力形成的物理理論，不論從形式上，還是內容上都放射著美的光輝.簡潔、對稱、和諧是物理科學美的主要特征.各種物理模型的建立與應用,變復雜為簡單,簡潔而合理地概括了物質與運動的某種特性,體現出物理理論整體簡潔美、方法簡潔之美。時空對稱、數學對稱、抽象對稱均能給人以對稱美的體驗。自冾和諧、對應和諧、互利和諧、多樣統一美無不體現在物理學科之中。
激發審美創造力.物理科學美不僅體現在物理知識的形式上、內容上、結構上、物理學的研究方法上，而且體現在科學探索的過程中，體現在物理學家的精神上.要不失時機地向學生揭示物理學家的人性之美、至善之美，以美感人，以美育人，使學生產生"需要"的感覺，并進而引發"體驗"；引導學生自己去追求和創造物理美，并將美的認識轉化為追求美的自覺行動，產生創造欲望，進而爆發創造力.
提高教師自身的審美修養，并展示教學過程的形式、結構、內容、表達美.教師作為物理學科美育的組織和施行者,在物理美育過程中起主導作用.教師的審美修養對物理美育的成效起著很大作用.所以教師要從修養、氣質、人格、行為、習慣、語言、服飾等方面確立一個具有良好的影響素質的施教者形象.使學生在自覺地學習中發展對美與丑、善與惡、真與假的識別能力，促進智能全面發展。總之，美育不僅能培養學生的高尚情操，還能激發學生的學習活力，促進智力的開發，培養創新能力。
"養德、開智、健體、審美"四者相互聯系、相輔相成，互相促進。養德是魂，開智為心，健體是本，審美為韻。共同構成中學物理素質教育的體系、也成為物理課堂教學的指導思想.它既符合物理學科的自身特點,也符合素質教育的目標要求.只有以此作為教學的指導思想或教育過程的目標，才能真正培養出會做人，會求知、會生活、會健體、會審美的創新性人才.
國家教委副主任柳斌在全國中小學素質教育經驗交流會上指出：“在教學中要盡量反映科學、技術進步，引導學生對社會的關心和參與，使學生樂學”，而要做到“樂學”，就必須研究如何提高學習興趣、啟發情感、引起學習動機，增強意志等非智力因素對學生的影響。
以下就中學物理教學中如何培養非智力因素談幾點體會。
一、上好每一堂課，讓學生樂學。在課重教學中注意情感交流。如果教師把情感因素與智力因素結合好，可以使學生在愉快的氣氛中，把智力活動由最初的興趣引向更深入的思考，從而提高學習的主動性。生動有趣的教學語言給課堂注入活力。課堂教學要面向全體學生，則意味著講課必須照顧到中差生，使他們對學習感興趣。要盡量以生產，生活中的實例來構成概念、規律的感性材料，且以生動有趣的語言來表達。有趣的生活語言用到課堂也有助于理解。例如初中講串聯電路的聯法，可以說就象“頭咬尾巴”，串聯電路的特點就象是“一條江河流到底”．在流動過程中電流不減小，而能量減小，導致電壓降低．這使學生對電壓的實質育了初步的了解。
二、搞好每一個實驗，讓學生在直觀中獲得”真知。課堂演示實驗要目的明確，先交待清楚，要設置懸念，在實驗中必須配以主動的講解，形象的手勢，以達到預期的效果，以壓縮空氣引人儀實驗為例，在做實驗前簡單交待實驗儀器和實驗過程，提出實驗會產生什么結果？再以驚人的語調引起學生注意，在學生眼睛睜大的瞬間，迅速一壓，一個明亮的火花引起一片驚嘆。這時再分析討論得出結論，學生記憶深刻，學生分組實驗要注意培養實事求是的作風和尊重科學，按客觀規律辦事的良好習慣。分組時，讓中差生日成一組，激勵他們獨立完成實驗，盡量多指導他們．使他們逐步提高動手能力，注意在實驗中培養操作的規范性，同時要多組織一些課外興趣活動，例如小論文，小制作、智力競賽等，這有利于培養技能和創造性，如我們要求學生做彈簧稱，天平、電鈴等都收到了良好的效果。
三、珍惜學生學習上的點滴進步及時肯定、表揚。中學生的自我意識開始形成，希望自己獲得成功，得到表揚，學習上的成功喜悅對學生的學習興趣是一種正反潰在物理教學中，教師要結合教材和學生實際合理安排教學內容的層次和梯度。適應學生智力的發展，創設條件使每個學生都能有成功的感受。注意抓住“主個一”（第一次考試，第一次回答問題，第一次實驗）的分寸，對學生微小的進步都及時給以肯定、表揚。這樣學生就能產生積極的學習情緒。誘發出對物理學習的內部情感動力，從而增強學習物理的信心。
四、發掘教材的德育因素，激發學習的責任感。要使學生端正學習態度，認真學習，單靠培養學習興趣是不夠的，要發掘教材的德育因素，結合教學內容對學生進行思想教育，激發學習的責任感，才能把學習的積極性鞏固下來。運用課后的“閱讀材料”，給學生講科學家的故事，偉大的發現、科技新成就等，使學生既開闊了眼界，又受到了教育。例如愛迪生的生平就使一個學習習較差的同學深受感動。結合教學我還講過舉世矚目的三峽水利工程，看了大江截流的現場直播，我不失時機的講了工地上的大型運料車、計算機控制中心等設備的巨大作用，使學生明白，隨著科技的進步，社會生產力也將有新的飛躍，如果不認真學習，當個普通勞動看也不合格，從而增強了學習的緊迫感。
美國著名的物理學家密立根曾說過:“科學靠兩條腿走路,一是理論,一是實驗,有時一條腿走在前面,有時另一條腿走在前面,但只有兩條腿才能前進?！笨梢娎碚摶A,與實驗在物理的學習中具有同樣的重要性的,但實驗部分往往是在中學階段的教師最容易忽略的部分。物理科學是一門實驗科學,在義務教育階段應讓學生通過觀察、操作、體驗等方式,經歷科學探究過程,逐步學習物理規律,構建物理概念,學習科學方法,逐步樹立科學的世界觀。
中學物理教學過程是培養學生學習物理興趣,使其逐步具備初步觀察事物、分析問題解決問題能力的關鍵環節。中學階段的學生對概念的理解能力還不是很強,這就使物理教學中的演示實驗成為中學教學的一種重要手段,是學生學習物理知識的一種基本方法和途徑,在教學中起著非常重要的作用。
一.適當改變實驗方法
由于現在的學生思維開闊,以及現在網絡的普及大量的信息都涌入學生們頭腦中,他們有自己的思想,對書本上的知識都有自己獨到的見解,這就要求教師不斷的向學生學習,不斷的擴充自己的知識含量,想出課堂試驗中會發生的各種問題及相應的對策。就拿我們在初中學過的“吞雞蛋的瓶子”這個很普通的實驗來說。通常情況下,教師都是按照教學大綱和教材上的內容按部就班的來完成這個實驗:首先用鑷子夾取一塊酒精棉,然后將酒精棉點燃放入事先準備好的一個恰當的圓口瓶中,最后將一個煮熟的雞蛋放在瓶口。實驗的現象馬上就會出現,瓶口將雞蛋一點一點的“吞”了下去。這個實驗的目的在于告訴大家一個關于大氣壓強的原理:當瓶中燃燒的酒精棉消耗氧氣的時候,瓶內的壓強會隨之減小,當瓶外的大氣壓高于瓶內的大氣壓時,就能將雞蛋壓倒瓶內。這個演示實驗在教材上用了很多年了,也許有的同學在上這節課之前就已經了解或知道了這個實驗,老師如果做到這里為止,那么學生可能就會感到很無趣,這使得老師很難達到預期的教學效果,也不易將學生的注意力集中在課堂上,接下來的教學任務也會很難完。這就得需要教師多動動腦筋了。教師可以將前面的實驗當成一個鋪墊,而實驗的重點可以放在后面,這是教師可以提出這樣一個問題:“請問,誰能告訴我一個方法,可以將雞蛋取出來,當然前提是不能將我的瓶子打碎,當然也不能將雞蛋弄壞。”這里教師需要注意自己的語言,最好能做到幽默有趣,故作神秘,掉足學生的胃口。將課堂放手給學生自己,將學生們分成若干小組,按班級的人數多少每組人一般為5—8人,在教師的引導下讓學生們用這節課所學到的相關知識來解答問題,最后每組選一名代表來闡述組內的討論結果。教師應肯定學生們的正確想法,而錯誤的想法也應給予肯定,并指出其錯誤的原因。教師在最后將自己的想法接受給大家,在這里可以隨意發揮,在語言上動作上幽默些,將瓶子倒過來,將雞蛋盡量把瓶口密封,然后運足了氣,對瓶口猛的吹氣,迅速的移開,瓶子里的雞蛋會猛地飛出,在做這個實驗時用瓶子越大效果會越明顯。最后教師再試著讓學生們用所學的知識來解答這一現象,進行分組討論后由學生們來總結原因。將老試驗用新的方法做出來會受到意想不到的效果,可以激發學生的興趣,讓學生們主動思考,活躍課堂氣氛,由原來被動的聽課變為主動的思考。一個熱烈的課堂氣氛使在課堂中的學生們變得生氣勃勃,產生積極的學習動機,同時在和諧的氣氛中也不知不覺的培養出了學生的能力。
二.培養學生自己動手
隨著傳統的教學方法逐漸順應當今學生的發展水平,新的課程改革在全國各地普遍的實行起來,探究式學習方式成為了現在課堂教學的主要方式。探究學習是學生從問題或任務出發,通過形式多樣的探究活動,以獲得知識和技能、發展能力、培養情感為目的的學習方式,能夠多方面的培養學生的動手、觀察和思維的能力。原來課堂教學中由老師進行的演示實驗,現在,在有條件的情況下要進行學生的分組實驗,讓學生對知識進行探究式學習,由學生得出結論,總結出知識。教師要調動學生學習的興趣,激勵學生主動的去思維、探索和創新。然后針對情景讓學生提出問題,教師適當的整理問題,并揭示教學目標。像初中物理大氣壓強那節課,書上有個叫“吹不出去的乒乓球”的課堂演示實驗。教師總是會按照書上的要求從瓶口處使勁吹氣,讓學生設想產生這種現象的原因。可是,吹乒乓球的方法有很多種,例如如果不用力吹的話,會怎樣呢?如果不是從瓶口吹又是怎樣的呢?這就是我們需要多加思考的地方,要考慮到多方面的內容,在課堂上對學生進行講解。但是,根據課堂要求的不同教師也可以讓學生自制簡易試驗裝置,將廢棄的礦泉水瓶剪掉一半再加上乒乓球,就可以完成簡易的實驗裝置。然后讓學生進行兩到三人為一組的小組實驗,讓學生用所能想出的各種方法的去吹乒乓球。通過一系列的實驗學生會發現,用不同的方法去吹乒乓球,產生的現象各不相同。接著讓學生試著猜想用不同的方法去吹乒乓球所產生各種不同現象的原因。然后教師依據學生提出的問題,激發學生繼續發散思維并大膽猜想,教師適時給予必要的引導,從而確定實驗要探究的問題。這樣不僅可以培養學生的獨立創新能力,還可以培養學生對問題的分析和探究能力。
三.恰當運用先進教學設備
傳統的物理教學中的實驗具有局限性。安全方面:有些實驗可能會使學生發生意外并造成對自身的傷害,又或者由于實驗操作不當對一起實驗人員帶來損害,為此,則會有諸多的實驗要求,而一些難度較大或是需要珍貴儀器的實驗就不會讓學生親自來做。客觀方面。有些實驗會因為需要的時間較長,無法在有限的教學時間內實現從而不在課堂進行演示,像布朗運動等。有些教師也會因為學校缺少實驗所需的設備以至于在教學過程中用“口述”或“筆畫”來代替。實驗的效果方面:有些實驗則由于實驗效果不理想或很難成功等等因素,容易對學生所學習知識的正確性產生誤導作用,增加學生理解知識的難度,像機械波的相關演示實驗。這事就需要使用多媒體設備,將實驗過程直觀的演示給學生。多媒體設備所演示的實驗具有動畫的立體效果、直觀的各種圖形、清凈的相互交融等優勢,能給學生帶來豐富的感官享受,適合中學生的學習情況,更加容易的讓中學生接受。多媒體課件中的圖像、圖表、動畫音響等都能夠激發學生的形象思維,發展學生的空間想象能力,給學生以立體感受,讓學生能夠通過自己的認知沖突更好的理解記憶知識。多媒體課件可以模擬某些試驗中的環境及條件,將現實生活中很難見到的景象呈現在學生面前。它還可以將一些課堂演示效果不明顯的實驗,直觀、清晰的展現出來,讓學生更易理解,以便達到更好的教學效果。
物理學是一門以觀察和實驗為基礎的學科,而物理實驗更是物理課的魅力所在,并在物理教學中占據著不可替代的重要地位。而且,通過實驗,不僅僅提高了學生學習物理的興趣,培養了他們的實 踐能力、分析能力,更重要的是可以使他們形成嚴謹的、實事求是的世界觀、規律等重要作用。所以,在中學的教學過程中,應更注重物理實驗的重要性,要以學生為主合理的進行實驗教學,這樣才能培養出更適合當今社會的人才。
中學物理知識內容是物理學的初級層次．嚴格地講，它的科學性、系統性都受到了一定的限制．它只是闡述了物理學中最基本、最基礎的知識，并不是十分嚴謹的物理理論．其主要內容是經典物理學的基礎知識，而以力學、電學為重點．本文就力學部分的教學法談點看法．
一、從全局觀點分析力學部分教材 從全局觀點分析力學部分教材，揭示物理學的基本規律，有目的地提高學生的思維品質，增強學生的物理思維能力，對此應從以下三個方面認真分析教材．
1．力學教材的基本知識結構
牛頓運動定律是經典力學的基礎，也是經典物理的基礎之一．動能定理和動量定理及其守恒定律為經典力學的棟梁．現行教材的體系是先講靜力學，后講運動學，最后講動力學．把牛頓三定律按三、一、二的順序安排，第三定律放在靜力學中講授．這種安排符合由易到難、循序漸進的原則．即學習靜力學時，有牛頓第三定律作準備知識，學習牛頓第二定律時，有力的合成與分解作先行．通過靜力學的教學，要求學生正確理解力的概念．
物體受力分析是力學中的關鍵，幾乎所有的力學問題都要涉及物體的受力分析，所以靜力學教學是最重要的基礎．
2．物理思維方式
思維是人腦對客觀事物進行加工的過程，是人腦的功能，通過表象、概念判斷和推理以及其它過程來反映客觀現象的能動過程．物理思維就是運用思維的一般規律于物理學習、研究中所體現的具體的一種思維方式．
在教材分析中掌握物理思維結構，就是要掌握怎樣運用思維的基本形式（概念、推理、論證等）和思維的基本方法（比較、分類、鑒別、分析、綜合、歸納、證明、反駁等）以便能更好地、有目的地培養學生的思維能力．
第一章“力”要重點講清三種力產生的條件及力的大小和方向，為物體受力分析做好準備．力的三要素，在初中已經講過，對質點來說不會發生關于力的作用點的問題，而對剛體來說，力的作用效果除了跟力的大小和方向有關外，還跟力的作用點的位置有關．教材中雖然沒有明確提出剛體概念，但所說的物體都是指剛體．力的作用點可以沿力的作用線移到剛體內任一點而不改變力的作用效果．因此，與其說力的作用點是一個要素，還不如說力的作用線是一個要素．物體的平衡，用了“平衡”和“固定轉動軸的物體”等理想模型方法；“力的分解和合成”用了分析、綜合、等效的方法．
第二章“物體的運動”用了理想模型（過程模型）的方法．高中教材以初中教材為基礎，先提出質點這個理想化模型，在研究物體在一直線上的運動以后，立即研究物體在一個平面內運動的有關概念、規律和描述方法．運動學是力學的重要組成部分，是學習其它各章的必備知識．對平面運動的速度的合成與分解運用了分析、綜合、等效的方法．
第三章“牛頓運動定律”用了經驗歸納方法論．雖然第一定律不能用實驗直接證明，但由第一定律推導出的一切結論都與實驗結果相符合，這就間接地證明了牛頓第一定律的正確性．當今的實驗已能近似地驗證這個定律，例如用氣墊導軌實驗，運動物體——滑塊在水平方向可以近似地認為不受力，因而它近似地做水平勻速直線運動．隨著科學技術的日益發展，牛頓第一定律有可能得到更加嚴密的證明．牛頓第二定律是通過實驗歸納得出的．在功和能，機械能守恒定律，動量、動量守恒這幾章中，主要是用了推理的方法．如教材中機械能守恒定律是借助于運動學和動力學的知識推導出來的．但應當明確一點，這是一條實驗規律，是實踐經驗的總結，是客觀規律的反映．這此規律能夠相互推導，這說明它們之間存在著內在聯系．動量定理出自于牛頓第二定律，又異于牛頓第二定律．牛頓第二定律是一個瞬時的關系，而動量定理則說明狀態過程，它可以按過程始末狀態處理物體的動量變化，而不必涉及過程的細節．如果只考慮兩個物體的孤立體系，把牛頓第三定律與牛頓第二定律結合起來，就得到作用前后的總動量不變．我們可以用實驗進行檢驗，牛頓也正是用這個方法驗證牛頓第三定律的．
“振動與波”一章研究的主要方法是從一般到特殊的推理過程，運用了動力學和運動學的基本規律，導出滿足機械能和機械振動規律的新結論．
3．數學是表達物理學規律最精確的語言
在教學過程中，只有將教材的教學方法、結構搞清楚，才能達到運用數學方法解決物理問題的目的．在“力”這一章中，重點解決什么是矢量和矢量的運算方法問題．對物理矢量必須透徹理解，掌握其數學運算法則——矢量的平行四邊形法則．引導學生對“代數和”與“矢量和”進行對比，體會矢量的質的差別，從而自覺地運用矢量運算法則．在“物體的運動”這一章中，先提出質點這個理想化模型，并研究質點動力學中的幾個基本概念、位移、速度、加速度等．從數學角度分析這些量之間的函數關系（包括文字敘述、數學公式、函數圖象等），再進行運動的合成與分解的矢量運算．
在“牛頓運動定律”這一章中，牛頓運動定律起著承上啟下的作用，即能進一步加深對靜力學、運動學知識的理解，又能為順利學習機械能和動量鋪平道路．牛頓第二定律的數學表達式，只有以地球和相對地球靜止或做勻速直線運動的物體為參照系才是適用的．教材由分析物體只受一個力產生加速度與力的關系，過渡到分析物體受幾個力產生加速度，以及加速度與力的關系，從而概括出能適合各種情況的牛頓第二定律的數學表達式ΣF＝ma．在公式中，力與加速度都是矢量，故此式是一個矢量式．牛頓第二定律概括了力的獨立性原理（或力的疊加原理），即幾個力同時作用在一個物體上所產生的加速度，應等于每個力單獨作用時所產生的加速度的疊加——矢量和．在解題中，運用了正交分解法等基礎知識．
機械能和動量這兩章是在運動學和動力學的基礎上，討論力的空間和時間積累效應，從而引出功和能、沖量和動量等概念．功和能將矢量運算變成了代數運算．教材從力對物體做功引出動能和動量定理，研究了重力、彈力做功的特點，引出勢能的概念，得出在只有重力、彈力做功時，機械能守恒．最后，從一般的功能原理闡明功的本質是能量變化的量度作為本章的總結．能的轉換和守恒揭示了物理學各部分的內在聯系．在討論動量定理時，應強調牛頓第二定律的關系式是一個瞬時關系，而動量定理則說明狀態過程，應用它研究某一過程而不是研究某一瞬時，只有在t0時，才是相等的．實驗是講述動量守恒定律的基礎，教材這樣處理是考慮到動量守恒定律的產生不是從牛頓運動定律推導得出的，而是一個獨立的物理規律．而動量守恒定律的適用范圍遠遠超出牛頓力學的適用范圍．對動量守恒定律的數學表達式沒有具體給出，目的是避免學生只是死記公式，注重培養學生學會運用物理規律對具體問題進行具體分析的能力．在應用動量守恒定律時，應選用慣性系，物體的動量mv、速度v的大小和方向也與參照系的選取有關．應特別注意計算同一系統中各部分的動量不能用不同的參照系．機械振動和機械波是較復雜的機械運動，它需要力學、圓周運動、運動圖象等知識作基礎．簡諧運動是最簡單、最基本的振動，是講清波的關鍵．建立振動和波的聯系與區別，是突破機械波教學難點的關鍵．
二、物理教學即要發展學生的智力又要培養學生的能力 物理教學即要發展學生的智力，又要培養學生的能力，而后者較前者更為重要．從物理學本身來看，它研究的各種現象和規律是互相聯系的．例如功和能的概念及能的轉換和守恒定律，又滲透在各個分科中．教學職能即要從人類知識的總匯中挑選最精華的，運用最科學的方法傳授給學生，又要
使他們具有獨立獲取知識和駕馭知識的能力．要重視知識的傳授，離開知識的掌握，能力的發展就成為無源之水，無本之木．1．系統化結構化的教學
在中學物理教學中，貫穿力學的兩條主線——動能定理和動量定理、機械能轉換和守恒定律及動量守恒定律．這兩個定理、兩個定律來源于牛頓運動定律，與牛頓三定律一起構成質點動力學的基本規律，是力學部分的重點知識．圍繞這兩條主線，要深入分析牛頓運動定律，為這兩個定理打好基礎．動量定理、動能定理是在牛頓定律基礎上派生出來的定理或推論，它們提供的表達式與牛頓運動定律等價，可代替牛頓二定律的矢量表達式中的某分量式，而不是什么新的表達式．但是動量守恒定律是自然界最普遍的規律之一，能量守恒和轉換定律也是反映自然現象的最重要的規律之一．它們的作用遠遠超出了機械運動的范圍．
2．培養學生的獨立實驗能力和自學能力
要培養思想活躍，有創新精神和創造能力的人材，必須加強學生的實驗能力和自學能力．物理實驗是將自然界中各種物理現象在一定條件下，按照一定的物理規律創造一定的條件使它重現．做物理實驗，必須滿足于一定的條件才能獲得預想的結果，如設計實驗步驟、選擇測量儀器、正確觀察現象、完整的讀取數據、嚴格的計算，是做好實驗不可缺少的過程．讓學生按照上述過程有目的的科學訓練，自覺地掌握科學實驗的規律，激發學生的學習積極性就能增強學生靈活運用物理知識解決實際問題的能力．
培養學生的自學能力是教師的一項重要工作任務．調動學生的學習積極性，就得改變由教師“一講到底”的狀況，避免由于教師教學方法的單調，而使學生產生厭煩情緒．
總之，以“學科體系的系統性”貫穿始終，使知識學習與智能訓練融合于一體，形成一個系統的完整框架．所以系統化、結構化的教學，使學生頭腦中形成力學體系的清晰圖象，有益于培養學生的探索精神，從被動的學習轉為主動的學習，才能用自己的智慧和力量去攻克學習難關，取得良好的學習效果。
摘要:
多媒體教學課件是用于輔助教學,人機交互功能很強的教學軟件。物理是以觀察和實驗為基礎的科學,本文償試著從多方面對多媒體課件與物理教學的整合作一個初步的探討。
關鍵詞:
多媒體課件、物理教學、觀察和實驗、表現力、演示、模擬 、明確目標、設計腳本、選取素材。
多媒體是以計算機為中心的多種媒體的有機組合,這些媒體包括文本、圖形、動畫、靜態視頻、動態視頻和聲音等,這些媒體信息具有主動性和交互性。多媒體教學課件是指以計算機為中心,利用計算機編程語言將文字、圖形、聲音、動畫等多種教育教學信息有機地融合在一起,用于輔助教學的人機交互功能很強的教學軟件。
物理是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學。絕大多數物理知識都是通過觀察和實驗,并在此基礎上通過認真地概括、總結得出來的,人們無論是學習和研究物理學的基本概念,基本規律,還是將物理知識應用于日常生活,工農業生產實際,都離不開這一重要的科學研究方法。然而,單靠觀察和實驗,也是很難達到理想效果的,因為很多物理知識比較抽象,如關于分子運動及原子結構的知識,大氣壓強的知識,電、磁等場的知識,光、聲等波的知識。這些物理知識所涉及的物質都是看不見、摸不著的,也就無法直接觀察到了。牛頓第一定律等物理規律所描述的則是一種用實驗根本無法驗證的理想情況。
筆者認為,如果將多媒體教學課件的研究與物理教學研究整合起來達到優勢互補,這就能夠很好的解決這一重大問題。之所以如此,這也是由多媒體課件自身的特點決定的。具體而言,它有如下一些鮮明的特點和作用:
(一)、豐富的表現力。多媒體課件具有豐富的表現力,不僅可以自然逼真地表現多姿多彩的視聽世界,還可以對微觀事物進行模擬,對抽象事物進行生動直觀的表現,對復雜過程進行簡化和再現等。根據不同的教學內容充分利用聲音、動畫、視頻等多媒體手段,可以將靜態變為動態,化抽象為形象,充分表現教學內容,突出教學重點和難點。
(二)、強大的吸引力。通過多媒體課件,可以根據不同學科特點,不同內容,利用多種媒體技術,以其聲音、圖像、動畫和視頻等特點強烈地刺激學生,使他們有身臨其境的感覺,從而激發學生的學習興趣和求知欲望,引發學生主動探索,主動學習的積極性。
(三)、良好的交互性。在多媒體教學過程中,教師備課可以根據教學的需要來制作教學幻燈片和多媒體課件,也可查閱有關方面的資料來補充教學內容;學生的學習是在和計算機的交流對話中完成的,學生可按自己的學習興趣來選擇自己所要學習的內容,選擇適合自己水平的練習。計算機按照學生的要求提供信息,同時對學生的反應做出判斷、調整或修改學習內容,提供新的教學信息。這種智能化的交互特征是傳統的教育媒體很難做到的。
(四)、省時高效。多媒體技術作為一種先進的教學輔助手段,和以前傳統的“黑板 + 粉筆”教學模式相比,有著無可比擬的優勢,它以其特有的文字、聲音、圖像、動畫等功能,使課堂教學更顯直觀生動,更加容易突出重點,化解難點,能夠取得以前傳統教學輔助手段所達不到的效果,使教學內容更加緊湊、形象、直觀,擴展了每堂課的知識容量,在用到某一板書或板圖時,只需要用鼠標輕輕一點即可,不僅省時、省力,而且相當美觀,大大提高了課堂教學時間的利用效率。
(五)、實現資源共享。計算機網絡技術的發展,多媒體信息的自由傳輸,使多媒體課件可以讓學生與學生之間,學生與教師之間及教師與教師之間互相交流,從而使每一個學生或教師能夠同時擁有無限的信息來源,以便實現教學信息交流,資源的高度共享。
將多媒體課件應用于物理教學,則應根據教學內容的不同而分別設計以下幾種不同類型的課件。
1.演示型課件。演示型課件是指利用多媒體計算機所具備的文字,圖像,動畫,音頻和視頻功能,發揮計算機所特有的交互功能將教學內容展現給學生,演示一些變化過程抽象、復雜,以至于用語言難以表達清楚的教學內容,以解決教學中用其它手段難以解決的重點和難點。例如,物態變化中的汽、液化,升華和凝華;光學中的反、折射規律,各種光學鏡尤其是透鏡成像的虛實及原因;分子的熱運動及分子間的相互作用;電荷的移動及電流的形成;磁場及其磁感線;發電機、電動機的工作原理;其它如聲、光、電等各種波的傳播等等。這些概念或者運動過程,通過計算機來顯示動態圖形和過程,從而將抽象問題具體化,形象深刻地反映事物的本質,幫助學生正確地理解和掌握相關知識。
2.模擬型課件。模擬型課件是指用計算機模仿真實現象或者理論上的“理想模型”,供學生觀察,從而幫助學生認識和發現這些現象與規律的本質。這種類型的課件一般設計成通過使用者控制事件的某些過程,從而發展到不同的結果。這對于培養學生解決問題的能力非常有利,而且克服了因各種條件限制而無法完成許多真實實驗的困難。如質點力學,原子裂變,牛頓第一定律,行星運動等問題,都可以制作成模擬型課件來輔助教學。
3. 練習型課件。練習型課件是通過練習的形式來訓練,做必要練習,使學生掌握所需的知識和技能,以強化學生某方面的知識或能力。這種類型的課件通常是計算機不斷向學生提出問題并等待學生回答,當學生輸入答案或做出回應后,計算機再判斷正確與否,并根據學生回答的情況給予相應的反饋。例如,力學中的壓強和浮力,電學中各種電路結構 、電路故障、電表讀數變化,電功和電功率等知識點在物理上既是重點,又是難點,很容易造成學生的兩極分化,如果用傳統的粉筆加黑板的教學方式練習,很難在有限的時間內兼顧到好、中、差各種層面上的學生。若采用練習型課件既能節約教師在課堂上的大量板書時間,又能讓學生根據自身的情況做有選擇的練習。很容易達到令人滿意的效果。
4.游戲型課件。游戲型課件是指利用計算機創造一種競爭性學習的環境,基于物理學科的知識內容,將游戲內容與教學目標相聯系,把科學性、教學性、趣味性融為一體,從而大大地激發學生的興趣,起到寓教于樂的作用。一個好的多媒體課件不僅能有形、有聲、有色地把授課內容形象地表述出來,而且能達到最佳 的教學效果。
那么如何去制作一件融教育性、科學性、藝術性和技術性為一體的多媒體課件呢?總體來講,應注意做好以下幾個關鍵的環節。
(1)確定教學目標。制作多媒體課件應根據教學大綱的要求,首先明確教學目的、要求和教材的重點、難點。例如:設計課件的目的是為激發學生學習興趣,調動其學習積極性,還是解決為某一重點,難點問題;是為了幫助理解、加深印象、促進記憶,還是為了使學生正確運用已學過的知識;是擴大知識面,豐富教學內容、啟發想象力,還是培養某方面的技能技巧等等。其內容的選取則要以教材為藍本,從實現教學目標、完成教學任務的需要出發,但又不能為課本所束縛,要充分增加課件的知識含金量。
(2)設計創作腳本。多媒體教學課件的交互性是由動作腳本的編輯處理實現的,在編輯腳本過程中,對很多演示和學生實驗中需要學生特別重視觀察的對象,如觀察水沸騰前后水泡上升及相應變化情況,水的沸點與大氣壓關系等。就應該進行比較恰當的腳本控制:該停頓的停頓,該慢放的慢放。一定要讓多媒體控制自如的交互功能將物理上重視觀察的思想體現出來。針對如浮力,電功率等難度較大,綜合性較強的重、難點知識的練習型課件,還得有很好的回放功能,選擇功能等。總之,只有將相當于課件。
(3)恰當選擇課件素材。多媒體教學課件優美的意境與和諧的旋律依賴于所選的課件素材。選取時應依授課內容而決定,選擇的聲音應該是比較真實并能與演示內容相關的聲音; 選擇的圖片盡可能是畫得比較規范的真實圖片。自然真實的圖片,恰如其分的聲音,給課件增添的色彩遠遠不是靠幾個文字或者教師費盡口舌的講解所能替代的。
隨著信息技術在教育領域的普及,多媒體技術在現代教育中的地位正日益提高,并早已顯示出傳統教育所不能比擬的優越性和強大的生命力。在日常教學中,如果能很好地將相對抽象,比較綜合的物理教學內容用形象直觀,豐富多彩的多媒體教學課件來呈現給學生,教學效果必將進入一個全新的境界。
物理學是一門以實驗為基礎的科學。利用多媒體輔助教學不僅可以幫助學生理解物理實驗、現場模擬操作,而且可以激發學生的學習興趣,提高課堂教學的效率和質量。目前,多媒體技術的應用已把中學物理實驗教學引入到全新的境界,有效地推動和改善了實驗教學。但如果運用不當,反而會影響實驗教學效果,妨礙學生動手能力和創新能力的提高。本文就多媒體在輔助中學物理實驗教學中的應用,談談自已這方面的認識。
1.多媒體輔助中學物理實驗教學的模式
1.1.輔助課堂演示實驗教學
演示實驗是教師做、學生看的示范性實驗,它能創設情境,幫助學生研發認識,培養學生學習的興趣。但演示實驗中有的實驗現象不明顯、可見度不大,只有講臺附近的幾個學生看得清,實際操作難以把握好。如果利用多媒體輔助教學,則可取得較好效果。例如,在《牛頓第二定律》的教學中,演示實驗很難成功,于是很多教師干脆不做實驗,用“黑板加粉筆”的形式完成教學,這對學生的筆試也許影響不大,但學生觀察、歸納能力并沒有得到培養。如果利用多媒體的放大、暫停等功能就能很好地解決該演示實驗的難點。
1.2.輔助學生分組實驗
1.2.1.實驗操作的可視化指導
通過預置的規范操作,取代或輔助教師的口頭敘述,更直觀地講解實驗步驟。
1.2.2.強化實驗重點
通過畫面的布局、色彩、動畫、音響效果、播放速度等的變化引起學生的注意,使學生更形象、更快捷地理解實驗,突出和強化實驗重點。
2.多媒體輔助中學物理實驗教學的優勢
2.1.對物理實驗的重現和模擬
在普通物理實驗中難以呈現的內容可以借助多媒體技術充分展現出來。像直線運動、自由落體運動、爆炸等過程,通過動畫使
學生產生感性的認識后再理解相關的概念和原理就容易多了。有些重要作用的概念和規律在傳統教學中只能利用一些圖片或口頭描述讓學生進行想象的,如楞次定律中磁通量是看不見,摸不著的,讓學生去想象磁通量的增加、減少及感應電流的磁場反抗這種變化實行起來比較困難,這也是教學中的一個難點,但如果用多媒體做逼真的模擬,就可以幫助學生擺脫這些認識障礙。這方面應用的例子還有原子彈爆炸、晶體結構、連通器原理、磁懸浮列車、激光、衛星運動軌道、通訊等。
2.2.表現手法的多樣性
在課堂教學中,運用多媒體技術,可以模擬仿真各類情境,根據物理學的學科特點,針對不同的教學內容,綜合運用聲音、圖像、視頻、動畫等多媒體手段創設情境,化不可見為可見,化靜態為動態,化抽象為直觀,化復雜多變為簡潔明了,可以最大限制地調動學生的積極性,激發學生的學習興趣,又能夠充分表現教學內容,突出重點、突破難點,引導學生積極探索、主動學習。例如,發電機與電動機的工作原理、四沖程內燃機的工作過程等都可以用多媒體技術制作很漂亮的課件,運用視頻或動畫手段展示其過程,則可以引導學生突破思維障礙,幫助學生理解,使原本枯燥的教學活動充滿了學習熱情。
3.多媒體輔助中學物理實驗教學存在的問題
3.1.未體現多媒體的優勢
多媒體技術是運用計算機對文本、圖形、圖像、動畫、視頻、聲音等多種信息進行綜合處理與控制,實現人機交互操作的一種信息技術。但在實際教學中,很多教師只是把它當作單一媒體使用。例如,放一段錄像,或放一段音樂,或打出一些文字內容。既浪費資源且達不到最佳效果。
3.2.過分依賴多媒體
3.2.1.用多媒體模擬演示代替真實實驗
在物理教學中,演示實驗是最基本的教學手段同之一,具有不可替代的地位,盡管用多媒體模擬可以帶給人更加強烈的視聽刺激,更為細膩的物理過程,更加直觀的結果分析。但它不具有實物帶給人的真實空間感、實驗可信度、以及實驗過程中師生的情感交流。如果簡單地把演示實驗搬到屏幕上就違背了認知規律,只有使兩者恰當地結合,將其作為物理過程的再現、結果的分析、規律的總結等,才能取得好的教學效果。
3.2.2.用多媒體模擬實驗取代學生分組實驗
學生分組實驗的目的在于提高學生動手能力、分析歸納能力和創新能力。目前,有一些教師過分依賴多媒體實驗,導致放棄運用實驗的直觀教學方法的現象,不利于全面提高學生素質,嚴重阻礙了培養具有創新能力的人才,陷入了“多媒體萬能”的誤區。
3.3.多媒體相對滯后
運用多媒體輔助中學物理實驗教學,必須要有相應的課件。目前,現成的課件多由計算機專業人員制成,而他們并非一線教師,對教材的把握,對重點、難點的理解,存在著或多或少的不足,在應用中,勢必使教學效果大打折扣。
4.多媒體輔助中學物理實驗教學對策研究
通過大量的實踐和思考,在中學物理實驗教學中多媒體輔助教學發揮的作用是:“能做實驗”的補充、“難做實驗”的模擬,復雜物理現象的展示、抽物理概念的剖析、微觀世界的放大、宏觀世界的縮小。
4.1.比較清晰的宏觀物理實驗
在教學中一定要做好實驗,不能用“模
擬實驗”來代替。但可以發揮多媒體技術的優勢,在科學模擬的基礎上來分析瞬間實驗現象,把由形象思維過渡到抽象思維的過程呈現出來,使學生能更深刻地理解物理規律。如《電磁感應現象》中導體切割磁感線、磁通量的變化等都是一些看不見、摸不著的東西,學生很難理解、感受不深,若在學生實驗的基礎上再用模擬實驗來分析導體怎樣切割磁感線,磁通量是怎樣變化的,學生得到直觀、形象的認識,無需教師多費口舌,很容易就理解其中的原理,認清了概念的本質。
4.2.對中學不具備條件、不可能做出的實驗或不可能在課堂再現的實驗
應盡量利用視頻資源來呈現,給學生一個真實感,沒有視頻的也可以利用多媒體進行科學模擬。例如《彈力與形變的關系》中引入一段蹦極的視頻比用計算機模擬更能讓學生接受。再如《作用力與反作用力》就可以用一段湖面上兩船相互作用的視頻,而不一定要用模擬來幫助學生分析和理解。
4.3.對課堂實驗現象不夠清晰,或不能完全定量進行的實驗
可以用多媒體來模擬補充,引導學生得出正確的規律。例如在《電荷間的相互作用》中庫侖定律在教學中很難完全利用實驗總結出規律,若在實驗的基礎上再利用課件來模擬,引導學生得出正確的規律比填鴨式的硬把結論教給學生要好得多。
4.4.實驗過程進行比較快的實驗
有許多物理現象從發生到結束都是很快的。在教學中要想獲得良好的實驗效果,就必須把這樣的“快節奏”實驗變為“慢鏡頭”實驗,讓學生有充裕的時間進行觀察,從而掌握現象的本質。平拋運動實驗就是一個典型的范例。用多媒體模擬實驗,可以通過改變物理的初速度來控制其運動的快慢,并隨時用“暫?！辨I定格某一瞬間讓學生仔細觀察,還可以使學生清楚地看到物體運動的軌跡和它在水平方向和豎直方向上運動的情況。
4.5.用軟件處理實驗數據
充分發揮現代信息技術給教學帶來的便利,借用計算機來處理實驗數據,既符合新課程的教學理念,又激發學生的學習興趣。例如《探究自由落體運動的規律》利用Excel軟件來處理數據,把S和t的數 據填入相應的單元格中,由軟件來得到S-t圖像和S-t2圖像。學生根據圖像很直觀的得到S、t之間的關系是一條曲線,而S、t2之間的關系是一條直線,從而得出正確的結論。
用多媒體輔助實驗教學,即使它再生動、直觀、逼真,也畢竟是虛擬的,無法真正表達出物理實驗所蘊含的深刻意義。因此在演示實驗教學中,要充分認識到實驗本身的重要性,明確多媒體輔助教學只是演示實驗的一種輔助手段,不能代替物理實驗本身,使用多媒體輔助教學要做到適時、適量,才能體現其優越性。所以,凡是能夠由教師動手演示的實驗,以及能夠通過改善儀器、改善方法就可以增強實驗效果的實驗,就一定要嘗試改善,而不能單純地依靠多媒體技術。
常聽學生說物理難學,尤其是電學。其實中學生感到物理難學,學習積極性不高,并不都是學生智力問題,相比之下,非智力因素影響更大。怎樣搞好電學教學,激發學生學習的積極性,現將我在教學中的幾點做法說出來,以供參考。
1.引導學生做好實驗,激發學生的學習興趣
愛因斯坦說過:興趣是最好的教師。學生只有對物理感興趣,才想學、愛學,才能學好,從而用好物理。由于中學生的年齡特征,決定了他們好動、好問,喜歡實際操作,喜愛看不平常的現象,急于想知道是什么,為什么。在教學中要抓住這個有利時機,多給學生動手機會,讓學生在實際操作中感受到學習的樂趣。
例如,在“探究物質的導電性”教學中,先引導學生,猜想教師事先準備的:玻璃、塑料尺、鉛筆芯、鹽水等,哪些能讓電流通過使小燈泡發光?每當驗證的結果與他們的猜想相違背時,他們就急于想知道為什么,學生探究的熱情一浪接一浪,這不僅滿足了學生的求知欲,還最大限度的激發了學生的學習興趣。
2.展示物理的趣味性,發展學生思維
中學生學習物理的興趣,大致處于直接興趣階段,他們對自然現象的解釋和日常生活中實際問題的處理都具有濃厚興趣。在教學中,鼓勵學生敢于聯想,敢于發表自己的見解,教師可有意制造“矛盾”,把學生置身于徘徊中,引導學生從不同角度思考問題,發揮其創造性。
例如,在學習“串、并聯電路知識”后,利用串聯電路只有一條通路的特點,以及電鍵與用電器一般串聯的知識,向學生提出這樣一個問題:一個電路中有一個電源,一個電鍵K,兩個燈泡L1和L2,且這兩個燈泡串聯,當電鍵K斷開時,L1、L2均發亮,但K閉合后,L1不發光,L2發光,這種情況是否存在?若存在畫出可能的電路圖。由于已有知識的干擾,將學生置于“矛盾”之中,學生只有敢于想象,沖出電鍵只能與用電器串聯的定勢,才能解決這個問題,既加深了知識的理解,又鍛煉他們思維的深刻性和廣闊性。
3.引導學生做好綜合應用題
電學知識頭緒多,綜合性強,做綜合應用題時,學生往往感到無從下手,稍有疏忽就會釀成錯誤。在教學中,教師的主導作用,主要表現在指點、引路兩方面。
3.1指點。學生在解題過程中由于物理知識理解不透,常會出現生搬硬套的現象,這時,教師要找準癥結,給予指點。
例如,在學過“電功率知識”后,筆者讓學生討論“220V,40W”和“220V,100W”兩盞燈串聯在電路中,哪個更亮?大多數學生會認為:100W的燈泡比40W的燈泡更亮,這說明學生被燈泡的額定功率所迷惑,而忽視了燈泡的明暗程度與燈泡的實際功率有關,找到癥結后,教師讓學生思考“220V,40W”和“220V,100W”的兩個燈泡,哪個電阻大?將他們串聯起來,通過他們的電流大小怎樣?最后引導學生利用公式“P=12R”來判斷哪個燈泡會更亮。
3.2引路。對于難度較大的題目,教師應采用降低梯度,分設疑點的方法,將學生引向正確軌道。
例如,學生在做“電阻R1和R2串聯接入電路后,兩端所加電壓為24V,如果R1=800,通過R1的電流為0.2A,求電阻R2”,由于剛學過歐姆定律知識,很多學生無法解題,筆者采用“分解肢體,化難為易”的方法,先引導學生分析題意,將每個電阻元件對應的電流、電壓、電阻等物理量羅列出來,并將它們對應的關系式或數值標出來,未知量用“x”標明,最后對照羅列出來的數據,應用學過的電學知識作答,由于分層降低梯度,學生在教師搭橋引路下,順利實現了認識的飛躍。
4.給學生創造成功的機會。增強學生的學習信心
每個人都有一種自我實現、獲取成功的愿望,成功時會情緒高昂,興趣倍增;多次努力仍然失敗時,就會產生畏難情緒,影響積極性,因此,為學生創造成功的機會,是提高學生學習積極性、增強學生自信心的一種有效方法。
在教學中,結合學生實際,設置教學內容的層次與梯度,讓每個學生都能取得學習上的成功,獲得心理上的滿足。例如,在設置課堂提問的內容與對象時,可根據不同的學生提出不同的問題,難的問題不提問學困生,以免他們答不出來而處于尷尬的境地,繼而產生自卑感。在布置作業時,要根據不同學生布置不同層次的題目,使不同層次的學生都能獲得成功的喜悅。在每單元學習結束后,要認真進行單元復習,精心設計測試題,對較難的題目在復習時要進行一些暗示,使他們在復習時有針對性,在測試時獲得一定的成功,從而增強他們的自信心。
5.注重學用結合
不少學生對物理這門課感興趣,覺得好玩,但是當他們利用所學知識去解釋、解決日常生活中的現象和問題時,他們常常會感到不知所措,這是理論和實際脫節的緣故,因此教師應重視培養學生學用結合的能力。
電學知識與生活息息相關,學了電學知識后,教師可安排指導學生在家觀察電路,利用測電筆辨別火線和零線,學習燈頭線接法,會讀電表指示數,會根據家用電器銘牌上的數值,算出家中每天或每月的耗電量等,同時還鼓勵學生,課余時間到工廠和建筑工地去觀察哪些地方用到了物理知識。
總之,在初中物理教學中,把教師的教和學生的學、傳授知識與激發興趣結合起來,最大限度調動學生主觀能動性,使他們樂學、會學;同時,作為主導的教師,在教學中還要把自己的教法和指導學生的學法統一起來,實現優化教學,才能收到事半功倍的效果。
