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物理学的过程教育

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 “物理难学!”这是进入高中的学生常说的话。老师、家长都说难:严谨的物理理论、无数个物理量、千变万化的物理情景、高深莫测的数学方法……都成了学生的“拦路虎”,物理学习需要有复杂、严密的理论系统,教师的课堂教学是枯燥的黑板加粉笔,较强的数学知识应用又是学生的软肋,成堆的物理难题永远解不完。
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  物理学科真的难学吗?我们应对这一学科进行再认识。
  一、物理教学应顺应学生的认识过程
  物理学习的过程,从根本上讲是一种认识过程,是学生个体与物理环境相互作用认识物理世界的过程。首先应掌握物理知识:物理现象、概念、规律、物理学方法和物理知识结构。再通过物理知识的内容的感知、理解和应用,让知识在头脑中组织起来,以及感知、理解和应用知识的习惯方式的形成;这就形成物理的认知结构。而认识结构又有主观性特点:知识结构是客观的,但每个学生的认知结构却是不同的,每个学生都将在学习过程中建立自己独具特色的认知结构。变易性特点:学生的认知结构不是固定不变的,而是不断扩展、更新和重建的。在接受新知识时,人脑经过对新知识的加工、组织、简化记忆、有意义遗忘、系统化重建及应用等过程,原有的认知结构会演变为更加清晰牢固的新的认知结构。自我组织性特点:为解决问题,人脑会根据任务或问题要求,调用认知结构中不同部分的若干适合的知识经验,进行加工并重新加以组织,使之有机地合为一体。
  二、在物理教学中灌输理论的发展过程
  所有学科理论的形成都不是可能按教科书的章节发展形成的,它需要无数的前人不断探索。高中物理教科书中讲授新的理论时都首先引用一些新的物理量或定律(力学中力的矢量性、加速度;机械能中的功和功率;电学中的库仑定律等),这些知识的概念性强、是新理论的引线和重点,而往往是学生最难理解和害怕的东西。这些理论是如何产生的?应告知学生“没有哪个物理量和定律是无中生有地产生的”,是无数前人在日常科学探索中发现问题、解决问题,又有无数后人进行研究、归纳总结而产生的新理论知识。我们的认识过程也应一样。伽俐略最先发现“恒力对一物体作用下,物体的位移与时间的平方成正比”。在新理论的讲授前可以将物理学史中曾经发现的问题提供给学生,为后期知识的学习过程做铺垫,让同学用新的知识加以论证,提高学生解决问题的成就感和求知欲。
  三、物理教学中重视图象图景建立过程
  物理学习难在物理情景、物理过程的建立。大多数情况下,传统教学往往直接给出简化后的物理对象或物理图景,因而在问题的处理上,学生缺乏对物理对象和物理场景做理想化处理的方法和能力。例如:学生习惯于解决细线悬挂小球的摆动问题,而对小孩荡秋千却一筹莫展。难以从实际问题中抽象出物理图景和物理模型,形成认识上的思维障碍。应帮助学生学会建立图象情景,加强程序化的思维训练。
  应用能力不是一朝一夕的事,要在思维训练中培养起来。就是要在教学上通过图象情景的教学,建立由实际情景—理论模型—新实际情景不断重复中有机联系。苏霍姆林斯基曾说过“教会学生把应用题‘画’出来,其用意就在于保证由具体思维向抽象思维的过渡。”由文字到示意图的思维跨度非常大,有时学生问问题时,教师可能会无意中画出示意图,而此时学生的问题已经得到解决,关键就在于学生不会画图。因此,在教学方法和学生学习方法指导上,应加强图象的教学。一方面在平时教学中,要重视教学中示意图画法的训练。教会学生如何通过审题,画示意图,从易到难,逐步消除思维障碍,这一过程教师不得包办代替学生的思维过程。另一方面在学生的学习练习过程中,重视画图习惯的培养。画图习惯的培养需要一个过程,对应该画图而没有画图的答题应扣去大部分的分数或可让学生重做,从严要求,形成习惯。同时,重视课本插图的观察和思考,新教材的图片更为丰富,要注意指导学生如何画图、看图,建立文字和图象的联系。养成读图释义,审题画图的习惯,最终能从静态图中联想到动态变化的过程,由动态图中能看到瞬时的状态图景。不断训练学生的物理形象思维和抽象思维,建立正确的物理模型,是提高学生解决问题能力的有效教学策略。
  四、加强物理实验中动手探究的过程
  物理是一门以实验为基础的科学,离开了实验就谈不上物理学。新大纲的学生实验从12个增加到23个,增加了学生实验所占的比例,说明实验的重要性。实验教学应该只写做法,重视做的过程,不写将要出现的现象,更不写结论。目的:鼓励学生细心观察、独立思考、同伴交流、师生互动,改变学习方法。
  新教材中还增加了许多随堂实验设计,制作成作品供新生学习和借鉴。只要学生有了亲身体验和经过自身实践得到的知识,他们就会自然而然的感受“物理的美”并不像想象中的那么可怕可惧了。
  当然物理教学中可遵循的方法非常多,“教无定法”。但学习过程是最重要的,结论都是在过程中产生的。教育工作者都更需要重视更新知识、持续学习的过程。在全面进行科学方法教学研究的基础上,构建了物理方法教学的基本格局,探索出实施教学的新途径。

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