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试论教学的艺术

2009-10-12杨志杰

新课程研究·上旬 2009年7期
关键词:物理实验探究

杨志杰

【摘 要】教学是一门艺术,成功的教学可以给学生以激情和美的享受,可以提高教学质量,适应课程改革的要求。物理是一门自然基础学科,物理教学要培养学生的创新能力,开展启发式、探究式教学,引导学生真正成为学习的主体,学会发现问题,解决问题。而这些都是物理教学艺术的表现。

【关键词】物理 教学艺术

教学是一门科学,也是一种艺术,成功的教学本身就是一种艺术的创造,教学艺术是美的,是寓教于乐创作的结晶。如果掌握了这门艺术,就能给学生以激情和美的享受,从而激起他们高涨的学习兴趣,满堂生辉。因此,对这门艺术的掌握程度也成为了衡量教师教学水平的一个重要标准。随着新一轮课程改革的推进以及教学理念的不断更新,对教学艺术也提出了更高的要求。笔者从上世纪八十年代初教高中物理课至今,对物理教学的艺术性颇有体会,也一直在试图探求物理这一学科教学的艺术规律。

理想的教学是智力因素与非智力因素同步发展的过程,而在非智力因素中,兴趣又是最活跃的一个,它是入门的向导。因而如何提高学生的学习兴趣,使其学有所获,就成为了教学艺术强调的基础。捷克教育家夸美纽斯认为,学习的首要条件是自觉地学习,是对于学习的热情和喜爱。他主张在教学过程中首先要把学生求知和求学的欲望激发起来,并认为这种求学的欲望是“由父母、由教师、由学校、由所教的科目、由教授的方法、由国家的权威激发出来的。”因此,教师要利用一切可能的方式来提高学生的学习兴趣。对于物理学科教师而言,就要落实《新课程标准》的目标:“不仅要采取各种方法和手段来激发学生的兴趣,更重要的是要在学习过程中获得成功的喜悦,体验到学习物理的乐趣,这样才能把学生的兴趣保持下去,从而形成学习物理知识的持久动力”。

夸美纽斯说:“我们利用一点点技巧,就可以集体地和个别地吸引学生的注意,可以使他们获得一种观念,认为教师的嘴就是一个源泉。”笔者在高中物理教学过程中,在提高学生的学习兴趣方面,也积累了一些经验。在课堂教学中,教师耐心地、不断地介绍一些有趣的和实际有用的事情,就有利于保持学生对物理学习的新鲜感和好奇心。从课堂导入起就以一种引人入胜的方式,把学生带入物理探究的殿堂,并在整个过程中不断地刺激学生的求知欲和创新动力,这样,教学效率就会相应地提高。

课堂导入要巧妙地创设情景。导入的方式很多,笔者总结了多年的实践经验,发现了一些行之有效的方法。例如,物理是一门以实验为基础的学科,所以在上课前,如果能够针对所讲内容先做一个趣味性小实验,让学生觉得有趣,就可以集中他们的注意力。此外,由于学生在预习中常会遇到一些疑难问题,而实验则比较直观,这就大大降低了学生在自学时解决问题的难度。在讲“力的合成”时,笔者就拿一只健身拉力器,先请一位力气小的同学上来拉弹簧的下端把手,要求拉到黑板上划线的位置。当这个同学最后没法完成任务时,就让两位学生到前面来拉,这样力的合成作用就显而易见了,学生也很感兴趣;另外,还可以巧设问题情境,刺激学生对问题的进一步探究。如在讲“电磁感应现象”前,可以先这样设问:既然电流能够产生磁场,那么反过来磁场是否能够产生电流呢?在讲“发电机”之前,可以这样提问:电动机是把电能转化为机械能的机器,能否制造一种把机械能转化为电能的机器呢?在讲“阿基米德原理”时,笔者曾对学生提出过这样的问题:“木块放在水里为什么总是浮在上面,而铁块放在水里为什么总是下沉?”学生回答:“因为铁重而木块轻。”笔者接着问:“把重10牛的铁块和重10牛的木块都放进水里,为什么木块浮上来,铁块却沉下去呢?”这一问,学生就对生活经验“因铁重而下沉”产生了怀疑,从而有效地激起了他们思维的积极性。

在课堂教学过程中,对教师自身素质而言,教师在表达方式上的艺术美是其基本的教学能力。教师在讲课时,语言要富有感染力,要做到自然、生动,以使学生愿意听,并引起他们的高度注意,这样就能使学生在较为轻松的环境中接受知识、增加技能,从而激发其创新意识。教学又被傅任敢先生称为“最渊博、最复杂”的艺术”,教师是课堂教学的设计者、组织者、实施者,教学效果的好坏,在很大程度上取决于其素质修养、业务水平的高低以及组织能力的强弱。因此,在适应素质教育的新课程理念下,教师要尽快实现自己的角色定位。

在课堂教学中,启发式教学成为了一种广为提倡的方式。教师“启”在前,学生“发”在后,师生配合,启而后发。严格来说,“启发式教学本身并不是一个教育目的或教育理念,它是为一定的教育目的服务的”。它是一种教学原则,以提高学生的自主意识和创新能力为目的。教师在讲解教学重点、难点时,可酌情设立关卡、悬念,当讲到关键时,可留下时间间隙,设卡启发。如讲到“物体在做直线运动且所受合外力减小时,则它的速度越来越……”那个“大”字应让学生结合所学知识思考解答;在进行课堂演示时,也不应是教师的独角表演,而应积极引导学生通过演示现象来预测物理结论,进而激发他们尝试智力潜能的兴趣。如在演示阴极射线在磁场中的偏转时,就可动员学生主动预见射线的偏转方向,使之跃跃欲试地参与预言判断。当教师按下开关,亮明实验事实后,预见正确的学生会兴高采烈,预见错误的也会汲取教训,使理解和记忆都得到强化,还要积极引导学生打破固定思维,进行“变式思维”,即对同一问题,从不同角度,用不同方法进行全方位思考。比如,在讲水的“浮力”时,可假设“一个立方体木块浸没在水里,它的六个表面都受到水的压力,而它的前与后、左与右的侧面受到的压力分别大小相等、方向相反,作用在同一直线上,相互平衡,为何还受到浮力?”这里就将问题的焦点集中到引导学生的分析上、下表面受到的压力上。在讲“变压器”问题时,笔者曾这样提问:把一变压器,在原线圈两端加一12V的蓄电池,已知原、副线圈的匝数各为2000匝和500匝,求副线圈两端电压。许多学生会根据变压器的变压公式计算出线圈两端电压为3V,笔者再对这个答案提出疑问,同时启发学生联想变压器正常工作时的条件:变压器只有在原线圈两端加交变电流时才能正常工作,从而引导学生得出正确答案:两端电压为零。因此,在进行启发式教学时,问题往往成为引起学生进一步深入探究的起点。正是在问题的驱动下,学生才能积极思维,从而产生探究欲望,所以教师要主动创设问题情景。如在学习完“牛顿第一运动定律”时,教师可设此问:“你坐在匀速直线前进的汽车里,将手中钥匙竖直向上抛出,当钥匙落下时,是落在手里,还是落在手后面?”从而引导学生克服“钥匙抛出后,虽然在竖直方向上做先上后下的运动,但水平方向上它还将保持抛出时钥匙随汽车一起做匀速直线运动的状态”这一认识难点。

此外,教师还应充分运用物理自身的魅力引导学生。物理来源于生活,又服务于生活,教师应教育学生留心观察现实生活中的物理现象,感知物理意义。例如,油罐车为什么要拖一条铁链?在干燥季节里,黑暗中脱下毛衣时为什么能看到火星闪烁,噼啪作响?为什么人的两手触电会被电击,而雨过天晴后站在电线上的麻雀却安然无恙?教师要通过一系列问题来引导学生留心观察生活,并积极思考、探索。同学们亲自观察和思考得出的答案会使他们记忆深刻,并真正体会到物理知识的有趣性和实用性,从而激发学生学习物理的热情,进而培养他们分析问题和解决问题的能力。

素质教育现已被提上了日程,素质教育的核心是培养学生的创造力。创新能力是人的一种最宝贵的高品位素质,每一个正常人身上都具有创新潜力,人的整体素质的提高,其核心就是创新潜能的开发。开展创造教育,发展学生的创造力,这是物理教育面向现代化的需要,同时,创新教育也是新课程标准实施的目标。在现阶段,实施创新教育的主渠道是学科教学,而不同学科都有不同的学科知识体系和特点,所以要灵活运用创新教育。

物理学是一门以实验为基础的学科。所谓“物理”,就是通过“物”——物理实验,引入物理概念,研究物理规律,即以“物”悟出“理”的本质,以“物”明了“理”的内涵,以“物”揭示“理”的真谛。实验既是建立物理概念和规律的重要基础,又是验证理论的唯一尺度,因此,物理课的本味是实验。物理新课标指出:“实验是物理课程改革的重要环节。”要求学生能动脑动手“学”科学,而把实验地位空前提升,让他们通过实验来串联知识点,从而完成求知的过程。实验越来越成为提高物理教学质量的核心手段,应鼓励学生在探究活动中发现物理规律,在创造活动中学习物理思想。物理的思维方式就是科学探索的思维方式,所以在实验教学中,应加强学生的探究式学习,并不断提高其创新能力。

第斯多恵说:“不称职的教师强迫学生接受真知,一个优秀的教师则教学生主动寻求真知。”新课标提倡教师在课程实施中引导学生质疑、探究,促使学生主动地、富有个性地学习,使探究性学习成为创新教育的载体。物理新课标重视科学探究的作用,强调过程和方法的学习,以激发学生的主动性和创造意识,使获得物理知识和技能的过程成为理解物理、进行科学探究、实践,形成科学价值观的过程。而物理实验过程本身就是一个创造性的探究过程,它有利于培养学生的观察能力、动手能力和创新能力。

在物理教学中提倡探究式教学,其实质在于教会学生如何通过“物”的现象,来探究深层的“理”,正如牛顿通过掉落的苹果而发现万有引力定律一样。而整个物质世界就是一个错综、复杂的统一体,各种现象都出现在人们面前,要求辨别真伪,发现真理。而这首要的条件就是要有双善于观察的眼睛。第斯多惠提倡一种直观性原则,认为人类心智的发展是从感性知识过渡到理性知识的。教学必须适应人类的这一自然发展顺序,从感觉开始,首先形成对外界事物的表象,而要求教学都必须从直观出发,认为直观性原则是“革新课堂教学的主要的原则”。由此可见,在物理实验教学中,就要培养学生认知事物的“感觉”,使其学会循序渐进地观察、发现。笔者在物理实验教学中,发现一些学生就缺乏观察实验的兴趣和耐心,而只想着直接找出答案,另外一些学生则能结合所学知识,认真观察,层层深入思考,这样,感性认识就能上升到理性认识。此外,学生对于实验的观察和注意程度也会在一定程度上反映其学习的效果,因此,教师要积极引导学生学会观察。例如,笔者在讲“物态和物态变化”时,演示空气对外做功。广口瓶内装有水,用瓶塞将口堵住,让学生用打气筒向里打气,同时观察出现的现象,很多同学就只观察到瓶塞冲出来,而没有观察到或根本没有观察瓶内出现的“白雾”。这时,教师就要提醒学生同时注意观察瓶内和瓶外发生的现象,以培养他们仔细观察的好习惯。

教师要选择恰当的实验模型,创设形象、直观的教学情境。如在学习“电阻率”时,笔者从“220V 40W”的废日光灯中取一端灯丝,把它和“6V 6W”的灯泡连接,演示电流表,开关串接在6V的稳压电源上,闭合开关后,灯泡正常发光;用尖嘴钳夹住日光灯丝的另一端,用酒精灯给灯丝加热,灯泡亮度明显变暗,电流表读数变小;停止加热后,把灯丝、尖嘴钳一起浸入凉水中,灯迅速变亮,电流表读数也变大。这样学生就亲眼看到了金属电阻率随温度升高而增大,随温度降低而减小的现象。这种直观的、形象的实验,使学生印象深刻,且便于记忆。

教师要积极引导学生参与设计实验方案、动手操作仪器,并认真观察,深入思考。比如,给学生伏特表、安培表、电源、变阻器、导线和开关等,启发他们用这些设备拟定一个测出伏特表、安培表内电阻的实验方案,这样就能真正领略到一种探幽索微,有所发现的乐趣。再如,在讲有关“浮力”的问题时,笔者曾让学生做过这样一个实验:把一只塑料可乐瓶剪去底部(瓶颈截面直径略小于乒乓球直径),把一只乒乓球放入瓶内,从上面倒水,观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出,而乒乓球不上浮,此时乒乓球是否受到了浮力呢?有的学生认为是,有的认为不是。而再用手堵住瓶颈,又可观察到乒乓球浮起,这时学生们坚信乒乓球受到了浮力,但前者为什么没受到浮力呢?这时候教师就可以适时引导学生根据现象深入思考,理解浮力产生的原因。这样通过学生亲自参与实验情景,引导他们根据现象溯本求源,这就极大地激发了学生的探索动机和兴趣,从而有利于培养他们发现和解决问题的能力。

时代在发展,社会对于教育的要求也越来越高。素质教育的提出,新课标的出台,都是适应更高要求的表现。物理学科的性质,也决定了教师在教学中要以培养学生的创新能力,提高其探究水平为目标。真正的课堂教学艺术应是师生双方配合、共同努力达到的一种和谐、完美的教学境界。在新课程改革潮流的推动下,如何达到这种境界,是每一个物理教师及其他所有学科教师都应思考和探讨的问题。

参考文献:

[1](捷克)夸美纽斯.大教学论[M].北京:教育科学出版社,1999.

[2]傅任敢.傅任敢教育文选[M].北京:教育科学出版社.1990.

[3](德)第斯多惠.德国教师培养指南[M].北京:人民教育出版社,2001.

[4]温溶雪.现代启发式教学探究[D].南昌:江西师范大学,2003.

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