机械建筑大类相关专业的物理教学改革初探
2010-08-15洪加兰
洪加兰
机械建筑大类相关专业的物理教学改革初探
洪加兰
(江苏省宝应工业学校,江苏扬州225800)
机械建筑大类相关专业的物理教学改革,要以职业技能标准为依据,通过精心组织师生互动的方式,优化课程内容,构建教学模块,推进任务驱动,加强实验教学。
课程内容;教学模块;任务驱动;实验教学
笔者多年从事职业学校机械建筑大类相关专业的物理教学,通过精心组织师生互动的方式,优化课程内容,构建教学模块,推进任务驱动,加强实验教学,不仅使学生掌握了与专业相关的物理知识,还使学生的综合素质明显提高。
一、优化课程内容
对于机械建筑类学生来说,物理是公共基础课程。随着科技和生产的发展,机械建筑大类的机械制造、数控编程、汽车维修、模具加工、建筑机械、机电维修等专业方向都需要一定的物理基础知识与实验操作技能。职业学校的物理教学能提高学生的科学素养,促进学生学好专业,因此,要坚持为学生全面发展服务的教育理念,认真考虑机械建筑大类各专业方向的共同特点,以职业技能标准为依据,逐步优化课程内容,将基础知识与实验操作融为一体。
在教学过程中,本着有用、够用的原则,突出核心的基础知识和基本技能教学;要本着降低理论难度、横跨学科、构建模块、服务专业的思想,将物理基础知识与前沿性的技术应用有机融合起来,进一步强化课程内容的实用性。教学机电专业方向的物理课程时,笔者曾从提高学生的科学素养出发,重点讲解力学和电磁学的部分基础知识。
在教学过程中,把课程内容分为三类:第一类涉及直线运动、牛顿运动定律、冲量与动量、功与能、曲线运动、分子运动论、理想气体、热量与功等内容;第二类涉及万有引力定律、机械振动与机械波、电工基础、静电场、恒定电流、磁场、电磁感应、电磁振荡和电磁波等内容;第三类涉及几何光学、光的本性、原子和原子核、模拟电子、数字电子、自制实验用具、制作创新产品等内容并以选修课的形式出现,三类课程的学时数根据专业方向的实际需要确定。
与此同时,还以学生的学习问题或学习需求为中心,定期举办以报告、交流、咨询为主体的讲座,开发学生的学习潜能;引导学生从兴趣、特长、性格、品德、能力、价值观等方面分析自己的优势与不足,了解与所学专业相关的职业发展现状与发展趋势,增强认同感,激发职业意识。
教学“交流电的产生”时,由于线圈在转动过程中磁通量变化率以及感应电流的变化规律等知识点很难用语言讲清楚,用实验演示也很难让学生真正掌握。笔者用制作多媒体课件的方法来优化课堂教学内容,使学生掌握交流电的产生等抽象知识。
二、构建教学模块
针对机械建筑类专业的相关特点,围绕理解基本概念、分析自然现象、形成物理思维来构建教学模块,并按基础模块、职业模块和拓展模块划分物理教学内容,力求体现多元目标。在新授、实验、练习、活动等教学环节,尽力使各模块之间既相互联系又相对独立。
在实施过程中,要努力做到以下几点:一是将部分概念与定律实验化。做到淡化理论推导、切实降低难度、渗透物理思想、调动学习积极性。二是营造一定的学习情境。采用互动、探究的教学模式,促进学生领悟并掌握物理知识;充分运用投影、幻灯、多媒体课件或视频材料,从文字、图像、色彩、声音等方面对学生的视觉和听觉进行刺激和诱导,让生动逼真的教学环境、动静结合的教学图像成为帮助学生理解物理概念与定律的有效载体,尽力挖掘学生观察事物、发现现象、探究规律的潜力。三是激发学生的问题意识。用提问的方法引导学生交流或质疑,使学生精神振奋、兴趣高涨,使教师及时获得反馈信息,及时调控或重组教学模块。四是在进行模块化处理的基础上促进学生学中做、做中学,引导学生主动联系日常生活和专业学习,并以任务为驱动循序渐进地完成学习任务。
对于《电工基础》相关联的物理基础知识,笔者就曾采用模块化教学处理,用设计问题、实物演示、联系旧知、组织讨论、展开想象等方法提高学生的学习素养。教学“楞次定律”时,笔者设计了简单而又易操作的“向线圈中插拔条形磁铁,观察感应电流变化”的教学模块,还做了生动形象的多媒体课件,既帮助学生理解定律,又使学生印象深刻,收到较好的教学效果。
三、推进任务驱动
由于学生的学习自觉性较差,如果采取“满堂灌”、“填鸭式”教学方法,将会出现教师唱“独角戏”、学生走“独木桥”的课堂尴尬,必须用推进任务驱动的方法进行教学改革,使物理课堂有动态、情感和成效。
第一,结合班级和学生实际,改变传统的讲授、练习等授课方式,步步为营地落实“理实一体、项目教学”实施细节,使学生在参与项目、完成任务的过程中理解和掌握相应的知识和技能。
第二,将某一个物理教学单元作为“理实一体、项目教学”的基本单位,用3-4课时相对完整地集成物理知识与技能,使学生能够运用所学知识与技能完成一个个实验项目,真正体现教、学、做合一。
第三,用任务驱动来推进教学过程,使每个任务之间呈现并列或递进关系,使最后一个任务成为物理知识与技能的综合运用,成为督促学生学好专业知识以及成功制作工件或产品的重要内容。
第四,在每个任务结束前,做一番综合考虑,确保每个学生或绝大多数学生完成这个任务以后再进入下一个任务的讲练,直至完成综合应用任务。
第五,在备课时,善于把教材上的静态知识转化为课堂上的动态信息,想方设法地创造可以实现师生互动的教学环境和气氛。
每个教学单元结束时,对学生完成任务的情况进行考核评价,将学科成绩评定的80%分解到平时的实验环节中,给予完成任务的学生基本分,给予完成任务有一定质量的学生适当加分,并及时向学生公开,激发学生的学习动力。
推进任务驱动贵在放手让学生自己动手,从而提高实践技能。笔者曾运用“理实一体、项目教学”的原理,组织学生设计制作了电视机无线耳机、走廊灯自动感应器、电子生日蛋糕等用具,使学生增强成就感。
四、加强实验教学
职业学校的物理教师常常按照规定的步骤和方法进行实验教学,学生只是按部就班地完成实验,难以培养能力。笔者根据物理课程的教学要求,从以下方面改革并加强实验教学:
1.追求教学形式的多样化。在规定学生完成一定实验的前提下,结合教学进度,介绍应用物理知识推进高新技术发展的相关实验,鼓励、引导学生不拘泥于教材内容,努力创新或改进实验设计。做“利用伏安法测电阻”实验时,笔者问学生:利用伏特表和电流表测出的电压和电流可以计算待测电阻的阻值,能否只用一个电流表或电压表来测量电阻?如果能成功测量出来,还需要添置哪些器材?该怎样测量?这么一问,激发了学生的思维,学生很快设计了方案并画出电路图。
2.激发学生的实验学习兴趣。通过分组实验,向学生提供丰富的感性材料,使学生对这些感性材料进行分析、综合、归纳、总结,使学生掌握和运用物理概念和物理规律。通过分组实验,有效改变学生在学习理论知识时形成的静止、孤立、理想化思维,充分认识事物之间的多样性、综合性和动态性。教学“交流电动机的旋转磁场”时,用一台三相手摇发电机和电动机、负载模型做演示实验,学生兴趣很高。笔者问学生:如果改变电动机三相对称绕组,并把小磁针放入其中,用手摇发电机后,小磁针会发生什么变化?学生动手实验后很快发现:用手摇发电机时,如果倒转,小磁针也会倒转,如果加速,小磁针也会加速;如果发电机转动方向不变,只是调换两根电源线,小磁针转动方向则会改变;如果断开一根电源线,小磁针则不再转动。在学生产生一系列的问号后,笔者及时从理论角度逐一进行剖析,收到了良好的教学效果。
3.培养学生使用基本仪器、设备的技能和素养,为职业发展打下基础。在加强实验教学的过程中,努力促进学生正确、熟练地使用基本设备,努力促进学生养成科学、严谨、认真的精神。
4.根据学校实际情况自编实验教材。将一些传统意义上的验证性实验设计成探究、创新性质的实验,让学生参与制作教具和多媒体课件,引导学生在参与的过程中手脑并用、学创结合。几年来,学生制作了电磁场三维传播教具,楞次定律、交流电的产生和机械波等美观、实用、趣味性强的教具。
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A
1673-0046(2010)9-0145-02