浅谈中学物理理论和实验的案例式教学改进

陈波

摘要：中学物理具有高度的逻辑性和抽象性，因而有一定的学习难度。将抽象具体化，将复杂的逻辑分解是降低学习难度、提高学教学效率的有效途径。本文根据新课改下课标的要求，探讨了中学物理理论和实验教学的案例式教学改革，从教材内容的重组、学案导学的设计与运用、教学风格的设计、教育技术的采用等方面提出了改进措施，并对实验教学就四种方式进行了改进尝试，提高了教学效率。

关键词：中学物理；案例教学；研究性学习；实验教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）19-0149-03

物理学是一门以实验和观察为基础的自然科学。中学物理是一门基础的科学课程，是学生向理工学科方向发展所必备的科学基础。这门课程注重物理现象的分析、实验规律的总结与阐述。中学物理以物体的运动及相互作用机理为研究对象，具有高度的逻辑性和抽象性[1，2]。学习这门课程需要较高的逻辑思维能力，同时这门课程也是训练和提高逻辑思维能力的一个非常好的演练场（Practise Field）。

新课程的改革使得当前物理教学的理念和模式发生了改变，新课改强调，要加强学生的素质教育和创新能力。为了能使学生与时俱进，有必要创新教学模式。教学策略科学与否是教育成功的关键，依据建构主义教学理论，学生是知识与能力建构的主体；教师不只是知识的传授者，更应该是主导者，这就要求教师能改变传统思维模式与教学习惯，有效地启发和牵引学生的思维，训练学生的思维，形成思维共振，从而启迪和培养学生的灵性[3]。本文尝试以探究式教学模式，精心设计教学案例，通过探究式案例教学提高教学效率。

知识和能力必须经过反复地实践训练才能内化，实验教学是中学物理教学突出的薄弱环节，传统的实验教学跟不上教育改革的发展步伐，对培养学生素质和创新能力不利。中学物理实验教学的根本目的与任务就是通过实验和观察，使学生最有效地掌握为进一步学习现代化生产和现代科学技术所必需的物理基础知识，培养初步的应用技能和发现新知识的认识能力。根据这一需要，本文也进行了物理实验改革的多种尝试。

一、理论教学的改进

（一）研究教材，跳出教材的束缚

物理学是一门有着严密逻辑体系的自然学科，物理规律之间有着完美的认知逻辑，乃至结构上的审美意义。物理知识中同时蕴含着丰富的思想与方法，依据台州学院学者胡勇坚老师的观点，这些与具体知识相结合的思想与方法是启蒙学生思想灵性与方法灵性的灵丹妙药，揭示思想和方法，结合具体的模拟探究过程，可启发学生的思维，能培养和提高学生的创新能力[3，4]。传统的中学物理教材乃至传统的教学方法均注重科学的逻辑论证结构，这不利于创新能力的培养，也不利于简易化学习的难度。一方面科学论证忽视了思想方法的揭示，学生难以通过学习感悟科学先贤所用过的创造性思想与方法，另一方面，人们所熟悉和习惯的认识方式是由具象到抽象，纯逻辑的演绎论证，过于抽象，造成一部分学生的学习难度。学生的学习应以由具体到抽象的归纳为基础，再发展到由抽象到具体的上升过程，学习效率才高。因而教师要吃透教材，依据课程标准和学生实际把握重点和难点，注重知识的前后联系，融会贯通。同时还需跳出教材，了解相关知识的科技史发生过程，把握其中的思想与方法，通过教育案例重新组织教学过程的展开，通过启发让学生在学习过程中经历和体验“发现”知识的模拟研究过程，在这一过程中以思想和方法启发学生的下定义、逻辑划分、归纳和演绎等科学思维，进而启蒙学生的科学思想，培养其批判精神，如牛顿力学中绝对时空观的有效性与局限性，从而启蒙和培养创造性人格。

案例化或情境化是将抽象具体化的基本教学手段，作为一门被高度归纳和演绎的自然学科，物理学不像医学课程、审判学课程那样具有案例性。然而，这门课程可以向科技史中相关知识的研发过程借案例，也可以结合日常生活或生产实际设计案例，通过案例发展学生的归纳能力和分析能力。如此，可以将案例化与情境化结合起来应用。案例化更重要的目的在于搭建一个模拟研究过程，通过这个过程训练学生的思维能力，提高学生的研究性学习能力。中学物理课程还需降低理解的难度，不断让学生获得成功感，从而提高学习的信心与兴趣。这要靠因材启发来实现，即了解学生的最近发展区，根据学生的特点把复杂问题分解为小问题，搭建帮助理解的助攀台阶，或显化的模式启发抽象深奥的模式的理解，如此化难为易，化繁为简，做到复杂的东西简单地说，高深的东西浅显地说。学案导学的本质是让学生自己去探究思考问题，从而锻炼学生的研究性学习能力，让学生在合作探索的学习中培养自己的能力，这是培养创新能力的起点[4]。

设计启发的问题，让学生提前预习教师发放的学案，尝试学习理解新的物理知识，教师引导学生对不懂的地方进行分类标记，通过教学反饋找到学生的薄弱环节，及时调整课堂教学的启发过程。教师可以布置与讲课内容相关的讨论题，提出指导性要求，让学生自己展开头脑风暴式讨论，互相促进知识的同化与顺应建构，进而促进学生自主学习的能力与归纳演绎能力。教师根据具体情况可以进行引导性的解说，让学生发现问题的答案，学会自己探索发现。在讨论的过程中，如果讨论的内容有所偏离，教师可以介入学生的讨论，从中对学生做出启发与提示，让学生往正确的方向进行探究。讨论完后，须及时对所学的知识进行归纳总结，进行针对性的课后训练是牢牢的掌握所学内容的有效方法。同时，教师要批阅学生对学案中所提问题的解答，对学生没有理解透彻的内容须及时解答，纠正学生的思维错误。

（二）巧用教学风格

教师在中学物理教学中要营造良好的教学氛围须与学生进行沟通。一般教师与学生沟通，是通过讲话和板书完成，这样做直接、易于表达。但只是这样会让学生印象不深刻，甚至厌倦。教学风格常决定着课堂的氛围，生动的教学风格可为案例化或情境化教学添加丰富的色彩。巧妙的教学风格能使课堂氛围轻松活跃，不仅能消减学生的心理疲劳，有时还能使学生产生无意注意，从而提高课堂教学效率。教学风格常体现在教学语言与动作形态上，幽默而通俗易懂的教学语言是学生所欢迎的，以学生喜欢的语言教学是一种境界，能给学生以惊奇是另一种更高的境界。夸张而滑稽的动作有时能达到不言而喻的作用，使学生产生深刻的印象。教师在授课时，可以增加丰富的肢体语言。一个肢体语言丰富的老师往往可以给人深刻的印象，进而活跃课堂气氛。中学物理具有高度的抽象性，这些抽象的知识能通过生动的、易于理解的肢体语言，变得具体和清晰，达到加深学生对知识掌握理解的目的。

（三）与时俱进，善用先进的教育技术手段

信息技术为中学物理教学提供了现代化的教学手段，多媒体、互联网与虚拟现实技术等辅助教学，可增强案例化或情境化教学的设计，会使学生们对物理有更深刻的理解。

利用多媒体可以演示中学物理各种高度逼真的物理动画，使课堂变得生动有趣，通过互联网与通信终端可以实现资源共享，拓宽学习的时空，可以培养学生获取信息并整理、加工、分析等能力。在中学物理教学中，通过多媒体技术可将教学内容制作成内容丰富、演示效果好的课件等。共享和互用这些技术，可以发挥教育资源的优势，弥补教材的不足、克服封闭式学习的缺陷。也可以进行不同时空的交流，学生可以通过多媒体技术，能及时了解自己的不足，调整学习状态。利用多媒体技术可以实现师生互动的物理教学模式。采取多媒体互动平台，可以使学习交流变得灵活随意，学生可随时就遇到的问题进行提问，每个学生都可以参与到互动过程中，拉近了师生的距离，极大地激发了他们的学习主体地位，提高了他们学习的兴趣和掌握知识的效率。同时，利用多媒体技术可以使教学及时与当代先进科技相联系，如在讲万有引力的过程中，可以联系时下的飞船发射。引入前沿科学时，须找难度适中的内容引入课堂，可以让学生了解更多的科技手段，学会科学的思维方式。

二、实验教学的改进

（一）实验诱导方式

采用实验诱导的方式可以激发学生学习中学物理的兴趣，这可以考虑多采用趣味性较强的物理实验。中学物理实验导入方法很多，对于应用性较强的物理知识，可采取联系实际模式导入；对积极主动氛围较浓的班级，可采用竞赛模式导入等。在实验之前，可设计启发性问题，以悬念的方式激发学生探究的欲望，通过分布设置的问题，引导学生的实验探索。在物理实验教学过程中，教师可根据学生的实验结果，引导学生思考此次实验中的亮点和不足之处，引导其运用所学物理知识，对实验方案进行分析或总结，进而演绎改进的方法。

（二）小实验引入方式

中学物理理论知识点多，可尽量自制一些小实验分散教学，这些小实验既可融入实验课程之中，也可融入理论课的教学演示之中，从而增加理论教学的情境化。小实验既能调动学生的积极性，又能加深学生对知识的印象。实验时，一般学生的注意力比较集中，学生在观察实验现象的同时，更能接受教师对知识的讲解。

（三）优化分组实验方式

中学物理知识点多，学生任务重，有些实验一个人在有限的时间内完成不了，所以必须对学生进行分组。分组实验能促进学生的合作学习，使之互相促进。对于知识点掌握较好的学生，可以搭配知识欠缺的学生一起进行实验。这样既可以一起进步，又能促进学生的交流。合作性学习要避免优秀学生的垄断性主导作用，同时也要消除差等生的消极怠工现象，这需要教师的监控与启发引导。

（四）课外实验方式

课外实验活动与生活密切联系，所涉及的知识面广，课外实验带有较强的研究性，对学生的观察与分析能力要求比较高，可以发展学生的科研思维与科研意识，培养学生理论联系实际的能力，培养学生的观察与分析能力。课外实验的实施需要教师做好指导性的预先策划，包括研究方法、观察与分析方法、总结与报告的写作等指导，并鼓励学生进行自由选题的观察与研究。实验结束后教师的分析与总结能进一步提升学生的能力。

三、结论与探讨

中学阶段是启蒙创新意识、培养创造性人格的心理敏感期，中等教育承担着为高等教育培养创新人才育种的责任。物理学作为理工人才的关键基础课程之一，具有丰富而严密的逻辑性，同时物理学知识中蕴含着丰富的思想方法，因而中学物理是能够而且必须作为创新教育的课程。案例化与情境化教学可使该课程教学实现将抽象的内容具体化与生动化，简化学习的难度，提高教学效率，通过思想方法的启发，强化学生的逻辑思维能力，培养学生的科研思维与科研意识，启蒙学生的灵性。

参考文献：

[1]周筑文，杨佚沿，刘高峰，等.大学物理知识与中学物理教学实施能力培养有机结合[J].貴州师范学院学报，2016，3（32）：56-60.

[2]陈锋.丰富课堂教学提高中学物理教学质量[J].西藏教育，2016，（1）：35.

[3]胡勇坚.基于通用技术课程创新教育的研究——兼技术与设计概论[M].北京：科学出版社，2015，（1）：126-130，153-181.

[4]胡勇坚.灵性的启迪与创造性学习能力的培养[J].时代报告，2015（05），ISSN 1003-2378.

Brief Discuss on Improvement of Case-based Teaching for Middle School Physics Theory & Experiment Course

CHEN Bo

（ Wenling Daxi Middle School，Taizhou，Zhejiang 317525，China）

Abstract：The physics course is very logic and abstract，so it is diffcult to learn. To embody the abstractness and to logicly analyze the complicated question is an effective solution to facilitate the study of physics and to improve study efficiency.According to the requirements of the new curriculum reform，the case teaching reform of high school physics theory and experimental teaching is discussed in this article.The improvement measures are put forward from the reorganization of teaching content，the design and operation of the learn-conducting plan，teaching style，and the of adoptioneducational technology. And four aspect of improvement to the experimental teaching mode are tryed，so as to improve the teaching efficiency.

Key words：high school Physics；case teaching experiment；research learning；experimental teaching