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高中物理课堂自主学习教学模式的实践研究

2022-05-30陈文

高考·上 2022年7期
关键词:高中物理实践教学

陈文

摘 要:在新课程改革的背景下,教师在课堂中传授知识的同时,也要利用学科素材培养学生的学习能力。自主学习教学模式帮助学生形成自主学习的能力。自主学习教学模式的实践和探索旨在提高教学效率和质量,提高课堂教学内容的渗透力。本文对如何在高中物理课堂中实践自主学习教学模式进行分析,也介绍了如何对教学资源进行合理处理、整合,实践自主学习课堂教学模式。

关键词:高中物理;教学;实践;自主学习教学模式

课堂是学校教育的主要阵地。课堂担负着给学生传授知识,培养素质的责任。学生大部分在校时间,是在课堂上进行学习。我们在课堂传授知识的同时,更有必要在优质课堂的长期熏陶下,促进学生优秀的学习品质的形成。自主学习的学习品质影响着学生的终身发展,培养学生自主学习能力是课堂教学的重要任务之一。

活到老,学到老。终身学习的意识让学生的未来更有潜力。因而,要让学生具备自主学习的能力。学生要具有自主学习的意识,更要掌握正确的自主学习方法。在课堂学习中,学生能通过发现问题并将其解决,实现自身主体作用的充分发挥。教师主动转变教学理念,对传统教学模式进行创新变革,让学生尽量充分融入课堂,实践自主学习教学模式,使学生的知识需求得到满足,帮助学生进入深度学习的状态,提升学生的整体综合素养,为学生的终身发展提供助力。

一、自主学习的含义

与传统学习方式相比,自主学习是一种更投入、更积极主动的学习方式,是更高层次的学习品质。自主学习是学生以自己的學习能力为依据,结合学习任务,充分发挥自己的主体作用,对学习策略以及努力程度做出适当调整,并积极借助各种方法,如分析、探索、创造等,独立完成学习目标。这种学习方式与传统学习中的“被动性学习”“机械性学习”等是相对的。《普通高中物理课程标准》明确提出:高中物理课程应通过对学生自主学习的引导,调动学习积极性,激发探究精神,培养勤于思考的习惯。由此可知,自主学习的目的是帮助学生挣脱传统学习模式的桎梏,从而主动并乐于参与学习和探究,实现各项能力的共同发展,如提取信息、处理信息的能力,分析和解决问题的能力,整合应用已学过的各种知识的能力。

学生对知识的获取就应该像身体汲取营养一般,不能由他人代替完成,这不仅仅是进行课改的原因,同时也是培养学生自主学习能力的原因。在培养学生自主学习能力的过程中,教师应筛选和组织素材,设计好方案和流程,唤醒学生自主学习意识,引导和辅助学生形成自主学习的能力。这样,不仅能帮助学生从根本上掌握知识和技能,也是进行科学教育的表现。

二、在高中物理课堂中,实践自主学习模式的原则

(一)目标性

明确的教学目标能让课堂教学的组织更加有序,更加顺畅地推进,并让学生在课堂中学有所得。在教学目标明确的情况下,教学活动的时效性才能够得到保证,获得良好教学效果[1]。缺乏目标的教学活动将会引发不明确的教学内容,而教学内容的盲目性和随意性,将会导致学生的学习效率大大降低。在高中物理教学自主学习模式的实践中,教师必须以目标性为原则,教师与学生共同参与,使制订出的教学目标更具合理性,使学生的课堂学习有清晰明确的方向。

(二)创新性

在高中物理教学中,自主学习模式的构建,必须要以创新性为原则,以培养学生的创新能力为目的。在课堂教学中,创新性原则要求教师要通过对学生积极思考的引导,培养发散思维,帮助学生大胆质疑,敢于提问,不墨守成规,勇于提出自己独特的看法和见解。另外,紧紧围绕物理知识,鼓励学生大胆想象,通过对自身想象力的充分发挥,实现对事物的全面分析。

(三)合作性

随着社会的发展,人和人的交流将更加充分和多元化,社会对人才也提出了更高的要求。除了要具有较高的专业能力以外,团队合作精神和能力也都必不可少。可见,学校教育也需要重视学生团队合作精神的培养。课堂教学中,若只重视知识的获得,缺乏同学间的交流,就忽略了学校教育的任务。在高中物理课堂中,实践自主学习教学模式,应遵循合作性原则。通过教师的积极引导,不断增加学生间的交流,采用鼓励的方式,让学生将自己的想法大胆表述出来,并借助小组合作,验证其正确性。学生间的交流合作,不仅能使他们更好地发现自身存在的问题,而且结论由讨论得出,学生对知识的掌握也会更加牢固。

三、在高中物理课堂中,实践自主学习教学模式的必要性

目前,在高中物理教学中构建自主学习模式的现实意义主要表现为两个方面,分别为促进学生发展,提高教学质量[2]。相较于其他学科,高中物理具有较强的抽象性和科学性。正因为如此,导致了较为枯燥的物理知识学习。特别是高三阶段的学生,他们已经进入了对物理知识的全面系统复习阶段,对物理过程的分析和对物理规律的把握,都需要充分运用理性思维和发散性思维。与此同时,运用数学知识、建模等解决物理问题的能力也必不可少。因此,有必要在高中物理教学中实践自主学习教学模式,培养并发展学生的抽象思维,这样才能顺利解决物理难题。

从学生自身发展的角度来看,自主学习能力的形成,能让学生的发展更具全面性。高中物理课堂普遍存在的一个问题就是学生缺乏学习主动性,而素质教育理念下自主学习教学模式,则是让学生由被动学习转变为主动学习,让学生更具自主学习物理知识的积极性,充分激发学生学习物理知识的潜能,实现自我成长。与此同时,自主学习模式的构建,能够帮助学生充分认识到自己物理知识学习的不足,从而寻求教师针对性的指导和帮助。因此,有必要在高中物理课堂中实践自主学习教学模式。

四、高中物理课堂中,实践自主学习教学模式的现状

随着素质教育的不断推进,对新的教学理念认识的提高,我们越来越重视自主学习能力的培养。但实际上,对教学模式的实践情况并不理想,不仅实施力度不足,而且不能做到长期坚持。在新课教学过程中,虽然经常让学生进行自主学习,但存在避重就轻的现象,将不重要的知识分配了过多的时间,削弱重点知识的教学,影响学习效果。因此,教师应进一步强化自身的引导作用,探索更实用有效的教学方案。另外,在复习巩固和习题讲解过程中,教师又会进行单一讲解,学生的课堂主体地位不够突出,而且也没有为他们提供自主学习的机会。以上都要求教师增强实践新的教学模式的意识。

五、高中物理课堂中,实践自主学习教学模式的研究

(一)情境“创设”——明确教学目标

在当下的物理教学中,情境教学这一教学方法的使用最为普遍。因此,在构建自主学习模式的高中物理教学过程中,教师也可以充分利用情境教学法,对学生的思维进行有效引导[3]。通过创设合适的教学情境,深化学生间的互动和交流,从而更好地利用教师的引导,找出并明确本节课需要解决的问题,进而在此基础上,制订自主学习目标。这样,不仅学生的学习会更具针对性,而且也能有效避免对主题的偏离,加深学生学习知识点的印象。

以鲁科版高一物理必修(第二册)《平抛运动》这一节的知识为例,为了实施自主学习教学模式,让学生更具探究知识点的主动性,教师可以采用创设情境的方式引导学生自主学习。具体来说,以信息技术为依托,紧紧围绕教学内容进行相关素材的搜集,并将其纳入电子课件的制作中。然后,在课堂教学中,利用多媒体技术和演示实验相结合,进行自由落体运动和平抛运动两种运动形式的对比实验和动画模拟,并在这个过程中,给学生提供一张真实平抛运动的频闪照片,并标记每个像点的水平位移和竖直位移的数据。基于这些情境,向学生提出相关问题:“自由落体运动是我们之前学过的知识,那么大家谁能说一说它有哪些运动特点?我们利用这张频闪照片,研究平抛运动的特点,是否能在已有知识的基础上,分析出平抛运动的特点呢?”学生在教师足够的引导下,经过充分思考和数据分析后,给出答案:两种运动轨迹不同,但是平抛运动竖直方向的分运动与自由落体是一样的,水平分运动是匀速直线运动。在动态化情境的作用下,不仅学生的探究兴趣愈加浓厚,而且通过教师的适当引导,学生进行了自主思考,并将问题顺利解决,形成对理论知识的深刻理解,不仅如此,在后续的学习过程中,学生的学习也会更具目的性,从而能够促进教学效率的进一步提升。

(二)问题“引导”——启发学生探究思维

在学生的自主学习过程中,明确的学习目标是必不可少的。因此,在实际教学过程中,教师应以教学内容为核心,使设计出的问题更具针对性,并且将问题的提出安排在课堂导入环节,将大大提升学生探究思维启发的有效性[4]。除此之外,以值得探究的知识点为依据,向学生提出问题,培养并发展发散思维,使他们在经历知识的推导过程中,将相关知识点牢记在脑海中。在教学环节结束以后,将与所学内容有关的问题抛给学生,让他们尽情表达自己的想法和感想,说一说学到并掌握的知识点有哪些,帮助学生主动回顾和梳理知识。

以鲁科版高二物理选择性必修(第一册)《波的干涉》这一节的知识为例。本节课的一个难点是,同相位的两个相干水波干涉过程中,加强点和减弱点的形成条件。根据以往的教学过程,我们会只靠教师的说理和传授,但最后的学习效果和学生理解程度都让人不太满意。我们就试着在适当素材的提供下,让学生自己探究两列波在干涉相遇过程中,形成加强点和减弱点的条件。教师用A4纸打印出两列波以同心圆的形式,波峰和波谷相互间隔,并扩散开的图样,并分发给学生。在纸上,两列波的波峰和波峰、波谷和波谷、波峰和波谷相互交叉。利用图上的许多交叉点,让学生发现和总结图上的这些加强点和减弱点离两个波源的距离分别有什么共同的规律。经过一段时间的观察和讨论,学生会有所发现。在充分思考、琢磨的前提下,学生会产生各种各样的想法,试图去总结规律。在这个具体的有意义的问题下,学生锻炼了发散思维。在积极的思考下,让不同的同学进行发言,让学生说明自己找到的规律。很多学生在倾听、借鉴其他同学的想法中,也会很快找到思考的方向。最终在教师的引导下,可以有更多的学生能更好地理解和掌握这个知识点,并且印象更加深刻,从而有利于学习效率的提高。

(三)合作“学习”——抒发己见、解惑释疑

在新课改的环境下,合作学习的概念被引申出来,强调通过小组合作,实现学习任务的共同完成,这种学习模式是未来教育的必然趋势。而针对高中物理教学来说,教师在进行自主学习教学模式时,可以以学生的实际情况为依据,对学生进行小组划分,并通过布置具有开放性以及探究性的学习任务,深化小组成员间的交流讨论,使他们在相互学习和补充过程中,掌握知识,形成合作意识,提升表达能力,发展应变能力[5]。但在学生的互动过程中,产生意见分歧的情况在所难免,针对这种情况,应以师生互敬为原则,积极营造轻松的学习氛围,在学生勇于表达的同时,对他们的问题进行针对性回答。

以鲁科版高一物理必修(第二册)《运动的合成与分解》这一节的知识为例,本节的一个难点是研究两个分运动的独立性。我们可以设计活动,让小组成员共同完成学习活动。在一定的活动体验下,通过提前设计好的问题,让小组成员共同讨论,从而自主获得对知识的真实认知。教师事先提供一张白纸固定在方形木板上,并水平放置在桌面上。将一个系有绳子的小球放于试管中,让绳子伸直与管壁平行,整个装置紧贴白纸。—个同学用手水平移动试管,另一个同学在管外绳子的另一端,拉着绳子。拉动过程中,与管一起右移,始终保持绳子与试管管壁平行,直到把小球拉到管口。完成活动后,让学生完成以下问题:

1.请大家水平拉试管,直到小球到达试管口,并记录小球运动的起始位置A和到达管口时的位置C,画出运动过程的位移。

2.小球运动由哪两个分运动组成。

3.合运动和分运动同时进行时,它们在运动时间上你们觉得有什么特点?

4.两个分运动是否会互相影响?

通过一个一个问题的交流和思考,学生可以画出小球从A到C运动过程的位移矢量。学生可以在具体情境下交流两个分运动的具体表现,从而明确两个具体的分运动。当小球从A运动到C完成后,两个分运动也同时完成,对合运动和分运动的等时性也就有了直接的体会。同时,两个分运动的形成原因不同,且两个分运动的原因没有联系,互相独立,所以这两个分运动并不互相影响。

这个活动不仅让学生学习知识,还培养学生自主独立思考、同学间互相合作学习能力并勇于表达自己的见解,让学生在自主探究中形成對等时性规律的理解和独立性的初步体验并产生猜想。学生在参与活动、自主思考、小组合作中获得的结论和体验更加持久和深刻,且能在动手、动脑和讨论中锻炼思维以及同学间互相配合、交流能力。

(四)实验“融合”——引导探究能力的形成

科学探究是物理核心素养的重要方面,在物理教学中,教师要始终有利用课堂教学培养学生探究能力的意识。探究能力可以使学生在课堂之外仍然可以独立获取未知知识,帮助学生具备探究能力是培养学生自主学习能力的一部分。在物理的实验教学中,结合自主学习教学模式,让学生在课堂中经历完整的探究过程,学生在真实的探究中独立生成物理结论,可以让学生经历一次印象深刻的学习体验,获得学习的熏陶。

以鲁科版高二物理选择性必修(第二册)《安培力》这一节的知识为例,我们了解安培力的大小,课本直接给出安培力的公式。我们可以利用自制的实验器材探究安培力大小与电流大小、导体长度和磁场大小的关系。我们可以自制线圈,并通入不同的电流,线圈的一边放在蹄形磁铁中,利用DIS的电流和力传感器测量电流和安培力的大小,再利用DIS自带软件的作图功能绘制力和电流图像,通过图像,学生可以独立获得安培力与电流的关系。在研究安培力与磁场中导体长度关系时,我们可以减少线圈周围磁铁的个数,从而使得磁场中导体长度发生变化,再利用DIS测量导体所受的安培力。同样通过作图,学生可以直接了解到安培力大小和导体在磁场中长度的关系。最后,我们为了研究通电导体,在磁场大小变化中,安培力变化的规律,我们利用一对力磁线圈产生磁场,使得受力线圈周围磁场大小可以调节,利用DIS系统,学生通过记录数据、作图,也可以独立获得导体受到的安培力大小与周围磁场大小的关系。在课堂上,教师只要在实验前,对仪器进行必要的说明,随后的所有实验,都可以交给学生独立完成,并让学生自主总结结论,完成知识的自主获取,经历一次充分、深刻的实验探究过程。

(五)练习“分层”——促进知识迁移内化

针对课堂练习来说,其作用不仅是帮助学生巩固新知,而且还能使他们利用所学知识解决实际问题的能力得到显著提升,实现对知识的迁移和内化。为此,在自主学习教学模式的实践过程中,教师应从学生的实际学习情况出发,选择合适的课堂练习题,练习题的好坏既影响学生解题意识的培养,又能对他们发散思维产生直接作用,所以,教师有必要对习题进行精心设计。同时,以学生对知识的掌握情况为依据,筛选习题并认真分析。但必须注意的是,只有当教师设计出同时具有综合性和目的性的习题时,才能让学生的练习更具目的性,从而实现对知识点的有效归纳、延伸和补充。

以教学高二物理选择性必修(第二册)“科学探究:感应电流的方向”这一节的知识为例,需要学生理解感应电流受到安培力的效果总是要阻碍外磁通的变化。为此,教师应对课堂练习进行精心设计,让学生通过解答问题,形成对所学物理知识的深刻体会。举例来说,我们让两根导体垂直跨在平行的光滑导轨上,形成“口”字形回路,让一根条形磁铁掉落下来并穿过“口”字形回路。分析“口”字形回路的感应电流方向。判断两根导体出现感应电流后受到的安培力方向。从而发现,两根导体棒的受力和运动,对磁铁有来拒去留、对外磁通有增缩减扩的效果。也就是感应电流受到安培力,通过阻碍磁场与回路的相对运动,表现出阻碍外磁通的变化。回路中的感应电流受到安培力后,通过缩放,也表现出阻碍外磁通的变化。于是我们就可以进一步总结出感应电流受到安培力表现的效果总是要阻碍外磁通的变化。在这个基础上,我们就可以进行一次拓展,刚刚我们发现感应电流有增缩减扩的表现,那会不会有增扩减缩的表现呢?于是我们可以设计一个模型,把一个线圈套在电磁铁外面,让学生用前面指导的流程和方法,在电磁铁电流变化的过程中,分析外面线圈的感应电流方向和安培力方向。考查学生对刚刚讲过的内容能不能迁移、应用、掌握,也对前面的讲解内容形成巩固和加深印象。最后发现这种情况,线圈的表现就是增扩减缩。于是我们就可以再引导学生,虽然这种情况下,线圈的表现与前面的情况相反,但是对线圈内磁通有什么影响呢。经过分析这种情况,增扩减缩也是起到阻碍线圈外磁通的变化的作用。于是通过问题的补充和拓展,学生就会认识到,感应电流受安培力后的表现可以各种各样,但是共同的效果都是阻碍外磁通的变化。在这一过程中,学生对感应电流在外磁场中表现的效果不仅有了深刻、全面的体会,而且有效促进了学生知识的内化,提高课堂教学质量和效果。

(六)练习“深化”——加强知识拓展延伸

课后作业是课堂教学的重要组成部分,教师往往通过布置课后作业,帮助学生巩固课堂所学知识。然而传统教学课后作业的设计并不理想,教师统一作业的设计,使不同学习情况学生的学习需求无法得到满足。基础较好的学生会因内容过于简单而无法获得进步;基础较差的学生则会因为内容过难而失去学习的信心。为此,教师应积极引导学生,通过让他们回顾课堂所学知识,实现对知识的二次自主获取,提高作业完成质量。除此之外,以所学知识为核心,以学生学习情况为依据,进行适当拓展和延伸,借助对稍高难度习题的设计,让学生积极参与到自主探究中。

结束语

对传统理念进行改革已经成为新课改环境下的必然趨势,高中阶段的各个课程都被要求推广、运用“新模式、新理念”。正因如此,自主学习教学模式逐渐被应用在了各个课程中,旨在培养学生自主学习能力,激发自主创新意识。高中物理课堂中,实践自主学习教学模式,能够提升学生进行知识探索的自主性,加深对知识掌握的牢固程度,不仅能培养学生自主学习能力,发展创新能力,而且还有利于团队合作精神的激发。

参考文献

[1]刘宝会.高中物理教学中构建自主学习模式的策略研究[J].理科爱好者(教育教学),2022(2):40-42.

[2]杨春辉.在高中物理教学中构建自主学习模式的策略研究[J].天天爱科学(教育前沿),2021(11):115-116.

[3]胥平儿.高中物理自主学习的理论分析及模式研究[J].学周刊,2021(21):47-48.

[4]刘玉秀.高中物理“自主学习”课堂教学模式研究[C]//.2020年“区域优质教育资源的整合研究”研讨会论文集,2020:931-933.

[5]王涵.高中物理自主学习课堂教学模式的构建与实验[C]//.2020年“教育教学创新研究”高峰论坛论文集,2020:428-429.

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