物理教学中如何“培优拔尖”

马昌芳

多年来,我在物理教学中一直致力于培优拔尖工作.有人可能认为培养优秀学生主要靠课外小组和个别辅导,与课堂教学关系不大,这种看法是片面的.实际上课堂教学也是至关重要的.本文着重从高中物理课堂教学来谈三点做法.

一、勤追根寻源

一个学生学习物理,首先接触到的就是物理定律.因此,怎样搞好定律教学,必然是每个物理教师首先要考虑的问题.在进行某一物理定律教学时,我们有意识补充了大量的与这一定律的建立过程有关的内容,这就是所谓的“溯源”教学.例如,在讲授“牛顿万有引力定律”时,我们从地球对行星进行几十年的观测积累的第一手资料讲起,然后是开普勒在拥有这些数据的基础上,通过大量计算总结出描写天体运动的规律(开普勒三定律),最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释,终于发现了对天上、地上的物体具有普遍意义的万有引力定律.此外,我们还结合牛顿运动定律介绍了“理想实验”、“推理”、“实验研究”等方法,结合气体定律介绍了“分析法”,结合能量的转化和守恒定律介绍了“综合法”.使学生比较系统地掌握了一些重要的科学研究方法.有的同学深有体会地说:“物理定律是宝贵的,但研究物理定律的科学方法更宝贵.谁掌握了这些方法,谁就能不断地去探索大自然层出不穷的奥秘.”在物理定律的教学中,我们在课堂上经常采用设问的方法,不是直接告诉学生某个定律是怎样建立起来的,而是不断地提出问题让学生去思考,摆出困难让学生去克服,提出任务让学生去完成,制定目标让学生去实现.这样可以有效地发展学生的创造性思维和解决问题的能力.早在公元前4世纪,古希腊苏格拉底明确强调过:“好的、正确的教学不是传递,而是对学生的自学辅导.”我一贯强调学生要学会自学、讨论、研究.我教的优秀学生,学得的物理知识,最多只有一半是在课堂上听我讲的,其它一概由他们自学.到一定阶段,我开始指定几个学得比较好的学生轮流给其他学生上课.每次课分两部分,前半部分由主讲同学讲,后半部分由全体同学提问、讨论.

二、多实验研究

在高中物理教学中加强学生实验方面的训练,无疑是提高物理教学质量的一条必由之路.我在教学中不论是在课堂演示实验,还是在学生实验或小实验都要求人人亲手做一做.其中有一部分新实验,学校没有现成的仪器,安排学生自己制作,保证实验数量.重视实验误差讨论,加强重要实验方法教学.在实验教学方法改革方面,我们做了以下尝试:(1)在课堂上创设一些实验问题让学生研究.在高中阶段,每周至少有4节物理课,充分利用物理课中碰到的各种各样问题,可设计一些供学生讨论的实验题目,并引导他们一步一步地探索、解决.例如,我在讲“功率”时,设计了这样一个实验题目:要求测定一个人骑自行车的功率.在自行车由静止启动的过程中,人做的功除了增加人和车的动能之外,还要克服空气阻力和地面的摩擦┝.其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?学生根据自己骑自行车的经验,认为空气阻力是很明显的,不能忽略,而地面和车轮之间的滚动摩擦一般比较小,可以忽略.接下来的问题是怎样测量人克服空气阻力做的功?车的速度怎样测?风的阻力和车速成正比的比例因数是多少?问题一个接着一个地出现,被大家一个又一个地解决,终于找到了一个大家都比较满意的实验方案.接着全班同学兴高采烈地到操场上去做实验,最后再回到教室里,师生一起处理实验数据,作出图象,得出实验结果.在整个实验过程中,除了实验题目是由老师提出之外,实验方案和解决问题的途径都是由学生讨论研究出来的,因此他们都觉得很有意思,收获很大.(2)对课本中一些重要实验进行深入研究.物理课本中有大量现成的实验,有时可以对这些实验进行一些讨论和改进.在做直流电路的实验时,我们让学生对伏安法测量导体的电阻这个实验进行了深入的研究.用简单的伏安法电路,不论是采用电流表内接还是电流表外接,都有系统误差.结合这个问题,我给学生介绍了补偿的思想,然后由学生自己设计了电流补偿和电压补偿两种线路.补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差,但这个矛盾解决了,电流表和电压表不够准确的问题上升为主要矛盾.怎么办?经过进一步研究改进,大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表,再辅以灵敏度很高的电流表,便可以明显提高实验结果的准确度,这就是常用的惠斯通电桥.学生经历了这么一个碰到问题、分析问题、解决问题的完整过程.这样的实验课对增强学生的能力是很有帮助的.(3)给特优学生安排一些特殊实验.

三、重提高能力

物理习题教学是物理教学的重要组成部分.不论是教师还是学生,都在解习题上花费了大量的时间.因此,习题教学的改革是一个很重要的问题,我们要让学生做那么多人为假想的物理习题,目的无非是要培养学生的理解、分析、推理等能力.所以,物理习题教学应该围绕这个目标来进行.我们常用以下两种方法来进行习题教学:(1)按照解题方法组织习题教学.一般的习题都是按力、热、电、光的顺序来讲授的,但我们比较倾向于按照解题方法来讲解物理习题.例如,理想化法、整体法和隔离法、等效替代法、小量分析法、叠加法、对称法、图象法等,这样比较有利于学生掌握一些重要的解题方法.到学习的某一阶段,集中将一批用解决方法相同的习题安排给学生练习,使他们由不会用到会用.在以后的学习中,每隔一定阶段让这种方法再出现一次,以加深这种解题方法在大脑中的印象,达到牢固掌握,应用自如的目的.(2)采用“台阶法”帮助学生掌握一些难度较高的解题方法.学生有一道难题不会做怎么办?老师不是直接告诉他怎么做,而是另外出几道与这道难题内容相似,难度较小一点的题让他去做,或者是出一道内容完全不同,但所用方法有某些类似之处的题让他去做,直至他领悟出这道难题应该怎样解为止.