以物理实验为基础进行讨论式教学

戴健华

为了大面积提高物理教学质量,近几年,我进行了“以物理实验为基础讨论式教学”的教改实验,取得了明显效果。

一、正确处理“教”与“学”的关系,以“不学不会”教育思想指导教学改革

“教”与“学”是辩证统一的关系。从“教”的角度研究教学,教是矛盾的主要方面,教师应起主导作用。“名师出高徒”就是这个道理。从“学”的角度,即从教育的目的是要培养一代新人来研究教学,学生是教学的主体,“不学不会”充分体现了学生的主体地位。我们所讲的“导”是一个外部的激励和育导因素,它必须通过学生刻苦地“学”起作用,进而取得令人满意的教学效果。

在过去相当长的时间内,教学过于强调教的作用,把“教导”变成了“灌输”,学生完全处在被动的地位。当前教学中的主要弊病“满堂灌”就是“不教不会”思想束缚人们头脑的结果。

人类特有的智慧就是通过自己的劳动,通过大脑的思维加工、改造,正确地获取知识,正确地掌握事物发展的客观规律,并用于改造自然、改造社会。从这个意义上讲,人类在获取知识的过程中,不教也是可以的。不仅如此,人们还能将已经掌握的知识不断地筛选提炼,逐步积累,并将这些知识传授给下一代,促使人类社会不断进步。教育科学就是在这个过程中逐步发展丰富起来的。为了提高中华民族的素质,培养开拓型人才,摆在教育工作者面前的迫切任务,就是优化这个教学过程,使之适应新形势的需要。

因此,教改实施方案必须明确提出如下任务:1.在研究教法的同时,着重研究学生的学习方法和学习规律;2.在充分发挥教师主导作用的同时,还必须充分发挥学生的主体作用;3.在处理教与学的关系上要做到三个有机结合,即“教”与“学”有机结合,理论学习和实践应用有机结合,课内学习和课外活动应用有机结合。

二、以物理实验为基础传授物理知识

物理学是研究物体运动、变化及其规律的一门自然科学。离开了对物体运动、变化现象的观察,我们就无法了解各种现象的发生过程及其变化规律,所以在传授物理知识的过程中做好物理实验是物理教学的重要内容,也是提高物理教学效果的有效措施。

中学生的思维基本上仍处于形象思维阶段,从思维发展趋势来看,则是处于由经验型的形象思维向理论型的抽象思维转变的初期,在这个阶段他们有广泛的兴趣和求知欲望,好奇心强,喜欢怀疑和争论,具有强烈的“自我肯定”意识。所以我们要做好物理实验,应用形象思维给学生提供充分的感性知识,采用讨论的方法,适时地诱导学生向抽象思维过渡。这种按照事物自身规律,适应学生年龄特征和心理特点,把“教”与“学”有机结合起来的教学设计是符合唯物论的“实践—认识—再实践—再认识”的认识论的。具体做法如下:

1.把演示实验尽可能地改为师生同时做的实验。如,讲压强时,要求每个学生带自制的沙盘和实验小桌;讲电阻时,要求学生带自制的铅笔芯电阻器、电键、干电池,教师再发给电流表,要求学生自己连接电路,随堂实验,探讨与总结规律。

杠杆是历届学生的学习难点,究其原因,是教师使用了不合理的教具,从杠杆上直接谈力臂,并采用水平平衡这一特殊情况。这就在学生思想上造成了产生各种错误的思维定势,铸成学习难点。对这个涉及教材、教具和教法的问题,我采用改革手段,即设计十字形力臂尺,实验时要求学生反复用力臂尺测量在各种不同位置平衡时的由支点到力的作用线的距离法,较好地解决了这一难点。

2.对只陈述物理规律而无实验的教材内容,根据人的认识规律,设计一些简易而有说服力的实验。如讲光的折射,我增加了将硬币放在碗中,让学生各找一个刚好看不见硬币的位置并保持不动,然后向碗中倒水,要求学生仔细观察重见硬币的现象的小实验,从而引入课题。讲热传递的控制时,我增加了用薄纸紧包铁棒,放在烛焰上烧片刻,取下纸片后学生看见其完好的小实验。讲大气压的测定,由于空气看不见摸不着,在日常生活中学生又感觉不到大气压的存在,而且在学生头脑中有一种“空”即无物的固定看法,所以托里拆利实验就成了学习中的难点。在试验过程中我采用下述实验方法进行过渡,收到了很好效果:取一根玻璃管,用手指堵住下端管口,装满红色水后倒转,使上端管口朝下,学生看到管中水柱并不下降,我指出这是大气压作用在管口托住水柱的结果。然后我用托里拆利管装红色水重做实验,学生自然认识到管内水柱不下降是大气压作用的结果。我再将托里拆利管口插入水槽中,这时管口并不接触大气,水柱仍不下降,经过分析,学生不难想到是水槽中的水把大气压传递到管口的作用。经过上述过渡,再用水银做托里拆利实验,学生很容易就理解了用托里拆利实验测定大气压强的道理。

另外,在解答习题和进行物理复习时配上必要的实验,是提高物理教学效果的好办法。

3.认真上好学生分组实验课。上好学生分组实验课应抓好如下三个环节,即:(1)分组实验课前,在讲新课阶段有计划、有目的地使学生熟悉有关仪器及其使用技能。如在分组实验前的新课学习阶段使学生掌握测力计、天平、温度计、滑动变阻器、电表等的使用技能,从实验技术上促证实验课的顺利进行。(2)在分组实验过程中,教师首先要做好实验示范和巡视指导工作,充分发挥教师的主导作用。(3)实验后,根据各个分组实验的教学目的,要求学生记录处理实验数据,分析实验结果,写好实验报告;还可以布置适当的讨论题式思考题巩固实验效果,拓宽知识面。

4.开展小制作、小实验活动,把学习实践活动引向课外。课堂教学过程中的“下课”,只是完成了教学过程中的重要的课内学习阶段,在这个阶段教师应充分发挥主导作用。课外学习是课内学习的延长和深化,是整个教学活动中的重要组成部分,是学生独立活动和增长才干、发展个性的重要途径。在这个阶段中,学生的初期实践活动和创作活动,对他们的志向、毅力、专业选择及成才道路等,将会产生积极的甚至是终生的影响。所以在教学改革中我们应认真抓好这项工作,使之更好地为培养“四有”人才服务。

三、采用“讨论式”的方法不断改革课堂教学

在课堂教学中,要提高教学质量,教师必须及时获得反馈信息。教学中反馈通道一般有两条:其一,学对教的反馈,用以矫正教的部署和方法;其二,教对学的反馈,用以矫正学习中的偏差与失误。“满堂灌”教学必然低效能的根本原因就是反馈通道被阻塞,“讨论式教学”就是为了克服这一弊病而提出的实验课题。

讨论式教学是属于启发式教学原则下的一种具体的教学形式和方法,具有多向性和互补性的特点。在教学实践中,信息转换频繁,教师可以跟踪学生的思维活动,直接得到反馈信息,针对学生的反馈及时调整教学,充分发挥教师的主导作用。

在教学过程中,我有计划地研究了一些课题的教学。如:讲滑动摩擦,在学生建立了滑动摩擦力的概念后,我提出:“拧瓶盖时,盖与瓶之间的摩擦是属于什么摩擦?”通过分析争论,学生认识到,瓶盖虽然是转动,但盖与瓶之间仍是滑动,这就加深了对滑动摩擦的认识,并能正确地辨认卷铅笔时笔杆与刀孔壁是滑动摩擦,螺丝杆与螺帽之间也是滑动摩擦的道理。复习欧姆定律一章时我只安排了一个课时,采用“讨论式”方式进行复习,收到了很好的效果。具体作法是:在预习的基础上,由学生归纳本章知识内容,接着讨论两道题,第一道题是根据欧姆定律,利用串、并联电路的特点,解决电路计算问题,这道题主要是用来检查学生灵活应用所学知识的能力。第二道题是实验题。在用伏安法测电阻的电路图(有错误)时,我提出如下三个问题:1.要求学生指出电路图中的4点错误并在图上改正;2.如果按有错的电路图连接电路进行实验,将会出现什么现象?3.测量时伏特表和安培表的示数如图(图略),由此求出小灯泡的电阻。在解答第二问时学生出现了不同意见,学生各抒己见,互相启发纠正,最后求得统一。在整个讨论过程中,学生充分发挥了主体作用,调动了学习积极性,能力和品德修正得到了锻炼。我适时地启发、诱导,将讨论集中到教学的中心问题上,保证了教学任务的顺利完成。