物理绪论课应注意的几个问题
耿书娟袁海泉
(苏州大学物理学院江苏 苏州215006)
费军财
(无锡市洛社高级中学江苏 无锡214187 )
摘 要:结合现行高一物理绪论课的教学实例,对比台湾教材中绪论课的处理方式,给出绪论课教学应注意的有关事项.
关键词:绪论课教学本源教材
收稿日期:(2014-08-18)
每门学科的开篇都会有一个绪论,目的是为了告诉学习者本课程的内容、具有的意义,说白了就是吸引学习者.对于中学生这样一个特殊的群体,物理的绪论课显得很尴尬.首先,单纯从中学生的年龄特点来说,我们需要一个好的绪论课来激发学生对物理的兴趣,进而在后续的学习中能爱上这门课,甚至走入理科的类别.但是,因为高考对于物理必修的设定,以及生活中物理的重要性无需多说的惯性思维,使得很大一部分师生认为绪论课根本没有必要,不如直接进入主题.绪论课该怎么上,着实是个难解决的问题.
在绪论课教学中,基本有这样几种:
(1)紧扣教材型.看教材的绪论一节,感受物理的应用之广,知道学习物理的重要性,然后谆谆教诲如何学习物理.教师上得轻松,说得严肃,学生听得无聊.
(2)脱离书本自由发挥型.天马行空,高谈阔论最新科技、物理前沿,如航天、武器等等.教师侃得神采飞扬,学生听得劲头十足,低头一翻书与自己学的物理联系并不紧密.
(3)立规矩定规范型.教师强调种种物理课的课上课下要求,条条框框.
以一堂综合绪论课为例,内容主要分4大部分.
(1)物理学地位.判天地之美,析万物之理.
1)物理之美:借助图片、实验、视频等从感官上主要是视觉上感受物理之美.
2)物理研究范围:空间尺度、时间尺度.
3)物理的现代技术应用:电子、通信、航空等(借助学生交流等活动体会物理的广泛应用).
(2)物理学家介绍.简介2~3位具代表性的科学家的贡献及事迹.
(3)高中物理学知识介绍.按模块框架介绍高中物理学知识.
(4)初、高中物理的衔接.一是初、高中物理的区别;二是学习物理的方法;三是物理课的规范要求.
相较于单一类型的教学,这样一堂绪论课可以提高学生的兴趣,增加学生的参与度,不再是教师的一堂言.同时,对于学生接下来的物理学习有一定的指导.然而,在实际操作后,笔者发现,洋洋洒洒这么多内容,在一个课时内是比较难完成教学任务的.另一方面,虽然多方面介绍了物理学,但是总有一种浮于表面的感觉,我们给学生描绘了一个绚丽的物理学国度,向往是肯定的,可是这些绚丽伟大,已经身为高中的学生在课堂之前的初中不是都知道了吗?只不过是用一节课的时间让大家再来感叹一下罢了.再者,面对现实,即将学习的物理知识到底是枯燥、晦涩的,并不如物理应用那么丰满.该怎样平衡两者的落差,怎样进入物理的世界呢?在学习物理的过程中,什么是最重要的呢?
苏州大学陶洪教授提出:让物理课堂回归教学的本源.我们不能以我们华丽的视角来评判教学,课堂终归是为学生准备的,那么从教学的本源来问一问这个绪论该做到什么吧.
(1)绪论课的目的到底是什么?
这个问题应该是绪论课开设之前首要解决的问题.是提高学生的学习兴趣?是让学生对学习内容做到心中有数?还是为学生提供学习的方法?可以说这些都是绪论的目的,也可以说这些都不是.笔者个人的观点是,带学生进入物理学科(不是梦幻的物理世界).
(2)学生到底想要知道什么?
作为课堂服务的对象,学生对绪论课讲什么才是最有发言权的.生活的耳濡目染加之初中的2年物理学习,他们不再需要知道物理的重要和有用,而只是好奇物理具体都研究些什么,高中物理课程能让他了解多少物理,他又该怎样胜任物理课的学习.
(3)怎样的阐述方式学生更能接受?
学生需要知道的问题主要就是上述3方面,但这3方面问题都很大,该如何阐述才能使学生接受呢?我们看一下其他教材的做法.
方式1:着重于一个点——物理方法
20世纪90年代赵凯华教授曾翻译过一套优秀的匈牙利高中物理教材,这套教材最大的特点是语言很亲切,整个叙述过程似乎是编者在与读者沟通.这套教材没有传统意义上明确的绪论一节,但其在进入正题(气体、液体、固体)之前安排了似乎不相干的两节内容.第一节观察与实验.通过方糖、高锰酸钾的溶解,让学生学习观察与实验,并明确其中的区别.然后大篇幅地介绍了一段关于奇异外星人访问地球的阅读资料.这段资料讲述了一个只能通过电话访问地球的外星人如何认识地球人的经历.他从与装饰橱窗的人通话,知道了橱窗模特类似人的外形;他从与药理学家的通话,知道了老鼠的生理功能可以代替人.两相结合他依然无法完全想象出人类究竟是什么样子.但是他确实获得了关于人类的重要信息.对于同一事物的认识,可以从不同的角度考察,可以使用不同的模型,这是我们了解世界的方式.也是在一小点一小点的了解中,逐渐接近真实的世界.紧接着教材安排了第二节“黑箱”.让学生像外星人探索人类一样去探索黑箱,从中建模,形成思维.
这里教材给我们提供了一条完全不同的绪论教学思路.只专注于一点,学习物理最重要的方法:观察、实验,同时在头脑中建立模型.通过有趣的故事、形象的类比,生动地向学生展示了如何学习物理.物理不再是那种高深莫测的、无法触摸的、只能依靠所谓天赋学习的学科.这样的展示远比公式化的教导以及总结式的原则、规范有效、有意思得多.而且在后续的学习中,教材一直反复不断地践行这一方法.可以想见,学生自然能够正确地把握物理.
对比平时的绪论教学,我们是不是太在乎求全、求多,而忽视了学生最需要的东西?其实,在人教版必修1的开篇也是以这样的方式呈现的.赵凯华教授的“走进物理课堂之前”,以几个小伙伴的落体运动游戏,渗透了高中物理研究的方法.可惜的是,大部分的教师都会忽视这一资源的存在.
方式2:以物理学史为线索,宏观展示物理的内容和方法
故事是大家都喜欢的阐述方式,予教育于无形,不知不觉中接受新的知识.但是短小的故事容量有限,那么直接构架大型的学史,就可以把多方面包容进来.这就是台湾教材绪论的独特方式.台湾教材是专门将绪论列为一个独立章节存在的,并且明确安排1.5课时.这一章里分两节,即物理学简介和物理量的单位.
第一节:物理学简介
这一节主要分3个部分.
第一部分:物理学的宗旨与范畴
物理学宗旨:了解大自然.
物理学的范畴:物质与能量的基本性质与交互作用、物体的运动规律以及宇宙的演化.
第二部分:物理学的特色
其一,须学习新概念、新语言;二是超越直觉的想象力;三是用到数学;四是意外发展出实际用途.
第三部分:物理学的演进
萌芽期→数百年停滞的起步期→力学与天文学上的大突破→光学与电磁学上的大突破→热力学与统计力学的进展→近代物理的兴起.
在整个内容的叙述中不断穿插了牛顿、麦克斯韦等许多科学家的奋斗故事、研究工作.教材浓墨重彩地展示了第三部分物理学的演进,相当于一部浓缩的物理学史.自然这也成为其最突出的优点.绪论肩负着吸引学生、培养兴趣的功能.“物理学的演进”的安排让学生对物理课有了一个整体的、概括的认识,方便学生找到其中对应感兴趣的部分.同时,在教科书的开篇用一大张海报的形式按照年代顺序展列了典型代表的科学家的画像以及其主要贡献.即便部分学生将来并不会学理科,没办法全面研究这些,但至少做到了科普,不至于说起物理依然一头雾水或只想起某一个不知所谓的知识点.
第二节:物理量的单位
物理量的单位对于高中学生而言也许是能体会到的物理与数学的最大区别了,由于数学中没有单位的概念所以在物理学中学生常常忽视单位.将单位的教学提到开篇无疑是起到了强化的作用.在本节中不光介绍了基本单位、导出单位,还着重突显了力学3个基本单位的国际标准制定,并配上了详细的图片(图1),让学生对1 s,1 kg,1 m有实际的直观的感受.
图1 力学3个基本单位图片
综观台湾版教材,可以看出,该教材安排已经为即将开始的物理学习做好了一切基本的准备工作(学习的内容是什么,学习的工具用什么,学习需要的能力有哪些),完全发挥了绪论的功能.教师按照这个思路教授也完全能达到设定的目标.
绪论课教师能做些什么?
反思我们的绪论课,多了一些夸夸其谈,少了一些细处、实在.用现在时髦的说法叫不接地气.两本借鉴的教材编辑思路上有很大区别,但是教学观上是相似的,从学生的需要出发,关注学生想要了解什么,而不是我要告诉你哪些.
课堂回归教学本源,不是一句口号,而是真实的需要.我们没有办法挑选教材,但是教师可以整合资源,根本的问题不在于教材,而在于教师的观念.就譬如必修1的“走进物理课堂之前”,是一个非常好的案例,可是没有几个人注意到它.
新课改10年就是为了转变教师本位观,改为学生本位.然而轰轰烈烈的课改大多只转变在了口号上、示范课上、教学形式上,很少深入到每一课,成为一种习惯.如果平时能点点滴滴注意,兴许课改不再是空谈.