王性宇
(湖北省黄州中学,湖北 黄冈 438000)
随着新一轮高考制度改革,选课走班已成为必然。但从改革试点区的情况看,选择学习物理的人锐减,这极不利于创新型人才的培养,必将导致中国理工科人才的匮乏,长此下去不堪设想。作为初中物理教师,必须强化课程的研究,培养学生热爱物理学科的兴趣,为高中阶段培养更多热爱科学,选择物理的学生,为中华民族的伟大复兴培养更多具有创新精神的人才。
课堂教学是素质教育的主渠道。要使学生的思想素质、文化科学素质、身心素质,劳动技能等得到整体提高,必须向课堂45分钟要质量,提高课堂效率。美国心理学家卡鲁尔认为:教学活动应以学生为中心,只有培养学生对学习的兴趣,激发他们的学习动力,他们才能积极主动地学习。新课程要求教师由传授者转化为促进者、由管理者转化为引导者。
俗话说:“与其给人一把米,不如教人学种粮”。教师应该注重传授“种粮技术”。在三十余年教学实践中,我注重教育理论的学习,积极探索,锐意创新,形成了“三主”的教育理念——学生为主体、教师为主导、师生共同发展为主旨,总结出了一套重在“引导”的 “六导法”:导记、导读、导看、导析、导用、导创。
记忆是最好的老师。然而记忆又是一项十分艰巨的脑力劳动。作为物理教师,应该教会学生如何记忆物理知识。
在记忆活动中,不可避免地有“信息丢失”,这种“丢失”过多则又十分可惜。那么,如何使学生记忆的荧光屏上始终保持更多的更清晰的图象呢?最重要的一点就是要重视“首次感知”,要保证“首次感知”的正确性和牢固性。如果第一次输入了错误的信息,则这个信息有可能一错到底,即使改正也是相当困难的。例:记忆“在摄氏温标中规定1标准大气压下沸水的温度为100℃和”“一般物体在温度升高时膨胀”这两个概念时,如果第一次就将它们误记成“沸水的温度为100℃”和“一切物体在温度升高时膨胀。”则这种错误在你的脑海里印象很深,想要改变过来就不那么容易了。就像我们第一次接触某人时一样,如果前5分钟给你的印象很坏,那么你对他这种看法将会保持相当长一段时间,即便别人都认为他很好。只有通过长期接触,多方观察,才会慢慢地改变你的看法。 除此之外,还必须掌握一套基本的记忆方法,做到既能节省时间,又能使知识长期牢固地保持在记忆中。
对于有些物理概念,例如:质量、质量的主单位、1标准大气压等于760毫米汞柱、冰水混合物的温度为0℃等等,只能一遍一遍地重复阅读,强化记忆,再无其它途径。这种识记方法就叫机械记忆法。这种方法虽然单调、乏味,但这些基本概念是组成物理知识的最小单元,是必须而且是非牢记不可的。因此,我们不能因为枯燥乏味而不去记它,就像病人不能因药苦而不吃药一样。
机械记忆对每个人来说都是必不可少的,它是记忆的一种最基本手段。那么,如何进行机械记忆呢?在进行机械记忆时必须做到:“心专、口诵、手动、眼看、耳听”五管齐下,使信号从不同的角度、沿着不同的路线输入大脑,在记忆的荧光屏上显示出准确的、清晰的立体图像来。这也是其他记忆记法中应注意的一点。
在有些概念的记忆过程中,可根据这个概念的特点,抓住其中的重点字或词,这样能大大缩短记忆时间,而且记得也准确。如果我们只知道概念的意思,则可在不改变其大意的前提下,用自己的语言把重点的字或词组织起来,同样能准确表达概念的内容。这种记忆方法就叫重点记忆法。
例: 力是改变物体运动状态的原因。这个概念的重点字、词有:力、变、态、原因,简单地说:力(是)变态(的)原因。记住这些重点字、词后,我们可以这样说:“力是物体运动状态发生改变的原因”或“物体运动状态发生改变的原因是有力的作用”等等。
在使用这种方法时,必须注意:(1)要找出所记概念中所有的重点字或词。(2)变写时不得漏掉或增添重要字、词。
同一物理量的定义、单位及其计算公式或表达式,这三者可以组成一个以物理量为中心的闭合环路。三者的关系如同同一圆圈上的三个等分点,确定了其中某一点,则可推算出其它两点的位置。正因如此,我们在记忆这样一些概念时,只须记住其中某一个,然后从这个概念出发顺向或逆向环路,推记出另外两者来。如图1所示,这种记忆法叫做环路记忆法。
图1 环路记忆图
图2 压强知识环路记忆图
上述示例说明,使用环路记忆法时,必须对一些基本物理量及单位相当熟悉。如:质量(kg)、时间(s)、长度(m)、热量(J)、电流强度(A)等等。此外,推记过程并不需要写出来,一切过程都在大脑中运行,而且只需要很短的时间,就能全部反映出来。
在物理学中,很多概念从其字面上就可以得出其定义;有的大致可以得出其定义,但并没有上升到理论的高度,必须进一步“升华”。这种记忆方法就是“顾名思义——升华法”。
例:连通器—顾名思义—(底部)互相连通的容器;
电阻—顾名思义—(导体)对电流的阻碍作用;
密度—顾名思义—物质的疏密程度-升华—单位体积内所含物质的多少;
电动机—顾名思义—有电才动的机器-升华—将电能转化成机械能的机器。
使用这个方法时,顾名思义并不难,关键就在如何升华。这就要求我们要善于联想,要掌握常见的定义方法。例:电动机顾名思义就是有电才动的机器。在升华过程中,要知道,对于一般运转的机器,其定义大多是从能量转化的角度考虑的。这里的通“电”表示要消耗电能,“动”就能获得机械能,而且能量总是守恒的。因此,得到的机械能一定是消耗的电能转化的。所以,电动机的定义一定是消耗电能直接转化为机械的机器。
例:“物质的质量与体积的比值叫这种物质的密度”、“ 路程与时间的比值叫速度”等等,在记忆这类概念时,只需要记住“路程-时间-速度”、“质量-体积-密度”、 “功-时间-功率”等这样一组一组的重点字词,然后运用形式定义就会将定义完整地叙述出来。
将要记忆的东西,用简单、通俗、顺口、精炼的语言把它表达出来。也就是说,将枯燥无味的内容变成趣味性强的语言,然后乘兴而记,这种方法就叫做兴趣记忆法。
例1物理天平的构造、使用方法及注意事项,如果按课本上的内容原原本本地写下来,足有三页之多。要记住这多枯燥的东西,的确毫无兴趣,很难记住。但如果按照兴趣记忆法进行,不仅兴趣浓烈,而且易记。
(1)构造诀
物理天平结构新,横梁刀口夹指针;
支柱、标尺连底座, 梁、底各有调平螺;
游码、托盘、止动钮,还有汽泡或锥砣。
(2)使用诀
使用前,调天平, 先“水平”, 后“平衡”;
左称物,右砝码,增减码,再平衡;
防腐蚀,防超重, 护刀口,细留心。
注意:“水平”是指底板水平,“平衡”是指横梁平衡。
例2“二力平衡的条件”可简单记为“同体、共线、等大、反向”。
使用该方法时,要想方设法将所要记的内容用简捷寥寥数语表示出来,而且要做到趣味性强、准确度高,这样还能大大提高我们的综合概括能力。
识记过的某些特定的实物,在脑海里总有一点“残留迹象”,这就是印象,也叫“影子”,利用印象,联想实物,并根据实物的特点及对实物进行某种抽象后的特点去记忆物理概念的方法,叫做实物联想法。
例:在记忆牛顿第一运动定律时,可联想到做实验时的情形:让小车从同一高度滑下,在三个不同的表面上运动,表面越光滑,小车受到阻力越小,速度减小越慢,运动得就越远。根据这种情况,可对实物进行抽象,假设平面为光滑的,则小车受到阻力为零,小车将做匀速直线运动,于是可得出:运动物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态;静止的物体在不受外力作用的总保持静止状态。合二为一,即为牛顿第一运动定律:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
两种不同的物理现象、物理过程或物理公式存在有趣的相似之外,把它们类比记忆,可触类旁通。
例:“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”与“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”相似,可记为“同斥异吸”。
物理虽然是理科,可适当地引导学生去读,培养学生对物理的感觉很重要。首先,应引导学生泛读课本,通过对课本的阅读,大体掌握该章节的知识结构,各节大致的学习内容,初步把握知识重点和难点。第二,精读课本,读课本中一些有趣的物理现象、物理故事,声情并茂地读,让学生在这些有趣的故事中感受到科学的魅力,激发他们迫切了解物理知识的欲望。第三,鼓励引导学生去读与生活密切相关的物理科普读物,拓宽他们的视野,培养探索的欲望。第四,读概念、读定理,在读中把握关键词,注意抑扬顿挫,同时也增强记忆。例如:1 km=1000 m、1 kg=1000 g如何读?1(停顿)千米等于1千(停顿)米、1(停顿)千克等于1千(停顿)克。
史迈尔说,对微小事物的仔细观察,就是事业、艺术、科学及生命各方面的成功秘诀。这句话对于初中生的物理学习而言,特别贴切。
1.看课本。课本上有很多图形、表格,学生在阅读时往往只注重看文字而忽视了图形、表格,教师应有意识地指导学生看清图表中的细微之处。如电能表示数上的小数点、水的沸腾实验装置中纸板上的小孔等,学生在看清这些细节的同时,也会提出不少问题,产生不少思考。
2.看实验。物理学本身是一门实验科学,具有很强的实践性。在物理教学中,首先要培养学生仔细观察生活,观察实验的能力。要指导学生自己动手做实验,让学生养成认真、细致,尊重实验数据的科学态度,引导学生仔细观察实验过程中发生的一切现象,综合分析,根据数据或现象,总结出实验的规律,找到正确答案,并对误差进行分析,提出减小误差、改进实验的设想,不断培养学生的实验技能。
如果是观看演示实验,在演示实验时,教师应指导学生养成正确的观察方法。一是让学生明确观察目的,懂得“看什么”,然后再观察,以免学生把物理实验当成“玩意”,克服物理实验的盲目性。二是指导学生“怎么看“,既要全面观察,同时又要分清主次。要指导学生认真观察老师做实验时的每一个动作和每一步所发生的现象,积极回答老师提出的一系列问题。三是在实验教学中除培养学生观察能力,分析问题、解决问题的能力和获得实验技能以外,在有可能的情况下,还应注意培养学生的猜想能力。
3.看模拟。利用多媒体课件展示课堂实验无法演示的微观的物理过程。由于受时间、空间以及实验条件、实验器材等因素的限制,难以通过实验向学生展示微观的、极慢的物理过程。如分子的扩散过程及布朗运动、光的干涉和衍射、波的叠加、原子的核式结构、核反应过程等等。利用计算机“虚拟现实”的特点进行逼真地模拟,并可灵活地控制物理场景的大小,将这些微观的物理过程生动、形象地展示与学生面前,使学生认识加深,形成概念。
严谨性是物理学科的显著特点之一,物理思维的严谨性是指对概念、规律理解完整、准确;推理论证严密、有条理,叙述的结论正确、简洁。初中学生经常会产生物理概念模糊不清、判断模棱两可、对物理概念、定律成立的条件表述不充分或不正确等问题,导致解答出现遗漏、不全面甚至错误,培养学生严谨的科学态度是物理教师所必备的品德。
教师要重视培训学生严谨的学习策略。确定专题培养目标,指导学生在分析和解决问题时注重全面分析和反思。
例:图3所示,L上标有“6 V,3 W”字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~15 V,变阻器R的最大电阻为100 Ω。只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为Ra,电流表示数为Ia。只闭合S2,移动滑片,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图4所示;当滑片置于b点时,电压表示数Ub=8 V,电流表示数为Ib。已知Ra∶R0=12∶5,Ia∶Ib=3∶5(灯丝电阻不随温度变化)。
图3 电路图
图4 电压表示数与变阻器电阻的关系
求:(1)小灯泡的电阻;(2)定值电阻R0和电源电压;(3)只闭合S2时,电路消耗的最小功率为多少?
本题第(3)问所给参考答案如下:
教师如果只讲完答案而不反思,则会失去培养学生严谨思考的机会。你是否怀疑过所谓的标准答案是否严谨,如果题中的变阻器R的最大电阻为“100 Ω”换成“90 Ω”,上述方法还成立吗?
“从生活走向物理,从物理走向社会”是物理教学的根本目的。要让学生学会在生活中学习物理,在应用物理中生活,就必须创造积极宽松的学习环境,让学生大胆利用物理课堂所学的知识去解决生产和生活中的实际问题。
积极开展互动式课堂教学,师生互动、生生互动,调动学生学习物理的积极性和主动性,激发学生学习物理的“兴趣”。
例:有一个学生问我:我家的便池经常堵塞,有什么办法快速排堵?带着这个问题进入课堂,让同学们讨论,共同想办法。我适时提醒:之所以堵,是因为水压不够,如何增大水压?经过同学们的激烈讨论后,给出了解决方案。有的建议安装增压泵、有的建议在便池口上放一个口略小于池口的长筒,再往筒中加水。该生回家后用第二种方法一试就成功了。
科学精神是科学研究的推进器与动力。在物理实验教学中,不仅要培养学生严谨细致的科学作风,尊重科学的态度,更重要的是培养学生敢于创新的科学精神。
教师应该把培养学生的创新意识贯穿于课堂教学的全过程,体现在每个教学步骤和每项活动中,教师应着重去做的是将潜藏在教学内容和教学过程中的创造性因素发掘出来,展现开来,并在教学活动中随时随地去引导。心理学家罗杰斯认为,一个人的创造力只有在让人感觉到“心理安全”和“心理自由”的环境下才能得到最大限度的表现和发展。一个人在轻松自由的心理状态下,才有可能出现创新的灵感。相反,在压抑、恐惧的心理状态下,很难有所创造。因此,要爱护和培养学生的好奇心、求知欲,要学会欣赏和鼓励学生,鼓励学生提出自己的问题,敢于挑战权威,提出创新观点。如有学生提出了与众不同的问题,老师应立即揪住这个知识的生长点不放,放飞学生的思维,放手让学生讨论,老师适时引导,共同分析得出结论。?倓
例:在焦耳定律这一节,研究电热与电阻关系时,课本上用的是图5的装置。
问题: 1.图中用到了哪些实验方法?
2.是不是只能用上述方法?
3.能不能设计出其它方法?
分析问题后,教师适时给出可供选择的器材,让同学们思考、讨论,总结出了很多方法。如图6、图7所示。
图5 利用空气膨胀探究电热与电阻的关系
图6 利用电热使液体升温探究电热与电阻的关系
图7 利用电热丝使火柴点燃探究电热与电阻的关系
事实上,图7的装置效果最好,让两根电热丝串联在电路中,并在每根电热丝上放一根火柴,闭合开关,发现R1上的火柴很快被点燃。
总之,“教无定法,贵在得法” ,物理教学的过程就是一个“创新——反思——再创新——再反思”的过程,旨在通过教与学的双向互动达到促进师生共同发展。教无止境,学无止境,探究亦无止境,教学永远在路上。