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一、培养学生科学地表述问题能力
问题的科学表述是让学生把自己的发现,通过思考演变成为一个具体、明确的物理问题,最终表达出来,它是提出问题的一个重要环节。为了培养学生科学地表述问题能力,教师要做到以下两点。首先,教师要通过反复演示片段或放大局部特征等方法引导学生进行比较和概括,把观察到的现象做进一步的思维加工,帮助他们找到现象的实质;其次,教师要引导学生用科学的语言陈述现象,或者用学过的科学概念表述现象的本质。
例如,学习“压强”这一概念时,教师可以先通过多媒体课件展示一些生活场景:雨后泥泞的地面,人们总是在泥土上放一些砖块或木板之类的东西,否则,就陷入泥土里;图钉的结构特征和啄木鸟嘴巴的特写镜头。然后,教师根据学生的认知情况,适当地加以指导:“木板和鞋子对地面作用的不同是因为压力的作用面积不同,从而造成泥土的凹陷程度不同。”学生可以把问题演化成:“压力对物体的破坏作用和受力面积有什么关系?”进而通过讨论发展成:“压力的作用效果和什么因素有关?”这样经过一定案例的积累,并随着他们科学知识的丰富,学生就能够逐步提高自己科学表述问题的能力。
二、开展课外活动,实现教学生活化
在开展课外活动中要尽量发挥学生的特长,鼓励学生多动脑、多动手、多实验,让丰富多彩的活动带他们进入五光十色的科学世界:听到“爆竹声声”,学生自然联系到不纯氢气点燃时的爆鸣;看到“空瓶生烟”、“清水变色”,就急着想了解“这是什么变化?”等等。同时还要结合教学实际,指导学生进行社会调查。学习燃烧和缓慢氧化时,布置学生到汽车加油站、仓库观察“严禁烟火”标志,到车站了解哪些物品严禁带上火车。开辟“厨房中的科学”实验课题,让学生利用家庭厨房里现有的物品进行实验、观察,如观察没擦干净的铁锅、菜刀表面留下的锈斑;用久的热水瓶胆和烧水壶内沉积的水垢等。通过这些活动使学生感到科学就在自己身边,科学与生产、生活、社会密切相关,在一定程度上增强了他们关心自然、关心社会的情感,激发了学生学习科学课的兴趣。
三、设计生动、可探究的问题,发展学生的思维能力
教师应紧扣课本的教学内容精心设计问题,做到层层推进,为学生提供背景资料、场所、实验指导,把学生引向一个明确的方向。问题的设计应以学生为本,符合他们的最近发展水平,思维水平和动手,观察等能力,同时必须体现趣味性和可探究性。这样学生在经过适当准备后,就可带着兴趣自己进行,并最终获得一个完整的探究过程,而且从中得到正确结论。
例如,在“蚯蚓”这部分知识的教学中,我不是提出“蚯蚓的体节和刚毛在运动中起什么作用?”的问题,而是提出“蚯蚓在什么样的物体上爬得更快?”这个问题使学生产生了非常强烈的探究欲望,于是我带领兴趣小组的同学一道挖蚯蚓,并让他们为蚯蚓准备“温馨的家”,还准备了玻璃板、纸壳、棉花等材料,探究前为学生提供一定的背景知识,如蚯蚓生活在潮湿、疏松、富含有机物的土壤中,身体由许多体节构成,体表湿润,近前端有一个粗大的指环,身体表面有许多粗糙的刚毛,蚯蚓依靠肌肉和刚毛运动。之后让学生围绕“蚯蚓在什么样的物体表面上爬得快”的问题讨论并制定探究计划,设计实验进行探究。在实验前,多数学生假设蚯蚓在玻璃板上爬得慢,就好像人在冰上走不快一样。在实验中学生发现并提出了很多问题,如蚯蚓为什么在玻璃板上爬得很快,在纸壳上却爬得很慢呢?蚯蚓的爬行速度与物体表面的粗糙度成正比吗?此外,还有学生提出:是不是因为纸壳吸走了蚯蚓体表的粘液,才使得蚯蚓爬得很慢?是不是不同种类的蚯蚓爬行速度不同?是不是蚯蚓因为害怕才爬得快呢?等等。虽然有的问题提得针对性不强,但我并没有批评他们,相反,我还对他们的大胆提问表示赞赏。这样,不但激发了学生的问题意识,还使他们的思维始终处于活跃状态,并闪现出很多创新的火花,这正是我们的目的所在,同时也顺利地达到了教学目标。
四、在实验操作中发现问题并提出问题
在初中科学课教学过程中,我们应该积极培养学生发现问题和提出问题的能力,如我在作探究实验“种子萌发的环境条件”时,由于很多学生是农村孩子,对耕种并不陌生,所以让学生根据生活经验说出种子萌发的条件。基本上有这些说法:温度,水分,阳光,土壤等,没有学生谈到需要空气的,这时如果我稍微提示一下或让学生看书,大家会马上把“空气”这个条件补充上。虽然这个结论是我想要的,但是失去了探究的意义,这个实验一下子就变成了验证实验。于是,我引导大家一起分析:同学们对“温度和水分”这两个条件一致认同,而对“阳光和土壤”这两个条件有争议,那么我们该怎样为自己的实验设计问题呢?学生说:阳光是种子萌发需要的条件吗?土壤是种子萌发需要的条件吗?很快学生们分成甲、乙两组,就在班级的窗台上,用培养皿进行实验。甲组同学探究“阳光”这个条件,乙组同学探究“土壤”这个条件,同时我要求学生把种子分给我一部分,我也进行同步实验。因为大家都认为“温度和水分”这两个条件是必须的,不用探究,所以暂时不考虑。甲组同学用纸壳箱把其中一个培养皿遮光处理,另一个见光,其他条件相同;乙组同学把一个培养皿放上土壤,另一个没有土壤,其他条件相同。过了几天,同学们发现,种子有很多没有发芽,不论是有没有阳光或土壤,而且有的种子已经烂掉了。这时同学们都在思考“为什么”,新的问题又产生了:有的同学说种子的质量不好;有的同学说是温度不适宜;还有的说是水多了……我把自己培养的种子给大家看,告诉大家我也是放在窗台上的。看着老师的培养皿中的种子大多数发芽了,学生们知道了,既然都是同样的种子,而且温度相同,那么就剩下“水分”这一个条件了,再看看自己的培养皿种子泡在水里,学生们意识到种子需要“透透气”。找到了症结,马上重新设计并投入实验。最终得到了和课本相同的结论。在这课的学习中,对于一时走了弯路――实验失败的学生,要进行合理引导,不能打消学习的积极性,要鼓励他们去发现新的问题。学生们正是自己在实验操作过程中发现的问题,所以思考和分析的能力得到了锻炼,问题能力大大的提高了。
五、结语
以上只是笔者选择提高初中科学课堂教学有效性诸多策略中的四点进行论述的,希望这些策略能全面提高教学效率,提高学生对初中科学课的兴趣。
参考文献:
[1]王耀村.初中科学教学案例专题研究[M].浙江大学出版社,2005.
一、注重物理课堂教学中的情感因素
(1)课堂教学中教师的主导情绪应该是快乐的。教师的情绪是极易感染学生的。当教师由于种种原因拉长着脸或烦燥不安地走进教室,打开书本进行课文教学或操作实验时,学生会感到情绪压抑,从而使得学生心理闭锁,阻碍了新信息的输入。而当教师面带微笑,怀着喜悦的心情进入课堂教学时,学生会倍感亲切,快乐之情油然而生。以教师自己快乐情绪来影响和引发学生的快乐情绪,会使学生思维活跃,更有效地接受信息的输入。
(2)教师的情绪状态应该始终是饱满和振奋的。唯有这样,才能感染学生,使学生的情绪也兴奋起来,整个课堂气氛也随之充满应有的生气和活力。德国教育家第斯多惠十分强调教师的这种情绪状态的重要性。他指出:“我们认为教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。而没有兴奋的情绪怎么能激励人,没有主动性怎么能唤醒沉睡的人,没有生气勃勃的精神,怎么能鼓舞人呢?只有生气才能产生生气,死气只能从死气而来。所以你要尽可能使自己习惯于蓬勃的生气。”这位伟大的教育家的话非常适合高中物理课堂教学。因为高中学生的思维已逐步转向逻辑型思维,在课堂教学中不象初中生那样活跃、主动地参与课堂教学训练活动。这就更需要教师以饱满的热情来调动学生的情绪,振作他们的精神。兴奋的情绪和振作的精神是提高学习效率的必要条件。
二、注重物理课堂教学中科学方法的教育
1、物理学科科学方法的基本内容
物理学的研究主要是以观察、实验为先导,经过科学抽象,运用数学工具概括总结出经验规律,再经过实验实践的检验,上升为理论。如此循环往复,使物理学理论不断丰富、深化和完善。因此,中学物理教学中对学生进行科学方法教育的基本内容有:学会观察法、实验法、科学抽象法、数学工具法等研究方法;同时掌握探究法、等效法、模型法、隔离法和近似处理法等。
2、物理学科科学方法的三个层次
(1)科学方法的第一层次称为具体方法,如观察法,使用仪器法,实验法。高水平的观察往往能透过事物的现象发现本质;通过物理实验,学生可学会不少基本仪器的使用,同时在实验中,也应向学生归纳小结实验研究的各种方法,如控制变量法、比较法、等效法、逐差法、外推法等。
(2)科学方法的第二层次称为逻辑方法,即进行物理思维,通过分析、综合、抽象、概括等过程,最后上升到思维的三个形式,即概念、判断和推理。在中学物理教学中,要求学生有归纳推理和演绎推理两种科学方法的能力。
(3)科学方法的第三层次为分析、解决问题的方法,这是一个较高的层次。纵观中学物理教学,在这一层次上,等效法的思想渗透于很多章节;近似方法在教材中也比比皆是;而物理模型法则是中学物理教学中分析、解决问题方法中最重要的一种科学方法。
3、物理学科科学方法教育的实施途径
(1)结合物理概念进行科学方法教育。物理概念是从大量同类物理现象和物理过程中抽象出来的,所提示的是客观事物的共同性质和本质特征,是构成物理理论的细胞。因为每一物理概念的形成都必然包含着科学方法的因素,形成概念的过程就是应用物理科学方法思维的过程。所以,教师在概念教学中应按照学生的认知规律教给学生形成概念的科学方法。提出问题观察实验分析、比较、抽象、概括、演绎形成物理概念。
一、中专学生物理学习心理障碍的表现
所谓心理障碍,即妨碍某种活动正常进行和发展的心理。物理学习的心理障碍主要有排斥学习物理、不认可学习物理的价值、不信任老师、消极应付学习等。就中专学生而言,这主要表现在思维定势、数理难辨、意志不坚等方面。
(一)思维定势
思维定势也称为惯性思维,是由先前的活动而造成的一种对活动的特殊的心理准备状态,或活动的倾向性。“在环境不变的条件下,定势使人能够应用已掌握的方法迅速解决问题,假如是同一类型的物理题目,学生可以利用思维定势很快地解决问题,而且使用的次数频次越多,解题越熟练”[1],这就是少数教师采取“题海战役”训练的目的。然而,在情境发生变化时,这种思维定势会妨碍人采用新的方法。在学习物理的过程中,有些学生将生活中的已有经验积累应用于学习中,将自己在已有成功的基础上形成的一种主观的、僵化的、带有顽固性的心理准备体现在物理学习中。如研究电阻与电流、电压关系时,通过电压和电流可以测量电阻值大小,但当电压为零时,学生往往将电阻值也当成零。这就是消极的心理准备限制了思维的灵活性,对相近或相关问题本能地使用电阻值的计算公式的定向条件反应。
(二)数理难辨
数学是科学大门的钥匙,数学在锻炼人体脑细胞过程中发挥着无可替代的作用。通过九年的数学学习,学生在头脑中建立了数学观念,在学习物理时不自觉地忽视数学对物理的制约,以致得不出物理的正确答案。这种以数学思维代替物理思维的情况来自于学生把物理知识的表达形式绝对化。当学生以绝对化和偏离物理模型的数学形式进行思维时,用于解决物理问题的数学,成为干扰学生思维的障碍,即学生不考虑物理实质,数理难辨,只从数学形式来理解物理概念。常见的现象有乱代物理量,乱套公式。例如有的学生运用牛顿第二运动定律公式变形得到质量与力和加速度的关系式,从数学思维出发,得出质量与力成正比、与加速度成反比的结论。[2]又如在学习曲线运动时,对于向心加速度与线速度的关系式和向心加速度与角速度的关系式,有的学生无法分清向心加速度与半径之间到底是成正比还是成反比的关系。
(三)意志不坚
随着时代的进步,物质条件越来越好,加上“中国式父母”的溺爱,学生在家过着享受型的生活。然而,学习不仅带给人知识获取的喜悦,更会带给人获取过程中的意志磨练。“物理的学习要求学生不仅要有较强的理解能力、分析问题解决问题的能力、实验能力、判断推理能力,而且还要有较好的数学基础。”[2]于是当发现物理不容易学习时,当遇到的学习困难得不到解决时,当主观愿望与客观现实出现差距时,学生会对物理学习产生恐惧心理,出现畏难情绪,出现负面思想。此时,家长、教师过高的期望或过度的不关注,都会使学生的这种心理障碍延续,进而演变成厌学,以致学习时经常出现知识瞬间遗忘、联想受阻、思维紊乱等情况。这在有自卑心理存在的中专学生中较为突出,他们从前期的默默忍受,到逐渐漠视,直至最后完全放弃。因此,意志不坚也是学习物理的一种心理障碍。
二、帮助学生克服物理学习心理障碍的策略
教师在学生的成长过程中起着重要作用,其言行、举止、观点、思维形式,均会对学生产生无法预估的影响。因此,要帮助学生克服物理学习的心理障碍,教师必须具备良好的职业素养。概括地说,教师一是应该具有渊博的知识,关注最新科技发展的动态,关注新技术发展与物理学的关系,及时将新信息应用于教学之中,让学生感受科学之美。二是要具有完善的人格,真诚地对待每一个学生,不仅传授他们学科知识,教会他们做人的道理,而且重视激发他们的求知欲,培养他们的生活能力、发展能力和创造能力。三是要有执着的敬业精神,“与学生共同创建融洽的学习环境,使学生领略到物理学内在美的同时,学会沟通、聆听、尊重、关心,人格魅力不断升华”[3]。在此基础上,教师可以采取有效措施,帮助学生克服物理学习的心理障碍。
(一)激发学习热情
捷克教育家夸美纽斯认为:“教育者的艺术表现在使学生能够透彻地、迅速地、愉快地学习知识技能。”因此,教师的职责就是使用教学的技巧使学生渴求知识,去认识客观世界,点燃学生的思维火花,激发学生的学习热情,使学生感受到学习物理是一种乐趣。教师在教学中可有意识地关注社会热点事件和热点话题,从物理学角度解释其中缘由,激发学生消除心理障碍的内在动力。如根据学生喜欢的台球创设学习情境:使用动力学知识分析丁俊晖的精湛球技。又如根据学生熟悉的动车组创设学习情境:使用功能知识,分析不同发展阶段火车的工作原理,分析火车遇到突发性事件时刹车效果的优劣性。精心设计的物理情境,能使教学内容变活,实现物理教学的情感迁移,使学生对物理学科产生学习动力,消除学习物理的心理障碍。
(二)调整教材结构
中专物理教材内容多,教学课时少,给物理底子薄的学生带来了较大的学习障碍。中专有别于普通高中,物理往往不作为升学考试的必考课,其不利因素是学校、学生的重视程度会降低,但其有利之处是教师可根据专业的不同,适当调整教材结构,开展有所侧重的教学。教师可淡化学科界限,淡化细节了解,强调学科之间以及学科与社会系统的关联性,在授课过程中善于把周围的事物及活动与物理知识联系起来,并用新颖多样的教学方法和开展丰富多彩的教学活动,扩大学生的知识面,激发学生的学习热情。
(三)提高实验能力
俗话说,百闻不如一见,而一见不如实践。教师可根据教材中的实验要求,讨论实验思想和方法,控制变量,并使用先进的传感设备和计算机技术,观察实验现象,进而收集、分析实验数据,归纳总结实验结果。如重力加速度概念和光学折射定律建立的教学,可以让学生在实验室环境中,“通过相应的实验方法和传感器得到大量的数据,充分利用计算机软件对所得数据作出各种曲线,分析对比后得出相应的物理概念和规律,并且对所得到的结果进行误差计算和分析”[4]。教师还可以结合教材中介绍的图像法、推理法对实验数据进行对比,提出减少实验误差的方法和改装、校准实验仪器的方法,让学生喜欢做实验,理解实验中包含的物理定律,学会用科学的方法解决问题。如教师可以指导学生运用动力学和力学知识,解释某些交通事故造成的原因,包括根据汽车性能的摩擦力大小(刹车)和滑行距离,推算车辆当时行驶的速度等。
学问之美,不在于说得人满头雾水,而在于说得人备感亲切。中专物理教师应向英国皇家学会每年公开举办的科普讲座科学家学习,向央视的“百家讲坛”的专家学习,把抽象的科学知识,形象地通俗易懂地进行解读,让中专学生愉快地接受物理知识,感受物理学科的魅力,消除物理学习的心理障碍。
参考文献:
[1] 孟强.对干扰学生学习物理心理的研究[J].技术物理教学,2013(9):86-87.
[2] 简觉民.中学生学习物理的心理障碍[D]. 湖南师范大学硕士学位论文,2004.