4.“猜想”方法引入新課
這是一種模擬物理概念發現或物理現象發現的教學方法。老師提出問題(或說困難),引發學生用直覺思維進行“猜想”,提出問題可能的結果——“假說”,然後引入新課。講授新課時再用邏輯思維方法或實驗方法對提出的問題和猜想進行探索和驗證。比如提出這樣一個問題:變化的磁場會在其周圍空間產生電場,那麼變化的電場是否會在其周圍空間激發磁場呢?如果這種變化的電場和變化的磁場在周圍空間交替地出現,會出現什麼樣的圖景呢?
引導學生進行“科學猜想”,提出“假設”後,可順利地引入新課“電磁場和電磁波”。
又如老師提出這樣的問題:磁場對通電導體有力的作用,而導體中的電流是由大量定向移動的電荷形成,如果我們拿走導線,隻讓運動電荷留在磁場空間,磁場是否會對運動電荷也有力的作用呢?
學生憑直覺思維進行“科學猜想”,提出“假說”後,順理成章地引入課題“磁場對運動電荷的作用”。
5.類比方法引入新課
類比是以已知的物理現象類比未知的物理現象;以簡單的物理現象類比複雜的物理現象,以啟發學生聯想,進而引入新課。
如:流動的水可用水桶、水庫等容器儲存;流動的電荷——電流能用“容器”儲存起來嗎?
引導學生聯想猜測後引入新課“電容”。
又如:要把低處的水壓往高處,就需要抽水機,使水頭兩端維待水壓;在電路中要有持續的電流,也需要維持電路兩端的電壓。電路中起到“抽水機”作用的部件是什麼呢?
學生一般能“猜想”出是電源。
再如:表示一台抽水機的性能的指標是“揚程”;描述電源的物理性能的物理量是什麼呢?這就是我們要學習的“電動勢”。
引入新課的方法還很多,比如導讀方法、情景創設方法、複習方法、程序練習方法都能在講授新課前起到引導和啟發作用。方法選用上要靈活,要精心設計,力求簡單明快,啟發思維,盡快“進入角色”,講解新課。
三、授課方法
課堂教學中,傳授新課的方法主要有:講授方法、提問討論方法、模擬發現方法和邊講邊實驗的方法等。這些方法的共同特點是教師通過語言、實驗、示範等手段,充分發揮教師的主導作用,培養學生的技能、技巧,係統地傳授物理知識。
1.講授方法
講授方法是講述方法、講解方法、講讀方法和講演方法的總稱。物理教學中,對物理學史、物理現象等的敘述和描繪叫做講述;對物理概念、物理原理等進行解釋、分析和討論叫做講解;對某一物理圖景、物理規律作深入廣泛的敘述和論證,並得出科學的結論叫講演;教師在講述、講解、講演過程中結合指導學生閱讀物理教科書叫做講讀。講授方法主要是教師用語言傳授知識,學生間接地獲得知識的重要方法。講授課中,學生思維隨老師的引導,是有規律的、嚴密的邏輯思維,便於學生深刻理解和係統掌握物理知識。講授方法不僅用於傳授新課,在習題課、複習課、實驗課等課型中也被廣泛采用,是中學和大學物理教學中的主要授課方法之一。
運用講授法的幾點基本要求是:
(1)講授的內容要有高度的科學性、思想性、係統性和邏輯性。要力求做到概念明確、判斷準確、推理合乎邏輯、條理清楚、層次分明、重點突出、詳略得當、深淺適度、通俗易懂、生動有趣。在講授中一忌亂,二忌散,三忌平鋪直敘,四忌艱深晦澀,五忌空洞枯燥。
(2)要激發學生的思維活動,引導學生對教師講授的線索進行獨立思考。講授中教師仍可穿插一些提問,但不一定抽學生解答,采取自問自答的形式啟發學生。教師備課要有充分準備,不但要善於設疑、激疑,還要善於釋疑。
(3)教師講授要振奮精神,情緒飽滿,要給學生留下權威感。教學語言清晰準確,生動形象,態度靈活自然。
(4)板書少而精,有完整性和啟發性。醒目、工整、書畫結合。對於需大量板書的文字或結構複雜的圖示,可用幻燈、小黑板或掛圖等教學工具展示。
2.提問討論方法
這是一種由實驗、習題和教學語言,通過教師提問、設疑,啟發學生進行思維,間接地獲得物理知識的途徑。這種教學方法中,教師提出的問題是為了激發學生積極思考,學生對已獲得的物理知識和生活經驗進行分析討論,通過直覺思維和邏輯思維來獲得新的物理知識。這種方法的最大優點是能集中學生注意力,充分調動學生的學習積極性,課堂氣氛活躍。對培養學生的直覺思維能力和邏輯思維能力以及語言表達能力都有積極作用。
運用提問討論方法的幾點基本要求是:
(1)教師備課時要進行充分準備,那種隨堂即興提問,不著邊際,泛泛而談,是不會取得好的教學效果的。上課前要分析教材、了解學生,根據教材內容合理設置問題,編排教學過程。並要估計可能出現的障礙,並準備相應的解決辦法。
(2)教師提出的問題要有明確的目的,問題難易要適合學生程度。掌握好提問的時機,問題與問題間要有嚴密的邏輯性。學生回答後教師要給予明確評判,並要對所討論的間題給予簡明、扼要、準確的解答。
(3)對較困難的問題,可以預先交給學生,讓學生課前預習課文,查閱資料,並準備好答案。課堂內可就一位同學的解答進行不同意見、不同見解的討論。在教師引導下進行分析綜合,前後對比,概括抽象出預期的結果。這種情況下教師更要把握、捕捉反饋信息,發現“閃光點”要給予肯定和適度的表揚;對不同的回答要作出恰入其分的評價;對錯誤要及時糾正,並說明道理。
(4)教師在課堂上提出的問題,要給學生留有思考的時間和討論的時間,讓學生回答前有準備。再是教師不要挫傷學生的積極性,特別是對待回答錯誤的同學的評價,不能采取過激的批評。對待學生要熱情、耐心。同時要把握好課堂教學進度,完成教學計劃。
3.模擬發現方法
根據皮亞傑的發生認識論:刺激(S)—認知結構(O)—反應(R),而提出的“模擬發現”教學方法,主要用於一些重要科學發現的教學。如普朗克的能量量子假設、盧瑟福的原子結構假設、玻爾的定態條件和頻率條件假設、愛因斯坦對光電效應的解釋等課目。現行教材中一般采用的是“舊理論的困難—假說—實驗驗證”的模式。這種模式最大弱點在於缺少“問題的提出”這一重要環節。模擬發現方法采取以下模式:困難—假設提出過程—假設—實驗驗證。
“所謂模擬發現教學,是指引導學生模擬科學家的科學發現過程的教學。其目的是讓學生參與知識的獲得過程,實現布魯納提出的讓學生‘像物理學家那樣去思考物理’。通過模擬發現教學,學生不但可以從‘發現’中獲得知識,而更重要地是讓學生體驗一下科學家發現的過程,進行一次物理學方法的‘實地應用練習’。培養其創造思維能力,增強其從事科學研究的信心。從這種意義上講,模擬發現教學是一種‘半實踐式’教學”。
“為了實現模擬發現教學,教師必須通過引用曆史背景知識,把學生帶到科學發展的年代,讓學生了解當時科學發展的現狀:與科學發現相關的領域內,哪些知識是當時已公認的,哪些知識是有異議的;實驗與理論之間怎樣不協調等。用發生認識論的話說,就是使學生受到與當時科學家相同的‘刺激’。根據認知結構置換效應,相同的刺激引起相同的反應……這種相似性是我們進行模擬發現教學的基礎。”
運用模擬發現方法的幾點基本要求是:
(1)教師要知道與課文內容相關的物理學史,才能在課堂上用講授方法模擬出科學家所處年代的學術氛圍,用情景暗示的方法使學生盡可能受到與科學家相同的“刺激”,這是產生認知結構置換效應和進行模擬發現教學的前提條件。
(2)由於中學生的知識水平和認識能力與科學家不一定有相同的起點,所以模擬過程中教師必要的引導是不可缺少的。這種引導可以是演示實驗、提問暗示等方法。
(3)模擬教學過程不是簡單地重複科學家們的發現過程。由於一個重大發現有的要花幾十年或科學家畢生的精力,甚至好幾代人的努力,所以也不可能在短短的一兩堂課內去重複。模擬過程主要是向學生展示科學發現過程中的失敗和成功。“失敗”是為了激發學生思考問題;“成功”是引導學生建立新的理論。
(4)教學設計要靈活,可以是:困難—假設提出過程—假設—實驗驗證;也可以是:物理現象—舊理論的困難—科學猜想過程—假設—對物理現象(或物理實驗)的解釋等模式。
(5)這種方法一般隻適用於大學和高中學生有關重大科技發現內容的教學,不宜在其他章節和不同層次的學生中廣泛使用。
4.邊講邊實驗的方法
在課堂教學中,教師一邊講授,一邊做演示實驗或指導學生做有關實驗,這種教師與學生,學生與學生之間進行多邊活動的教學方法,叫做邊教邊實驗的方法。在這種教學方法中,教師還把提問、討論和猜想等方法結合起來,要求學生手腦並用,培養學生的觀察能力和實驗能力,加大了課堂教學中師生間的信息交流,有利於在教師主導作用下發揮學生的主體作用。從心理學角度講,這種把理論與實踐相結合的教學方法,使學生在課堂上接受物理知識的途徑,一部分源於書本上的理性材料,一部分源於實驗中的感性材料,用自己體驗的直接經驗歸納物理實驗獲得的知識,有利於加深對物理知識的印象和記憶。再就是學生對物理實驗一般都表現出極大的興趣,這樣學生會集中注意力,進行積極的邏輯思維,易於理解、鞏固物理知識。邊教邊實驗這種教學方法,對於物理這類實驗學科的教學,表現出了強大的生命力,受到了越來越多的師生歡迎。
運用邊教邊實驗的教學方法的基本要求有:
(1)要鼓勵學生自製教具,想辦法用生活中最常用的用具、工具甚至廢品來做實驗。這樣不但可以開齊學生分組實驗,還可以暗示學生——物理並不神密,它就在我們身邊。
(2)對演示實驗,教師要簡要地介紹裝置的組成。要讓學生明確實驗中要觀察什麼現象,如發展趨勢、讀數等。要想辦法擴大重點觀察部位的能見度,盡量回避裝置的次要部分。
(3)上課前,教師要對演示實驗教具做檢查準備,保證演示順利進行,一次成功。若演示多次不成功,學生的興趣會大幅度下降,分散學生的注意力,達不到預期效果;再就是實驗占用課堂時間過多,影響教學任務的完成。另外,演示的任務之一是為學生示範操作過程,學生見老師多次失敗,會增加對老師的不信任感,若學生把這種不嚴謹的作風遷移到學生實驗中去,就會從思想上認為物理實驗可有可無,做好做壞一個樣,行動上就會馬馬虎虎,應付了事。
(4)備課時,要考慮好實驗操作與問題討論的銜接。
(5)上課時,實驗結束,一般把儀器放到學生視線之外,以免影響課堂教學。學生若對實驗還表現出興趣,可放到課外活動中去做。