高中物理課堂教學(xué)論文
高中物理課堂教學(xué)論文整體凸顯結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題引領(lǐng)——高中物理課堂的有效教學(xué)設(shè)計(jì)策略
口何宗羅劉熠
�。ê蠋煼洞髮W(xué)附屬中學(xué)，湖南長(zhǎng)沙410006）
《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》特別突出“過程與方法”，并且再三強(qiáng)調(diào)在實(shí)際的課堂教學(xué)過程中一定要高度關(guān)注“過程與方法”的教學(xué)設(shè)計(jì)，目的就是順利實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo)，教學(xué)是一個(gè)極具創(chuàng)造性的過程．盡管已經(jīng)有了根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編寫的教科書，但教科書只能單向傳遞信息，不具有交互性，無法根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)反應(yīng)組織教學(xué)內(nèi)容和選擇教學(xué)方式。因此教師只有把課程標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)、理念和要求，把教科書的教學(xué)內(nèi)容和所體現(xiàn)的教學(xué)方法，轉(zhuǎn)化為符合自身特點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計(jì)，才能有效地達(dá)到新的課程目標(biāo)。
通過多年的教學(xué)實(shí)踐和理論學(xué)習(xí)，結(jié)合自身教學(xué)實(shí)際，談?wù)勑抡n程背景下如何進(jìn)行有效的物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。
一、樹立“整體意識(shí)”，實(shí)現(xiàn)物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的和諧
整體意識(shí)的形成，突破點(diǎn)在于重新認(rèn)識(shí)教與學(xué)的關(guān)系，我們必須把物理教學(xué)看作一個(gè)整體，絕不是人為簡(jiǎn)單的把教與學(xué)割裂開來，我們把教學(xué)設(shè)計(jì)看做整體，意味著教學(xué)過程的設(shè)計(jì)將“圍繞教學(xué)內(nèi)容師生共同參與，通過對(duì)話、溝通和多重合作活動(dòng)產(chǎn)生交互影響，以動(dòng)態(tài)生成的方式推進(jìn)教學(xué)的活動(dòng)過程”，物理課堂教學(xué)過程的基本單位是教學(xué)如何互動(dòng)生成，即“課堂教學(xué)中有著三維因素（教材、學(xué)生、教師），相應(yīng)地有著三種結(jié)構(gòu)形態(tài)（知識(shí)結(jié)構(gòu)、認(rèn)知結(jié)構(gòu)、教學(xué)結(jié)構(gòu)）。每種結(jié)構(gòu)又有各自的規(guī)律（知識(shí)序、思維序、教學(xué)序）。我們要在課堂教學(xué)過程中樹立整體意識(shí)，同步、有效地進(jìn)行科學(xué)思維能力的培養(yǎng)，就要做到三序合。
譬如在《磁感應(yīng)強(qiáng)度》的引課中，我們不妨一起同歸一個(gè)問題的發(fā)生過程：在講臺(tái)上放了幾個(gè)大小不一、形狀各異的磁性物質(zhì)，請(qǐng)同學(xué)們猜想：“哪一個(gè)磁性最強(qiáng)？”并用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)：“看哪一個(gè)能把帶有鐵架的椅子吸起來，”（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完全出乎學(xué)生的預(yù)料，體積最小的磁性最強(qiáng)）引出“如何來定量的描述磁性的強(qiáng)弱”的問題。為全課作了一個(gè)成功的鋪墊。這比單純依靠老師自顧自述說或通過放映有關(guān)視頻學(xué)生被動(dòng)觀看效果要好得多。
從目前新課程實(shí)施來看，教學(xué)設(shè)計(jì)的整體意識(shí)又體現(xiàn)在教學(xué)設(shè)計(jì)的三個(gè)維度上，即目標(biāo)設(shè)計(jì)、內(nèi)容設(shè)計(jì)和過程設(shè)計(jì)三個(gè)方面。就教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)而言，在達(dá)到清晰具體要求的同時(shí)，更應(yīng)有彈性、銜接性、發(fā)展性、遞進(jìn)性四性。就教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)而言，整體意識(shí)要求教師在將教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化的同時(shí)，將原先各自分離的書本世界與生活世界整體意識(shí)的根源在于基礎(chǔ)教育課程改革的要求，更是教學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)自身內(nèi)涵的集中體現(xiàn)。當(dāng)然為一個(gè)整體，只有這樣，教學(xué)內(nèi)容才可能在整體上活起來，(教學(xué)論文 www.gymyzhishaji.com)真正內(nèi)化到學(xué)生的精神世界中去，既注重與初中課程的銜接，又避免簡(jiǎn)單的重復(fù)，遵循高中教學(xué)規(guī)律：同時(shí)在內(nèi)容的選擇上，應(yīng)堅(jiān)持密切與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，關(guān)注學(xué)生生活，關(guān)注學(xué)生全面發(fā)展相吻合。就教學(xué)過程設(shè)計(jì)而言，關(guān)鍵在于教師所教和學(xué)生所學(xué)具有合理的相關(guān)性。真正是內(nèi)容與形式的合一，譬如在教材分析和學(xué)生分析的相互關(guān)系上，二者本質(zhì)上應(yīng)該成為一個(gè)有機(jī)的整體。很多教師在分析教材時(shí)一味就教材教，完全沒有學(xué)生的影子。所謂重點(diǎn)、難點(diǎn)問題，是從教材本身而來的或是從教輔圖書中“復(fù)制”而來，與學(xué)生根本無關(guān)，整體性要求教材分析中要以學(xué)生為依據(jù)，重點(diǎn)是根據(jù)本班學(xué)生的實(shí)際情況，應(yīng)在本節(jié)課中重點(diǎn)解決的問題和重點(diǎn)關(guān)注的問題：難點(diǎn)是本班學(xué)生在學(xué)習(xí)具體教材內(nèi)容時(shí)的難點(diǎn)，這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程。
二、樹立“結(jié)構(gòu)意識(shí)”，實(shí)現(xiàn)物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化
以“結(jié)構(gòu)意識(shí)”為主線主要是從教學(xué)內(nèi)容涉及的范圍和從教學(xué)的過程兩個(gè)方面來看，其一，從教學(xué)內(nèi)容涉及的范圍來看，物理學(xué)科的教學(xué)是一個(gè)大結(jié)構(gòu)，而每一冊(cè)教材就是小結(jié)構(gòu)，每一冊(cè)教材中的某一章節(jié)，相對(duì)于整冊(cè)書而講屬于小結(jié)構(gòu)，這使得整冊(cè)教材則變成了大結(jié)構(gòu)，我們每節(jié)課學(xué)習(xí)都是局部知識(shí)，最終會(huì)形成整體性知識(shí)。整個(gè)學(xué)習(xí)到的物理知識(shí)非常多，有的學(xué)生局部知識(shí)掌握很好，但整合在一起效果就不明顯，究其根本是沒有掌握物理學(xué)習(xí)規(guī)律，知識(shí)整合往往被我們忽視，學(xué)生也缺乏整體意識(shí)，學(xué)到的只是支離破碎的物理知識(shí)。為了讓學(xué)生掌握物理學(xué)習(xí)規(guī)律，教師就要掌握物理教學(xué)的規(guī)律，把握人教版高中物理新課標(biāo)教材必修和選修（3系列）的新結(jié)構(gòu)，如果教師有結(jié)構(gòu)意識(shí)，就會(huì)將每一課的教學(xué)內(nèi)容放到整個(gè)結(jié)構(gòu)系列中去設(shè)計(jì)和思考。其二，從物理教學(xué)過程來看，教師需要教給學(xué)生的結(jié)構(gòu)既有學(xué)習(xí)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)又包括相應(yīng)的學(xué)習(xí)方法結(jié)構(gòu)。同時(shí)設(shè)計(jì)過程中教師需要運(yùn)用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)意識(shí)主要包括備課結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（課堂知識(shí)體系的縱橫聯(lián)系、課堂知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)、課堂中師生雙方的情緒結(jié)構(gòu)）、目標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（全程性目標(biāo)、階段性目標(biāo)、具體目標(biāo)）、過程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（教學(xué)過程中各環(huán)節(jié)收放、編織、重組、轉(zhuǎn)換、改造）、資源結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（教材、教參、教室、網(wǎng)絡(luò)、學(xué)生資源）、方法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（物理學(xué)科特有的教學(xué)方法歸類、不同類型的教學(xué)方法組合）、評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（導(dǎo)人性評(píng)價(jià)、判斷性評(píng)價(jià)、糾正性評(píng)價(jià)、引導(dǎo)性評(píng)價(jià)、拓展性評(píng)價(jià)等）、策略結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、如何處理課堂提問、如何調(diào)控課堂、如何把握學(xué)生學(xué)習(xí)情況）。因此具備“結(jié)構(gòu)意識(shí)”設(shè)計(jì)理念是我們教師必須思考的方向。結(jié)構(gòu)之于物理學(xué)，相當(dāng)于骨架之于人體，結(jié)構(gòu)的重要作用不言而喻，而時(shí)下的物理教學(xué)并沒有很好的體現(xiàn)出讓學(xué)生形成良好結(jié)構(gòu)的要求。
譬如在對(duì)運(yùn)動(dòng)描述這一章進(jìn)行知識(shí)總結(jié)時(shí)，圖1則是傳統(tǒng)的物理教學(xué)中教師常采用的呈現(xiàn)方式�？晒P者通過運(yùn)用結(jié)構(gòu)意識(shí)對(duì)此進(jìn)行知識(shí)總結(jié)時(shí)繪制出知識(shí)結(jié)構(gòu)圖2。通過對(duì)比可以看出，圖1中進(jìn)行知識(shí)總結(jié)的時(shí)候，把相關(guān)的知識(shí)脈絡(luò)一層一層地畫出來，這一教學(xué)中板書和總結(jié)的方法顯然能使得學(xué)生知道一些知識(shí)點(diǎn)之間的隸屬關(guān)系，然而讓學(xué)生形成各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，想打通通往各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的環(huán)節(jié)和路徑仍然是非常困難的，各個(gè)大的知識(shí)點(diǎn)之間互相孤立，各自為戰(zhàn)，無法形成整體結(jié)構(gòu)和功能，這種分解分割式的思維方式的缺點(diǎn)在于學(xué)生無法整體地、綜合地研究事物，不利于學(xué)生知識(shí)的同化和順應(yīng)、遷移和運(yùn)用，而且如此知識(shí)總結(jié)，與新課程培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新的精神也有差距。
采用圖2結(jié)構(gòu)方法的思路后，就有助于略去細(xì)節(jié)和次要的因素，形成主干清楚、層次分明的基本架構(gòu)，學(xué)生自初中升人高中后可以很明晰地看到物理學(xué)的概念是如何進(jìn)行演變的，這對(duì)于他們培養(yǎng)起良好的學(xué)習(xí)方法有很好的教育意義，而且對(duì)于運(yùn)動(dòng)的描述：概念描述、符號(hào)描述、公式描述、物理意義描述，幾種描述方式緊密結(jié)合，從位置到位移再一步步到加速度概念的提出步步為營(yíng)，層層推進(jìn)，而且著墨不多，學(xué)生記憶起來也比較容易，正是由于這種深層的內(nèi)在聯(lián)系和形式上的新穎，學(xué)生很容易陷入對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的沉思中，教師更可以抓住這樣一個(gè)機(jī)會(huì)引導(dǎo)學(xué)生回答：“描述運(yùn)動(dòng)的最核心的最深刻的物理量是什么？”學(xué)生就可以很容易地回答出是加速度，還有從形式上看，速度和加速度是什么，都是比值，是比值定義的，描述的是變化率，表示變化快慢，而位移和速度變化量又是什么，可以看出都是差值，是差值定義的，描述的是變化量，表示變化的多少。這樣一來學(xué)生記憶起來的容量不是很大，但是效率卻相當(dāng)高，很容易使學(xué)生學(xué)得的知識(shí)得到遷移和運(yùn)用。還有這種階梯式樣的結(jié)構(gòu)形式也很美觀，使得學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)的學(xué)習(xí)就像是上樓梯一樣，只有一步一個(gè)臺(tái)階，上起來才會(huì)比較容易，相反如果前面的知識(shí)沒學(xué)好，向上更高的一層臺(tái)階就會(huì)比較難，這也有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度上的教育。
三、樹立“問題意識(shí)”，實(shí)現(xiàn)物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新
問題意識(shí)是指人們?cè)谡J(rèn)知活動(dòng)中，活動(dòng)主體對(duì)既有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、和一些難于解決的實(shí)際問題或理論問題所產(chǎn)生的一種懷疑、困惑、焦慮、探究的心理狀態(tài)，并驅(qū)使活動(dòng)主體積極思維，不斷提出問題和解決問題。它在人們的思維活動(dòng)和認(rèn)知活動(dòng)中占有重要地位，物理教學(xué)不管采用何種教學(xué)方式，都是在不斷提出問題、解決問題的過程中展開的，問題是物理教學(xué)的中心。問題解決是認(rèn)知的核心——物理學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是認(rèn)知領(lǐng)域，問題解決中蘊(yùn)涵豐富的知識(shí)，因此教師的問題意識(shí)是影響教學(xué)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要因素，是實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)深層追問轉(zhuǎn)型與突破的契機(jī)。在物理教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)該具有怎樣的問題意識(shí)呢？
物理在生產(chǎn)和生活實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用，所有物理知識(shí)都來自于實(shí)踐，即物理問題往往對(duì)應(yīng)某種現(xiàn)實(shí)模型，是對(duì)現(xiàn)實(shí)模型的抽象�！拔锢斫虒W(xué)應(yīng)從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，創(chuàng)設(shè)有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)踐、思考、探索交流，獲得知識(shí)，形成技能，發(fā)展思維”，培養(yǎng)應(yīng)用物理的意識(shí)。新課程標(biāo)準(zhǔn)既關(guān)注問題解決，又關(guān)注問題的提出和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，成為標(biāo)準(zhǔn)的一大亮點(diǎn)。實(shí)際上，創(chuàng)新源于問題，沒有問題就不可能創(chuàng)新，問題是創(chuàng)新的基礎(chǔ)和源泉，物理教學(xué)過程是不斷提出問題、解決問題的過程，也是學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新的過程。因此，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中要有培養(yǎng)學(xué)生提出問題的意識(shí)，一方面，留給學(xué)生自由支配的“空白時(shí)間帶”，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)提出問題留出時(shí)空；另一方面，要鼓勵(lì)學(xué)生用批判的眼光去觀察問題，反對(duì)人云亦云，敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)，對(duì)教材寫的、教師說的、名人提的問題敢于質(zhì)疑：還要注意教給學(xué)生提出問題的方法，如歸納推測(cè)、類比聯(lián)想、改變屬性、逆向思考、物理實(shí)驗(yàn)、追溯過程等，讓學(xué)生在物理情境中、問題解決中發(fā)現(xiàn)新問題，提出新見地，調(diào)動(dòng)他們的積極性，培養(yǎng)他們的問題意識(shí)和創(chuàng)新的精神。
如在教學(xué)案例《回旋加速器》中，傳統(tǒng)教法是“介紹結(jié)構(gòu)，講解原理”，其結(jié)果可能造成教師呆板地講、學(xué)生被動(dòng)地聽的局面，學(xué)生所獲得的也只是些靜態(tài)的知識(shí)（現(xiàn)成結(jié)論），而那些蘊(yùn)涵于研究過程中的動(dòng)態(tài)知識(shí)（科學(xué)方法等），卻得不到應(yīng)有的開發(fā)，同時(shí)無法達(dá)到在感悟科學(xué)家創(chuàng)造性工作的同時(shí)也受到思維激蕩的目的，其教育功能被大大地削弱了。為此我們針對(duì)具體的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)出具有思考價(jià)值、有實(shí)際意義的問題，然后先讓學(xué)生思考并嘗試解決。如問題為：
1.用岡3這種方法加速粒子，獲得的能量也不夠大，只能達(dá)到幾十萬至幾兆電子伏。請(qǐng)同學(xué)們想一想，如何突破電壓限制，使帶電粒子獲得更大的能量呢？
2.可否再加幾個(gè)電場(chǎng)，讓帶電粒子逐一通過它們。（教師根據(jù)學(xué)生回答，在圖3上改畫成圖4）
3。仔細(xì)推敲一下它的可行性：按圖4所示的方案，真的能實(shí)現(xiàn)多級(jí)加速嗎？——在相鄰兩級(jí)加速電場(chǎng)的中間，還夾著一個(gè)反向電場(chǎng)，當(dāng)帶電粒子通過它們時(shí)，將會(huì)受到阻礙作用。
4.用金屬圓筒代替原來的極板。（在圖4上改畫成圖5）這樣，既可以在金屬圓筒的間隙處形成加速電場(chǎng)，又使得圓筒內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為零，從而消除了減速電場(chǎng)的不利影響。
5.電源是否做點(diǎn)改進(jìn)？——為了簡(jiǎn)化裝置，我們可用一個(gè)公用電源來提供各級(jí)的加速電壓。（在圖5上改畫成圖6）
6.若電源的極性保持恒定（例如始終A正B負(fù)），你認(rèn)為這個(gè)粒子能夠“一路順風(fēng)”，不斷加速嗎？——為了實(shí)現(xiàn)帶電粒子的多級(jí)加速，應(yīng)該采用交變電源。
7.電源極性的變化還必須與粒子的運(yùn)動(dòng)配合默契，步調(diào)一致，即要滿足同步條件，這是確保加速器正常工作的關(guān)鍵所在，那么，如何做到這一點(diǎn)呢？
8.如要保證同步，電源頻率有要求嗎？應(yīng)該越來越高才行。
9.剛才討論的這類加速器，人們通常稱之為直線加速器。例如北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的注入器部分，就是一個(gè)全長(zhǎng)200多米的直線加速器，這類加速器固然有其優(yōu)點(diǎn)，但它的設(shè)備一字兒排開，往往顯得拖沓冗長(zhǎng)。我們能否尋找一種既可使帶電粒子實(shí)現(xiàn)多級(jí)加速，又不必增加設(shè)備長(zhǎng)度的方法呢？
10.如果只用一個(gè)電場(chǎng)，帶電粒子經(jīng)過加速后還會(huì)再次返回，那就好了……用什么方法能使粒子自動(dòng)返回呢？……
生：（豁然開朗）外加磁場(chǎng)！利用帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，可使它重返電場(chǎng)，再次加速，
可見，對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)與發(fā)展來說，課堂教學(xué)的根本目的是為了讓學(xué)生經(jīng)歷體驗(yàn)的過程，并在師生間、生生間的相互交流中，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
四、結(jié)束語(yǔ)
新課程標(biāo)準(zhǔn)無論從目標(biāo)、要求，還是從結(jié)構(gòu)體例上都與以前的物理教學(xué)大綱不同，體現(xiàn)了鮮明的時(shí)代氣息，蘊(yùn)涵著豐富的新教育理念。這些變化必然對(duì)物理教學(xué)活動(dòng)產(chǎn)生重大影響，其中特別是對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想、教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)以及新理念的設(shè)計(jì)特征等均提出更高層次的要求，教師對(duì)這些新觀念的領(lǐng)悟、新觀點(diǎn)的接受、新要求的實(shí)現(xiàn)，要經(jīng)歷一個(gè)很長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變過程，教學(xué)設(shè)計(jì)的新理念不可能一蹴而就。我們可以通過探索、反思，讓它更加完善，更加完美，這是廣大教師教學(xué)的追求，也是新課標(biāo)的追求。
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