时间:2023-04-13 17:00:53
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇生物学理论论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
我们十多年来的课堂教学经验可以总结成三句话:追根寻源真一点,实验研究多一点,能力要求高一点,简称“三点”教学法,因此我们称自己的教材为“三点”法教材.
我们的“三点”法教学完全是根据国家教委颁布的高中物理教学大纲编写的.因为我们面对的是全班学生,不可能而且也不应该把课堂教学变成物理竞赛辅导,我们确确实实通过课堂教学明显提高了学生的素质和能力,为学生在高考和物理竞赛中取得优异成绩打下了扎实的基础.
一、追根寻源真一点
一个学生学习物理,首先接触到的就是物理定律.因此,怎样搞好物理定律教学,必然是每个物理教师首先要考虑的问题.
在进行某一物理定律教学时,我们有意识补充了大量的与这一定律的建立过程有关的内容,这就是所谓的“溯源”教学.任何一个重要物理定律的建立,都有一个艰辛而漫长的过程.探索定律的工作只所以能成功,这个定律最后只所以能够确立起来,其中一定有很多科学的研究方法和正确的推理思维方式,这些内容毫无疑问是属于物理学科中最重要的东西,是人类一笔宝贵的知识财富,也是我们物理教学的宝贵财富.
在讲授牛顿万有引力定律时,我们从第谷对行星进行几十年的观测积累的大量第一手资料讲起,然后是开普勒在拥有这些数据的基础上,通过大量计算总结出描写天体运动的经验规律(开普勒三定律),最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释,终于发现了对天上、地上的物体具有普遍意义的万有引力定律.在学习牛顿万有引力定律的过程中,我们还着重向学生介绍了“归纳法”、“理想化”和“间接验证”三种科学研究的重要方法.
在学习库仑定律的过程中,我们纠正了学生由于大多数教科书叙述笼统而形成的错误观念,使他们明白:1.库仑当年只用扭秤做了两个同种电荷互相排斥的实验,而未做两个异种电荷互相吸引的实验,因为在后一实验中的平衡有可能是不稳定的.库仑是用电摆来完成后一实验的;2.无论是扭秤还是电摆,精确度都是很有限的,根本无法确定两电荷之间的作用力与距离的平方成反比,更不是和距离的1.98次方或2.02次方成反比.当年的库仑(实际上还有更早的卡文迪许),以及后来的麦克斯韦、普林普顿等人都是用另一种实验方法将指数的精度逐渐提高,直至今天的2±3×10-16,终于使库仑定律成为当今物理学中最精确的定律之一.结合库仑定律的建立过程,我们还向学生介绍了“类比”和“演绎验证”的方法.
在学习欧姆定律的过程中,学生一开始都以为研究通过导体的电流和导体两端的电压之间的关系是不困难的,只要用电流表、电压表再加电源和可变电阻器等组成电路即可.可是我告诉他们,在欧姆那个年代,非但没有电流表、电压表等仪器,连电压、电流和电阻的定义和单位都没有,欧姆所面临的困难之大是可想而知的.他到底是怎样得到这个电学中最重要的定律的呢?学生顿时产生了浓厚的兴趣.在学习欧姆定律诞生过程的同时,我们还结合欧姆的实践,介绍了用图线探究新规律的方法.
此外,我们还结合牛顿运动定律介绍了“理想实验”、“推理”、“实验研究”等方法,结合气体定律介绍了“分析法”,结合能量的转化和守恒定律介绍了“综合法”.使学生比较系统地掌握了一些重要的科学研究方法.有的同学深有体会地说:物理定律是宝贵的,但研究物理定律的科学方法更宝贵.谁掌握了这些方法,谁就能不断地去探索大自然层出不穷的奥秘.
在物理定律的教学中,我们在课堂上经常采用设问的方法,不是直接告诉学生某个定律是怎样建立起来的,而是不断地提出问题让学生去思考,摆出困难让学生去克服,提出任务让学生去完成,制定目标让学生去实现.这样可以有效地发展学生的创造性思维和解决问题的能力.
我们要求学生在课外进行大量自学.早在公元前4世纪,古希腊苏格拉底明确强调过:“好的、正确的教学不是传递,而是对学生的自学辅导”.我一贯强调学生要学会自学、讨论、研究.我教的优秀学生,学得的物理知识,最多只有一半是在课堂上听我讲的,其它一概由他们自学.到一定阶段,我开始指定几个学得比较好的学生轮流给其他学生上课.每次课分两部分,前半部分由主讲同学讲,后半部分由全体同学提问、讨论.像王泰然和任宇翔在高二阶段就给其他同学作过二十几次讲座,杨亮、谢小林、陈汇钢等同学也不例外.
我们这种自学讨论式教学还延续到学生毕业以后.获金牌或学有所成的学生进了大学甚至出国留学后,有机会还回来给小同学谈自己的体会.例如1994年暑假任宇翔从美国回国探亲一个月,来学校给95、96届学生讲了10次课.他向小学友介绍物理学中一些新进展、中美物理教学中的差异以及他们当年学习过程中曾激烈争论过的问题,使听课的学生大受裨益.1996年暑假,谢小林和陈汇钢两位金牌获得者又为97、98届同学讲了十多天课.他们既讲物理知识,又讲国家集训队队员奋发学习的感人事迹,使小同学们大开眼界.
这样的训练方法也得到了权威人士的肯定.1992年10月,在上海召开的全国物理特级教师会议上,原中国物理学会副理事长、现全国中学物理竞赛委员会主任、北京大学沈克琦教授在他的题为“国际物理奥林匹克竞赛与中学物理教学”的报告中说:“我听到两名得金牌的上海学生讲他们的老师如何培养他们的情况,我认为这个经验倒很值得推广.他们说他们的老师不是采取灌输的办法,而是启发引导,要求他们给同学讲课,这对他们搞清概念原理和科学地进行表达都非常有帮助.我想这可能是提高优秀学生能力的有效方法之一.”
那么自学为什么会对提高学生的能力起这么大的作用呢?从心理学角度来看,自学与听课可能有以下两点不同:
(1)人类的思维活动表现为分析、综合、比较、抽象、概括等过程.一个学生在自学某一个新的物理内容时,少不了理解、思考、建立正确的物理模型等工作,这里面充满了分析、综合、比较等过程.因此相对听课而言,自学对学生的思维活动提出了更高的要求,从而使他们得到更大的锻炼.
(2)人们的注意可分为无意注意、有意注意和有意后注意三种.事先没有预定的目标,也不需要作意志努力的注意叫做无意注意;有预定的目标,在必要时还需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一个学生在自学的时候,他的目的一定是十分明确的,而且需要一定的意志努力(否则难以坚持),因此学生在自学时,可保证在绝大多时间内都处于有意注意的状态,这一点对提高学习效率和学习能力都是很有好处的.有的学生在自学中往往会十分投入,进入一种旁若无人的境地,而相对来说,这种情况在听课时就比较少.一个学生坚持自学一段时间之后,便能渐渐地从有意注意转化到有意后注意,即不需要意志努力也能够将自己的注意力长期保持在这项工作上.有意后注意是一种高级类型的注意,它既有明确的目的,又不需要用意志努力来维持,是人类从事创造性活动的必需条件.学生一旦进入这种状态,他们的物理学习效率就会大大提高,学习成绩就会有明显进步.
二、实验研究多一点
物理学是一门实验科学,物理学中的每一个概念、规律的发现和确立主要依赖于实验.因此,在高中物理教学中加强学生实验方面的训练,无疑是提高物理教学质量的一条必由之路.
目前中学物理教学大纲中安排了相对数量的学生实验和演示实验,不难发现,这些实验存在着某些不足,主要表现在下面几个方面:
第一,教材中几乎所有实验是为配合所学内容而安排的,目的是帮助学生加深对所学内容的理解,因此学生不易通过这些实验掌握一些重要的实验方法.
第二,课本中每个实验的实验原理及操作步骤都讲得十分清楚,学生只需按部就班地完成实验操作即可.这样的实验只能增加学生的感性认识,锻炼学生的动手操作能力,而对学生创造性思维的训练是不够的,也无法培养学生解决问题的能力.
第三,目前课本中的实验大多是验证性实验,学生只要学懂了书上的定律,一般都能轻而易举地完成实验.这种安排违反了教育应该走在学生智力发展前面的原则,对培养学生的能力是不利的.
针对以上不足,我们对实验教学内容和教学方法进行了改革,使实验教学为发展学生的智力,提高学生的素质服务.在实验内容的改革方面,我们主要采取了以下三条措施:
(1)增加实验数量.
不论是在课堂演示实验,还是在学生实验或小实验方面,平均增加了60%的实验.其中有一部分新实验,学校没有现成的仪器,安排学生自己制作,对学生有较高的要求.
(2)重视实验误差讨论.
物理实验离不开测量,测量是实验科学最本质的东西.从某种意义上讲,结果准确的实验就是成功的实验,反之就是不成功的实验.因此在培养优秀学生的过程中,应该让他们掌握一些必要的实验误差的基本知识.在设计实验方案时,要求学生们尽量消除实验的系统误差;在选择实验器材时要考虑它的精确程度;在处理实验数据时,要采用尽量科学的方法.
(3)加强重要实验方法教学.
在实验领域中有一些重要的方法,比如减小实验系统误差的方法、减小实验偶然误差的方法、实验探究规律的方法、迂回测量的方法等,这些方法不是在个别实验中,而是在许多实验中都有应用,因此具有一定的普遍意义,这些方法一定要让学生很好地掌握.在必要时,我们甚至根据实验方法来安排实验内容,集中安排几个某种方法体现比较典型的实验,这样便于学生深刻领会和熟练掌握某一种实验方法.
在实验教学方法改革方面,我们做了以下尝试:
(1)在课堂上创设一些实验问题让学生研究.
在高中阶段,每周至少有4节物理课,充分利用物理课中碰到的各种各样问题,可设计一些供学生讨论的实验题目,并引导他们一步一步地探索、解决.
我在讲功率一节时,设计了这样一个实验题目:要求测定一个人骑自行车的功率.在自行车由静止启动的过程中,人做的功除了增加人和车的动能之外,还要克服空气阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?学生根据自己骑自行车的经验,认为空气阻力是很明显的,不能忽略,而地面和车轮之间的滚动摩擦一般比较小,可以忽略.接下来的问题是怎样测量人克服空气阻力做的功?学生都有这样的体会:顶风骑车时,骑得越快风的阻力越大,因此可以设风的阻力和车的速度成正比.车的速度怎样测?风的阻力和车速成正比的比例因数是多少?问题一个接着一个地出现,被大家一个又一个地解决,终于找到了一个大家都比较满意的实验方案.接着全班同学兴高采烈地到操场上去做实验,最后再回到教室里,师生一起处理实验数据,作出图象,得出实验结果.在整个实验过程中,除了实验题目是由老师提出的外,实验方案和解决问题的途径都是由学生讨论研究出来的,因此他们都觉得很有意思,收获很大.
(2)对课本中一些重要实验进行深入研究.
物理课本中有大量现成的实验,有时可以对这些实验进行一些讨论和改进.
在做直流电路的实验时,我们让学生对伏安法测量导体的电阻这个实验进行了深入的研究.用简单的伏安法电路,不论是采用电流表内接还是电流表外接,都有系统误差.结合这个问题,我给学生介绍了补偿的思想,然后由学生自己设计了电流补偿和电压补偿两种线路.补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差,但这个矛盾解决了,电流表和电压表不够准确的问题上升为主要矛盾.怎么办?经过进一步研究改进,大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表,再辅以灵敏度很高的电流表,便可以明显提高实验结果的准确度,这就是常用的惠斯通电桥.接下来学生分别用简单伏安法、补偿伏安法和惠斯通电桥测量了同一个标准电阻,比较测量结果,可以证实先前的想法.在历史上,从伏安法到惠斯通电桥是有一个很长的过程的,而在我们这堂实验课中,学生经历了这么一个碰到问题、分析问题、解决问题的完整过程.这样的实验课对增强学生的能力是很有帮助的.
(1)和(2)实际上都是不断地给学生提出新的目标,诱导他们提高实验水平,我们有时称之为“目的诱导法”.
(3)给特优学生安排一些特殊实验.
我校有一批进口物理仪器,性能比较好,涉及的实验内容面也比较广.这批仪器的说明书是英文或日文的,我指定一名学生准备某一个实验,要求他先翻译好说明书,准备好器材,然后带领其他同学做实验.这个主讲的学生还要准备好一些讨论题,在实验后供同学们讨论.学生对这样的实验非常感兴趣.此类实验虽然有时和高考、竞赛没有直接的关系,但是这种带有研究性的实验对优秀学生很有好处.
三、能力要求高一点
物理习题教学是物理教学的重要组成部分.不论是教师还是学生,都在解习题上花费了大量的时间,因此,习题教学的改革是一个很重要的问题.
就本质来说,物理习题是人们编制的一些假想物理场景.毫无疑问,物理学家是不会去做物理习题的,而他们是在研究那些真实的、尚未发现的物理规律.同样,发明家也是不会去做物理习题的,他们是在力图应用已有的物理规律去解决一系列实际问题,那么我们为什么要让学生做那么多人为假想的物理习题?目的无非是要培养学生的理解、分析、推理等能力.所以物理习题教学应该围绕这个目标来进行.
我们常用以下两种方法来进行习题教学:
(1)按照解题方法组织习题教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)05-0162-02
一、前言
生物工程专业是培养掌握生物学(微生物学、分子生物学和细胞学等)及其产业化的基础科学理论、基本技能、工艺生产过程和工程设计等知识,能在生命科学领域从事工程设计、生产管理和新工艺、新技术、新产品研究开发的工程技术人才[1,2]。分子生物学是生物工程专业的核心基础课程之一,是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能和特点,并从分子水平上阐述蛋白质和核酸的相互作用关系及其基因表达调控机理的学科[3]。分子生物学课程内容微观、抽象、信息量大。传统教学方法[4]相对枯燥、封闭,学生分析、解决问题能力、创新能力、学习能力等素质得不到良好培养,所以有必要从分子生物学课程的特点出发,进行教学改革,提高教学质量。
问题导向教学是一种基于“问题”的教学方法,它由美国神经病学教授Barrows在麦克马斯特大学首创。它的显著特征是把“问题”引入到教学过程中,通过问题所发挥的作用促进教学活动,达到提高教学质量的目的[5]。教师根据课程内容和教学大纲,归纳提炼知识点、创设问题、构建问题氛围,学生以解决问题为驱动力,通过解决问题实现分析问题、解决问题、创新能力、学习能力等素质的综合培养。课堂教学成为教师和学生的互动过程,具有开放性、创意性和趣味性。问题导向教学方法已在多种专业的不同课程教学中进行探索和实践,取得良好教学效果。
笔者所在南阳理工学院(以下简称“我校”)担任生物工程专业教师,根据课程特点,总结了在实践问题导向教学过程中需要强调三个关键点:
二、创设有效问题
问题(problem)是指在给定状态与目标状态之间存在一些疑难和障碍,需要解决疑难和克服障碍的任务情境。根据问题在学生学习过程中所起的作用,一般将问题分为三类[6]:(1)背景性问题。学生学习新知之前,提供相应的预备知识问题。(2)中心认知问题。为实现教学目标,引导学生达到学习目的,理解和掌握所学知识和技能的过程中提供的需要解决的问题。(3)巩固性问题。将已获得的知识和技能迁移到新情境中需要练习的问题,引导学生运用已学知识发现、分析和解决未知问题,问题的答案具有一定的开放性。
(一)创设背景性问题
分子生物学教学内容偏重于基因的分子生物学,重点讲授内容是基因的结构和功能、复制、转录等过程,以及这些过程中相关蛋白质和酶的结构和功能,部分教学内容与生物化学课程内容有重复,如DNA结构、DNA复制、遗传密码、原核生物RNA的转录和加工等,因此,在分子生物学课堂讲授的前期,创设一定量的背景性问题,如“中心法则的内容是什么”、“示意图方式解释核酸的化学组成和共价结构”、“操纵子模型是不是由Waston和Crick共同提出”、“DNA半不连续复制和半保留复制的特点”、“基因突变的定义和类型”和“什么是tRNA,rRNA和mRNA”等。设计选择、判断和简答三种题型,通过背景性问题的提出、分析和解释,提高学生学习的主动性和积极性。
(二)创设中心认知问题
从课程内容中归纳、提炼知识点创设形成中心认知问题,如“如何保证DNA复制精确性”、“原核生物和真核生物蛋白质的翻译有什么不同”和“聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCP-DGGE)的工作原理和步骤”等。问题设计成选择、判断和简答三种题型,穿插于课堂教学,通过中心认知问题的提出、分析和解释,引导学生主动探索获得解决问题的成就感。
(三)创设巩固性问题
我校生物工程专业注重建设和发展发酵工程、生物制药、生物能源三个专业方向,其中以研究工业微生物为基础的发酵工程专业方向是重点。在分子生物学课程教学的后期,创设巩固性问题如“传统发酵食品白酒的微生物群落结构分析”、“酿酒酵母发酵五碳糖的分子技术研究”、“生物素亚适量调控谷氨酸分泌的分子机制”和“设计分子生物学技术手段实现高强度、高产发酵”等。通过文献查阅、分组讨论、学生汇报和教师评价四个阶段完成巩固性问题的分析和解答,问题的答案具有开放性和综合性,学生通过查阅、分析、讨论和解决这些问题,不仅理解和掌握课程的理论知识,熟悉课程内容在某一领域的研究前沿,还体验到运用知识来解决问题,获得了知识应用的经验,在遇到新的问题情境时就能较灵活地迁移和应用知识和经验解决问题。
三、灵活运用CAI课件
分子生物学课程内容繁杂,抽象微观,且学科发展迅速、前沿性强。在讲授课程内容时,采用板书、挂图等教学手段,学生无法很好地理解和接受。计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction,CAI)是指以计算机为主要媒介进行教学,CAI课件用文字、图像、声音、动画、视频等多媒体数据通过计算机处理和控制来输出信息,相比较于板书、挂图等教学手段,具有显著优势:(1)生动性强。CAI课件教学将抽象、微观、复杂的生理生化过程,如蛋白质的生物合成、聚合酶链式反应、基因重组等用具体的图形或Flas表现出来,学生会更加容易理解和掌握知识。(2)移植性好。CAI课件可以拷贝复制给学生,供学生复习使用,让学生集中注意力听课、思考和回答问题,便于教师和学生互动。(3)集成性高。CAI课件具有节奏快、画面多、表现力强等特点,在有限的学时内让学生获取更多的知识,显著增加课堂容量。
目前,CAI课件多使用Powerpoint电子课件,在具有上述优点的同时,存在交互性不强等缺点,导致CAI课件难以与问题导向教学法结合使用。Authorware是Macromedia公司推出一款易学、方便和功能强的多媒体制作软件,利用流程线和图标就可以将文字、声音、图形和动画等多媒体数据集成在一起,制作出需要编程语言才能实现的功能和效果[7]。另外,Authorware的强大的交互功能能够帮助教师制作习题库中所需的各种题型,并将问题穿插其间,非常适用!笔者在分子生物学理论课程的讲授过程中,基于Authorware 7.0软件制作并实践了CAI课件和习题库。尤其是习题库的建设和使用,充分利用了该软件的交互功能,同时设置问题的题型多样化,取得良好的教学效果。学生普遍反映利用Authorware 7.0软件制作的习题库,对知识理解的更加深入和透彻,真正实现了寓教于乐。
四、提高教师科研水平
分子生物学发展迅速,教师需要大量阅读国内外文献,不断提高科研水平。首先,可利用分子生物学的新技术、新知识拓展知识层面。其次,将科研中试验现象、以及成功或失败的心得体会介绍给学生,调动学生的主动性和积极性。最后深入科研第一线利用实例创设具有真实性和挑战性的巩固性问题,评价总结学生问题答案时,言之有物,生动有趣。如在分子生物学理论课程教学的后期,笔者创设巩固性问题“发酵食品白酒的微生物群落结构分析”,在学生查阅文献、分组讨论和汇报的基础,首先结合自身研究课题和经历,包括纤维素降解菌的分离和16S rRNA分子鉴定,PCR-DGGE分析纤维素降解复合菌系、活性污泥的高通量测序研究,白酒微生物(酒曲、酒醅和窖泥)的高通量测序研究,归纳总结环境微生物群落结构分析的研究进展,从常规平板培养、PCR-DGGE等常用技术介绍到最新的高通量测序技术,如Rocher 454、Illumina Miseq等。其次,总结白酒微生物的研究现状及存在问题,对学生汇报内容进行总结和点评。通过科研实例和经验讲授领域内的技术和前沿,学生遇类似情境,很容易知识迁移和应用。
五、结语
分子生物学是生物工程专业的核心基础课程!然而,分子生物学课程内容的特点是微观、抽象、信息量大和更新快,导致传统教学方法难以在有限的学时内让学生理解、掌握和应用,难以提升学生综合素质。而问题导向教学法可以很好地解决分子生物学课程教学中出现的问题,其中创设有效问题、灵活运用CAI课件和提高教师科研水平是成功实践问题导向教学法的三个关键点,实践结果为推广和深化问题导向教学法,推进分子生物学理论课程的教学改革,进一步提高教学质量提供参考。
参考文献:
[1]朱红威,邵菊芳,冷云伟.生物工程专业《分子生物学》课程教学改革的探索[J].安徽农业科学,2011,39(4):2512-2514.
[2]薛刚,刘凤霞,罗建成,等.分子生物学课程教学改革的思考[J].科技创新导报,2011,(3):177-178.
[3]赵亚华.分子生物学教程,第三版M.北京:科学出版社,2011.
[4]邹丽玲,李志宏.关于传统与现代教学方法的思考[J].中国高教研究,2009,(10):90-91.
2掌握好教材的度
纵观高一物理课堂教学,要达到新课标中培养学生的学习能力而不是物理解题能力的要求,就应该掌握好使用教材的度,对教材进行二次开发.正如大家所知高一的物理教材内容“牛顿运动定律”涉及到整个高中的知识,是学好整个高中物理的基础,共点力的平衡、牛顿运动定律又是高考的重点,为此有相当一部分高一教师在实际教学中,没有从学生的认知能力出发,至少没有考虑到所有学生的认知发展需求,所教知识内容都远远大于教材本身所要求内容,超出了高一学生所能接受的限度,例如,将传送带问题、复杂的弹簧问题、微元法问题都放到了高一物理课堂学习之中,这样让学生在高一就觉得物理很难.势必造成学生的物理学习兴趣的减弱,有些学生在分科时不敢选择物理学科,针对当前我省物理高考算等级的实际和高一学生的学龄特点,笔者认为教学应该紧扣大纲的要求,以培养学生的学习兴趣为本,尽量深入浅出.
3寻求最佳的教学方法
教学有法而无定法,教学方法是指师生为有效完成一定的教学目的和任务所采用的方式和手段,针对不同的教学内容作为教师应灵活变通,采有不同的教学方法,但无论怎样转变都应注重启发学生思维,发展学生智能,注重调动学生的主动性,发挥教师的主导性,注重对学生的学习方法的总结和指导,注重学生的心理及其学习动机的激发.在高一物理教学中演示法和实验法是最有效最直观也是能引起学生注意,提高学生学习兴趣.例如,人教版必修1中的“自由落体运动规律”这节内容,笔者采用问题教学法,给学生提出如下几个问题.
问题1:“为什么铅球和篮球快慢不同?”
问题2:“如果把铅球和篮球绑在一起下落呢?会出现什么现象?”
问题3:“如果没有空气阻力,铅球和篮球从同一高度落下,时间会怎样呢?”借助于这些问题,学生的注意力放在是不是物体的重力不一样导致了自由下落时间的差异,排除了重力的影响因素后,将实际问题理想化,如果没有空气阻力,会是什么情况,学生在问题的驱动下进行猜想,继而生成验证自己猜想的欲望,在此时进行实验演示,得到学生所期待的实验现象,深化理解的同时推动物理教学向高效的方向发展.
我们十多年来的课堂教学经验可以总结成三句话:追根寻源真一点,实验研究多一点,能力要求高一点,简称“三点”教学法,因此我们称自己的教材为“三点”法教材.
我们的“三点”法教学完全是根据国家教委颁布的高中物理教学大纲编写的.因为我们面对的是全班学生,不可能而且也不应该把课堂教学变成物理竞赛辅导,我们确确实实通过课堂教学明显提高了学生的素质和能力,为学生在高考和物理竞赛中取得优异成绩打下了扎实的基础.
一、追根寻源真一点
一个学生学习物理,首先接触到的就是物理定律.因此,怎样搞好物理定律教学,必然是每个物理教师首先要考虑的问题.
在进行某一物理定律教学时,我们有意识补充了大量的与这一定律的建立过程有关的内容,这就是所谓的“溯源”教学.任何一个重要物理定律的建立,都有一个艰辛而漫长的过程.探索定律的工作只所以能成功,这个定律最后只所以能够确立起来,其中一定有很多科学的研究方法和正确的推理思维方式,这些内容毫无疑问是属于物理学科中最重要的东西,是人类一笔宝贵的知识财富,也是我们物理教学的宝贵财富.
在讲授牛顿万有引力定律时,我们从第谷对行星进行几十年的观测积累的大量第一手资料讲起,然后是开普勒在拥有这些数据的基础上,通过大量计算总结出描写天体运动的经验规律(开普勒三定律),最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释,终于发现了对天上、地上的物体具有普遍意义的万有引力定律.在学习牛顿万有引力定律的过程中,我们还着重向学生介绍了“归纳法”、“理想化”和“间接验证”三种科学研究的重要方法.
在学习库仑定律的过程中,我们纠正了学生由于大多数教科书叙述笼统而形成的错误观念,使他们明白:1.库仑当年只用扭秤做了两个同种电荷互相排斥的实验,而未做两个异种电荷互相吸引的实验,因为在后一实验中的平衡有可能是不稳定的.库仑是用电摆来完成后一实验的;2.无论是扭秤还是电摆,精确度都是很有限的,根本无法确定两电荷之间的作用力与距离的平方成反比,更不是和距离的1.98次方或2.02次方成反比.当年的库仑(实际上还有更早的卡文迪许),以及后来的麦克斯韦、普林普顿等人都是用另一种实验方法将指数的精度逐渐提高,直至今天的2±3×10-16,终于使库仑定律成为当今物理学中最精确的定律之一.结合库仑定律的建立过程,我们还向学生介绍了“类比”和“演绎验证”的方法.
在学习欧姆定律的过程中,学生一开始都以为研究通过导体的电流和导体两端的电压之间的关系是不困难的,只要用电流表、电压表再加电源和可变电阻器等组成电路即可.可是我告诉他们,在欧姆那个年代,非但没有电流表、电压表等仪器,连电压、电流和电阻的定义和单位都没有,欧姆所面临的困难之大是可想而知的.他到底是怎样得到这个电学中最重要的定律的呢?学生顿时产生了浓厚的兴趣.在学习欧姆定律诞生过程的同时,我们还结合欧姆的实践,介绍了用图线探究新规律的方法.
此外,我们还结合牛顿运动定律介绍了“理想实验”、“推理”、“实验研究”等方法,结合气体定律介绍了“分析法”,结合能量的转化和守恒定律介绍了“综合法”.使学生比较系统地掌握了一些重要的科学研究方法.有的同学深有体会地说:物理定律是宝贵的,但研究物理定律的科学方法更宝贵.谁掌握了这些方法,谁就能不断地去探索大自然层出不穷的奥秘.
在物理定律的教学中,我们在课堂上经常采用设问的方法,不是直接告诉学生某个定律是怎样建立起来的,而是不断地提出问题让学生去思考,摆出困难让学生去克服,提出任务让学生去完成,制定目标让学生去实现.这样可以有效地发展学生的创造性思维和解决问题的能力.
我们要求学生在课外进行大量自学.早在公元前4世纪,古希腊苏格拉底明确强调过:“好的、正确的教学不是传递,而是对学生的自学辅导”.我一贯强调学生要学会自学、讨论、研究.我教的优秀学生,学得的物理知识,最多只有一半是在课堂上听我讲的,其它一概由他们自学.到一定阶段,我开始指定几个学得比较好的学生轮流给其他学生上课.每次课分两部分,前半部分由主讲同学讲,后半部分由全体同学提问、讨论.像王泰然和任宇翔在高二阶段就给其他同学作过二十几次讲座,杨亮、谢小林、陈汇钢等同学也不例外.
我们这种自学讨论式教学还延续到学生毕业以后.获金牌或学有所成的学生进了大学甚至出国留学后,有机会还回来给小同学谈自己的体会.例如1994年暑假任宇翔从美国回国探亲一个月,来学校给95、96届学生讲了10次课.他向小学友介绍物理学中一些新进展、中美物理教学中的差异以及他们当年学习过程中曾激烈争论过的问题,使听课的学生大受裨益.1996年暑假,谢小林和陈汇钢两位金牌获得者又为97、98届同学讲了十多天课.他们既讲物理知识,又讲国家集训队队员奋发学习的感人事迹,使小同学们大开眼界.
这样的训练方法也得到了权威人士的肯定.1992年10月,在上海召开的全国物理特级教师会议上,原中国物理学会副理事长、现全国中学物理竞赛委员会主任、北京大学沈克琦教授在他的题为“国际物理奥林匹克竞赛与中学物理教学”的报告中说:“我听到两名得金牌的上海学生讲他们的老师如何培养他们的情况,我认为这个经验倒很值得推广.他们说他们的老师不是采取灌输的办法,而是启发引导,要求他们给同学讲课,这对他们搞清概念原理和科学地进行表达都非常有帮助.我想这可能是提高优秀学生能力的有效方法之一.”
那么自学为什么会对提高学生的能力起这么大的作用呢?从心理学角度来看,自学与听课可能有以下两点不同:
(1)人类的思维活动表现为分析、综合、比较、抽象、概括等过程.一个学生在自学某一个新的物理内容时,少不了理解、思考、建立正确的物理模型等工作,这里面充满了分析、综合、比较等过程.因此相对听课而言,自学对学生的思维活动提出了更高的要求,从而使他们得到更大的锻炼.
(2)人们的注意可分为无意注意、有意注意和有意后注意三种.事先没有预定的目标,也不需要作意志努力的注意叫做无意注意;有预定的目标,在必要时还需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一个学生在自学的时候,他的目的一定是十分明确的,而且需要一定的意志努力(否则难以坚持),因此学生在自学时,可保证在绝大多时间内都处于有意注意的状态,这一点对提高学习效率和学习能力都是很有好处的.有的学生在自学中往往会十分投入,进入一种旁若无人的境地,而相对来说,这种情况在听课时就比较少.一个学生坚持自学一段时间之后,便能渐渐地从有意注意转化到有意后注意,即不需要意志努力也能够将自己的注意力长期保持在这项工作上.有意后注意是一种高级类型的注意,它既有明确的目的,又不需要用意志努力来维持,是人类从事创造性活动的必需条件.学生一旦进入这种状态,他们的物理学习效率就会大大提高,学习成绩就会有明显进步.
二、实验研究多一点
物理学是一门实验科学,物理学中的每一个概念、规律的发现和确立主要依赖于实验.因此,在高中物理教学中加强学生实验方面的训练,无疑是提高物理教学质量的一条必由之路.
目前中学物理教学大纲中安排了相对数量的学生实验和演示实验,不难发现,这些实验存在着某些不足,主要表现在下面几个方面:
第一,教材中几乎所有实验是为配合所学内容而安排的,目的是帮助学生加深对所学内容的理解,因此学生不易通过这些实验掌握一些重要的实验方法.
第二,课本中每个实验的实验原理及操作步骤都讲得十分清楚,学生只需按部就班地完成实验操作即可.这样的实验只能增加学生的感性认识,锻炼学生的动手操作能力,而对学生创造性思维的训练是不够的,也无法培养学生解决问题的能力.
第三,目前课本中的实验大多是验证性实验,学生只要学懂了书上的定律,一般都能轻而易举地完成实验.这种安排违反了教育应该走在学生智力发展前面的原则,对培养学生的能力是不利的.
针对以上不足,我们对实验教学内容和教学方法进行了改革,使实验教学为发展学生的智力,提高学生的素质服务.在实验内容的改革方面,我们主要采取了以下三条措施:
(1)增加实验数量.
不论是在课堂演示实验,还是在学生实验或小实验方面,平均增加了60%的实验.其中有一部分新实验,学校没有现成的仪器,安排学生自己制作,对学生有较高的要求.
(2)重视实验误差讨论.
物理实验离不开测量,测量是实验科学最本质的东西.从某种意义上讲,结果准确的实验就是成功的实验,反之就是不成功的实验.因此在培养优秀学生的过程中,应该让他们掌握一些必要的实验误差的基本知识.在设计实验方案时,要求学生们尽量消除实验的系统误差;在选择实验器材时要考虑它的精确程度;在处理实验数据时,要采用尽量科学的方法.
(3)加强重要实验方法教学.
在实验领域中有一些重要的方法,比如减小实验系统误差的方法、减小实验偶然误差的方法、实验探究规律的方法、迂回测量的方法等,这些方法不是在个别实验中,而是在许多实验中都有应用,因此具有一定的普遍意义,这些方法一定要让学生很好地掌握.在必要时,我们甚至根据实验方法来安排实验内容,集中安排几个某种方法体现比较典型的实验,这样便于学生深刻领会和熟练掌握某一种实验方法.
在实验教学方法改革方面,我们做了以下尝试:
(1)在课堂上创设一些实验问题让学生研究.
在高中阶段,每周至少有4节物理课,充分利用物理课中碰到的各种各样问题,可设计一些供学生讨论的实验题目,并引导他们一步一步地探索、解决.
我在讲功率一节时,设计了这样一个实验题目:要求测定一个人骑自行车的功率.在自行车由静止启动的过程中,人做的功除了增加人和车的动能之外,还要克服空气阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?学生根据自己骑自行车的经验,认为空气阻力是很明显的,不能忽略,而地面和车轮之间的滚动摩擦一般比较小,可以忽略.接下来的问题是怎样测量人克服空气阻力做的功?学生都有这样的体会:顶风骑车时,骑得越快风的阻力越大,因此可以设风的阻力和车的速度成正比.车的速度怎样测?风的阻力和车速成正比的比例因数是多少?问题一个接着一个地出现,被大家一个又一个地解决,终于找到了一个大家都比较满意的实验方案.接着全班同学兴高采烈地到操场上去做实验,最后再回到教室里,师生一起处理实验数据,作出图象,得出实验结果.在整个实验过程中,除了实验题目是由老师提出的外,实验方案和解决问题的途径都是由学生讨论研究出来的,因此他们都觉得很有意思,收获很大.
(2)对课本中一些重要实验进行深入研究.
物理课本中有大量现成的实验,有时可以对这些实验进行一些讨论和改进.
在做直流电路的实验时,我们让学生对伏安法测量导体的电阻这个实验进行了深入的研究.用简单的伏安法电路,不论是采用电流表内接还是电流表外接,都有系统误差.结合这个问题,我给学生介绍了补偿的思想,然后由学生自己设计了电流补偿和电压补偿两种线路.补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差,但这个矛盾解决了,电流表和电压表不够准确的问题上升为主要矛盾.怎么办?经过进一步研究改进,大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表,再辅以灵敏度很高的电流表,便可以明显提高实验结果的准确度,这就是常用的惠斯通电桥.接下来学生分别用简单伏安法、补偿伏安法和惠斯通电桥测量了同一个标准电阻,比较测量结果,可以证实先前的想法.在历史上,从伏安法到惠斯通电桥是有一个很长的过程的,而在我们这堂实验课中,学生经历了这么一个碰到问题、分析问题、解决问题的完整过程.这样的实验课对增强学生的能力是很有帮助的.
(1)和(2)实际上都是不断地给学生提出新的目标,诱导他们提高实验水平,我们有时称之为“目的诱导法”.
(3)给特优学生安排一些特殊实验.
我校有一批进口物理仪器,性能比较好,涉及的实验内容面也比较广.这批仪器的说明书是英文或日文的,我指定一名学生准备某一个实验,要求他先翻译好说明书,准备好器材,然后带领其他同学做实验.这个主讲的学生还要准备好一些讨论题,在实验后供同学们讨论.学生对这样的实验非常感兴趣.此类实验虽然有时和高考、竞赛没有直接的关系,但是这种带有研究性的实验对优秀学生很有好处.
三、能力要求高一点
物理习题教学是物理教学的重要组成部分.不论是教师还是学生,都在解习题上花费了大量的时间,因此,习题教学的改革是一个很重要的问题.
就本质来说,物理习题是人们编制的一些假想物理场景.毫无疑问,物理学家是不会去做物理习题的,而他们是在研究那些真实的、尚未发现的物理规律.同样,发明家也是不会去做物理习题的,他们是在力图应用已有的物理规律去解决一系列实际问题,那么我们为什么要让学生做那么多人为假想的物理习题?目的无非是要培养学生的理解、分析、推理等能力.所以物理习题教学应该围绕这个目标来进行.
我们常用以下两种方法来进行习题教学:
(1)按照解题方法组织习题教学
二、教给提问方法,学会质疑问难
“授人以鱼,不如授之以渔”.提出问题不能简单地理解为教师向学生提问的单向性,还要教给学生提出问题的方法.心理学研究表明,中学生具有较强的模仿能力,学生在提问时亦喜欢模仿教师的方式与方法.在物理课堂教学中,教者可针对学生的身心特点和物理学科的具体教学内容,有意识地为学生传授一些提问的技巧,使学生逐步提高自身的思维品质.
1.问题分析法在教学过程中,教者可针对所讲授内容提出问题,并向学生分析:为什么要提出这些问题,这些问题是如何提出的.让学生思考:如果我是老师,我会提出怎样的问题.以此启发引导,促使学生能够有意识地进行模仿并提出问题.
2.比较异同法教者可要求学生针对以下方面进行比较,提出相关问题.①比较同一物理规律在不同情境下应用,会出现怎样的不同;②比较新事物和旧理论之间的矛盾和类似现象之间的异同,从中发现问题;③比较不同概念,不同规律之间的异同;④比较某一瞬间前后情况的变化异同;等等.
3.反向思维法例如,在讲“摩擦力”时,有的学生提出:现实世界是一个摩擦力的世界,如果没有摩擦力,世界会变成怎样?提出问题的方法还有很多.教师坚持“授之以渔”,定能让学生的提问向“准”、“活”、“精”的方向发展.
三、强化实践训练,培养提问习惯
实践表明,学生的提问习惯和提问能力的培养是一个长期的过程.为了让学生在学习物理知识时,不断增强问题意识,养成良好的提问习惯,实践训练是一种有效的方法.
虽然在生物课堂教学活动中,教师往往给出的案例是个别案例,但是这个案例中蕴含着这一类案例的共性,通过对这一个案例的分析,我们可以推断出这一类事物中存在的共性,使学生从中学习到对类似事物的分析方法,达到举一反三的作用.所以生物教师在案例的选择上,不能随意选择,要选选择具有典型性的案例,选择的案例可以是正面的、积极的,也可以是负面的、消极的.
2.针对性.
生物教师运用案例教学法,要根据本次课的教学内容与教学目标来选择合适的案例,同时还要针对不同的教学对象选择合适的案例,对待初一的学生要选择难度较小的案例,对待初三的学生可以选择难度大一点的案例.
3.实效性.
在案例教学法的应用中,生物教师在应用之前,就必须对案例教学应用要实现的目标做到心中有数,在教学中根据规划进行,尽可能地发挥案例教学的效果,使案例教学目标成功实现.
4.科学性.
教师选择的案例要是科学、真实的.随着网络的发展,各种信息汇集,但这些信息有真有假,教师在选择过程中,要重视选择案例的真实性.其五,教育性.生物学习中教学案例法的应用其目的是为了促进学生的全面发展,所以教师在案例的选择上要重视发挥案例的教育作用,尽量选择对学生的学习与成长具有积极作用的案例.
二、案例教案的编写
1.去粗取精,突出重点
生物教学案例首先要突出主题,教师在编写案例时,需要将实例进行适当的加工,围绕教学目标,将案例中与教学无关的部分剔除,使之简化与细化,有针对性地选择最能反映主题的特定的内容,使之与教学要求相符合,并把其中关键性的细节描述清楚,突出重点.例如,在编写“胰岛素的调节作用”这一课的案例时,由于相关案例众多,就需要教师围绕胰岛素的调节作用这个重点将案例素材进行简化与细化.
2.合理整合,提高效率
不同的案例有其侧重点,因此,在生物案例过程中,教师需要将各种零散的案例进行合理的整合,使之为实现教学目标服务,例如,在学习“环境污染与保护”这一课中,教师可以将生活中环境污染的现状的实例与各种保护环境措施的实例进行整合,使学生对全球环境污染有一个整体的认识,了解生活中各种保护环境的方法,形成保护环境的意识,从而实现教学目标,提高教学效率.
三、案例教学的实施
1.展示案例,提出问题
教师可以通过纸质、口头叙述、多媒体等多种形式向学生展示各种案例,在展示的案例之后,指导学生阅读案例的方法与技巧,让学生调动多个感觉器官来阅读案例,在学生阅读了案例之后,教师从中提出问题或者让学生自己从中提出问题或者教师通过自己的问题引出学生的问题,从而使学生进入到特定的生物知识情境,激发学生学习的积极性,使学生主动参与到教学活动中来,针对问题进行分析与探讨.
2.分析、讨论生物案例
教师在给出生物案例之后,要引导学生对案例所涉及的相关问题进行分析与探讨,例如,教师可以问学生通过本案例,我们还可以联想到哪些类似的生物知识,在学生提出问题之后,选取其中有讨论价值的问题,可以安排学生进行小组合作,让学生在小组合作中找到问题解决的方法,在小组合作讨论的过程中,教师需要在下面巡视,给予学生适当的点拨,鼓励那些不积极参与或者不敢发表自己见解的学生积极参与讨论,积极发表自己的见解.还可以让学生对案例进行个人分析,先让学生做好个人准备,在学生掌握了一定的知识后,让学生对案例进行个人分析,个人分析的方式最好是在容易的案例中进行,对于较难的案例分析,最好是小组合作探究买也可以是个人准备,然后再在小组中交流,尽量使学生通过自己的努力或者通过小组的一起努力找到问题的答案,这样学生就能够逐渐找到分析案例的规律与方法,也能够提高学生分析问题、解决问题的能力.从而提高教学效果.
3.总结和评价案例
在通过个人分析、小组合作讨论等方式解决了案例中涉及的问题之后,生物教师还要重视对案例的总结与评价环节,对案例的总结与评价环节可分为三个方面:对案例本身的总结与评价、对学生讨论过程的总结与评价、对案例中包含的生物知识进行总结与评价.在总结与评价过程中,鼓励学生积极发言,善于发现学生言语中的亮点,并给与表扬,对其中的不足之处给予纠正意见,学生总结与评价完之后,教师针对学生的言论给予指正与补充,并将学生的言论进行总结,使之系统化.通过让学生自己总结与评价,可以积极调动学生的思维,是学生的思维能力得到提高.
二、注重选用生活化的教学方式
教学内容的生活化还需要教学方式的生活化作为依托才能够更好地提高教学效率。教学设计时,我们应根据自己的教学经验以及学生的实际情况,选择可以引起学生共鸣的教学方式、方法。利用生活化的教学方式将生活实例,学生已有的生活经验与物理教学相结合,可以使学生更好地掌握教学内容。我在教学过程中主要选用以下几种生活化的教学方式。
(一)利用情境化的教学方式
心理学研究表明:“当外部刺激唤起主体的情感活动时,就更容易成为注意的中心,从而强化理解和记忆。”因此,生活化的教学情境可以激发学生对教学内容的兴趣,从而集中学生的注意力,使学生的思维处于活跃状态。熟悉的、生活化的教学环境可以刺激学生的大脑思维,激发学生对已有知识、生活经验的回忆,使学生的思维处于活跃状态。在这种状态下,学生可以更好地思考问题,因此可以有效地激发学生的学习欲望,提高教学效率。情境化的教学方式需要教师努力研究学生的生活实际,从学生的角度出发,设计出更适合学生思维的教学情境,使学生能够积极主动地参与到教学活动中来。情境教学是为物理知识的产生创造一个良好的背景环境。在这样的环境中,教师从生活实际出发,慢慢地引出物理知识,使学生能够感受到物理知识的发现过程。这样学生不仅会对知识有更深刻的认识,还可以对知识的运用环境、运用方式有更直观的了解。学生在这样的环境下掌握的知识可以更好地、更灵活地运用。这才是我们的教学目标,也是学生的学习目标。不仅如此,情境教学使学生感受知识产生过程的同时,还学到知识产生的条件和发现的方法。学生对这些内容的掌握就可以使他们在实际生活中遇到类似情况时能够自觉地想到教学中学到的内容,从而提高他们发现问题,思考问题的能力,不断发展和完善自己的知识结构与创新能力。
(二)利用生活实例开展实验教学
物理教学中最少不了的就是实验教学。在实验教学中,教师也应注重从实际出发,选择更贴近学生生活的实例来开展实验教学。这样的方式主要是为了提高学生对物理的学习兴趣,并且可以让学生更好地感受到物理知识的魅力。生活中随处可见的物理都可以成为物理实验的教具。运用生活中常见的物理开展教学要比用实验仪器更有说服力,学生理解起来也更容易一些。利用实物来开展物理实验可以使学生认识到物理与生活实际息息相关,生活中处处都存在着物理知识从而使学生能够在生活中自觉地感受物理、研究物理、探索物理。这对于提高学生对物理的认识,提高学生对物理的学习兴趣有很好的促进作用。利用生活实物开展物理实验还可以激发学生对课本中设定实验的创新,从而培养学生的创新能力、动手能力等,提高学生的综合素质。
(三)开展课外物理活动
在教学之余,物理教师一定要适当地组织一些物理课外活动。课外活动是对教学内容的一个很好的补充,也是学生利用物理知识、理解物理知识的重要方式。比如,如何收拾散落于地面上的钉子、如何使用启子开瓶盖更省力等等。这样的小实验不仅会使学生感受到物理与现实生活的密切联系,而且能使学生初步学会运用所学知识和方法解决一些简单的实际问题,从而体会到物理的价值所在,达到“授人以渔”的目的,而且这样的应用应紧密结合教学内容,力求体现开放性,满足不同层次学生的学习的需求,让不同的学生在物理课上得到不同的发展;力求体现现实性,让学生在解决问题的过程中,感受物理的价值,使学生经历“学习物理有意思———想参与———积极参与———获得成功的喜悦”这样一个情感历程,较好地落实了“知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观”三维目标的有机融合。课外物理活动让学生对物理有更深刻认识的同时,也使学生对生活有更深刻的了解。
在课外活动中,无论是我们的活动内容还是我们的教学方式方法。只要是在大自然中完成的教学都会让学生感受到生活中物理知识的美妙。加深学生对科学的求知欲,使学生乐于探究自然现象和日常生活中的科学道理;在教学中要广泛地联系社会实践、让学生在社会这个广阔的天地中将物理知识与生活完美结合,要能从实用的角度引导学生从生活走进物理,从物理走向社会,利用学生能亲身观察的社会现象服务于教学,提高实验教学的实用性。同时将物理实验、社会和自然有机地联系到一起,这样不仅培养了学生的想象力,应用知识的能力,也让学生进一步认识了周围现象的本质,解决了问题,感受到物理知识的巨大作用,从而进一步激发他们爱科学的情感。
采用生活化教学策略,可以将那些难以理解的抽象深奥的物理知识转化成现实生活中学生看得见、摸得着、感受得到的具体物象,能够将理论与实际结合在一起。这样学生可以从直观的生活事物与现象中来获取感性认知由此上升为理性认知,这样更加利于学生对物理知识的理解,同时学生又可以将知识与实践结合起来,这样才不会死记硬背、机械套用,而是达到本质性的理解与创造性的运用。
(二)实现以人为本的教育
以人为本这是现代教学的主要教学理念,就物理教学而言我们不仅要让学生掌握基本的物理知识与技能,还要促进学生的长远发展,提高学生的生活与生存能力。物理教学生活化,将学生的生活经验与物理教学结合起来,让学生运用已有的生活经验来展开物理学习,并且能够用所学物理知识来指导今后的学习与生活,使物理学习成为学习生活的重要部分。这正是新形势下我们所倡导的以人为本的教育观。
二、初中物理教学生活化的实践
(一)导入生活化
良好的开端是成功的一半。导入的成败直接关系到学生兴趣的激发,关系到教学的成败。新颖巧妙、富有趣味性与艺术性的导入,可以激起学生强烈的好奇心与探究欲,使学生将注意力与思维集中于特定的内容上,从而推动学生产生积极的学习行为,这样更能取得事半功倍的效果。采用生活化的导入,以学生所熟知的生活现象来引入新知,可以避免直接讲述知识的突兀性,大大增强了教学的熟悉感,这样不仅可以唤起学生的生活经验,而且可以激起学生浓厚的学习兴趣与强烈的探究热情,真正实现从生活走进物理。如在学习物体的运动和静止时,我是这样导入的,先为学生讲述发生在一战期间的一个小故事,一名法国飞行员在2000米高空飞行时,发现脸旁有一个小东西在游动,他敏捷地将它抓住,却惊讶地发现不是小昆虫,而是一颗德国子弹。子弹是飞行着的,如果是你能抓住吗?你在现实生活中有没有遇到过这样的情况。这样以学生所熟悉的现象来导入,更能激起学生学习的激情。
(二)教学活动化
整个教学过程在课堂教学中处于重要环节。在整个教学过程中如果只是单纯地语言描述,很难将知识点讲清讲透,学生自然也很难理解。要想让学生主动构建知识、深入理解,就必须要将学生的认知活动置于特定的活动或场景之中。因此,在教学中我们要立足学生的生活,为学生构建以活动为主的教学过程,让学生在活动构建、掌握、体验、感受与领悟。实验在整个物理教学中占有重要作用,既是重要的教学内容,同时又是主要的学习方法。我们要在做好教材所安排的实验的基础之上,充分挖掘现实生活中的实验素材,让实验更加贴近学生的生活,更具操作性,这样更加便于学生理解这些抽象的知识。两只手互击产生痛感可以证明力作用的相互性;双手用力互搓发热证明摩擦生热。这些现象都是所常见的生活现象,但其中却包含着重要的物理信息。通过这些来进行知识的讲解,可以让学生真正参与到教学中来,更加利于学生的理解;而且可以让学生认识到物理与生活的关系,认识到物理的实用价值,增强学生的学习动机。
(三)作业活动化
作业是课堂教学的外延,是巩固课堂所学、进行实践运用与开拓学生创新的重要手段,是将教学与生活联系起来的重要途径。为此在作业的布置中要改变以往单一的书面练习,要设计多样化的作业形式,在生活与作业之间建立联系。如调查类作业,培养学生收集、分析与整理信息能力是新课改下教学的一个重要目标。在学完相关的知识后可以让学生进行调查类作业,这样可以将学生所学与现实生活结合起来。让学生从物理学的角度来现实生活中寻找相关的信息,从中发现问题、解决问题,这样既可以使学生对知识真正理解,又可以提高学生获取信息的能力。
二、在“胚胎生殖”学习中引入雾霾危害
人体解剖生理学的理论知识告诉我们,人类复杂的生殖过程可分为两个阶段:第一阶段是指第1~8周的胚胎期,卵细胞受精以后即开始分裂分化形成胚泡,先形成的细胞团为桑椹胚,然后形成囊胚,并植入子宫内膜中吸收母体的营养,各器官系统的发育初具雏形,从外形上看已初具人形;第二阶段是指第9~38周的胎儿期,此时各器官系统逐渐发育成形,并建立了各系统的生理功能。胚胎在母体子宫内发育,通过胎盘和脐带从母体获得所需要的营养物质和氧气,胎儿产生的二氧化碳等废物也是通过胎盘经母体排出。在胚胎形成和发育过程中,由于胚胎发育紊乱而出现的形态结构异常称先天性畸形。多数先天性畸形都是由遗传因素和环境因素相互作用而发生的,环境因素约占10%,环境致畸因子通过引起染色体畸变和基因突变而导致先天性畸形。在生产高度发展,生活环境受到不同程度污染的今天,人类先天性畸形的发生有明显的增长趋势。先天性畸形一旦发生,会给个人、家庭、国家、社会带来严重的不良后果,治疗也十分困难,故预防其发生至关重要。雾霾中PM2.5细颗粒,不光是粉尘,还有烟尘,包括汽车尾气、工业排放的废气等,这些物质都含有很多环境污染毒素,学术统称为环境污染雌激素,可以通过多种途径吸收侵入人体。环境污染雌激素可以直接对生成的各种细胞产生危害,容易造成发生障碍或异常,从而导致畸形率提高,造成新生儿缺陷。尤其是对青春期的男孩,可引起性腺功能障碍、青春期发育延迟等病症。成年男性则多表现为内分泌紊乱,活力下降、数量减少、质量降低,造成男性不育症的概率提高。雾霾同样对女性生殖器官卵巢、卵子的发育和女性内分泌功能等方面造成危害,不孕不育已成为影响人类健康的第三位疾病,仅次于肿瘤、心脑血管疾病。作为医药专业的学生,通过学习知道雾霾对人类胚胎生殖的危害,应学以致用,从我做起,加强宣传,为环保贡献一份力量。
三、在“人体调节”学习中带入雾霾危害
分组讨论式学习最大的优势就是学生的参与度要高于传统的“注入式”教学模式,然而,在分组讨论的过程中,小组成员之间在学习基础以及学习心态方面都存在一定的差异,那些成绩较好,平时比较活跃的学生往往很快能够投入到讨论活动中,而那些成绩相对较差或者学习心态较为被动的学生则很难融入到学习活动之中,因此,在小组讨论过程中,常常会出现少数几个讨论思考,其余在旁边“看热闹”的情形,由于参与度不足,导致学生无法在分组讨论中获得共同的发展。
(二)小组成员间缺乏互动性
分组讨论式的学习方式其最大的优势就是发挥了学生的学习主体作用,并使得学生在小组合作的过程中形成积极的互动,培养合作能力。然而,在现实的小组讨论活动中,小组成员之间常常缺乏互动性,很多时候都是你说你的、我说我的,小组成员之间很少有人愿意认真聆听队员的观点,仅仅是想着如何把自己的想法说出来,这种貌合神离的小组合作的效果往往也不会很理想。
(三)讨论的时间不足
传统的“注入式”教学中,教师在课前进行备课,把知识点进行总结概括,到了课堂上,就可以在短时间内迅速将这些知识点输送给学生,而讨论式教学是在只提供一定材料的基础上让学生通过讨论、思考、探究来获取知识,在时间上,显然讨论式教学要更长一些,而课堂教学时间只有短短地四十五分钟,很多时候,讨论的时间都显得不足,再加上一些学生在讨论的过程中总是说不到点子上去,从而让很多的讨论活动都显得虎头蛇尾。
二、提高小组合作有效性的策略
(一)小组合作前进行合理的分工
为了避免小组合作过程中有人积极有人“搭便车”的情况,在小组合作之前,就要把小组中每个成员的工作分配好,明确地指出每个成员需要扮演的角色和完成的任务,这样,在合作探究的过程中,每个人才能积极尽心地参与到合作探究中。例如,笔者在给学生讲到《保护生物的多样性》这节的内容时,采用的就是小组合作学习的方式,合作的课题以当前热门的房地产开发为背景,让学生围绕着房地产开发对生物的影响为课题进行探究。为了让每个学生都能在课题的探究中发挥作用,笔者对每组学生进行角色分配,让小组成员分别扮演地方政府行政人员、房地产开发商、农林牧渔人员、科学研究人员、环保局工作人员,围绕着自己所扮演的角色所应当承担的义务、责任,以及面临的困难等进行资料搜集,然后在课堂上进行演讲和辩论。通过这种角色扮演,不但明确了学生在合作学习过程中的分工,同时也有效调动了学生参与讨论的积极性。
(二)制定小组活动规则
“没有规矩,不成方圆”,小组合作要想顺利的开展,制定合理的小组活动规则必不可少。笔者在班级中开展小组合作学习的时候就制定了这样的规则:讨论开始前,小组成员先进行独立思考,把自己思考的结果用笔记录下来,然后在接下来的讨论环节把自己的思考结论说出来,当同组成员发表看法的时候,要求小组内其它成员做记录,然后把其它组员的观念同自己的观念进行比较,指出异同之处。这样的活动规则最大限度发挥每个学生潜能的同时,也能在一定程度上督促小组成员之间的争论和交流,使得同组成员之间的互动更加频繁有效。
(三)安排合理的探究时间,提高课堂探究效率
在开展小组合作学习的过程中,时间的确是一个很重要的问题。为了解决探究时间的问题,教师可以从两个方面入手进行解决,第一,对课时进行适当调整,例如,教师可以把生物课程调整成连堂,让学生能够拥有充分的探究时间;第二,提高课堂探究效率。为了实现这个目标,就需要教师和学生在课前做更多的工作了。例如,笔者在给学生讲到《合理的膳食》时采用小组合作的方式,考虑到课堂时间有限,在活动开始前,笔者先给学生设计了一份课前导学案,让学生通过预习先掌握一些基本的知识,同时,还要求每个学生记录一下自己一周的食谱,然后把食谱拿到课堂上来,并综合所学过的知识,同学之间交换食谱,评价一下食谱是否健康合理。由于课前做了大量的工作,在课堂时间,每个学生都能迅速进入思考和讨论的状态。接下来,再让学生根据讨论的结果设计一份自己认为最健康的食谱,从而有效纠正学生过去不合理、不健康的膳食习惯。就这样,课前充分的准备,课堂上高效率的合作探究,在有限的时间内完成了一次高质量的小组合作探究活动。