高中物理課堂教學(xué)論文
整體凸顯結構優(yōu)化問(wèn)題引領(lǐng)——高中物理課堂的有效教學(xué)設計策略
《高中物理課程標準》特別突出“過(guò)程與方法”，并且再三強調在實(shí)際的課堂教學(xué)過(guò)程中一定要高度關(guān)注“過(guò)程與方法”的教學(xué)設計，目的就是順利實(shí)現三維目標，教學(xué)是一個(gè)極具創(chuàng )造性的過(guò)程．盡管已經(jīng)有了根據課程標準編寫(xiě)的教科書(shū)，但教科書(shū)只能單向傳遞信息，不具有交互性，無(wú)法根據學(xué)生的現場(chǎng)反應組織教學(xué)內容和選擇教學(xué)方式。因此教師只有把課程標準的目標、理念和要求，把教科書(shū)的教學(xué)內容和所體現的教學(xué)方法，轉化為符合自身特點(diǎn)的教學(xué)設計，才能有效地達到新的課程目標。
通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐和理論學(xué)習，結合自身教學(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)設計。
一、樹(shù)立“整體意識”，實(shí)現物理課堂教學(xué)設計的和諧
整體意識的形成，突破點(diǎn)在于重新認識教與學(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(kāi)來(lái)，我們把教學(xué)設計看做整體，意味著(zhù)教學(xué)過(guò)程的設計將“圍繞教學(xué)內容師生共同參與，通過(guò)對話(huà)、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(guò)程”，物理課堂教學(xué)過(guò)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(zhù)三維因素（教材、學(xué)生、教師），相應地有著(zhù)三種結構形態(tài)（知識結構、認知結構、教學(xué)結構）。每種結構又有各自的規律（知識序、思維序、教學(xué)序）。我們要在課堂教學(xué)過(guò)程中樹(shù)立整體意識，同步、有效地進(jìn)行科學(xué)思維能力的培養，就要做到三序合。
譬如在《磁感應強度》的引課中，我們不妨一起同歸一個(gè)問(wèn)題的發(fā)生過(guò)程：在講臺上放了幾個(gè)大小不一、形狀各異的磁性物質(zhì)，請同學(xué)們猜想：“哪一個(gè)磁性最強？”并用實(shí)驗檢驗：“看哪一個(gè)能把帶有鐵架的椅子吸起來(lái)，”（實(shí)驗現象完全出乎學(xué)生的預料，體積最小的磁性最強）引出“如何來(lái)定量的描述磁性的強弱”的問(wèn)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(shuō)或通過(guò)放映有關(guān)視頻學(xué)生被動(dòng)觀(guān)看效果要好得多。
從目前新課程實(shí)施來(lái)看，教學(xué)設計的整體意識又體現在教學(xué)設計的三個(gè)維度上，即目標設計、內容設計和過(guò)程設計三個(gè)方面。就教學(xué)目標設計而言，在達到清晰具體要求的同時(shí)，更應有彈性、銜接性、發(fā)展性、遞進(jìn)性四性。就教學(xué)內容設計而言，整體意識要求教師在將教學(xué)內容優(yōu)化的同時(shí)，將原先各自分離的書(shū)本世界與生活世界整體意識的根源在于基礎教育課程改革的要求，更是教學(xué)設計系統自身內涵的集中體現。當然為一個(gè)整體，只有這樣，教學(xué)內容才可能在整體上活起來(lái)，(教學(xué)論文 )真正內化到學(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，遵循高中教學(xué)規律：同時(shí)在內容的選擇上，應堅持密切與現實(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(guò)程設計而言，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)上應該成為一個(gè)有機的整體。很多教師在分析教材時(shí)一味就教材教，完全沒(méi)有學(xué)生的影子。所謂重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，是從教材本身而來(lái)的或是從教輔圖書(shū)中“復制”而來(lái)，與學(xué)生根本無(wú)關(guān)，整體性要求教材分析中要以學(xué)生為依據，重點(diǎn)是根據本班學(xué)生的實(shí)際情況，應在本節課中重點(diǎn)解決的問(wèn)題和重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題：難點(diǎn)是本班學(xué)生在學(xué)習具體教材內容時(shí)的難點(diǎn)，這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程。
二、樹(shù)立“結構意識”，實(shí)現物理課堂教學(xué)設計的優(yōu)化
以“結構意識”為主線(xiàn)主要是從教學(xué)內容涉及的范圍和從教學(xué)的過(guò)程兩個(gè)方面來(lái)看，其一，從教學(xué)內容涉及的范圍來(lái)看，物理學(xué)科的教學(xué)是一個(gè)大結構，而每一冊教材就是小結構，每一冊教材中的某一章節，相對于整冊書(shū)而講屬于小結構，這使得整冊教材則變成了大結構，我們每節課學(xué)習都是局部知識，最終會(huì )形成整體性知識。整個(gè)學(xué)習到的物理知識非常多，有的學(xué)生局部知識掌握很好，但整合在一起效果就不明顯，究其根本是沒(méi)有掌握物理學(xué)習規律，知識整合往往被我們忽視，學(xué)生也缺乏整體意識，學(xué)到的只是支離破碎的物理知識。為了讓學(xué)生掌握物理學(xué)習規律，教師就要掌握物理教學(xué)的規律，把握人教版高中物理新課標教材必修和選修（3系列）的新結構，如果教師有結構意識，就會(huì )將每一課的教學(xué)內容放到整個(gè)結構系列中去設計和思考。其二，從物理教學(xué)過(guò)程來(lái)看，教師需要教給學(xué)生的結構既有學(xué)習內容的結構又包括相應的學(xué)習方法結構。同時(shí)設計過(guò)程中教師需要運用的結構設計意識主要包括備課結構設計（課堂知識體系的縱橫聯(lián)系、課堂知識的邏輯結構、課堂中師生雙方的情緒結構）、目標結構設計（全程性目標、階段性目標、具體目標）、過(guò)程結構設計（教學(xué)過(guò)程中各環(huán)節收放、編織、重組、轉換、改造）、資源結構設計（教材、教參、教室、網(wǎng)絡(luò )、學(xué)生資源）、方法結構設計（物理學(xué)科特有的教學(xué)方法歸類(lèi)、不同類(lèi)型的教學(xué)方法組合）、評價(jià)結構設計（導人性評價(jià)、判斷性評價(jià)、糾正性評價(jià)、引導性評價(jià)、拓展性評價(jià)等）、策略結構設計（如何引導學(xué)生學(xué)習、如何處理課堂提問(wèn)、如何調控課堂、如何把握學(xué)生學(xué)習情況）。因此具備“結構意識”設計理念是我們教師必須思考的方向。結構之于物理學(xué)，相當于骨架之于人體，結構的重要作用不言而喻，而時(shí)下的物理教學(xué)并沒(méi)有很好的體現出讓學(xué)生形成良好結構的要求。
譬如在對運動(dòng)描述這一章進(jìn)行知識總結時(shí)，圖1則是傳統的物理教學(xué)中教師常采用的呈現方式�？晒P者通過(guò)運用結構意識對此進(jìn)行知識總結時(shí)繪制出知識結構圖2。通過(guò)對比可以看出，圖1中進(jìn)行知識總結的時(shí)候，把相關(guān)的知識脈絡(luò )一層一層地畫(huà)出來(lái)，這一教學(xué)中板書(shū)和總結的方法顯然能使得學(xué)生知道一些知識點(diǎn)之間的隸屬關(guān)系，然而讓學(xué)生形成各個(gè)知識點(diǎn)之間的內在聯(lián)系，想打通通往各個(gè)知識點(diǎn)之間的環(huán)節和路徑仍然是非常困難的，各個(gè)大的知識點(diǎn)之間互相孤立，各自為戰，無(wú)法形成整體結構和功能，這種分解分割式的思維方式的缺點(diǎn)在于學(xué)生無(wú)法整體地、綜合地研究事物，不利于學(xué)生知識的同化和順應、遷移和運用，而且如此知識總結，與新課程培養學(xué)生自主創(chuàng )新的精神也有差距。
采用圖2結構方法的思路后，就有助于略去細節和次要的因素，形成主干清楚、層次分明的基本架構，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，這對于他們培養起良好的學(xué)習方法有很好的教育意義，而且對于運動(dòng)的描述：概念描述、符號描述、公式描述、物理意義描述，幾種描述方式緊密結合，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(zhù)墨不多，學(xué)生記憶起來(lái)也比較容易，正是由于這種深層的內在聯(lián)系和形式上的新穎，學(xué)生很容易陷入對所學(xué)物理知識的沉思中，教師更可以抓住這樣一個(gè)機會(huì )引導學(xué)生回答：“描述運動(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(lái)學(xué)生記憶起來(lái)的容量不是很大，但是效率卻相當高，很容易使學(xué)生學(xué)得的知識得到遷移和運用。還有這種階梯式樣的結構形式也很美觀(guān)，使得學(xué)生認識到物理學(xué)的學(xué)習就像是上樓梯一樣，只有一步一個(gè)臺階，上起來(lái)才會(huì )比較容易，相反如果前面的知識沒(méi)學(xué)好，向上更高的一層臺階就會(huì )比較難，這也有利于對學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度上的教育。
三、樹(shù)立“問(wèn)題意識”，實(shí)現物理課堂教學(xué)設計的創(chuàng )新
問(wèn)題意識是指人們在認知活動(dòng)中，活動(dòng)主體對既有的知識經(jīng)驗、和一些難于解決的實(shí)際問(wèn)題或理論問(wèn)題所產(chǎn)生的一種懷疑、困惑、焦慮、探究的心理狀態(tài)，并驅使活動(dòng)主體積極思維，不斷提出問(wèn)題和解決問(wèn)題。它在人們的思維活動(dòng)和認知活動(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(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中展開(kāi)的，問(wèn)題是物理教學(xué)的中心。問(wèn)題解決是認知的核心——物理學(xué)習的主要內容是認知領(lǐng)域，問(wèn)題解決中蘊涵豐富的知識，因此教師的問(wèn)題意識是影響教學(xué)設計質(zhì)量的重要因素，是實(shí)現課堂教學(xué)設計深層追問(wèn)轉型與突破的契機。在物理教學(xué)設計中，教師應該具有怎樣的問(wèn)題意識呢？
物理在生產(chǎn)和生活實(shí)際中有廣泛的應用，所有物理知識都來(lái)自于實(shí)踐，即物理問(wèn)題往往對應某種現實(shí)模型，是對現實(shí)模型的抽象�！拔锢斫虒W(xué)應從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，創(chuàng )設有助于學(xué)生自主學(xué)習的問(wèn)題情境，引導學(xué)生通過(guò)實(shí)踐、思考、探索交流，獲得知識，形成技能，發(fā)展思維”，培養應用物理的意識。新課程標準既關(guān)注問(wèn)題解決，又關(guān)注問(wèn)題的提出和創(chuàng )新精神的培養，成為標準的一大亮點(diǎn)。實(shí)際上，創(chuàng )新源于問(wèn)題，沒(méi)有問(wèn)題就不可能創(chuàng )新，問(wèn)題是創(chuàng )新的基礎和源泉，物理教學(xué)過(guò)程是不斷提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，也是學(xué)生進(jìn)行創(chuàng )新的過(guò)程。因此，教師在教學(xué)設計
中要有培養學(xué)生提出問(wèn)題的意識，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 )設提出問(wèn)題留出時(shí)空；另一方面，要鼓勵學(xué)生用批判的眼光去觀(guān)察問(wèn)題，反對人云亦云，敢于向權威挑戰，對教材寫(xiě)的、教師說(shuō)的、名人提的問(wèn)題敢于質(zhì)疑：還要注意教給學(xué)生提出問(wèn)題的方法，如歸納推測、類(lèi)比聯(lián)想、改變屬性、逆向思考、物理實(shí)驗、追溯過(guò)程等，讓學(xué)生在物理情境中、問(wèn)題解決中發(fā)現新問(wèn)題，提出新見(jiàn)地，調動(dòng)他們的積極性，培養他們的問(wèn)題意識和創(chuàng )新的精神。
如在教學(xué)案例《回旋加速器》中，傳統教法是“介紹結構，講解原理”，其結果可能造成教師呆板地講、學(xué)生被動(dòng)地聽(tīng)的局面，學(xué)生所獲得的也只是些靜態(tài)的知識（現成結論），而那些蘊涵于研究過(guò)程中的動(dòng)態(tài)知識（科學(xué)方法等），卻得不到應有的開(kāi)發(fā)，同時(shí)無(wú)法達到在感悟科學(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。為此我們針對具體的教學(xué)內容設計出具有思考價(jià)值、有實(shí)際意義的問(wèn)題，然后先讓學(xué)生思考并嘗試解決。如問(wèn)題為：
1.用岡3這種方法加速粒子，獲得的能量也不夠大，只能達到幾十萬(wàn)至幾兆電子伏。請同學(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(guò)它們。（教師根據學(xué)生回答，在圖3上改畫(huà)成圖4）
3。仔細推敲一下它的可行性：按圖4所示的方案，真的能實(shí)現多級加速嗎？——在相鄰兩級加速電場(chǎng)的中間，還夾著(zhù)一個(gè)反向電場(chǎng)，當帶電粒子通過(guò)它們時(shí)，將會(huì )受到阻礙作用。
4.用金屬圓筒代替原來(lái)的極板。（在圖4上改畫(huà)成圖5）這樣，既可以在金屬圓筒的間隙處形成加速電場(chǎng)，又使得圓筒內部的場(chǎng)強為零，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(lái)提供各級的加速電壓。（在圖5上改畫(huà)成圖6）
6.若電源的極性保持恒定（例如始終A正B負），你認為這個(gè)粒子能夠“一路順風(fēng)”，不斷加速嗎？——為了實(shí)現帶電粒子的多級加速，應該采用交變電源。
7.電源極性的變化還必須與粒子的運動(dòng)配合默契，步調一致，即要滿(mǎn)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？應該越來(lái)越高才行。
9.剛才討論的這類(lèi)加速器，人們通常稱(chēng)之為直線(xiàn)加速器。例如北京正負電子對撞機的注入器部分，就是一個(gè)全長(cháng)200多米的直線(xiàn)加速器，這類(lèi)加速器固然有其優(yōu)點(diǎn)，但它的設備一字兒排開(kāi)，往往顯得拖沓冗長(cháng)。我們能否尋找一種既可使帶電粒子實(shí)現多級加速，又不必增加設備長(cháng)度的方法呢？
10.如果只用一個(gè)電場(chǎng)，帶電粒子經(jīng)過(guò)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(kāi)朗）外加磁場(chǎng)！利用帶電粒子在勻強磁場(chǎng)中做圓周運動(dòng)的特點(diǎn)，可使它重返電場(chǎng)，再次加速，
可見(jiàn)，對學(xué)生的成長(cháng)與發(fā)展來(lái)說(shuō)，課堂教學(xué)的根本目的是為了讓學(xué)生經(jīng)歷體驗的過(guò)程，并在師生間、生生間的相互交流中，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
四、結束語(yǔ)
新課程標準無(wú)論從目標、要求，還是從結構體例上都與以前的物理教學(xué)大綱不同，體現了鮮明的時(shí)代氣息，蘊涵著(zhù)豐富的新教育理念。這些變化必然對物理教學(xué)活動(dòng)產(chǎn)生重大影響，其中特別是對教學(xué)設計的指導思想、教學(xué)目標的設計以及新理念的設計特征等均提出更高層次的要求，教師對這些新觀(guān)念的領(lǐng)悟、新觀(guān)點(diǎn)的接受、新要求的實(shí)現，要經(jīng)歷一個(gè)很長(cháng)的轉變過(guò)程，教學(xué)設計的新理念不可能一蹴而就。我們可以通過(guò)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，也是新課標的追求。
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