高中物理教學(xué)有效性問(wèn)題淺析
柳州市第二中學(xué) 吳靜波
摘要：高中物理課堂進(jìn)行有效教學(xué)的關(guān)鍵是想方設法調動(dòng)學(xué)生學(xué)習積極性，讓學(xué)生主動(dòng)參與到物理知識的建構過(guò)程中來(lái)；教師要根據學(xué)生的實(shí)際情況及物理學(xué)科的特點(diǎn)有針對性地進(jìn)行指導。本人在物理教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了總結，認為以下三個(gè)方面的實(shí)施可以有效地提高物理課堂教學(xué)的效率。
關(guān)鍵詞：有效教學(xué)、概念教學(xué) 結構教學(xué)
凡是能夠有效地促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，有效地實(shí)現預期的教學(xué)結果的教學(xué)活動(dòng)，都可稱(chēng)之為“有效教學(xué)”。有效教學(xué)行為是教師為迅速達到既定教學(xué)目標、達到更大教學(xué)效果而實(shí)施的行為，其核心問(wèn)題就是教學(xué)的效益，即什么樣的教學(xué)行為更有利于促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。教學(xué)有沒(méi)有效益，并不是指教師在規定時(shí)間內有沒(méi)有教完內容或教得認真不認真，而是指學(xué)生有沒(méi)有學(xué)到什么或學(xué)得好不好。如果學(xué)生不想學(xué)或者學(xué)了之后收獲甚微，即使教師教得很辛苦，仍屬無(wú)效或低效教學(xué)。
新的物理課程標準明確指出：“物理課程要著(zhù)眼于學(xué)生的發(fā)展，使學(xué)生獲得終生學(xué)習的興趣、習慣及一定的學(xué)習能力。教學(xué)應力求貼近學(xué)生生活，通過(guò)學(xué)生熟悉的現象揭示物理規律，并將其應用于社會(huì )生活的實(shí)際，即從生活走向物理，從物理走向社會(huì )。強調以物理知識和技能為載體，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，學(xué)習科學(xué)探究的方法，培養科學(xué)探究精神，進(jìn)而使學(xué)生獲得對物理理解的同時(shí)，在思維能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)等多方面得到進(jìn)步和發(fā)展。”從中可看出物理課程標準注重學(xué)生全面發(fā)展的同時(shí)，對教師的教學(xué)也提出了更高的要求，從教師方面來(lái)講，物理教學(xué)過(guò)程是教師的創(chuàng )造性勞動(dòng)過(guò)程，教師作為教學(xué)活動(dòng)的組織者、引導者在其中起著(zhù)舉足輕重的作用，因而物理教師的有效教學(xué)行為觀(guān)念應貫穿于課堂教學(xué)過(guò)程的始終。在物理教學(xué)實(shí)踐中，為提高教學(xué)行為的有效性我做了以下的一些嘗試：
一、精心設計實(shí)驗，認識概念
建構主義認為：學(xué)生在學(xué)習物理概念之前已經(jīng)對物理事實(shí)有一定的認識（前概念），前概念往往是不完全正確的，在學(xué)生大腦中已經(jīng)形成并且是根深蒂固的，這些前概念其實(shí)是一種珍貴的資源，它可以成為學(xué)生學(xué)習物理概念的突破口。如何讓這些在學(xué)生大腦的前概念成為物理概念教學(xué)的突破口呢？關(guān)鍵是剖析在學(xué)生大腦中存在的前概念，讓學(xué)生認識到這些前概念的不合理性。
從生活中得到的感性材料通常有復雜的背景，本質(zhì)和非本質(zhì)的因素常交融在一起，學(xué)生很難利用這樣的材料來(lái)建立物理概念。而精心設計的實(shí)驗則可以簡(jiǎn)化和純化這些感性材料，它能使學(xué)生對物理事實(shí)獲得更加明確、具體的認識。有了鮮明的感性材料后，學(xué)生就會(huì )將自己大腦中原有的觀(guān)點(diǎn)與實(shí)驗事實(shí)進(jìn)行比較，這樣必然會(huì )產(chǎn)生認知沖突。這是物理概念有效教學(xué)的突破口，也是學(xué)生建構物理概念的突破口。為了讓學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行比較、建構，直到揭示物理概念的本質(zhì)屬性，設計一個(gè)好的實(shí)驗是基礎。以下用兩個(gè)例子說(shuō)明通過(guò)物理實(shí)驗提高教學(xué)的有效性：
1．高中學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，往往是憑著(zhù)自己的直覺(jué)經(jīng)驗，想當然地進(jìn)行推理和判斷。根據學(xué)生的這一特點(diǎn)，可以這樣設計教學(xué)過(guò)程：讓學(xué)生先作出判斷，然后再用實(shí)驗驗證，當實(shí)驗的現象出乎學(xué)生的意料時(shí)，直覺(jué)的判斷與實(shí)驗事實(shí)之間的強烈對比，必然引發(fā)學(xué)生去積極思考。
然后教師閉合k，過(guò)一會(huì )又斷開(kāi)k。參與實(shí)驗的兩位同學(xué)在k斷開(kāi)時(shí)會(huì )突然甩手，有電擊的感覺(jué)。
學(xué)生猜測之后就會(huì )急于想知道實(shí)驗的結果，此時(shí)學(xué)生的注意力自然會(huì )高度集中。當k斷開(kāi)時(shí)，反而被電擊，出乎意料的實(shí)驗事實(shí)迫使學(xué)生主動(dòng)去思考，“自感”概念學(xué)生就自然建構了。
２．隨著(zhù)學(xué)生的學(xué)習，知識的豐富，認知水平的提高，要求掌握的物理概念的抽象性、精確性也在不斷提高。當面對新問(wèn)題，學(xué)生往往習慣于用已知的舊概念進(jìn)行分析。為了完善學(xué)生原有的概念結構，設計實(shí)驗時(shí)必須設法突出與原來(lái)知識的不同之處，用明顯的實(shí)驗現象引發(fā)認知沖突。
這時(shí)，引導學(xué)生對電路進(jìn)行比較，啟發(fā)學(xué)生用電磁感應的知識分析，進(jìn)而建構“感抗”這一概念。實(shí)踐表明，這樣的實(shí)驗現象更能引起學(xué)生的思維活動(dòng)，學(xué)生就會(huì )更加主動(dòng)地去學(xué)習。
實(shí)踐中發(fā)現，教學(xué)中實(shí)驗不在于多，而在于實(shí)驗能否真的牽動(dòng)學(xué)生的思維，即實(shí)驗能否讓學(xué)生直面錯誤概念，引發(fā)認知沖突。
學(xué)生往往以為自己能復述定義就算理解物理概念了，因此，在建立概念后應及時(shí)進(jìn)行有針對性的練習，通過(guò)在新的問(wèn)題情境中使用概念，讓學(xué)生在運用概念中發(fā)現對物理概念理解的偏差。
了解學(xué)生對物理概念掌握的情況，可以從以下三個(gè)層次來(lái)檢查：①是否明確概念是從哪些客觀(guān)事物中抽象出來(lái)的；②是否明確概念反映了事物的什么本質(zhì)屬性和聯(lián)系，物理意義是什么。適用的范圍如何；③是否能應用概念說(shuō)明、解釋一些有關(guān)的物理現象，并解決一些簡(jiǎn)單物理問(wèn)題。因此，為了使學(xué)生對概念的理解進(jìn)一步得到加深、鞏固和發(fā)展?？梢愿鶕拍畹膬群c外延設置習題或根據物理概念的特征設置習題。
例如，針對“電場(chǎng)強度”是反映電場(chǎng)本身固有屬性的一個(gè)物理量，就可編撰下列一組問(wèn)題：
（1）在電場(chǎng)中的P點(diǎn)放一個(gè)2．0×10-8庫侖的點(diǎn)電荷，它受到的電場(chǎng)力是4×10-10牛頓，P點(diǎn)的場(chǎng)強是多大？假定在P點(diǎn)改放一個(gè)8×10-8庫侖的點(diǎn)電荷，P點(diǎn)的場(chǎng)強是多大？如果在P點(diǎn)不放電荷；P點(diǎn)的場(chǎng)強是多大，為什么？
（2）關(guān)于電場(chǎng)強度的概念，下列說(shuō)法中正確的是：
A、由
可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)處的電場(chǎng)強度跟放在該點(diǎn)的檢驗電荷所受的電場(chǎng)力成正比。
B、由
可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)處的電荷所受電場(chǎng)力總是跟電荷電量成正比。
C由公式
可知，E與q成反比；由公式可知，E與q成正比?？梢?jiàn)這兩個(gè)公式是不相容的、
D、放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的檢驗電荷的電量改變時(shí)，電場(chǎng)強度也隨之改變；將檢驗電荷拿走，該點(diǎn)的電場(chǎng)強度就是零。
這些問(wèn)題很容易把學(xué)生對電場(chǎng)強度的模糊認識暴露出來(lái)。有的學(xué)生不理解解概念硬套公式，有的學(xué)生則以為“q變F就變，E也隨著(zhù)變；沒(méi)有q，F就不存在，場(chǎng)強也就也不存在了”。澄清了學(xué)生對這一概念的模糊認識，就會(huì )對電場(chǎng)強度概念有正確的認識了。
對于相似概念也可以從它們各自不同的特點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行比較。
例如：學(xué)習磁感應強度后再設置“放入磁場(chǎng)中某點(diǎn)處的通電直導體所受的磁場(chǎng)力為零，則該點(diǎn)處的磁感應強度一定為零”，這樣學(xué)生對電場(chǎng)強度、磁感應強度就更理解了。
例如，在學(xué)習“沖量”的概念后，求水平面上運動(dòng)的物體在某一段已知時(shí)間內重力和支持力的沖量。對此問(wèn)，許多學(xué)生憑直覺(jué)就認為兩個(gè)力的沖量都是零，理由是豎直方向上的重力和支持力對水平方向上物體的運動(dòng)沒(méi)有貢獻，這顯然是把“功”的概念移植到計算“沖量”的問(wèn)題中來(lái)了。
為此，在學(xué)生學(xué)習“沖量”的概念以后，就有必要設置習題，讓學(xué)生從 “功”和“沖量”這兩個(gè)物理量各自的特點(diǎn)進(jìn)行比較。
三、整體結構教學(xué)，理解規律
布魯納提出：“結構的理解，能使學(xué)生從中提高他直覺(jué)處理問(wèn)題的效果。”無(wú)結構零亂的信息難以形成直覺(jué)思維，當有秩序、有結構的信息從提供的信息中忽隱忽現時(shí)，就會(huì )活躍思維，從而快速解答問(wèn)題。物理學(xué)科的基本結構是指物理學(xué)的基本概念、基本原理和基本方法、觀(guān)念以及它們之間的相互聯(lián)系所構成的理論框架。心理學(xué)上的格式塔學(xué)派認為：知識的整體由部分構成，但整體比部分之和的意義更大。要幫助學(xué)生理解物理概念和物理規律的內涵、外延以及它們之間的聯(lián)系，將新知識納入原有的認知結構；經(jīng)常幫助學(xué)生建立起單元、章節以及全書(shū)的整體框架，使物理知識系統化，形成合理的物理學(xué)科的認知結構，積累組塊思維的材料，就更好理解物理規律，并借此獲得直覺(jué)的判斷和聯(lián)想，進(jìn)而提高學(xué)生思維敏捷性，提高教學(xué)有效性。整體結構教學(xué)可以從以下三方面進(jìn)行：
