物理教材思考實踐論文

時間:2022-05-06 11:32:00

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物理教材思考實踐論文

國家教委1996年5月頒布了《全日制普通高級中學物理教學大綱(供試驗用)》(以下簡稱新大綱)。根據新大綱我們編寫了供高中新教材試驗地區試用的新的高中教材。高中一年級教材是為全體學生必修的內容。從高中二年級開始,根據新大綱分別編寫兩種要求的教材。

下面就編者對新大綱的理解談談教材編寫中的一些考慮和做法。

一、教材的彈性和因材施教

新大綱根據我國高中物理教學的實際情況,考慮到高中物理課程設置的經驗教訓,將高中物理分為兩類課程,并提供了兩類課程的教學內容和教學要求。為了便于實施,在高中一年級,兩類物理課的內容和要求完全相同。學生進入高中二年級后,分別學習上述兩類物理課。我國幅員廣大,經濟、文化、教育的發展很不平衡,即使一地之內,客觀上也存在差異很大的幾類學校。高中一年級兩類物理課的內容和要求都一致,雖然便于實施,但仍不能完全適應不同類型的學校和不同程度的學生的需要。教材要面對差異很大的各類學校和不同程度的學生,必須具有彈性,以便于教學中因材施教。

按照新大綱的規定,我們在教材編寫中將教學內容分為必學和選學兩部分。必學內容是對全體學生的基本要求,也是全體學生經過努力可以達到的要求,應引導學生首先扎扎實實將它們學好。選學內容不作考查,由教師根據實際情況自行選擇。為了保證選修內容的落實,按照新大綱的要求,必須選講一定課時的選學內容。選修內容可以擴展知識面,補充知識面偏窄的不足,同時給程度較好的學生留有進一步鉆研的余地,又不會給大多數學生增加負擔,有利于因材施教。除了新大綱中規定的選學的知識點,教材中還補充了少量的選學內容。教材中的選學內容用*號標出。在課文、習題、學生實驗中都編有選學內容。教材中設有“專題”,對某些問題作比較深入一些的探討,留給程度較好的學生進一步鉆研。“專題”全部都是選學。“閱讀材料”多是擴展知識面的內容,也具有選學的性質。

新大綱對知識點劃分為A、B兩個層次。這是對全體學生的基本要求,而且是學習結束時應達到的要求。教學要求分層次,有利于教學,可以在一定程度上控制教學上的過高要求和學生學習的難度,減輕學生過重的學習負擔。雖然教材是按照新大綱的層次要求編寫的,但是對于程度較好的學生可以“上不封頂”,應該鼓勵他們在力所能及的條件下課外自己鉆研。對于程度較好的學生,同樣要注意循序漸進。教學中“上不封頂”,主要應調動學生學習的積極性,鼓勵學生課外主動地鉆研,而不應一味地追求“講深講透”,任意提高程度。

與現行大綱相比,新大綱中“劃線”較少,這是一個進步。所謂“劃線”,是指對教學中一些問題的限制,如“不得如何”、“只能如何”等?,F行大綱中作這些限制,有當時的背景,有些限制也是必要的。但是限制過多過細,會對教學產生許多不利的影響。新大綱減少了一些限制,有利于因材施教,有利于鼓勵學生學習、探索的積極性。對學生學習的積極性,應該加以引導,而不要挫傷他們的積極性。按照新大綱的精神,教材編寫中已充分注意到這一點。如現行大綱中關于圖線的要求限制過死,新大綱不加限制。教材編寫中適當地加強了圖線,而又不作過高要求,以求學生能夠逐步熟悉和運用圖線。

總之,新教材力求掌握好教學要求和程度,增加彈性。建議在試教中能夠因材施教,這是提高教學質量和教學效率的一個重要方面。

二、循序漸進

教學過程既是學生學習知識的過程,也是學生領會方法、提高能力的過程。無論是掌握知識,還是領會方法、提高能力,都不可能一蹴而就,都要有一個符合學生認識規律的逐步積累的過程?!鞍蚊缰L”,不但長不起來,還容易挫傷學生的學習積極性,欲速則不達。新大綱明確指出:“應注意循序漸進,知識要逐步擴展和加深,能力要逐步提高。”因此,在教材的編寫中,對教學內容的安排和講述方式的選擇,都充分注意貫徹循序漸進的原則。

力和對物體受力的分析,是高中物理教學中重要的、基本的內容,在教材的編排上,我們特別注意了循序漸進的原則。物體的受力分析沒有單獨列節,而是分步地提高要求。在第一、第三、第四章都有受力分析的內容。在第一章只分析簡單的受力問題,主要結合力的性質來分析。第三章則結合物體的運動狀態分析物體的受力問題。第四章教師指導學生自己總結物體的受力問題。

對彈力的分析,一般只限于繩的彈力和平面的支持力。對摩擦力特別是靜摩擦力的分析,是教學的難點。講述摩擦力時,對相對運動的方向或相對運動趨勢的方向,一開始只限于物體相對于靜止物體(相對地面)的情形,而對比較復雜的情況不作分析。至于摩擦力作為動力的問題,則準備放在高中三年級的專題中逐步解決。

力的合成和分解,不要求用公式計算合力的大小和方向,不要求用力的分解來解靜力學的問題。靜力學的問題放在第四章,用平衡條件解決。力的正交分解在第三章采取滲透的辦法學習。大力和小力的問題需要深入理解,教材設有“大力和小力”專題,供程度較好的學生鉆研。

瞬時速度和加速度的概念是學生不易理解的難點。課本在開始講述瞬時速度時,只給出最淺顯的說法,即瞬時速度是運動物體經過某一時刻(或某一位置)的速度,繼而以小字(選學)用極限的思想說明了怎樣理解瞬時速度,供學習較好的學生課外鉆研。對加速度概念,在第二章只要求學生理解勻變速直線運動的加速度。為了澄清概念,在節后用花邊框的形式將加速度與速度加以對比,以求學生確切地理解加速度的概念。到第二冊講到曲線運動和向心加速度時,對加速度的認識還要加以擴展。

第三章講牛頓運動定律,只限于它的簡單的應用。例如,關于物體在斜面上的運動對全體學生來說不應作為重點,對程度好的學生可以多講一些。有關連接體的問題,在高中一年級一般不涉及,待高中三年級在專題中講述。對全體學生來說,應當強調在高中一年級要著重打好基礎,而不應要求“一次到位”?!耙淮蔚轿弧睂嶋H上做不到,因為它違反了學生的認識規律。循序漸進地逐步加深,逐步提高,對程度較好或較差的學生都是必要的。

三、講清思路,滲透方法

教材的敘述對于學生確切地、有效地理解和掌握知識有很大影響,不僅如此,它還會潛移默化地影響學生的思維方式。在物理教學中強調能力的培養,要求教材的敘述和對知識的講法有利于學生掌握知識,有利于提高學生的思維能力。

教材的敘述注意講清思路,力求簡潔、順暢。新大綱指出:“要通過概念的形成,規律的得出,模型的建立,知識的運用等,培養學生抽象和概括、分析和綜合、推理和判斷等思維能力?!薄敖虒W中要重視概念和規律的建立過程,要重在理解。”切實提高理解能力是培養思維能力中基礎的一環。教材的敘述,特別是在引入概念、得出規律、分析例題等方面,注意講清思路,理清來龍去脈,力求思路簡潔、順暢,使學生知道為什么要引入一個新概念,怎樣在分析事實的基礎上進行抽象和概括;使學生知道為什么要建立某種物理模型;使學生知道解決物理問題,首先要弄清物理情景,學會對具體問題進行具體分析;使學生知道推理的過程;等等。培養思維能力,關鍵在于思路清晰,在這方面我們做了一些努力,希望教材的敘述能夠對提高學生的思維能力有所幫助。

教材注意滲透分析問題的方法。物理學在長期的發展過程中形成的科學方法,不僅對物理學的研究,而且對整個自然科學甚至社會科學的研究都有較大影響。能力的高低,一定意義上表現為掌握方法的多少和運用方法的靈活、熟練程度。在高中物理教學中,要讓學生初步領會和掌握一些科學方法。領會方法重在“潛移默化”和“滲透”,而不可把方法“當作知識向學生灌輸”。在教材編寫中,我們注意了逐步“滲透”方法。如理想化模型的方法、極限的思想、等效的方法、控制變量的方法等,都在書中適當位置如“正文敘述”、“旁批”、“思考與討論”、“小結”等以不同形式加以滲透或指點,建議教學中對此給予注意。

四、鼓勵獨立思考

培養獨立思考的能力和習慣,是全面提高學生素質的重要方面,從大處說,獨立思考是有所發現、有所突破、有所創造的前提。沒有獨立思考,談不到創造。就學習過程而言,只有獨立思考才能真正做到對知識的理解,才能有效地提高思維能力。

培養獨立思考的能力和習慣,在教材中應該有所體現,同時,要求教師轉變教學思想和教學方法,對知識既要講清,又不能什么都講清,要給學生留有獨立鉆研、獨立思考的余地。主干知識要講好,派生性的知識不一定全由教師講述。不分巨細,都“嚼碎”了“喂”給學生,這種傳授知識的方法不利于學生獨立思考。對學生提出的似乎“出圈”的,但有利于拓寬思路的問題,簡單地以“不考”為由而不去涉及,容易挫傷學生獨立思考和鉆研的積極性,在教學中應該注意避免。這次新編教材,我們初步地探討了這個問題,從以下幾方面作了一些嘗試。

課本中設有“思考與討論”欄目,其中提出的問題多是基本的問題,供學生鉆研或討論。弄清這些基本問題,可以加深對知識的理解和掌握,明確知識之間的區別和聯系。我們希望教師根據學生的實際,對他們提出恰當要求,鼓勵學生自己獨立鉆研,并給以指導。也可以組織學生進行討論,培養他們分析問題、討論問題的能力。

能讓學生自己概括、推理、證明的,應該盡量鼓勵學生自己去做。如關于初速度為零的勻加速直線運動的公式,教材在正文中沒有列出,要求學生自己推導。根據學生的實際情況,經常要求學生這樣做,預料可以大大提高學生的思維能力。

有些非主干知識,可以放在習題中解決,這樣,不面面俱到,可以減輕學生過重的負擔,又有利于學生獨立鉆研。如新大綱中沒有列入“豎直上拋運動”這一知識點。但這一知識可以作為勻變速直線運動規律的具體實例,讓學生獨立習得。課本在“直線運動”一章的B類習題中安排一個有關的習題,可以讓有余力的學生獨立解決。

適時總結,可以使學過的知識和方法系統化,而且總結本身也是一種方法的訓練和能力的培養。教材中,在一些重要之處,如物體受力分析、動力學問題的解法、靜力學問題的解法等,都要求適時地進行總結。課本中有提示,鼓勵學生自己總結。章后設有“本章小結”,要求學生通過對比、歸納、總結,對學過的知識和方法加以條理化,以便深入、概括地理解。

五、靈活滲透,擴展知識面

著名物理學家楊振寧曾多次對中美學生的學習特點加以比較,指出中國學生按部就班地學習多,靈活滲透地學習少,應注意將二者很好地結合起來。在這次課本編寫中,我們注意到這一點,試著采取靈活滲透的方式擴展知識面,引導學生逐步習慣于靈活滲透地學習。

有些內容適合用滲透的方式學習,一開始不一定要求學生有深入的理解,經過一段熟悉、積累之后,逐步有所體會,再加以總結提高。對知識要么不講,要么就講深講透,這是不符合認識規律的。其實對問題的理解、認識和運用都需要有一個逐步深入的過程。本書對某些知識的講法就采用了靈活滲透的講法,對這些知識不專門設題,逐步滲透,逐步提高,逐步積累,適時總結,系統提高。如力的正交分解法,在解決力學問題時應用很廣泛,用起來也很方便,但課本不單獨設節講述正交分解法,而在第三章應用牛頓運動定律解決問題時采取滲透的方法來學習,讓學生在應用中逐步習得。又如熟悉“同一直線上的矢量運算”對處理矢量的運算很重要。本書也沒有單獨設節,而是在解決具體問題時,告訴學生需要先取一個正方向,以確定矢量的正負,然后進行運算。經過幾次熟悉之后,在適當的時候,教師再加以提高。為此,書中設有一個專題,講述“同一直線上的矢量運算”,教師可根據實際情況,在適當的時候給學生講述,或者讓程度較好的學生自己鉆研。

對有些在高中階段無法講清或不能證明,但實際中又需要明確的問題,如動量定理、動能定理不但適用于恒力,而且適用于變力,以及機械能守恒定律的適用條件等,則直接告訴學生,并說明它可以證明,但在高中階段無法證明。學生知道這一點和不知道這一點是不同的。知道這一點,一方面,學生運用這些規律時心中有數,另一方面,也給他們留下進一步鉆研的念頭。

采取靈活滲透的方式學習,可以有效地擴展學生的知識面。從一定意義上說,在基礎知識的學習階段,知識面越寬,越有利于學生觸類旁通,相互借鑒地學習。與世界上主要發達國家的教學內容相比,我國高中物理教學內容的知識面是比較窄的。在不增加課時、不造成過重負擔的前提下,應盡可能多地擴展學生的知識面,以彌補學生知識面過窄的不足。

課本中設有“閱讀材料”,供學生課外閱讀。閱讀材料中,有很多屬于擴展知識面的內容。靈活滲透的學習方式跟按部就班的學習方式有所不同,采取靈活滲透的方式學習,不必給出某些概念和術語的嚴格定義,讓學生了解一個大意,知道有這么一回事,開擴了眼界,激發了興趣,就達到了目的。教師應該指導學生學會靈活滲透地吸取知識,并且跟按部就班的學習方式結合起來。教學中,教師可根據學生實際指導學生進行閱讀,適當給予補充和指點,有條件的,還可以結合課程內容指導學生閱讀其它課外科普讀物。

本書的緒言改變了過去用長篇文字敘述的寫法,用八個彩頁以插圖的形式對物理學的概貌、物理學的重要性作了說明,以激起學生學習物理的志趣;同時,也采取靈活滲透的方式,使學生知道一些知識,開擴學生的眼界。緒言中涉及的知識面很廣,不可能逐一向學生講解,這是靈活滲透學習的一個實例。

六、加強實驗

實驗對學習物理以及培養學生能力的作用,是不言而喻的。課本在編寫中從以下幾方面注意加強實驗。

為了加強演示實驗,課本中編入的演示比新大綱中規定的有所增加,對演示實驗的寫法更加醒目,在課文中用【實驗】標出,希望在教學中按照要求進行演示。為了鼓勵學生多動手,盡可能增加學生動手機會,有的演示實驗可以采取邊講邊實驗的做法,以利于學生更好地觀察現象,提高實驗能力,希望在教學中創造條件將有些演示實驗變為學生的隨堂實驗。

新大綱中規定的學生實驗個數比現行大綱略有增多,在總課時減少的情況下,實驗的比重已有所增加。課本中編入的學生實驗比新大綱規定的又增加了“練習使用打點計時器”和“驗證牛頓第二定律(選做)”兩個。實驗要求注意分出層次:前幾個實驗分條寫明“實驗目的”、“實驗器材”、“實驗步驟”等,有的還給出填寫數據的表格;以后的實驗不再這樣分條寫明。這樣做的目的是逐步引導學生在理解實驗課文的基礎上,自己獨立地列出實驗步驟等,以利于培養學生的實驗能力。

為了增加學生動手的機會,課本中設了“做一做”欄目,介紹簡單易做的小實驗。既可以鼓勵學生多動手,又有利于學生更好地理解知識,希望幫助學生獨立完成這些小實驗。有條件的,在不過多增加負擔的前提下,還可鼓勵學生結合所學內容自己設計一些實驗,這會大大提高學生的能力和學習積極性,加深對知識的理解,是一舉多得的好事。

七、安排好練習和習題

安排好節后的練習和章后的習題,是編好教材的重要一環。這次教材在習題的編排上著重從以下幾方面做了改進。

教材中的練習題更注意了題目的針對性。每設一題必須明確目的,或辨析概念、澄清認識,或鞏固知識、加深理解,或訓練方法、提高能力?;绢}覆蓋面大,突出重點,力求每道題都發揮它應有的作用。練習題的數量較現行教材略有增加,一般來說,節后的練習為3~6個,章后A類題為8~10個。

教材更加注意了練習題的編排層次,以利于循序漸進、因材施教、分類指導。節后的練習題多為理解和鞏固知識、辨析概念而設,一般較簡單,多為基本題,綜合題少,目的是讓學生扎扎實實把基本知識學好。

章后的習題分A、B兩組,題目是對全章知識的深化和綜合,還有與前面所學知識的綜合。A組為必做題,是對全體學生的要求;B組為選做題,供學有余力的學生選做,希望教師根據實際情況加以掌握。

題目的內容更注意了聯系實際,注意貼近學生生活、聯系生產實際和現代科學技術,注意有現代氣息。聯系實際可以提高學生分析問題和解決問題的能力,可以培養學生將所學知識應用于實際的意識。聯系實際是我國物理教學的一個好的傳統,新編教材努力繼承和發揚了這個傳統。

八、注意形式活潑

一本好的教材,應做到從內容到形式都是完美的。本次課本編寫中我們朝這方面做了努力,注意使形式新穎、活潑,有助于開闊學生的思維,加深對內容的理解。

在版式上,采用16開本,并在每頁的一側留出一列空間,放置插圖、旁批或留給學生利用。在視覺上和心理上給出了較為寬闊的空間。

在欄目的設置上,以有利教學為原則。為了突出重點,用不同的字體區分不同的內容;在演示實驗、重要的公式和定律下,鋪設彩色襯底,力求形式活潑、醒目又不“喧賓奪主”。

適當增加了插圖,尤其是情景圖和漫畫式插圖。緒言全部用彩色照片和插圖。通過插圖幫助學生理解,力求做到圖文并茂。

在每章的前面,我們精心選擇了科學家(或名人)的一句名言,力求與課文內容有內在聯系,希望先哲們的思想能夠對學生有所熏陶,有所啟迪。這也是對學生進行思想教育和科學素質教育的一種嘗試,希望在教學中充分發揮它們的作用。