高中物理教學(xué)中如何提高學(xué)生的實(shí)際操作能力

張司英

具有實(shí)際動(dòng)手操作能力的人才是社會(huì)急需的人才，物理教學(xué)擔(dān)負(fù)著責(zé)無(wú)旁貸的責(zé)任。但實(shí)際上傳統(tǒng)的物理教學(xué)使學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣于簡(jiǎn)化了的物理對(duì)象及物理模型，習(xí)慣于抽象的邏輯推理及數(shù)學(xué)運(yùn)算，而遇到實(shí)際問(wèn)題卻束手無(wú)策，針對(duì)這種現(xiàn)象，就需要在教學(xué)方法和指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方法上加強(qiáng)物理圖象情景的教學(xué)，提高學(xué)生解決問(wèn)題的應(yīng)用能力。

一、高中生實(shí)際操作能力差的原因分析

實(shí)際生活問(wèn)題的解決過(guò)程實(shí)際上包含這樣的流程，從實(shí)際問(wèn)題中提取信息，排除次要因素（拋除非物理信息），確立理想化的研究對(duì)象和物理場(chǎng)景，應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)，尋找物理對(duì)象在變化過(guò)程中滿足的定量和定性的規(guī)律，直至解決問(wèn)題。在大多數(shù)情況下，傳統(tǒng)物理教學(xué)及有關(guān)問(wèn)題的訓(xùn)練，往往直接給出簡(jiǎn)化后的物理對(duì)象或物理圖景，因而在問(wèn)題的處理上，學(xué)生缺乏對(duì)物理對(duì)象和物理場(chǎng)景做理想化處理的方法和能力。 例如：學(xué)生習(xí)慣于解決細(xì)線懸掛小球的擺動(dòng)問(wèn)題，而對(duì)小孩蕩千秋卻一籌莫展。學(xué)生習(xí)慣于解決小球過(guò)頂?shù)膱A周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，而對(duì)汽車過(guò)拱橋的問(wèn)題卻束手無(wú)策，困難在于：1．學(xué)生缺乏準(zhǔn)確的物理模型。在實(shí)際問(wèn)題的眾多對(duì)象中，思維容易受到問(wèn)題表象的干擾，很難抓住對(duì)象本質(zhì)特征，因而難以從實(shí)際問(wèn)題中抽象出物理圖景和物理模型，形成認(rèn)識(shí)上的思維障礙。2．學(xué)生缺乏程序化的思維訓(xùn)練。由于現(xiàn)行教材、教科書中應(yīng)用性的生活事例很少，學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，缺少該環(huán)節(jié)的思維訓(xùn)練，在問(wèn)題的應(yīng)用上，學(xué)生仍然習(xí)慣于傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)經(jīng)驗(yàn)和思維習(xí)慣，久而久之，就認(rèn)為物理就是數(shù)學(xué)公式的替代運(yùn)算而已，因而淡化了物理思維的訓(xùn)練，形成方法上的思維障礙。因此在今后的物理教學(xué)中必須重視圖象圖景的教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用能力的培養(yǎng)，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

二、要重視圖象圖景教學(xué)

加強(qiáng)抽象的物理規(guī)律與形象的實(shí)際情景的緊密聯(lián)系，有利于提高學(xué)習(xí)的效率，更好地掌握所學(xué)知識(shí)。1．充分展示知識(shí)發(fā)生發(fā)展的過(guò)程，幫助學(xué)生建立準(zhǔn)確的物理模型。傳統(tǒng)的物理教材安排的教學(xué)內(nèi)容都是已經(jīng)選擇、壓縮、改造而具典型化和簡(jiǎn)約化，更具高度的抽象性。若是照本宣科，學(xué)生很難理解所學(xué)內(nèi)容，而若能充分利用圖形圖片、電視錄像、多媒體課件等手段再現(xiàn)知識(shí)發(fā)生發(fā)展的變化過(guò)程，用圖文并茂的方式向?qū)W生提供信息，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，并將物理學(xué)研究問(wèn)題的方法和物理思想寓于情景的建立和分析過(guò)程中，促進(jìn)學(xué)生開(kāi)展分析問(wèn)題的思維活動(dòng)，自然地“悟”出其中的道理和規(guī)律，從而潛移默化，使學(xué)生掌握分析物理過(guò)程、建立正確物理情景和模型的方法，建立準(zhǔn)確的物理模型。例如，在講解單擺模型時(shí)，展示伽里略觀察油燈等時(shí)擺動(dòng)的圖片或動(dòng)畫，再現(xiàn)模型建立的思維過(guò)程。讓學(xué)生身臨其境，感知分析物理過(guò)程的方法，建立準(zhǔn)確的單擺模型。這樣，學(xué)生理解了模型的本質(zhì)，就不會(huì)“只見(jiàn)樹(shù)木不見(jiàn)森林”。2．重視解決實(shí)際問(wèn)題的思維程序訓(xùn)練和學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)。學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí)的困難，還表現(xiàn)為思緒的混亂，缺乏思維的程序化。因此在教學(xué)中更要重視思維程序的建立和訓(xùn)練，解決實(shí)際問(wèn)題的思維程序大體可分六步，即審題→文字信息（排除干擾因素）→抽象出物理對(duì)象和物理情景→尋找問(wèn)題所滿足的定量和定性的規(guī)律→建立模型→求解。第一步，從實(shí)際問(wèn)題中提取與問(wèn)題有關(guān)的文字信息，并用相應(yīng)的圖形或符號(hào)表示，使復(fù)雜的變化過(guò)程代碼化。第二步，確定物理對(duì)象，建立物理情景，運(yùn)用示意圖幫助理解題意，尋找變化規(guī)律，建立各物理量的聯(lián)系。邊審題、邊畫圖，并一一把條件和問(wèn)題用字母符號(hào)注在圖上，使問(wèn)題能在腦中形成完整的表象，不至于因忘記條件或問(wèn)題而中斷解題過(guò)程的思維去重新審題，同時(shí)，示意圖能使解答問(wèn)題所必須的條件同時(shí)呈現(xiàn)在視野內(nèi)，圖象成為思維的載體，視圖凝思實(shí)際上是視覺(jué)思維參與了解題的過(guò)程。再者，建立模型關(guān)系，立式求解。蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò)“教會(huì)學(xué)生把應(yīng)用題‘畫出來(lái)，其用意就在于保證由具體思維向抽象思維的過(guò)渡”。實(shí)際上在第二步，由文字到示意圖的思維跨度非常大，有時(shí)學(xué)生問(wèn)問(wèn)題時(shí)，教師可能會(huì)無(wú)意中畫出示意圖，而此時(shí)學(xué)生的問(wèn)題已經(jīng)得到解決，關(guān)鍵就在于學(xué)生不會(huì)畫圖。因此，在教學(xué)方法和學(xué)生學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)上，應(yīng)加強(qiáng)圖象圖景的教學(xué)。一方面在平時(shí)教學(xué)中，要重視教學(xué)中示意圖畫法的訓(xùn)練。教會(huì)學(xué)生如何通過(guò)審題，畫示意圖，從易到難，逐步消除思維障礙，這一過(guò)程教師不得包辦代替學(xué)生的思維過(guò)程。另一方面在學(xué)生的學(xué)習(xí)練習(xí)過(guò)程中，重視畫圖習(xí)慣的培養(yǎng)。例如從高一開(kāi)始，可把練習(xí)本的左側(cè)折出三分之一，專門用作畫圖區(qū)，把圖象作為建立關(guān)系建立方程的依據(jù)。畫圖習(xí)慣的培養(yǎng)需要一個(gè)過(guò)程，對(duì)應(yīng)該畫圖而沒(méi)有畫圖的答題應(yīng)扣去大部分的分?jǐn)?shù)或可讓學(xué)生重做，從嚴(yán)要求，形成習(xí)慣。同時(shí)，重視課本插圖的觀察和思考，新教材的圖片更為豐富，要注意指導(dǎo)學(xué)生如何畫圖、看圖，建立文字和圖象的聯(lián)系。養(yǎng)成讀圖釋義，審題畫圖的習(xí)慣，最終能從靜態(tài)圖中聯(lián)想到動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，由動(dòng)態(tài)圖中能看到瞬時(shí)的狀態(tài)圖景。不斷訓(xùn)練學(xué)生的物理形象思維和抽象思維，建立正確物理模型，是提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力的有效教學(xué)策略。

三、要重視探究性物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要具有探究性。考察我們當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，不少課堂上，學(xué)生們也在忙于收集數(shù)據(jù)，解釋并求證結(jié)果，但是如何根據(jù)有限的線索確定證據(jù)收集的方向，如何在不止一個(gè)可能合理的解釋面前做出決策呢?這對(duì)于學(xué)生至關(guān)重要，但這個(gè)環(huán)節(jié)常常被教師替代，缺乏真正意義上的探究。因此，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要具有探究性是指：所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)包含的物理規(guī)律往往隱藏在較深的層次，需要學(xué)生去挖掘；實(shí)驗(yàn)的條件和結(jié)果之間往往存在較大的距離，需要學(xué)生去跨越；解決問(wèn)題的方法與途徑往往不太明確，需要學(xué)生通過(guò)嘗試錯(cuò)誤，得出假設(shè)并驗(yàn)證假設(shè)來(lái)尋找。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)要在內(nèi)容上把握主干，形式上注重質(zhì)量。長(zhǎng)期以來(lái)，我們重視知識(shí)的傳授而忽視了能力培養(yǎng)。注重知識(shí)的結(jié)果，往往淡化甚至不管知識(shí)獲得的過(guò)程。教育太急于看到知識(shí)傳授的結(jié)果，太講究“效率”了。因此，很多教師用“高效益”的方式將實(shí)驗(yàn)的結(jié)果得出的規(guī)律告訴學(xué)生，然后把大量的時(shí)間用于通過(guò)反復(fù)習(xí)題訓(xùn)練理解掌握規(guī)律，但這樣做恰恰是本末倒置的。對(duì)于學(xué)生還不是很理解的規(guī)律，即使是通過(guò)大量的習(xí)題反復(fù)演練，其知識(shí)的遷移能力仍是比較弱的，一旦出現(xiàn)新的情境，許多學(xué)生將束手無(wú)策。應(yīng)當(dāng)看到，雖然探究學(xué)習(xí)方式開(kāi)始會(huì)比較耗時(shí)，但由于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解較為深刻，完全可以在后續(xù)的學(xué)習(xí)中通過(guò)少花時(shí)間用于反復(fù)鞏固而補(bǔ)回。