物理教學(xué)微案例開發(fā)策略

歐陽有遐

【摘要】物理微案例是物理教學(xué)的重要資源，物理微案例以微見長(zhǎng)，本文闡明了物理微案例類型和應(yīng)用價(jià)值，并對(duì)物理微案例開發(fā)目標(biāo)、開發(fā)原則及構(gòu)建方法進(jìn)行初步的討論。

【關(guān)鍵詞】物理 微案例 開發(fā)策略

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）11-0116-02

物理微案例是指教師在物理教學(xué)中以真實(shí)的教或?qū)W的問題作為研究對(duì)象，通過教學(xué)的預(yù)設(shè)和生成，以及教學(xué)反思和總結(jié)，形成系列具有鮮明背景、主題、細(xì)節(jié)、結(jié)果、評(píng)析的教學(xué)方案、素材課件、教學(xué)行為片段、典型測(cè)試等教學(xué)資源。

物理微案例以“微”見長(zhǎng)，具體表現(xiàn)在案例內(nèi)容少，只突出一至兩個(gè)需解決的知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)；案例教學(xué)實(shí)施時(shí)間短，10分鐘以下效果佳；案例解決問題類型多，可以與預(yù)習(xí)、上課、復(fù)習(xí)、作業(yè)等各類教學(xué)活動(dòng)自由組合；案例表現(xiàn)形式靈活，既可以用傳統(tǒng)的、抽象的文本方式呈現(xiàn)，也可以用現(xiàn)代的、互動(dòng)的流媒體方式呈現(xiàn)，還可以用直觀的可以操作的實(shí)驗(yàn)、模型方式呈現(xiàn)。

一、物理微案例的應(yīng)用價(jià)值

哈佛法學(xué)院院長(zhǎng)在1869年倡導(dǎo)法律案例分析、討論和應(yīng)用。20世紀(jì)初美國(guó)所有著名的法學(xué)院都采用了案例。醫(yī)學(xué)界更重視案例，任何一種新的療法或新的藥品的推廣，必須提供相當(dāng)?shù)陌咐f明。MBA工商行政管理，也是以研究案例著稱的。

隨著我國(guó)教育改革的深入，人們?cè)絹碓匠缟腥私】刀趾椭C的發(fā)展，新課程背景下的物理教學(xué)，在學(xué)習(xí)方面，注重科學(xué)探究，關(guān)注個(gè)體體驗(yàn)，鼓勵(lì)充分參與，提倡師生平等交流與合作；在教學(xué)方面，重視教學(xué)的有效性，尊重因材施教、強(qiáng)調(diào)個(gè)別化教育。而這些教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，將愈來愈體現(xiàn)微案例的價(jià)值。

物理教師靈活使用物理微案例資源，可以彌補(bǔ)現(xiàn)行教材敘述簡(jiǎn)單、推論抽象的弱點(diǎn)，降低物理教學(xué)難度，減輕學(xué)生過重的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)；此外，隨著課堂教學(xué)現(xiàn)代化信息技術(shù)水平的提高，廣大教師正在探索并應(yīng)用大量諸如幕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、先學(xué)后教等先進(jìn)的教學(xué)方式，而實(shí)施這些新的教學(xué)方式，勢(shì)必需要大量的以教學(xué)微案例為代表的教學(xué)資源支撐。

二、物理微案例開發(fā)目標(biāo)

根據(jù)物理學(xué)習(xí)對(duì)物理微案例的應(yīng)用要求，物理教師所開發(fā)的物理微案例必須密圍繞教學(xué)實(shí)際，為達(dá)成相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)服務(wù)。

1、激發(fā)學(xué)生求知興趣

興趣作為一種非智力因素，對(duì)于人的各種智力活動(dòng)，有著非常積極的功能，教學(xué)中的興趣可以激發(fā)學(xué)生去求知，去思考、去探索、去創(chuàng)新，物理微案例把要解決的問題放在學(xué)習(xí)程序的首位，從學(xué)習(xí)的開始就由于問題的存在而激發(fā)求知欲和探究欲，通過案例的分析和研究，使學(xué)生通過努力獲取成功而產(chǎn)生的成就感和滿足感，進(jìn)而產(chǎn)生良好的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

2、優(yōu)化學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)

隨著社會(huì)的發(fā)展和信息化水平的提高，社會(huì)對(duì)人才的要求，已經(jīng)不在于了解、掌握知識(shí)的多少，而是在于對(duì)知識(shí)快速檢索能力，現(xiàn)代化的教學(xué)理念更是注重對(duì)學(xué)習(xí)者策略性知識(shí)的掌握，所謂策略性知識(shí)是指在處理實(shí)際問題中，將待處理的問題方法類化、優(yōu)化，以取得解決問題的最佳效果的知識(shí)。物理微案例在設(shè)計(jì)過程中，必須使教師從知識(shí)的累積轉(zhuǎn)向?qū)χR(shí)的組織，從以課程為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)習(xí)者為中心，學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動(dòng)學(xué)習(xí)，以接受知識(shí)為中心轉(zhuǎn)向到以應(yīng)用知識(shí)為中心，從完成個(gè)體的學(xué)習(xí)任務(wù)轉(zhuǎn)向到集體的協(xié)同學(xué)習(xí)，從而學(xué)會(huì)熟練運(yùn)用獲取、分析、加工工知識(shí)的方法，提高學(xué)生優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，快速檢索知識(shí)及知識(shí)創(chuàng)新能力。

3、提升學(xué)生綜合能力

人的綜合素質(zhì)內(nèi)核主要表現(xiàn)為人的綜合能力，所謂綜合能力是指人對(duì)各類知識(shí)交叉、滲透和組合能力，理論聯(lián)系實(shí)際能力及人與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展能力，物理微案例在設(shè)計(jì)中，必須建立合理的問題內(nèi)核，根據(jù)案例研究的任務(wù)和目的，抽象研究對(duì)象的本質(zhì)特征，呈現(xiàn)各類知識(shí)、方法、思維的綜合方式，以達(dá)到在解決問題中充發(fā)調(diào)動(dòng)學(xué)生探索、應(yīng)用、創(chuàng)新的積極性，從而達(dá)成完成創(chuàng)新教育，提升綜合能力的目標(biāo)。

三、物理微案例開發(fā)原則

根據(jù)物理微案例的特點(diǎn)和目標(biāo)要求，開發(fā)物理微案例應(yīng)遵循以下的幾個(gè)原則。

1、真實(shí)性原則

物理教學(xué)微案例應(yīng)來源于實(shí)踐，在微案例的開發(fā)過程中，必須注重微案例的主題、內(nèi)容、過程、數(shù)據(jù)、結(jié)果應(yīng)該符合實(shí)際生活，不應(yīng)隨意主觀臆造不符合科學(xué)、脫離實(shí)際的教學(xué)案例。此外，物理微案例還應(yīng)具有一定的時(shí)效性和思想性，使案例與與社會(huì)發(fā)展必須解決的重大問題緊密結(jié)合，與時(shí)代發(fā)生的新技術(shù)，新理論緊密，與學(xué)生身邊最新發(fā)生的事件緊密結(jié)合。這樣，學(xué)生通過案例的探討和鉆研，認(rèn)識(shí)解決具體的實(shí)際問題的能力才能得到提高。

2、典型性原則

物理教學(xué)微案例需要呈現(xiàn)的是一個(gè)需要研究、分析和解決問題的問題情境，通過各種方式對(duì)微案例的展示，使學(xué)生獲得解決問題的某些啟示，進(jìn)而得到這種啟示所提供的解決問題的方法。由此，在開發(fā)物理事件所對(duì)應(yīng)的物理微案例時(shí)，應(yīng)具有鮮明的典型性和代表性，能反映同類事件深度的典型特征，使學(xué)生在解決問題中能夠觸類旁通、舉一反三。

3、開放性原則

一種實(shí)際的物理微案例可以有多種研究方法，物理微開發(fā)還必須適度注意其開放性，注重一例多建，一例多析，一例多變，一例多用，使得案例在應(yīng)用時(shí)能夠鼓勵(lì)學(xué)生合作學(xué)習(xí)，自由討論，各抒已見，發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)和潛能，彌補(bǔ)自己的不足，從而獲得多角度解決問題的方法和途徑，有助于學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)的建構(gòu)和遷移，形成富有特色的、系統(tǒng)的知識(shí)體系，有助于學(xué)生提高發(fā)散思維，求異思維和辯證思維能力。

四、物理微案例幾種類型

1、闡明物理現(xiàn)象的微案例

教學(xué)中常借助于描述自然界中常見物理現(xiàn)象引入新課，為了展示這些物理現(xiàn)象，常常可以用視頻的方式開發(fā)物理微案例。如力學(xué)中的形變，平動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)，振動(dòng)，電學(xué)中靜電現(xiàn)象，熱學(xué)中輻射現(xiàn)象，光學(xué)中干涉、衍射、偏振現(xiàn)象等，這些微案例有利于學(xué)生直觀觀察物理現(xiàn)象，增加感性認(rèn)識(shí)。

2、揭示物理規(guī)律的微案例

教學(xué)中為了說明或驗(yàn)證物理規(guī)律而引人的物理微案例。例如，利用各種實(shí)驗(yàn)方法獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析，獲得物理規(guī)律，這類物理微案例有利于幫助學(xué)生更好地理解物理現(xiàn)象遵循的規(guī)律，提高學(xué)生的研究意識(shí)。

3、反映物理思想的微案例

類比法、微元法、模擬法、模型法等常見物理方法寄予了深刻的物理思想，物理微案例題可以設(shè)置一定的情境展示這類物理思想建立的思維過程，如利用質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、理想氣體案例反映模型的物理思想；利用曲線做功的案例反映微元和累積的物理思想；利用比值定義案例反映類比的物理思想，這類案例有利于學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)精神，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，提高科學(xué)思維，

4、解決物理問題的微案例

運(yùn)用物理規(guī)律，解決實(shí)際問題，往往需要一些典型的微案例作為示范。這類案例需要有完整的解決問題方法和程序，如確定研究對(duì)象，分析物理過程，應(yīng)用物理規(guī)律，將物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，并利用數(shù)學(xué)方法獲得結(jié)果，對(duì)結(jié)果進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)等，這類微案例設(shè)計(jì)，增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力。

5、拓展物理應(yīng)用的微案例

將物理原理開發(fā)應(yīng)用于現(xiàn)代生產(chǎn)、生活實(shí)際、工程技術(shù)和最新科技所形成的微案例。

這類案例有利擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面和視野，提高學(xué)生科技創(chuàng)新意識(shí)和知識(shí)應(yīng)用能力。

五、物理微案例構(gòu)建方法

1、理想構(gòu)建法：理想化方法是物理微案例開發(fā)的重要方法，它借助于邏輯思維和想象，排除次要因素和無關(guān)因素的影響，將包含大量客觀因素的原型抽象成只反映幾種主要特征的物理模型，在利用理想構(gòu)建法開發(fā)案例時(shí)，必須理解案例來源于客觀原型，具有一定的客觀基礎(chǔ)，因此不能違反客觀規(guī)律；理想案例又是由抽象思維獲得的，高于客觀原型，其實(shí)體雖然在客觀世界中不存在，但其表現(xiàn)出來的規(guī)律卻又是廣泛應(yīng)用于客觀世界的方方面面，具有深刻的科學(xué)性、理論性和實(shí)用性；理想案例由于受對(duì)客觀事實(shí)認(rèn)識(shí)的局限，又具有一定的假設(shè)性，必須經(jīng)受實(shí)踐的檢驗(yàn)。

2、假說推證法假說法也是一種重要的構(gòu)建案例的方法，沒有大膽的假說就沒有偉大的發(fā)現(xiàn)。物理學(xué)史中利用模型假說獲得重大理論成果和重大發(fā)現(xiàn)的事例比比皆是，如安培的分子電流假說、玻爾的氫原子理論等，在物理微案例構(gòu)建的中，要明確利用假說、想象對(duì)案例特征進(jìn)行合理的猜測(cè)，然后用理論和實(shí)驗(yàn)的方法推斷其科學(xué)性，以提高學(xué)生科學(xué)探索能力和精神。

3、類比等效法：面對(duì)物理教學(xué)中所涉及到的眾多案例，在構(gòu)建時(shí)必須要用到類比的思維方式。利用這種方式，將那些表面相同而本質(zhì)不同的案例區(qū)別開來，更將那些表面不同而本質(zhì)相同的案例聯(lián)系起來。這種利用類比等效構(gòu)建的案例，在應(yīng)用中具有特別重要意義。

總之，物理微案例的開發(fā)與應(yīng)用既不同于平時(shí)的教學(xué)備課，也不同于作業(yè)的編選，同時(shí)也沒有現(xiàn)成的模式直接套用，研究將物理微案例的開發(fā)與物理教學(xué)課程的不斷融合，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要我們不斷地探索。也正是案例開發(fā)和應(yīng)用的魅力所在。