高中物理特長類學(xué)生教學(xué)模塊重構(gòu)
時間:2022-01-02 09:22:43
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摘要:全國高中物理全面實施了新課程標(biāo)準(zhǔn),一方面促進了教師教學(xué)理念的改變,促進了各地物理教學(xué)的研究;另一方面也給大學(xué)基礎(chǔ)物理教學(xué)帶來了新的壓力和挑戰(zhàn)。大學(xué)物理教學(xué)的壓力和挑戰(zhàn)也是緣于課程標(biāo)準(zhǔn)下高中物理知識模塊結(jié)構(gòu)的不合理性,特別是對于高中物理特長類學(xué)生而言其不合理性顯得尤為突出,所以針對高中物理特長類學(xué)生的教學(xué)模塊重構(gòu)———如何去重構(gòu)以及重構(gòu)的原則進行探索就顯得十分及時和必要。
關(guān)鍵詞:高中物理;新課程標(biāo)準(zhǔn);教學(xué)模塊重構(gòu);特長類學(xué)生
全國高中物理全面實施了新課程標(biāo)準(zhǔn),一方面促進了教師教學(xué)理念的改變,促進了各地物理教學(xué)的研究,培養(yǎng)出一批具有創(chuàng)新精神的優(yōu)秀教師;同時一些比較好的學(xué)校開設(shè)了豐富多彩的選修課,拓寬了學(xué)生的知識面,豐富了學(xué)生的文化生活。另一方面也給大學(xué)基礎(chǔ)物理教學(xué)帶來了新的壓力和挑戰(zhàn)。大學(xué)物理教學(xué)的壓力和挑戰(zhàn)也是源于課程標(biāo)準(zhǔn)下高中物理知識模塊結(jié)構(gòu)的不合理性,現(xiàn)在高中采用的是模塊教學(xué)的方式,由于課時限制和高考的要求,絕大多數(shù)學(xué)生不能把高中所有模塊都學(xué)完,造成學(xué)生知識結(jié)構(gòu)不完整,對大學(xué)理工科專業(yè)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生不利影響。物理特長生就是指立志于物理競賽或參加高校自主招生的高中學(xué)生以及立志上大學(xué)物理類專業(yè)的對物理有著特別濃厚興趣的高中學(xué)生。教學(xué)模塊就是現(xiàn)有教材包括必修與選修共7個模塊,對于江蘇參加普通高考的學(xué)生來講只要考6個模塊,勢必會少選學(xué)一個模塊,不是缺3-4的機械振動、機械波、光、電磁波和相對論簡介,就是要缺3-5的動量守恒定律、波粒二象性、原子結(jié)構(gòu)和原子核的有關(guān)知識。競賽和自主招生與江蘇省高考考試說明之間就存在著模塊的缺失、知識的缺失和體系的缺失,所以針對高中物理特長類學(xué)生的教學(xué)模塊的重構(gòu)就很及時,也很有必要。下面根據(jù)筆者多年的特長類學(xué)生教育與教學(xué)的經(jīng)驗,特作如下總結(jié)。
1為什么要進行模塊重構(gòu)
1.1由于高考制度中模塊選擇而導(dǎo)致的知識缺失新課標(biāo)設(shè)置了課程結(jié)構(gòu)模塊化。課改的初衷是期望學(xué)生根據(jù)自己的愛好和專業(yè)取向來選擇不同的基礎(chǔ)模塊,按照理工、文科和技術(shù)3類來構(gòu)建適合今后學(xué)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)。其中技術(shù)類模塊2-系列為職校學(xué)生學(xué)習(xí)的,文科同學(xué)可以選擇1-1或3-1,所以與普通高中理科生有關(guān)的就是必修一與必修二2個模塊,和選修3-系列的5個模塊,5個模塊中3-1與3-2必選,3-3、3-4、3-5三本選擇2個模塊學(xué)習(xí),高考試卷3個模塊都出12分的考題,考生只要選擇2個模塊作答。所以針對物理特長類學(xué)生來講,需要高中物理知識的完整性,所以必須要補全一個模塊的缺失。1.2自主招生考試的特長學(xué)生不適應(yīng),缺了一個模塊知識不健全因為可以少考一個模塊,所以考生缺少了一個模塊的學(xué)習(xí)導(dǎo)致現(xiàn)在大學(xué)生物理基礎(chǔ)知識參差不齊,而且水平逐年下降。有的學(xué)生因為高中物理僅限于會考水平導(dǎo)致物理基礎(chǔ)不全或者非常薄弱,進入高校以后在學(xué)學(xué)的物理基礎(chǔ)課程時,出現(xiàn)完全跟不上的情況。有的學(xué)校出現(xiàn)物理基礎(chǔ)課大面積的不及格。這種現(xiàn)象不僅僅出現(xiàn)在一般高校內(nèi),就是在985和211高校甚至于全國頂尖大學(xué)的高校物理老師都有類似的反映,于是高校老師在進行自主命題時就更加注重知識的全面性,從而作為一個導(dǎo)向,大學(xué)與中學(xué)物理教學(xué)的銜接問題對于物理特長生來講就顯得尤為重要。1.3由于教材模塊不合理分割而導(dǎo)致的知識缺失具有良好物理素養(yǎng)和常識的老師都應(yīng)該知道3-4知識與3-5知識不能完全分割,比如:在學(xué)生學(xué)習(xí)3-5波粒二象性中的黑體輻射規(guī)律時,涉及到波長與頻率的關(guān)系,這個其實是3-4里的機械波的內(nèi)容;再比如在學(xué)到概率波時,又必須要有3-4里的光的干涉的基礎(chǔ);前面是講的不宜分割的幾個知識,另外我們發(fā)現(xiàn)3-4教材把機械波與電磁波放在一起也值得商榷,機械振動與機械波是屬于力學(xué)的范疇,而電磁波是屬于電磁學(xué)的范疇,實在不應(yīng)該放在一起。1.4由于教材順序編排不合理而導(dǎo)致的知識缺失教材3-1恒定電流里講金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,這時只能告訴同學(xué)們結(jié)論,而無法講清楚為什么,如果在3-3學(xué)習(xí)了分子動理論之后,學(xué)生對此問題的理解會深刻些;必修一、二里的超失重現(xiàn)象可以放在萬有引力與航天以后再來學(xué)習(xí),這樣超重與失重的定義就更容易講清楚了;再比如,動量定理和動量守恒定律屬于力學(xué)知識,也是物理學(xué)的重要定理,沒有與動力學(xué)知識一起放在必修模塊里,而是放在選修模塊里是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>
2如何進行模塊重構(gòu)
針對以上分析,可以把高中物理3系列的知識重新進行整合??紤]到現(xiàn)在許多中學(xué)必修+選修只學(xué)5-6個模塊的現(xiàn)狀,把現(xiàn)在的7個模塊(包括2個必修模塊和5個選修模塊)整合成6個模塊(包括3個必修模塊和3個選修模塊)。具體劃分如下:必修一劃分為4個章節(jié),分別是運動學(xué)、力學(xué)、牛頓運動定律以及機械振動、機械波。其中波的反射和折射用波面和惠更斯原理來解釋,學(xué)生不好理解,這部分內(nèi)容建議刪除。必修二劃分為3個章節(jié),分別是曲線運動、機械能及其守恒定律、動量守恒定律。與原來必修二不同的是去掉天體運動,增加動量守恒定律。這樣劃分的理由是:天體運動是曲線運動的拓展,涉及許多物理學(xué)史等人文方面的知識,作為選修內(nèi)容更加合適。動量守恒是物理學(xué)重要的守恒定律,應(yīng)該作為必修內(nèi)容,放在機械能守恒的后面是因為動能和動量這兩個物理量有很高的相似度,同時它們的學(xué)習(xí)方法存在著順遷移,放在一起可以促進相互之間的學(xué)習(xí)。必修三劃分為5個章節(jié),包括靜電場、磁場、恒定電流、電磁感應(yīng)、交變電流。電磁的相關(guān)應(yīng)用包括“互感和自感”“渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動”,傳感器建議劃分到選修二電磁波這章。因為力傳感器在探究牛頓第三定律時就有涉及,磁傳感器在前面磁場中有涉及。在“互感和自感”中有介紹到電流傳感器,故將傳感器一章的內(nèi)容濃縮到一節(jié)或放在電磁波后面進行總結(jié)比較好。選修一劃分為4個章節(jié),包括分子動理論、氣體、物態(tài)和物態(tài)變化、熱力學(xué)定律共4個小節(jié)。具體內(nèi)容與原來熱學(xué)的選修3-3一致。選修二劃分為4個章節(jié),包括光、電磁波、傳感器、波粒二象性,相對于原來3-4去掉了機械振動和機械波,這樣劃分的依據(jù)是機械振動和機械波與光、電磁波雖然具有相似性,但是本質(zhì)是不同的,“實驗:用雙縫干涉測量光的波長”定量的分析過難,建議刪除。選修三劃分為4個章節(jié),內(nèi)容包括萬有引力與航天、原子結(jié)構(gòu)、原子核、相對論?!跋鄬φ摵喗椤边@部分內(nèi)容可以簡化,教師對于這部分內(nèi)容難講,學(xué)生也很難理解,只需向?qū)W生傳達出科技正在發(fā)展變化的思想即可。黑體輻射、康普頓效應(yīng)、概率波和不確定關(guān)系等物理知識,應(yīng)適當(dāng)降低難度,可以將這部分知識作為科普知識介紹。如果把高中物理基礎(chǔ)知識體系比作一張漁網(wǎng),那么這張漁網(wǎng)是不應(yīng)該有漏洞的,甚至有的內(nèi)容還要進行拓展,特別是針對物理特長類學(xué)生,重構(gòu)和拓展好的知識模塊就可以對物理特長類學(xué)生組織教學(xué)實踐,在教學(xué)實踐過程中,我們要求每位老師進行反饋與比較,甚至在不同的實驗班進行對比實驗,從而摸索出最佳方案,做到不唯花樣,只唯適合;不唯形式,只唯內(nèi)容;不唯教材,只唯實效。
3模塊重構(gòu)所必須遵循的3個原則
3.1知識點就近原則所謂知識點就近原則就是可以把相接近的知識點重構(gòu)在一起,這樣更有利于學(xué)生理解,有利于學(xué)生思維,有利于學(xué)生掌握。比如高中物理3-1電場一章我們可以這樣進行重構(gòu):將第一節(jié)內(nèi)容中的感應(yīng)起電放到后面的第七節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用里,反正前面第一節(jié)也講不透;建議在1-3節(jié)完成后,第四節(jié)先安排一節(jié)帶電粒子在勻強電場中運動的問題,用動力學(xué)來解決直線運動和類平拋運動,這樣學(xué)生們有一個鋪墊,可以稍微緩一緩;后面電場能的性質(zhì)依次往下最后一節(jié)變成第十節(jié):標(biāo)題改為示波管和加速器的原理或者帶電粒子在電場中的加速與偏轉(zhuǎn)。我們盡量在一個模塊甚至在一個章節(jié)里進行調(diào)整,這就是屬于就近原則。3.2知識點就易原則所謂知識點就易原則就是模塊重構(gòu)必須讓學(xué)生更容易理解,讓學(xué)生更容易思維,讓學(xué)生更容易掌握。比如,我們在學(xué)完位移后,再學(xué)矢量時,一下子講不清楚矢量概念怎么辦?我們是不是可以將必修一運動學(xué)第一節(jié)第二節(jié)可以進行如下整合:將第一節(jié)原來的質(zhì)點、參考系和坐標(biāo)系改為質(zhì)點、參考系和時間間隔,第二節(jié)標(biāo)題建議變成矢量運算法則的探究,小標(biāo)題有,一、探究求合力的方法,二、矢量與標(biāo)量(矢量對應(yīng)力和位移,標(biāo)量對應(yīng)路程和時間),三、坐標(biāo)系(如何在坐標(biāo)系上表示矢量)。這樣安排是基于學(xué)生有初中二力平衡的基礎(chǔ),學(xué)生可以接受,從而把矢量一下子講清,講透。所以必須把學(xué)生容易理解與掌握,作為我們模塊重構(gòu)的重要原則之一。3.3知識點就活原則改革開放的總設(shè)計師鄧小平曾經(jīng)說過:“不管白貓還是黑貓,只要抓得住老鼠就是好貓”。所謂知識點就活原則就是在模塊重構(gòu)的過程中,要打破傳統(tǒng)思維,打破模塊、章節(jié)的束縛,只要有利于學(xué)生理解,有利于學(xué)生思維,有利于學(xué)生掌握,就靈活機動地去重構(gòu)和拓展。再比如教材3-1恒定電流里講金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,傳統(tǒng)教材在這里只能告訴同學(xué)們結(jié)論,所以我們可以把第六節(jié)導(dǎo)體的電阻分為兩節(jié),第一節(jié)研究電阻定律,第七節(jié)穿插一下分子的熱運動的擴散現(xiàn)象和布朗運動后再講金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,這樣處理此問題就可以一次講清了,后面到分子運動論時可以少講一節(jié)。教育應(yīng)該是一個連續(xù)性的過程,大學(xué)與中學(xué)的有機聯(lián)系,中學(xué)到大學(xué)的可持續(xù)發(fā)展不應(yīng)當(dāng)被高考割裂,中學(xué)教育不應(yīng)當(dāng)被異化成高考強化與訓(xùn)練班,保護孩子的天性,保護孩子的求知欲,滿足不同層次孩子的需要是我們每個物理教育者的天職,更是我們每個特長生導(dǎo)師的必須要思考的重要課題。以上是筆者根據(jù)自己多年的針對物理特長類學(xué)生的教育與教學(xué)實踐中總結(jié)與提煉出的一些做法,先總結(jié)成文,真心希望能夠拋磚引玉,還望方家斧正!
作者:黃晏 單位:江蘇省海門中學(xué)