关于中学物理教学中的“过程”研究

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  《物理课程标准》把“过程与方法”作为课程目标的一个重要领域,明确提出了“过程与方法”的具体目标,它对全面提高学生的素质有着重要意义。物理教学中,如何实现“过程与方法”目标,是当前课程改革中需要研究的重要问题。为能言简意赅,本文把重视“过程与方法”目标的教学思路和实践简称为“重过程”,把忽视“过程与方法”目标、只追求知识结论的教学思路和实践简称为“重结果”。
  
  一、“重结果”仍然是当前教学中比较普遍的情况
  
  在课堂教学中,“重结果”仍然是当前教学设计中比较普遍的思路。在一次大型的高中物理教学大赛上,某主讲教师为了让学生经历对自由落体运动分析过程,发给每个探究小组一张小球下落的频闪照片,这是“重过程”的体现。然而教师在制作这张照片时,特地控制了照片的放大率,使相邻两小球位置在照片上的距离恰好是1、3、5、7毫米整数。大赛现场所听到的学生回答和教师讲评,都把测到的距离读为“一毫米、三毫米、五毫米”,为了能迅速得出小球运动是匀加速直线运动的结果,教师有意放弃了长度测量时对毫米下一位的估读要求,这表明相对于收集信息、处理信息这一过程来说,知识的结果仍然是第一位的。在另一次大型的初中物理教学观摩课上,主讲教师为了说明压强的概念,使用了传统的小桌实验,小桌的四条腿(铁钉)朝下放在沙上,桌面放一砝码,铁钉立刻陷入沙中。如果把桌面四腿朝天放在沙上,压砝码后小桌则不会陷下去。教师也想到了用“各种不同宽窄的木条压橡皮泥”的办法,但认为压橡皮泥的方法比较烦琐,要测量木条面积,要记录橡皮泥压下的程度,要做多组数据比较,不如实验小桌来得快。压橡皮泥的方法之所以“烦琐”,是因为要测量多组数据且要渗透控制变量的思想,是因为要半定量地收集数据、描述数据和处理数据,这些都是“过程”,而不是“结果”。以上教学设计的取舍,反映了“结果是重要的”。大型教学大赛和观摩课的设计,一定程度上反映的是一个团队的集体思考,可见,“重结果”的思路并不是极少数情况。
  不仅在课堂教学中,课外教辅资料中“重结果”的情况更为普遍,绝大多数物理问题都是求结果的问题。
  研究性学习是注重过程的学习方式,照理说,研究性学习强调的是学习过程,但现实中的不少研究性学习课题所强调的仍是结果。例如,教师在介绍和展示研究性学习成果时,往往把研究的结论作为研究性学习的惟一成果来展示,并未意识到学生研究能力提高的事实、过程和原因分析是更重要的成果;又如,教师对研究性学习课题的指导,往往把目光集中在获得研究结论上,而对研究过程和方法的指导,缺乏应有的重视。
  看来,真正要“重过程”并不容易。
  
  二、怎样在教学中“重过程”
  
  1. 认识“过程”也是学习目标
  初中物理《课程标准》中有这样一条内容标准:“通过实验,探究通电螺线管外部磁场的方向。”本条内容标准只有过程要求(实验探究),没有结果要求(不要求掌握右手螺旋定则),因此,设计教学方案时,思考的着眼点是对“过程”的设计。例如,我们要学生经历从物理现象概括物理规律的过程,就可以让学生尝试通过自己的思考、用自己的语言概括出通电螺线管的电流方向跟外部磁场方向的规律。为此,可以启发学生:“一只蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行,说:‘N极就在我的左边。’一只猴子把一个大螺线管夹在右腋下,说:‘如果电流沿着我右臂所指的方向,N极就在我的前方。’你能想出类似的语言来描述通电螺线管电流方向跟N极位置的关系吗?” 这时,学生就可能萌想出各种富有创造性的说法来描述这一规律,学生经历了概括物理规律的过程,该过程就是学习目标。
  
  2. 对“重结果”的教学段落充实必要的过程
  高中物理“曲线运动速度的方向”这个课题,传统的教学是:列举旋转砂轮上的火星、旋转雨伞上的水滴沿圆周切线飞出的事例,得出曲线运动的速度方向跟曲线相切的结论。显然,这是“重结果”的做法。因为仅仅从两个圆周运动的特例就总结出一般曲线运动速度方向的规律,不管从知识逻辑上还是认知规律上都是欠缺的,然而它的效果就是很快得到了结论。
  一段简单的理论分析,一方面渗透着物理学的实验和理论两种研究方法的思想,另一方面也渗透着极限的概念。对上一课题的体验活动,有人问:“这么简单的概念还需要体验吗?” 这种问法反映了一部分人头脑中“体验的目的是为了理解知识”的思想。其实,弄懂知识不是体验的惟一目的。学生用曲线运动速度的概念来审视飞镖的运动,有利于增强学生理论联系实践的意识。解决许多更复杂的问题往往需要有这种意识,这种意识是难以通过讲授知识的方法来形成的。
  
  3. 从“过程”总目标来审视和构思具体的教学过程
  我们需要认识中学物理“过程与方法”目标的总框架。我们称这种认识为“横”向的;还需要分析“过程与方法”某一具体目标在整个学段不同课题中的体现,认识某一具体目标在教学实施中断断续续的潜在线索,明确该目标在教学实施中逐步提高的要求,我们称这种认识为“纵”向的。对一个具体的教学过程,应该尽可能地通过“横”、“纵”两个视角来审视,构思该教学过程的设计。
  
  4. 在设计教学过程时明确学生在学习中应发生的行为
  “过程与方法”目标,是通过让学生经历某种过程来实现的。一定的过程,意味着一定的学生行为。例如,《标准》关于“制定计划与设计实验”的基本要求,包括(1)知道实验目的和已有条件,制定实验方案;(2)尝试选择实验方法及所需要的装置和器材;(3)考虑实验的变量及其控制方法。要发展学生在科学探究中制定实验方案的能力,就需要让学生根据实验的目的和条件来制定一个具体的实验方案;就要让学生去选择实验的方法、装置和器材;就要让学生去分析实验的变量并提出控制的方法。教学中只有明确学生在某一过程中的学习行为是什么,并把课堂教学的设计具体落实到学生学习行为的设计上来,才能把“过程与方法”目标的实现落到实处。
  
  5. 尊重“程序性知识”的认知规律
  实现“过程与方法”目标,就要让学生运用科学的思路和方法解决问题。相对概念、规律这类陈述性知识而言,方法、思路属于程序性知识。程序性知识来源于对各种个例共性的抽象,它具有较高的概括性和广泛的适用性。
  程序性知识的建立依赖于个体的体验。在课堂教学中,让学生经历一定的自主学习过程,并使学生从中获得有益的体验,这是学生掌握解决问题的科学思路和方法所必须的。程序性知识的应用取决于能否将它自觉地迁移到新的情景,由于它比陈述性知识的迁移具有更大的跨度,因此很难通过运用陈述知识的方法达到掌握的目的,讲方法并不一定能使学生掌握方法。
  有目的地让学生经历各种过程并从中获得体验,在此基础上形成解决问题的意识和抽象出解决问题的方法,这才有利于发展学生解决问题的能力。
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