【常用基本教学方法】
- “观察法”教学法 “观察法”教学法,就是在教师启发下,学生通过认真观察演示实验
或自己操作的实验,经过思考、讨论,得出正确结论的方法。这个教学法的模式,可以归纳为如下五个环节:
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创设物理情景,提出问题;
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给出观察内容;
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学生认真观察、记录观察现象;
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分析观察结果,得出正确结论;
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将结论加以延伸和应用。
其中 2)、3)、4)三个环节可以分层次循环进行。在应用此法之前,必须教给学生正确的观察方法,对于由现象鲜明的实验总结出的规律、概念或基本仪器的教学均可适用。
下面试以“浮力”的教学为例加以说明。
创设情景,提出问题:
分别把木块和铝块淹没在水中,放手后木块上浮、铝块下沉。提出问题,木块上浮显然受到浮力的作用,那么,铝块下沉有没有受到浮力作用呢?给出观察内容:
观察 1,教师演示:把挂在弹簧秤下端的铝块逐渐浸入水中,让学生观察弹簧秤的读数。
观察 2,学生分组实验,每组有如下器材:装有适量液体的量筒(不同小组可用不同液体)、弹簧秤、铝块、线,把铝块挂在弹簧秤下方,让学生按照实验步骤和要求,认真观察并记录数据。
实验步骤:
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铝块在空气中;
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让铝块约一半的体积浸入液体;
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让铝块的四分之三的体积浸入液体;
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铝块浸没在液体中;
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铝块浸没后继续下沉(不碰底)。记录数据:
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弹簧秤在各个步骤中的读数如何变化?并记下读数;
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在各个步骤中量筒中的液体所到达的刻度如何变化?并记下读数。观察和记录:
从观察 1,必须看到弹簧秤的读数在减少; 从观察 2,要求能正确读数,填好表格。分析观察结果,得出结论:
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在液体中下沉的物体也受有浮力的作用;
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浮力的大小通过弹簧秤读数差得出;
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浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关与浸没的深度无关。浮力与排开液体的体积都可从所记录的数据中算出;4)物体受到浮力与物体排开液体这两个现象是同时发生的。
教师分析上述 4)的结论,强调这两个现象既然同时发生,它们之间就可能存在某种关系。浮力是力,排开液体的重力也是力,要学生根据观测到的数据,寻找两者之间的定量关系,从而启发并引导学生得出“阿基米德定律”。
- “实验探索法”教学法 “实验探索法”教学法,就是在教师指导下,学生应用已学过的知识
与技能,自己设计实验来探索物理概念或规律,从而获得知识的方法。这个教学法的模式,可以归纳为以下五个环节:
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教师创设物理情景,提出难度适当的问题;
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引导学生各自根据已学过的知识和实践经验,由提出的问题开展思维活动,进行合理的猜想;
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引导学生设计各种实验方案来验证猜想,共同寻找并确定最佳实验方案;
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进行分组实验,取得实验数据,引导学生对实验数据进行分析、判断,从而得出正确的结论,获得知识;
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引导学生把探索得到的知识加以应用,即组织知识的正迁移。应用此法时,教师应先精心设计出比较简便的实验,以保证大多数学生通过实验能得出正确结论。凡属规律性的物理知识或者有关物质属性的物理概念的教学都可应用。
下面试以“玻意耳——马略特定律”的教学为例加以说明。创设情景,提出问题:
教师指出,18 世纪中期瓦特改进了蒸汽机后,掀起了第二次工业革命的浪潮,由于蒸汽机的主要工作物质是气体,于是不少科学家都致力气体性质的研究。上节课已学过,描述气体状态的参量有:压强 P、体积 V 和温度 T,那么要正确定这三个量之间的关系,研究的思路应如何呢?当学生回答了应该是:先保持其中一个量不变,确定另外两个量的关系,再研究三个量同时变化时所遵循的规律后,教师指出,这节课要研究的是:一定质量的气体,当温度不变时,它的压强与体积有什么关系?
进行猜想:
有的学生说:气体的体积增大,压强也随着增大,它们之间可能成正比;有的持相反意见,认为气体的体积增大时,压强应减少,压强与体积可能成反比,等等。教师不表态。
设计实验:
要求各组独立设计实验,并画出记录数据的表格,可做如下启发: 1)如何获得一定质量的气体;
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如何保持其温度不变;
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如何多次改变气体的体积与压强,并能测出每次体积与压强的数值。
学生可能设计出各种各样的方案,教师可组织全班讨论,选用本节课最简便的方案做实验后,由学生全面叙述实验步骤及应注意的事项,教师做必要的补充。
分组实验,得出结论:
要求学生把实验数据记录在透明纸上,利用投影器作抽样显示,并引导学生寻找规律。由于气体的体积(V)增大时,压强(P)就减少,所以首先想到了他们之间可能成反比,随即提出了两种验证方法:①视 P、
V乘积是否为一恒量;②画出P- 1 的图像,看看是否为一条过原点的直
V
线,从而得出玻——马定律的正确结论。加以应用:
组织学生讨论玻——马定律在实践中应用。
与“实验探索法”相近的有一种动手实践教学法
动手实践教学法是让学生们亲手摆弄各种教学实验仪器,通过实践, 由感性认识上升到理性认识,通过理性认识加深对感性认识的理解,培养学生的动手能力。
比如,在高中《楞次定律》一节的教学中,学生对“感生电流的磁场总是阻碍引起感生电流的原磁场磁通量的变化”这句话难于理解。在教学中,我们试着将“验证楞次定律”的学生实验改为探索性实验,启发学生对实验结果进行研究,由学生自己得出结论。采用了这个方法后,学生对“楞次定律”的内容就掌握得较好。
- “问题讨论法”教学法
此教学法,就是根据教材结构,把教材的重点、难点和学生的疑难所在编成一系列问题,在课堂中提出,组织学生讨论,再由师生共同总结, 从而使学生获得新知识的方法。这个教学法的一般模式大致是:提出问题; 讨论问题(包括议论和争辩);解决问题(得出结论、获取新知识)。但是在具体问题讨论中又包含着三个层次,即学习(提出问题和讨论问题)、掌握(解决问题)和创新(学生提出新见解或灵活运用所学知识)。应用此法的核心是设计好难度适当、概念性强、思维性强的讨论题,要让讨论的重点落在对物体意义的理解、对物理过程的分析、对物理现象的解释上面;讨论题要有梯度,能吸引所有学生参加讨论,让不同程度的学生均有话可说,题目难度应是使中等水平的学生“跳一跳,摘得到”,还要注意创造融洽、和谐的讨论气氛。一般课题都能应用此法,对于新课内容是由旧知识推理而得,知识综合应用的课尤为适用。
下面试以“带电粒子在磁场中的运动”的教学为例加以说明。问题一:
如图,一个带正电微粒 q,垂直进入匀磁强场中,其初速为 v0,设磁
感应强度 B 足够大,粒子重力不计,问粒子将做什么运动?为什么?
由于粒子在 A 点时所受洛仑兹力 f 与初速度
v0 垂直,不少学生误认为粒子将作平抛或类似平抛运动。经过争论, 逐渐认识到由于 f 与 v0 时刻垂直,所以粒子作圆周运动。
教师追问:“粒子是作匀速圆周运动还是做变速圆周运动?”经进一步讨论后,学生认识到:由于 f=qBv,q、B、v 都为定值,f 的大小就不会改变,且方向时刻与 v 垂直,故粒子作匀速圆周运动。
问题二:
若粒子的质量为 m,磁感应强度为 B,请推导出粒子作匀速圆周运动的半径 R 和周期 T 的表达式。
学生利用洛仑兹力的公式,结合圆周运动的规律,在教师不做任何提示的情况下,大多数都能自行推出正确的结论:
R=mv/qB,T=2лm/qB问题三:
试分析粒子的轨道半径 R、周期 T 与哪些因素有关?有什么关系? 问题四:
若带电粒子以相同的速度 v,分别垂直进入匀强电场 E 和匀强磁场 B 中,试比较它们的不同。(a)应从哪些方面来比较?(b)结论如何?
让学生充分讨论后,教师用表格和图示从力和运动(力、加速度和运动状态)及功和能两方面进行比较,作为本节课的结束。
通过上面叙述可知,当学生推出 R 和 T 的表达式及分析了它们与哪些因素有关后,就完成了第一层次——学习;这时,教师可设计有关的课堂练习,当学生能独立的完成这些作业后,就完成了第二层次——掌握;当学生弄清楚带电粒子分别进入匀强电场和匀强磁场的区别后,就完成了第三层次——创新。
与“问题讨论法”相近的还有一种问题归纳教学法
它是由美国教育家杜威 1896 年首先提出来的。杜威认为教学应当从学生的活动开始,使教学内容成为学生自己的问题,让学生在提出问题、解决问题的过程中获得知识和技能。这种教学方法有利于启迪学生思维、激发学习兴趣,有利于培养学生分析问题的能力,促进教学内容的深化。这种方法尤其适合于常规课堂教学。
比如在初中《重力》一节的教学中,可以首先向学生提出,一个物体假如没有别的物体的支撑,将会怎样?会向什么方向运动?为什么会这样运动等等,从而引导、启发学生的思维,多数学生在小学常识课所学知识的基础上,很快便能回答出是由于地球的引力作用,在此基础上,教师就可将重力产生的原因,重力的方向等问题一一交待清楚。
- “对比分类”教学法
它是在“问题归纳”教学法的基础上进一步展开的。主要是针对物理教学中经常遇到的互为可逆的两个过程或某物质的两种相反特性等情况时采用的,目的在于让学生在对比中掌握知识、要领,分清物质特性,弄清并牢记相关概念、原理等。这种教学方法有利于培养学生自己分析与对比的能力,尤其适用于物理概念的教学。比如初中的《熔解与凝固》、《汽化与液化》,高中的《晶体与非晶体》等章节的教学中,采用此方法均可获得较好的效果。
- “史论结合”教学法 “史论结合”教学法是将物理学史上的大量相关事例结合中学物理教
学内容进行介绍,使学生了解物理概念、物理公式的产生、发展和完善的过程,从而完整、准确、牢固地掌握所学内容。这种教学方法易于提高学
生的学习兴趣,培养学生科学地分析问题的能力。如在高中《牛顿第一定律》的教学中,从介绍亚里士多德的理论开始,逐步介绍了伽利略等人利用科学手段和合理的逻辑推导过程,一步步地揭示出自然界的各种宏观物理现象的本质的过程,最后介绍牛顿集前人之大成总结概括出“牛顿第一定律”,从而使学生了解前人的思维方法和实验手段,培养学生的逻辑思维能力。
- “分段单元”教学法 “分段单元”教学法主要是把教学内容分成若干单元,把教学时间相
对集中,按单元展开教学,这种分段教学方法有利于学生掌握知识结构, 贯通所学知识,便于知识综合运用,有利于提高学生的综合归纳能力。
- “启发自学”教学法 “启发自学”教学法,是进一步提高学生自学和独立思考能力的方法,
主要采用教师适当指导,个别讲解,学生自学为主的方式进行。这种方法对高中学生更为适用,可培养学生独立思考、归纳分析问题和解决问题的能力,养成良好的自学习惯。
- “发散思维”教学法 “发散思维”教学法是美国心理学家吉尔福特在 1967 年提出的。“发
散思维”教学法也可称为“扩散思维”或“辐射思维”教学法。它主要是指一种无一定方向、无一定范围、不墨守成规、不囿于传统方法的思维方法。如某问题有很多可能的答案,思路就由此向四面八方自由地扩展开, 以寻求众多的适当答案,最后选择最佳答案。这种方法对培养学生的思维能力、创造能力十分有益,它较适宜于一些难题和重点的突破。例如在讨论力学的解题思路优化问题时,我们讲了这样一道例题:
例:最后一节车厢从匀速行驶的列车中脱离出来,并走了一段路程后停止。设机车牵引力不变,列车每一部分摩擦力正比于其重量,但与速度
无关。问在脱离了列车的那节车厢停止的时刻,列车速度多大?(设车厢质量为 m,车头及前面车厢总质量为 M,原列车的速度为 v0)
解一:考虑到整个列车所受外力合力为零,系统的总动量守恒。可利用动量守恒原理求解。
(m+M)v0=Mv0
解得:v = v (1 + m )
t 0 M
解二:利用运动定律求解(设前段列车的初速和加速度分别为 v0、α, 最后一节车厢的末速度和加速度分别为 v′t、a′,运动时间为 t,F 合为前段列车所受合外力,f 为最后一节车厢所受的阻力。)
F = Ma
合
vt = v0 + at
-f = ma′
v′t = v0 + a′t = o
F = -f
合
m
联立方程解得:v t = v0 (1 + )
M
从解题过程明显看出,此题用动量守恒定律解题是最佳方法。 (9)“系统优化”教学法 “系统优化”教学法,是在各章节讲完后所经常运用的方法,它主要
是将各章节的内容进行有机串讲,或通过相互关系图勾画出所有内容的有机联系,或所有概念的相互过度,讲清前后公式的相互关系,从而有助于学生全面准确掌握各章节主要内容。例如:高三总复习时,运动学的运动
联起来讲。
- “自学讨论法”教学法 “自学讨论法”教学法,就是由教师指示阅读要点,公布自学提纲,
学生阅读课文,然后进行质疑、讨论,最后由教师讲评、总结,从而使学生获得知识的方法。这个教学法的一般模式是:公布提纲;自学议论;全班讨论;学生质疑;答疑总结和检查效果。应用此法应注意循序渐进地培养学生理解和归纳知识的能力,重视教材中研究问题的方法。
- “学生讲演法”教学法 “学生讲演法”教学法,就是在教师的指导下,发动学生认真备课(以
大组为单位),然后派代表上台讲演并解答教师和其他学生质疑的方法。这个教学法的一般模式是:
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课前(或课内)分配讲演内容;
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师生共同备课(包括准备实验、教具等);
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学生讲演、答疑;
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教师小结。应用此法要注意选好教材,演讲对象必须由全班学生轮流担任,并做好充分的准备工作,凡属知识应用性的教材或属知识归纳型
的复习课都可应用这种方法,后者可作专题讲演。