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1、创新：困境下的思考【一】思维方式的形成作为教师，首先要考虑的是什么，那就是你所教学科的主要精神和特点。如语文的表达、数学的思维逻辑性，外语的沟通、历史的借鉴。因而文史哲重于传承人文精神，而数理化生那么要求掌握自然科学知识。作为物理学科，应该是思维方式的形成和突破。物理教学的核心就是让学生获得清晰的物理概念，也就是如何形成正确的物理概念和思维方式。在人类认识自然的漫长历程中，经历了前所未有的曲折和艰辛，经历了洪水猛兽各种自然灾难的考验，同时也经历了各种理念的交锋及东西方文明的碰撞，早期的物理学主要表现在人类如何认识自然，并与哲学有着千丝万缕的联系。因此物理学又被称之为自然哲学。当我们回首重新审视
2、几千年来的东西方哲学史，不难发现，不论是柏拉图还是康德的先验论，不论是亚里士多德还是牛顿的第一推动力，也不论是老子和黑格尔的辩证法，他们的观点即使是如此悬殊，所得出的结论千差万别、大相径庭，但他们都有一个共同的特点：用心去拥抱世界，用智慧去解释自然。我们物理教学任务就是要我们学会用心去感悟自然，感悟物质世界，感悟哲人们的人格魅力，去掌握物质世界的运行规律，即所谓的悟道。我们知道在佛教中有顿悟和渐悟之说。牛顿从树上落下的苹果悟出了地球的引力，从而为后来认识万有引力埋下了伏笔；爱因斯坦闭门谢客一周而发现了相对论。前者可以认为是一种顿悟而后者可以认为是一种渐悟。在牛顿第一定律验证的教材中，物体在粗糙
3、表面上运动到认识多次改变物体表面材料也就是改变表面光滑程度，物体可沿直线运动越来越远，并且一直运动下去，这是一种渐悟的过程。由此明白一切物体在不受力作用时，可保持匀速直线运动或静止状态，这是一种顿悟。当然任何一种悟都是生活知识的积累，所以归根到底还是一种渐悟。作为物理教学与物理学除了认识物质世界运行的规律外，还有对认知方式的认识。二十世纪后半叶，世界各国的教育改革十分活跃，许多国家不仅从课程设置而且还从教材、教法对中小学的科学教育进行一系列有意义的积极的试验和探索。上海作为发达地区，依次推出了一期课改和二期课改。教育理念也从行为主义强调感官刺激到认知主义的接受效应，再到建构主义、重现亲身体验方
4、向转变。因此及时调整教育理念是每一个教育工作者必然的选择。为了便于表达和突出在物理教学方面的探索，现将现代教育观的主要特征简略归纳为：强调知识内容向如何获取知识的科学转变，从强调单纯的知识积累向探求知识转变，换而言之，以往是教学注重教些什么、教多少，而现在是注重怎样教、如何学；教学观重视非智力因素在教学中的作用和影响；从教科书中心转向多种教学媒体和多种教学手段相结合，以及授课方式向灵活性方向转变；强调不同学科不同领域知识内联外延相互渗透和联系。如何促进思维方式和物理概念的形成，本文从品、议、趣、动、理五个方面做如下探讨。1传授知识提高一个品字物理教学应该提高它的品味，丰富学生的情趣和修养。目前
5、的物理教学就像一个匆匆赶路的人，对着教材急急忙忙赶进度，对着试卷，反复练习。单一的教学模式失去了物理教学的魅力，使学生感到枯燥无味。怎样改变这种单一的教学模式，可否从其他学科中吸取营养？其中借鉴文学作品的艺术性不失为一种较好的方法。文学作品中包涵着大量描述自然景物，这是与物理相关的内容，笔者曾尝试把文学知识引入物理教学。在运动和静止相对性的教学中：欧阳修：水面波平琉璃滑不觉船移。歌词中：小小竹排江中游，巍巍青山两岸走。然后向学生提问：欧阳修为什么会有这种感觉，观察竹排和青山的运动分别以什么作为参照物，由于在诗情画意的陶冶一下，学生的情绪得到调整。回答以下问题也显得比较轻松自如，不少学生听这赏心
6、悦目的词句都有一种回归大自然的感受，是文学艺术的魅力把他们带入诗情画意。教师边说，边导，边提问，所涉及的物理概念在轻松自如的氛围中得到解答。既弄清了物理概念，解答了问题，同时又提高了学生的文学修养。不仅如此，绘画作品、音乐的美无处不在，莫奈的日出，马远的寒山独钓，使人想到柳宗元的独钓寒江雪的意境，贝多芬雄浑激荡的交响曲和梁祝哀怨委婉的倾诉，谁又能说这与物理没有关系呢？人以品论，视事业如同生命，称之为高尚的人。物理学取得今天的成就，无不与物理学家的努力分不开。这种人格魅力的本身就是一种品味，只要教师做适当的引导，就会使学生的思路更宽阔，品自然就会得到提升。2课堂教学倡导一个议字吸引学生的注意力，
7、增加学生的参与程度是一节课成功的关键。根据一项学生最感兴趣的调查参与率如下：讨论问题学生动手实验表扬教师讲评其他44.81%33.33%9.52%3.81%8.5%由此可见，学生最感兴趣的是课堂上对问题的讨论。我们会发现，学生对学过的物理概念感觉往往是良好的，只有通过对问题的讨论，甚至是激烈的争论后，才发现问题不容忽视，错误仍然存在。例如在刚学完力与运动状态、牛顿第一定律与惯性这部分内容后，对学生提出这样的问题：一辆做匀速直线运动的车内，一个人竖直向上跳起，人落在原地还是后面。允许学生对这个问题进行思考和讨论。虽然学生都能积极参与，本以为得到满意的结果，但结果并不理想，有接近一半的学生认为落在
8、后面，如果要他们解释原因，就会说，人跳起来后，车往前走，人就落在后面，教师可因势利导，按这种想法，就可以完成24小时世界环游。当跳起来时，地球转过去，人就会落在后面，只要24小时持续跳下去，就能实现环球旅游的目的，并请他们想想看，空气如果像人一样，在地球向前转动过程中，落在后面，风速该是多大，这时他们会意识到前面的想法有问题，同意人应落在原地，但仍找不到原因，教师只要做必要的解释，他们就会豁然洞开。此外，还可以提出，例如：密闭的车厢内不会感到有风，但在敞开的车上为什么有很大的风，继续把问题扩展引申。从这个例子可以说明，正确的思维方式和物理概念的形成有一个反复的过程，不要期望一蹴而就，同时在引导
9、学生对问题讨论的教学过程中要注意以下几点：1学生对问题的评议和讨论，必须对该问题有一定的基础知识，而新知识又能在原有基础知识上加以分析归纳。2学生方面必须改变过去那种只听老师讲的学习习惯，主动参与整个过程。3对所要求的问题，具体生动，具有典型性和针对性。深度、难度、广度要求与学生知识和能力水平相适应。3教学过程贯串一个趣字探求各种形式的教学模式，尤其重视非智力因素在教学中的作用和影响已成为现代教育理念的一个重要组成部分。笔者曾在探寻纵波和声音传播的特点时做如下实验。实验一：器材：扬声器、蜡烛。把两支点燃的蜡烛放在正在发声的扬声器前，观察蜡烛摇曳情况如图1。当扬声器纸盆振动时，它使周围的空气也振
10、动起来。空气的振动引起蜡烛火焰的摇曳，纸盆振动时，空气一密一疏地将振动传播开来。可以借用蜡烛火焰的摇曳来说明空气疏密的变化。实验二：器材：六个不倒翁。将六个不倒翁沿直线水平面由近及远等距依次排列。当打击第一个不倒翁使之摆动，然后第一个又碰撞第二个不倒翁并引起一连串的摆动如图2将不倒翁的摆动比作烛焰的摇曳，从图中我们可以看出空气的疏密变化传播的声音有如下一些特点。1不倒翁在摆动过程中，由于碰撞挤压引起邻近不倒翁的摆动，但对每个不倒翁来说，它本身并没有移动，只是在原地来回摇摆，可以看出声音在传插过程中引起空气的振动所发生的现象与此类似，空气本身没有移动，只是在平衡位置附近来回振动，也就是说在纵波的
11、传播过程中物质并没有发生迁移，只是质点在原有的平衡点附近振动。2不倒翁在平衡位置附近摆动、碰撞必然会出现某一时刻一些不倒翁彼此靠近些，而另一些不倒翁彼此离得远些，如图2第6组abc不倒翁靠得近些，而d不倒翁两侧的不倒翁与其较远，而ef两个不倒翁又较为靠拢，同时我们还会发现，时序在后的不倒翁的摇摆都是由于时序在前的不倒翁碰撞引起的。从图2中可以看出，从第2组开始ab两个不倒翁靠近一些，而第3组bc靠得较近，然后依次是第4组cd靠近，第5组de靠近，第6组ef靠近，如果连续起来就会发现两个靠近的不倒翁在不断地向前推进，这样就能很好的解释声音在空气中的一疏一密的传播过程。如果将上述不倒翁实验过程制作
12、成动画，对于纵波在介质中的传播过程的解释将是显而易见的。该实验过程主要突出一个趣味性和形象性。另一个例子是美国物理教材中有：我们了解物体的浮沉吗？在课后的习题中设计了这样一个问题你考虑过鱼是怎样在水中游来游去的吗？写一个故事或一首诗来描绘鱼或水中生物，并画出图来说明你的故事或诗，这个例子是把知识内容的科学性与艺术性、文学性结合在一起。另据报道，美国把动漫纳入课堂教学中，这的确是一个很有创意的做法。一件优秀动漫作品，既包含有科学性、艺术性，还有一定的教育意义。我们也经常在动漫片中听到诸如冰河期时间隧道，还有象征意义的正义和邪恶等等一些名词，既生动又真切，不光青少年感兴趣，就是成年人也被它吸引。相
13、比之下，国产的一些动漫片往往仅限于神话传说，与现代科技、现代物理观念相距甚远，因此，科技含量相对差一些。青少年对动漫的兴趣，我们还可以见诸学生的书包里，还有一张张他们自己绘制的动漫作品。既然年轻一代那么感兴趣，为什么我们就不能正确引导呢，让那些科普作家多出一些这方面的作品，让我们的青少年一代在接受科技知识的同时又接受正面教育。这不是一举两得的事情吗？爱因斯坦讲过兴趣是最好的老师，好奇心和探究精神是科学文明的原动力，大凡一个人只要有所成就往往都是从兴趣开始，因此提高学习兴趣、对人才的培养，就显得格外的重要。现代科技给我们带来便捷高效、丰富多彩的课堂形式，同样也因为现代科技，我们的一些学生沉溺于网
14、吧和游戏机不能自拔，而大家普遍认为的优秀学生，尤为看重的是分数、是名牌学府，因此，提高学生的学习兴趣，仍然不是一个轻松的话题。4学习方式转变一个动字笔者曾就演示实验效果提出过自己的建议，学生获得的实验结论以及物理概念是在每个实验的演示过程中形成的。这个过程也是启发学生悟性的关键过程，而实际情况是学生成了实验的旁观者，而不是直接的参与者，假设遇到演示效果不佳，坐在较远的同学学习效果更成问题。认识论告诉我们，对一个事件的直接参与要比旁观者的感受更深刻，因此提出，在演示教学上能否让教师的演示转变为学生的动手实验。应该看到，随着教育改革的逐步深入，比起前几年我们的教学配置，有了很大的改善。由于实物投影
15、、电脑及课件制作的使用，演示效果不佳这种现象正在逐步得到改善，但要达到普及程度，尚需多日，尤其是落后贫穷地区。因此提倡学生就地取材制作实验，参与整个实验过程，仍有其实际意义。光的直线传播的两种现象就是小孔成像和影子的形成，笔者曾就教学中如何制作和运用简易仪器进行演示，来解释小孔成像和影子的形成。现谈一下这一实验过程。拿一块薄板，在板上凿取一个边长不超过一指宽度，即不超过1cm的三角小孔，然后在薄板一侧点燃蜡烛，在薄板的另一侧竖直放一块半透明的毛玻璃如图3a。就可以在毛玻璃的另一侧面看到一个正立三角形的像，实验时，可将毛玻璃的这个面呈现给学生，一般来说，此时玻璃上的图像较为清晰。如果将这块薄板取走，在原有的位置上放上一块与三角小孔的孔径形状大小相同的三角形木板，此时在毛玻璃原先三角形亮斑变成了大小形状相同的三角形黑影，为了突出实验效果，也可将毛玻璃换成白色光屏，通过上述实验，影子的成因以及特点不言自明。在实验操作时，还可以省略去第二个实验，因为烛光通过三角形孔落在毛玻璃上所成的像，已足以说明影子的成因了。此外，在做小孔成像实验时，只要略加改变，就可以在原有的实验基础上实验，也就是将手指按住三角形的小孔从下向上慢慢移动，此时要求学生仔细观察就可以发现光屏上正立的三角形逐渐变成了倒立的蜡烛像如图3b另一方面当今教育观和教学要求已经发生了很大的变化，学生从被动接受知识的地位，向主动探
