1.扎实的学科功底是搞好课程改革的必要条件新的课程改革要求教师的教学不能只是教师讲、学生听,而应该开展多种方式的教学活动,特别是学生自主探究的学习活动。这就要求教师不仅要注意设计好教学的活动,还要储备好扎实的学科知识。因为在新的教学方式下,课堂的氛围宽松了、学生的思维灵活了,提出的问题就会更多。如果教师物理学科的功底不够扎实,就可能驾驭不了新的课堂。应该说课程改革给老师们的专业发展提出了更高的要求。新课改下我们常看到探究式教学开展得好的,真正为大家所称道、赞赏的,通常是那些学科功底扎实、对物理学有深刻理解的老师。现在尽管中学物理教师的学历达标率较高,还有许多物理教师具有硕士、博士学位,但是确有很多教师将绝大部分的精力放在如何解题、压题上,没有时间仔细去思考一些深层次的问题,没有时间看一些对提高物理素养有关的专业书。正像赵凯华先生在一次谈话中所说:“现在中学物理教师将过多的精力放在解题上,像某某老师这样看‘闲书’的人不多了”。赵先生这里说的“闲书”,指的是那些能提高老师物理水平的有关书籍,如爱因斯坦、英费尔德著,周肇威先生译的《物理学的进化》,赵凯华先生著的“定性与半定量物理学”等书籍。这些书对深刻理解物理学概念、原理等非常有用,对搞好中学物理教学非常有帮助。比如,对于牛顿第一定律,不同的老师就有不同的理解。有些教师认为牛顿第一定律包含在牛顿第二定律中,第一定律是第二定律的特例。所以教学中简单介绍一下第一定律,很快就切入到第二定律的教学中。但实质上学生没有对第一定律进行充分的思考,也就不会理解它其中的内涵,甚至有些教师对它真正的物理含义也是一知半解。那么中学物理教师应该如何理解第一定律,教学中又应把握到何种程度呢?首先,牛顿在总结伽利略、笛卡尔等人研究的基础上得出第一定律:“一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”而“物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性”。这里首先包含了力的概念的定性定义,也就是说了力和运动状态改变间的关系;其次,确立了惯性的概念,描述了物体运动所固有的属性;另外,第一定律还定义了惯性系。要描述运动就要说明是在什么样的参考系下的运动,满足第一定律所描述状态的参考系为惯性参考系。对此人教版高中物理教材在“科学漫步”中作了说明。有了第一定律的基础,人们就会在第一定律所说的惯性参考系下进一步追问:如果物体受到外力,它的运动状态的变化将遵循怎样的规律呢?这就是第二定律要讨论的内容。要回答这一问题就必须先定义用什么物理量来描述物体的运动状态的变化,用什么量来描述力,用什么量来描述惯性。要知道在建立牛顿第二定律之前,人们对力和质量并没有明确的认识,只有在第一定律中所涉及到的力和惯性的定性概念,而没有涉及力和质量的定量量度。要想解决牛顿第二定律所要研究的力、质量与加速度的关系,就要解决力及质量如何量度的问题。当然现在我们知道,用弹簧测力计测量力,用天平去测量质量。但是仔细追问下去就会发现,由第一定律为基础所说的力要求力要用物体的运动状态变化,也就是要用加速度来量度,而弹簧测力计则是用物体的形变来量度力,这两者在理论上是二元的,产生形变的力和产生加速度的力是否具有同一属性,并不应该是想当然的。质量的量度也存在类似的问题。当然,这些问题并不是说要求老师都要教给学生,而是说教师要了解这些本原的问题,只有这样,教学中才能心中有数,也才能很好地设计教学。中学在学习牛顿第二定律时,多采用认为质量和力都是已经解决了的问题,然后通过实验来发现加速度、力、质量三者间的关系,这种处理方法是合适的。比如,为了突出牛顿第一定律在牛顿运动定律中的地位,第一定律的教学可以采取如下的教学设计:问题1:日常生活中我们常见到用力作用一个物体,物体就运动,那么是不是说,有力才有运动呢?力和运动是怎样的关系呢?接下来,可和学生们一起做人教版高中物理必修一教材图4.1-1所示伽利略斜面实验问题2:伽利略斜面实验说明了运动和力是怎样的关系呢?在师生共同的讨论中,总结出牛顿第一定律的正确表述。在分析牛顿第一定律实质内容的基础上,应让学生认识以下几点:(1)阐明了力和运动状态变化的关系,为后面进一步的研究奠定了基础;(2)提出用惯性来描述“物体具有保持自己运动状态不变的内在属性”。(3)牛顿第一定律虽然不能通过实验严格验证,伽利略斜面实验只是一个理想实验,但是牛顿第一定律不仅靠由它得出的推论被无一例外地得到证实,从而被认可;更为重要的是,它的得出体现了把经验事实和抽象思维结合起来的一种科学思维方法,成为后世科学发展中重要的科学方法。2.处理好过程与结果的辩证关系以往我国中学物理教学不太重视过程,而是看重结果,即便是现在也仍然有许多教师认为过程不重要,唯有结果、唯有会解题才重要。所以物理教学基本上变成了“解题教学”。那么如何看待过程和结果的关系?结果究竟应该是什么?加强了过程教学一定就会削弱结果的教学吗?首先,我们来看物理学中所说的“结果”的含义究竟应该是什么。现在有些老师将物理教学的结果单一地看成“会解题”、“能高考”就行。物理教学常蜕变成“解题教学”。在解题教学中,教师关注的重点是“题型”及其技巧,往往把技巧直接告诉学生,然后再让学生模仿同类型题目,试图通过题型模仿让学生记住技巧。对为什么要用这样的技巧,以及技巧中所包含的物理意义与思想,则因为“麻烦”、“费时”避口不谈。这些机械训练的结果是学生没见过的题不会解,一些解过的题与所问问题情形存在差异时,学生不会答。那么,物理教学中什么是我们所应该要的“结果”呢?其实物理教学中的结果就应该是教学的“目标”。会解题只是我们教学目标中的一个方面,千万不能将物理教学异化为解题教学。其次,我们来看一下过程和结果应该是怎样的关系。对新课程强调“过程”的做法,有些老师抱怨说:“光讲知识、做题,时间还不够呢,哪有时间经历过程呀”,还有的老师认为“经历过程没必要,不如把时间用在多解几道习题上”。新课程强调“过程”,实际就是要让学生知道知识产生的来龙去脉,知道为什么要引入相应的概念,主要的问题是什么,如何解决这些问题等。也就是不仅要知道“是什么”,更要知道“为什么”。也就是我们常说的要“重在理解”,只有理解了的,才能更好地应用、灵活地应用。而有些老师只知道解题的作法,实际上是短视的,是对学生的极不负责。且不说教学中只重“解题”这一结果,对学生掌握科学分析问题的方法、培养全面的科学素养不利,即便是对解题也不会有太好的结果,现实中我们常发现有些老师试图“穷尽”所见过的习题,学生整个高中都是忙着做题,有些问题做过后看似明白了,但是其实学生心理没有理解问题的实质,以后遇到类似的问题还是不会解。例如,学生在处理某些变化的物理问题时,也作过类似“通过气垫导轨上两个挡光板的宽度及物体通过挡光板的时间,求物体在气垫导轨上运动的加速度”这样的题。这其实是用求物体通过两个挡光板的平均速度来代替通过两个挡板的瞬时速度,这里包含着“以不变处理变化问题”的思想。但是尽管许多学生作过类似的题,却没有很好领会其中的物理本质。以至于遇到类似2004年高考题“一个接近光速的带电粒子,通过一个220伏、50赫兹交变的偏转电场”求相应的问题时,许多学生一筹莫展。其实这里解决问题的关键是以光速运动的粒子,通过每秒方向改变仅100次的交变电场,粒子进入偏转电场时遇到的电场在通过这小段偏转电场时,可以认为电场是不变的。为了加强“以不变处理变化问题”的思想,人教版新课标高中物理教材在这方面做了一系列的安排。比如在平均速度与瞬时速度、变速运动的位移、弹力的功、重力势能等处都对如何处理不同的变化问题,怎么考虑解决变化的问题,做了讨论和学习。学生通过这些多层次、多角度的“过程”学习,才能真正地领会问题的本质,也才能在今后的“问题解决”中有所创新,不“照猫画虎”。3.探究式教学要重在本质教学方式多样化,特别是探究式教学是此次课程改革中老师们思考最多、实践最广的,探究式教学的课型可以说是多姿多彩。比如,问题导入式探究、分组分享式探究、讨论式探究、合作式探究、实验探究等。新课改以来,探究教学得到了越来越多老师的关注和认可。关于探究教学的长处本文不赘述,而是想谈谈探究教学中应注意的方面。首先,探究方式的选择要注意结合学校、学生的实际,不能生搬硬套。比如,课标中要求:“通过探究,理解楞次定律。”。如果学校设备允许,探究的方式就可以开放些。可让学生两人一组,带着“感应电流的方向由哪些因素决定?有怎样的规律?”等问题,想想“怎么解决问题、发现规律”,这就要求学生自己要设计方案来自主探究;如果学生基础差,设计方案的思路就可以在老师引导下,大家一起讨论得出,然后实验探究;如果学校的设备较差,则可以由老师做演示,学生在老师的引领、启发下,一同讨论得出判定产生感应电流方向的规律。其次,探究不一定非要做实验,特别是高中物理教学。这就涉及到“以讲授为主的教学可不可以是探究式教学”的讨论。关于这一点,我国中学物理教学界普遍的观点认为:以老师讲授为主的教学,只要是让学生带着问题,教师给提供足够的证据,教学完全可以设计成探究式的学习。再有,探究教学要注意效率。教学中我们常可以看到,课堂上“热热闹闹”,但是教学的目标并没有很好地完成。究其原因,主要是教学的目标设置不合适、“求全”造成的。探究教学一定要注意目标的达成度,不能求大、求全,认为课标中提到的7个要素都要有所体现。其实教学中往往是对7个要素某一两个方面的探究,这样的探究更普遍、更有效。比如,在“探究加速度与力、质量的关系”这一课题中,就可以将探究的重点放在探究的思路、方案的设计上,而实验数据获得后的数据分析、曲线按拟合等,则可以发挥计算机的功能,而不必花太多的时间去做数字运算。所以探究教学的设计要选好目标,讲求效率。4.要注重核心概念的教学