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谈做一个研究型的物理教师

发布时间:2013-11-24 08:46:34  

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谈做一个研究型的物理教师

作者:樊伟新 文章来源:浙江省上虞中学 点击数:

1267 更新时间:2007-10-17

谈做一个研究型的物理教师

樊伟新 浙江省上虞中学

教育家肖川先生说:“教育的过程就是一个不完美的人引领着另一个(或另一群) 不完美的人追求完美的过程。 ”这说明教师是不完美的,需要学习,需要研究。如何成为一名研究型的物理教师,是摆在我们中学物理教师面前的一道难题,我觉得必须知道研究型物理教师的特点,这样我们才能明确努力的方向。笔者认为,研究型物理教师在教学行为上应有如下几个特点。

1 研究型物理教师在对物理概念和规律的教学上,以研究性课题为载体,让学生探索性地发现知识,在探索的过程中提高获取知识的能力

物理概念和规律是构成物理知识的基本元素,物理概念和规律的教学在中学物理教学中处在核心地位,建立概念和形成规律是一个由具体到抽象,再由抽象到具体的十分复杂的认识过程。 在这个过程中,学生的认识能力将得到充分发展,所以,探索物理概念和规律的教学方法是物理教学的永恒话题。

例如,在对“速度变化的快慢 加速度”概念教学中,先展示如下一组实验:

(1) 在倾角约为5°,长约为0. 5 m 的斜轨上,将一小球在顶端静止释放(图1) , 让学生感觉运动物体有速度。

(2) 将两小球分别在倾角约为5°和约10°的两个斜轨几乎同时释放(图2) , 让学生感觉运动物体有速度,速度有大小且在变化。 让学生进一步观察并加以引导:速度变化有快有慢, 谁变化快? 学生易得出在约10°斜轨上运动的小球。

(3) 将两斜轨放的位置变换,并改变其倾斜的角度(图3) ,再问:速度变化谁快? 此时学生无法回答!

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接下去可引导学生提出如何比较速度变化快慢这一课题,并引导学生思考研究的方案, 从反馈的情况看,学生的研究和创新潜力还是比较大的。 归纳起来,学生提出的方案有如下几种:

(1) 可比较经过相同位移大小的情况下,速度增加的大小;

(2) 可比较在速度增加大小一样的情况下,经过的位移大小;

(3) 可比较在所用时间相同的情况下,速度增加的大小;

(4) 可比较在速度增加一样的情况下,所用时间的长短。

虽然学生提出的方案不全面,如没有考虑到速度减小的情况,但提出这些方案已是难能可贵的了。 由此开始,教师、学生就可共同探索加速度这一概念了。

2 研究型物理教师注意挖掘实验的探究性,力求做一些自制教具,尽可能让学生自己操作实验

例如,在“物理运动状态的改变”一节中,讲到运动状态的改变难易在外力一定的情况下跟质量的关系时, 一般教师以口头举例了事,而作为研究型的物理教师必定要想到用实验加以验证。 实际上可自己设计一个实验来验证:在铁架台的横梁上悬挂一个铁球和一个塑料球, 使两球大小一样, 悬线长度也相等,用风吹的办法(使两小球受力几乎相等) ,使它们的运动状态发生改变,易看到塑料球的运动状态改变容易(图4) 。

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又如,“电阻定律 电阻率”一节,通过对电阻大小决定因素的探索, 利用图5 所示的思想方法,在进行教材安排的演示实验的基础上,分析得出电阻R 与导体的长度L 成正比,与导体的横截面积S 成反比,得出电阻定律: R =ρLS.但教材中的演示实验不能说明R 与温度间的关系或电阻率ρ与温度间的关系。 研究型的物理教师则又引导学生探索ρ与温度有关的问题:如图6 接成电路,图中电源可用两节干电池,小灯泡为“2. 5 V 0. 3 A”, R为日光灯的灯头电阻丝。接通电路后,小灯泡即发光,这时用打火机加热日光灯的灯头电阻丝,可明显地看到小灯泡变暗, 说明ρ与温度有关。 此实验可开放学校实验室让学生自主完成,也可根据家庭条件让学生在家自己做。

3 研究型物理教师注重习题型“规律”的教学. 因为习题型“规律”本身就是物理基本概念和基本规律的延伸与拓展

例如,对“超重和失重”一节内容的分析后,教材已有此结论:物体有竖直向下的加速度时,物体处于失重状态,物体有竖直向上的加速度时,则物体处于超重状态。 将这一结论可如下拓展:

(1) 物体有向下(可以是竖直向下,也可以是斜向下) 的加速度,则物体处于失重状态;物体有向上(可以是竖直向上,也可以是斜向上) 的加速度,则物体处于超重状态。

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(2) 物体超重或失重的量ΔG = may ,其中m 为物体的质量, ay 为物体的加速度在竖直方向的分量。

例1. (2003 年全国,辽宁综合) 如图7所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上, 它的顶角为90°,两底角为α和β;a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块,已知所有接触面均是光滑的, 现发现a 、b 沿斜面下滑, 而楔形木块静止不动,那么这时楔形木块对水平桌面的压力等于

(A) Mg + mg

(B) Mg + 2 mg

(C) Mg + mg (sinα+ sinβ)

(D) Mg + mg (cosα+ cosβ)

解:若用常规解法,需用隔离法对3个物体进行受力分析。 用正交分解法求解,比较烦。若用上述已知结论则较快也较易理解。 解析过程如下:若3 个物体均静止在水平面上, 则是对水平桌面的压力为Mg+ 2 mg , 现因楔形木块静止不动, 而a、b 沿斜面匀加速下滑,所以a、b 处于失重状态, a“失去”的重为may= m ( gsinα) sinα= mgsin2α,加速度矢量的分解如图8所示。 b“失去”的重为may = m ( gsinβ) sinβ =mgsinβ,所以共失去的重为mgsin2α + mgsin2β =mg ,所以此时楔形木块对桌面的压力为2( Mg + 2 mg)- mg = Mg + mg。

4 研究型物理教师注意教学反思和教研反思

国内外大量的教育研究证明,教师的教学经验反思是导致一部分教师成为研究型教师的一个重要原因。 目前,大多数教师能从自己的教育教学实践中得出一点有效的经验sunshine

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和反面教训,但由于缺乏必要的理论指导或不愿去捕捉这一灵感,因此,并没有从经验中总结出规律性的东西,并没有将经验抽象成为理论,只是让这些灵感昙花一现,这是对自己劳动成果的轻视,也是无法让别人来承认他的劳动价值的,当然,也就无法体现出教师的创造能力。 应该注重将经验上升为理论,再用理论来指导我们的实践。所以在平时的教学中应多写教后感, 多写心得体会, 多看一些教学理论类的书,多学习一些现代教育心理学知识,为向研究型物理教师的转变积累理论与经验。

例如,对高二物理“电势差与电场强度的关系”一节课,一般教师的处理方法是利用在匀强电场中移动电荷时电场力做功的两种计算方法,建立起电势差与电场强度间的关系;然后再利用所建立起来的关系解决相关的问题,以达到帮助学生确认与理解上述关系的目的。这样的教学处理无论是所达成的教学目标,或者是达成教学目标的过程中通过相关教育环节施加的教学影响等,都显得比较“单薄”,隐含在教学内容和教学过程之中的“教育因子”未能充分的挖掘和利用。有必要对这节课重新进行研究、反思。重新设计的教学思路如图9 所示。

5 研究型物理教师注意加强与同事间的合作研究

合作与竞争是教育工作和现代社会对教师的必然要求。 教育工作既是教师个体的独立劳动,又是教师集体的协作劳动,只有统一行动、分工协作、密切配合,才能有效地实现教育劳动的目标。 要成为研究型的物理教师必须加强与同事的合作研究。其主要形式有如下两种。

(1) 互动研讨

互动研讨是一种合作性的教研形式。 教师通过互动研讨可以加强教师间的交往、沟通与合作,实现教学经验的共享和教学技能的共同提高。为此,教师要参与集体性听课活动,在讨论中把自己听课的收获、感悟和困惑都提出来,就大家共同关注的问题与其他sunshine

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教师一起探求解决问题的方案;要分享别人的经验,分析别人的成功和不足之处, 以期取长补短; 要善于和专家交流、对话,共同分析教学研究中的重点、热点问题,接受专家的先进思想和正确建议,以获得专业研究方面的引领。

(2) 课题合作

课题合作是一种高层次的教师合作方式,要求教师齐心协力,共同攻关。这就意味着教师既要有较高的研究能力,又要具有较高的组织协调能力。为此,教师要参与重点科研项目的研究与实验,与同事、专家一起合作攻关,提高自身的研究、合作、协调等多方面的能力;要承担有关新课程改革的课题实验任务,和同事一起探索新课程教学的科学策略和方法;要就本学校新课程改革中的实际问题,和同事一起研究解决;要加强与学生、家长、教育管理者的多边合作,从而有效地开展教育科研活动。

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