高中物理有效教学模式研究

宿州市祁县中学  刘夫超

摘要：根据新课改的精神，按照有效教学理论，结合近几年农村普通高中新课程物理教学的实践和研究，从有效促进教的方面、有效促进学的方面和有效促进问题解决的方面，初步构建了农村普通高中物理有效教学的模式。

关键词：高中物理  有效教学  模式

教学模式体现了学科教学的共性，是我们顺利完成教学任务必不可少的基本条件。笔者通过自身多年的教学实践，对高中物理有效教学进行了初步的研究。本文试对高中物理有效教学的基本模式提出一些粗浅的看法。

一、问题的提出

高中物理“难教难学、高耗低效”仍是普遍现象，造成这种尴尬局面的原因既有教师教不得法的问题，又有学生学不得法的问题。近年来，笔者对农村普通高中教与学的状况进行了多次调研，发现教学方面存在很多误区，有的教师没有按照《普通高中物理课程标准》的精神进行教学，新课程理念体现的很不充分，有的教师没能按照物理学科的特点和学生学习物理的规律进行教学。有的学生没有形成良好的高中物理学习习惯和物理意识，没有掌握高中物理的学习方法，学习障碍很多，学习能力不强，学习效率不高。对此，笔者进行了深深的思索、归纳，从教师教的方面、学生学的方面和物理问题解决的方面总结出了一些策略性的高中物理有效教学模式，而在实践操作方面的探索还不太成熟，没能形成具体的操作流程模式。

二、模式建构的依据

1、《普通高中物理课程标准》的新理念，要求我们进行物理教学时要更新观念、转变角色、转变教学行为，着力提高学生的科学素养，让学生学会物理、会学物理。

2、从物理学科本身来说，物理学具有抽象、严密、理性、复杂性和综合性强、能力要求高、方法灵活多变等特点，要想教好、学好物理均非易事。

3从高中生学习物理的实际情况来看，他们在学习过程中存在着许多思维障碍和心理障碍，有的面对物理问题无从下手，有的不会分析物理过程，有的不能从实际问题中抽象出相应的物理模型、难以形成清晰的物理情景，有的易受思维定势的影响而不会灵活变通地处理物理问题，有的思维品质较差不会深入细致全面系统地具体问题具体分析，有的还凭想当然思考问题而不会有根有据地进行分析推理和判断。

4、从农村普通高中物理教师教学情况看，不少教师仍采用传统的教学方法，教学低效甚至无效，在新课程理念方面还有待于改善教学行为。

5、高中生的思维特点

研究表明，高一学生基本具备唤起图形、图景和基本空间关系表象的能力。高二学生基本具备唤起图形、图景和空间的关系，并对其进行变换的能力。高三学生基本具备独立想象分析图形、图景和空间关系的能力。初中到高中是中学生科学形象思维能力迅速发展的时期，到了高三，中学生科学形象思维能力的发展趋于成熟。

高中生已经开始具备科学抽象思维能力，但还没有成熟，抽象思维还需要形象思维的支持。在科学抽象思维方法方面，高中生的逻辑推理能力比较成熟，分析综合能力较差，抽象概括能力较差，在科学抽象思维品质方面，灵活性高于深刻性，但没有明显差异。

6、建构主义理论、问题解决理论、情景教学理论、思维科学的规律和物理教学规律等。

三、模式基本结构

教学内容问题化

教的模式      教学过程情景化

教学活动实践化

                             物理情景模型化

                             物理审题图景化

                             思维过程显性化

                             学习过程悟理化

                             形象问题抽象化

                             抽象问题形象化

                             动态问题静态化

                             静态问题动态化

                             复杂问题层次化

                             综合问题分解化

四、模式内涵及实施策略

（一）有效教的模式

1、教学内容问题化

我国教育所培养的学生最突出的缺陷是缺乏问题意识，对问题往往不敏感且不会质疑。笔者在与学生接触时发现，有的学生在学习物理有疑难时，往往说不清哪个不懂或不会，更不知道为什么不懂或不会。要想提高物理教学的有效性，教学设计应当重在创设问题情景，以问题引导学习，铺设恰当的认知阶梯，呈现与学生思维最近发展区相适应的程序性系列问题，用步步深入、层层递进的物理问题贯穿课堂，激发学生探究的热情和引导学生质疑的方法。可以按照“创设问题情景——引起认知冲突——深化原有认知”的流程组织物理教学。

2、教学过程情景化

教学中发现，学生在学习中遇到的许多问题，都与对问题的物理情景建立、理解有关。所谓物理情景，是经过简化与纯化之后的物理对象，在一定的规则（物理概念或规律）联系下，按一定的时间顺序和空间关系，在研究者头脑中形成的静态或动态形象。物理问题都是通过某种物理情景呈现的，物理情景寓于物理客体的运动变化中。学习物理的过程始终伴随着物理情景而展开的，学习物理的关键就是要弄清物理知识和物理问题所蕴含的物理情景。

物理教学的基本特征之一就是以创设问题情景为切入点，物理概念的抽象性和高中生的认知特点都要求物理教学必须坚持以创设问题情景为切入点并贯穿课堂教学的始终。笔者在教学中总是尽可能地把物理概念和规律与具体的物理情景相联系，解题教学时注意引导学生将题目中所包含的各种典型的运动情景、受力情景和状态变化的情景“挖”出来。

物理情景一般是通过实物、音响、图形、模型、物理图示等形象化手段创设的，解决物理问题时通过形象思维，运用经验、表象、意象、联想、想象等，能迅速、准确地形成物理图景。物理情景的建立过程通常要经历科学的抽象、模式的再认和合理的想象三个阶段。实践表明，教学过程情景化可以有效地展现物理过程，可以降低物理的理解难度，可以发展学生的思维，可以提高高中物理教与学的效益。

3、教学活动实践化

布鲁纳指出：“探索是教学的生命线。探索得到知识最深刻、最难忘。”从学习活动的情况来看，学习任何知识的最佳途径是通过自己的实践活动去发现，因为这种发现理解最深，也最容易掌握内在规律、性质和联系。因此，在物理教学过程中，要最大限度地解放学生的手

解放学生的脑、解放学生的口，让学生真正“动”起来，让学生在亲身经历物理知识产生、形成、发展和应用的过程中实实在在地体验与感悟。笔者在平时教学中特别注意让学生养成“推推、画画、写写、算算”的习惯，特别注意让学生有效参与师生、生生间的互动交流和研讨。近几年来，笔者还特别注意开展“说题”活动。由此获得的感受是，如果一个学生能够严密地、有逻辑地、有根有据地说清一个物理问题及其思路方法，那么，可以肯定地说，这个学生对问题涉及的物理概念和规律就有了深刻理解和真正的掌握，应用知识解决物理问题的能力也相当高了。

（二）有效学的模式

1、物理情景模型化

高中物理的主要内容是围绕“力与运动的关系、能量的转化和转移”而开展的。高中阶段涉及到的力的情景有：重力、弹力、摩擦力、

万有引力、电场力、安培力、洛仑兹力、核力；高中阶段涉及到的典型的运动情景有：平衡状态（静止和匀速直线运动）、匀加（减）直线运动、平抛运动、匀速圆周运动、简谐运动、变加速运动；高中阶段涉及的能量情景有：机械能(动能、重力势能和弹性势能)、内能（分子动能和分子势能）、电势能、电能、光能、核能。

物理模型，就是为了便于研究问题而建立的一种高度抽象的、理想化的形态或客体，是对客观真实的一种纯化反应。物理模型的种类可分为以下三种：1、物理对象模型化，如质点、刚体、完全弹性体、弹簧振子、单摆、绝热物质、理想气体、弹性球分子模型、点电荷、检验电荷、纯电阻、纯电感、纯电容、理想电压表和理想电流表、理想二极管、理想变压器、无线长直导线、点光源、线光源、面光源、薄透镜、光线、近轴光线、电场线、磁感线、液面、液柱、原子的枣糕模型、核式模型、行星式原子模型、量子化模型等。2、物理状态和物理过程模型化：力学中的匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动、平抛运动、简谐运动、完全弹性碰撞、等幅振动；电学中的无阻尼振荡、稳恒电流、正弦交变电流；光学中光的直线传播；热血中理想气体的无规则运动、等温变化、等压变化、等容变化、绝热变化等。3、物体所处条件模型化：力学中的光滑平面、光滑斜面、轻质杆、轻质弹簧，热学中的绝热容器，电磁学中的匀强电场、匀强磁场、理想电表、理想变压器，电子在电场中运动时忽略重力等，均是把物体所处条件理想化的例子。

使物理情景“模型化”的目的，就是想从知识与方法积累阶段积累的“三”中归纳出“一”来。

在应用物理概念、规律分析和解决问题时，只要能建立起题设情况下的物理模型，问题就迎刃而解了，可以说解题的过程就是蒋题目隐含的物理模型还原出来的过程。因此，构建模型是解题的关键。

2、物理审题图景化

物理图景是以“图景”为依托，以物理概念和规律为依据与物理过程相关联系的、清晰正确的动态情景。通过物理图景，可以使物理过程变得更为形象和清晰，对于启发学生思维、正确理解物理概念、分析物理问题起到良好的辅助作用。

在教学中可能涉及的图景有重力图景、运动过程图景、几何图景、能量图景、热学图景、电学图景、光学图景和微观粒子行为图景等。具体地说，高中阶段涉及的典型图景有：平衡状态（静止和匀速直线运动）、匀加（减）速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动、竖直面内的圆周运动、简谐运动、变加速运动、波的形成与传播、布朗运动、气体状态和内能的变化、静电平衡、电容器、部分电路（包括电表的改装等）、全电路（包括电动势和内阻的测定等）、电场线和磁感线的分布、带电粒子在复合场中的运动、电磁感应、交流电、变压器、远距离输电、电磁振荡、光的传播、原子结构等。

任何物理现象的发生，都有一个动态变化的过程。不同的题目有不同的物理条件和物理过程，也就是说物理图景不同。一道物理题，可能是单一的物理过程，也可能有多个物理过程。建立一个比较复杂的物理图景，首先要弄清楚一个物理过程可分为哪几个阶段，其次要清楚各个阶段之间是由什么物理量联系起来的，第三要分析每个阶段遵循的物理规律。建立题目的物理图景是审题的中心，是正确解题的前提，切记不能简单套用某种题型的办法去解题，更不能在没有分析具体的物理图景的前提下，只凭记忆的公式，找已知量和未知量的关系。创建物理图景的方法一般有图示法、实物演示和实物操作、显效法、电化显示法和联想想象法等。

3、思维过程显性化

高中生感到物理难学，一方面是觉得物理知识抽象难懂，另一方面是在独立应用物理知识解题时往往打不开思路，不知道该如何想。他们看到老师总是可以“自然而然、顺理成章、有根有据”地进行分析推理和判断，而自己根本想不到，或者需要老师的提示引导才能想得到，他们很希望老师能以“慢镜头”的方式展示出思考的过程，希望老师能说出是怎么想到解题思路和方法的。这就要求教师在教学中把物理思维过程显性化，充分暴露物理思维过程。

笔者在多年的高中物理教学实践中，主要采用出声思维来暴露思维过程和利用思维流程图将思维过程可视化。解题教学过程中通过让学生“说题”暴露学生思维过程中存在的问题，通过教师自己“谈题”引导学生的思路方法，通过师生互动“品题”来提高学生的物理思维品质和解题能力。“思维流程图”即用简单的字母或文字等符号表示推理思路、步骤、因果关系，最后得出解题结果的思维过程示意图。它使推理思路清晰、一目了然，它可以细化推理阶梯、填补问题空间，它能教给学生物理思维方法，养成良好的思维习惯。

4、学习过程悟理化

任何人学习活动分为三种不同的水平——懂、会、通。由“懂”到“会”需要“习”，而由“会”到“通”则离不开“悟”。学之道在于“悟”，“悟”即领悟、感悟，知识的获得更多地来自于自己的领悟，方法、思路、观点、思想的形成则更多地来自自己的感悟。“悟”就是用心体会、品味以达到学问、认知豁然贯通也。

有些学生做了不少题，可就是学不好物理，正是由于在学习过程中没有去“悟”理或没有“悟”到理。学习物理能否真正入门和得道的关键也正在于此。悟性高的人能够把握物理知识的精髓，能够灵活变通地处理复杂综合的物理问题，能够把物理思想方法变成自己的世界观和方法论。物理就是要悟理，要想学好物理，不仅要养成悟理的习惯，更要提高悟理的方法和能力。物理教学的核心就是穷物究理，老师“以物讲理”，学生“见物思理”。笔者经常对学生说：“物理，物理，‘悟理’也”。只有把物理知识和物理方法想通悟透，才能内化为自己的东西，也只有在自己悟的基础上，才是真正意义上的学好。

（三）有效问题解决模式

1、形象问题抽象化，抽象问题形象化。

物理学既是一门抽象的科学，也是一门形象的科学。物理教学既需要抽象，也需要形象。对于抽象的问题需要形象化地想象出来、展示出来或描述出来，对于形象直观的问题需要将其本质抽象出来、揭示出来或总结出来。

形象问题抽象化，就是研究物理问题不能停止在物理现象或物理事实上，要上升成物理概念和物理规律。伽利略著名的理想实验，推翻了亚里士多德“力是物体运动的原因”这个错误观点，走的就是从经验事实到抽象思维这条路子，从而打开了经典力学的大门。从经验事实到抽象思维，这正是伽利略的卓越之所在。物理概念的形成、物理规律的得出和物理模型构建都需要经历一个由感性到理性、由形象抽象的过程。

抽象问题形象化，就是对于许多抽象的物理概念和物理规律，只有与形象、具体的实物或物理情景相联系，学生才能理解它的物理意义。比如位移、速度、加速度、电场、电容等抽象物理概念的教学，就必须借助形象化具体化的教学手段才能真正建立起来，或者说才能真正理解物理概念的内涵。物理问题通常以文字形式呈现，文字是抽象的符号，根据题目内容和要求画出正确的示意图，创设形象的物理情景就可使抽象问题形象化，有助于分析和想象，有利于解题思路的确定。苏霍姆林斯基说过：“教会学生把应用题‘画’出来，其用意就在于保证由具体思维向抽象思维的过渡。”

2、动态问题静态化，静态问题动态化

对于静态的物理问题，学生一般能够把握，对于动态变化的物理问题，学生往往难以想象动态的物理情景，因而难以把握。若将动态问题静态化，问题将变得易于分析处理。如当物体所受的力变化时，通过对几个特殊状态在同一个图上画出对比的图示进行分析，就可以准确把握变化过程的情况。特别是存在临界状态的动态问题，更需要将动态情景静态化进行分析处理。教学过程中，应通过实验、板图、数学分析或动画模拟显示等方法，建立动态过程的模型让学生在头脑中构想出全部物理过程图景，培养学生对动态物理过程的想象能力。既注意分析某一物理现象的“照片”，又要分析物理过程的完整“录像片”。

对于显现动态物理过程某一时刻对应状态的图画，我们也应该能想象出或推断出它变化的趋势，让它“动”起来分析和研究。只有“动”“静”转化才能准确把握物理问题的情景、状态和过程。从静态图中能联想到动态变化的过程，由动态图中能看到瞬时的状态图景。

3、复杂问题层次化，综合问题分解化

一般来说，复杂综合物理问题的过程都是由若干个简单的子过程构成的。因此，分析物理问题的最基本方法，就是把复杂问题层次化，把它化解为多个相互关联的“子过程”来研究。这些子过程各有其不同的物理特征，遵循不同的物理规律，但这些子过程又不是孤立的，它们之间存在着一定的制约关系和联系前后过程的桥梁，只要仔细分析各子过程及其相互联系，就能整体把握整个的物理过程。划分子过程层次和阶段的标准可以按照时间先后顺序或空间位置变化顺序并根据题意综合考虑。

五、模式实践体会与思考

首先，此模式符合新课程理念，符合新课程标准的要求，操作灵活，对教学资源要求也不高，符合农村普通高中物理教学的实际，能有效地提高农村普通高中物理教学的效益。

其次，此模式适用于各种物理教学的课型，只是具体的操作流程研究得还不太深入。

再次，教学模式并不是一个僵化的框架，而是一个动态的发展过程，需要我们在教学实践中不断地完善。

参考文献：

1、《普通高中物理课程标准（实验）解读》  湖北教育出版社 2004年4月第1版

2、《高中物理有效教学实用课堂教学艺术》 黄晓春 沈庆荣主编 中国出版集团 世界图书出版公司 2009年1月第1版

3、《高中物理教学理论与实践》 陶昌宏著 北京师范大学出版社2008年11月第1版

4、《新课程理念下的物理教学论》 刘力著 科学出版社 2007年1月第1版

5、《物理教育心理学》 乔际平  邢红军著 广西教育出版社 2002年3月第1版

6、《物理图景教学在教学实践中的应用》 陈昱英 《物理教学》2006年第12期

7、《思维过程显性化的习题课教学》 周金中 《物理教学》2005年第12期

8、《问题课堂——提高物理课堂教学效率的有效途径》 范永梅 《中学物理（高中版）》2008年第1期