高中物理问题教学模式的实践研究课题研究报告.doc

高中物理问题教学模式的实践研究一问题的提出新学期起，我省将实行课程改革，起始年级的教师开始执行新课程标准、使用新教材，这给广大一线教师带来了新的机遇和挑战，面对全新的课程标准和教材，教师采取何种教学方式进行教学已成为教师迫切需要解决的问题。（其实90年代末期的素质教育已经开始）传统教学模式下的教师把学生视为知识的“容器”，以单向传授知识为主要目标，忽视学生对知识的探究过程和学生的主体地位，使学生在机械式的教学方式下，失去了对知识的主动思考过程、失去了思维发展及创新的机会，这直接导致了教师难教、学生厌学的被动局面。(和师傅讨论，徐承南老师溪口的讲座)从1999年开始，研究者在连续带出了二届高三毕业班后，对自己的教学工作、教学手段和教学思路进行了一些梳理和反思，感觉到最令人困惑的现象有三个：第一：教师精心准备了一节课，并且自己认为较好地完成了这节课的教学任务，但学生下课依然有不少问题要求解答；困惑的是：学生感到疑惑的问题教师自己觉得上课已经讲解得很清楚了。第二：学生经常会提出一些看似非常幼稚的问题，或者是提出一些我们教师觉得存在明显错误的方法，真不明白学生为什么放着这么多正确的思路不用，偏偏选择一条错误的解题思路。第三：为什么教师在课堂上多次强调的问题，学生在学习中却屡屡犯错，难道仅仅是记忆力不好、学习不专心等因素造成的吗？仔细反思以上出现的教学现象，我觉得问题主要就是出在师生之间的沟通上，简单的说，在上一节课前，教师并不了解学生对将要学习的知识掌握程度如何？他们困惑的是什么？他们最需要老师解答的疑惑是哪些？一般，教师备课时都会确定每节课的重点和难点，但确定重、难点的依据是什么呢？如果不是来源于学生，无非就是二个途径：自身的经验和手上的教学参考书籍。即便是每节课的教学重点相同，但面对全国各种层次的学校和各地区参差不齐的教育水平，怎么可能对所有的学生都是同样的难点呢？所以，我们感到必须加强师生课前的沟通和了解，这个看似简单的问题，要解决好也绝非易事，它同样也困扰了我们许久，我们觉得，要切实提高课堂45分钟的效率，教师在上课之前首先要解决好二个问题：第一：要了解你的学生上课最想知道的是什么？第二：要了解对这节课的某些问题学生是怎样思考的？只有掌握了这些，教师的备课才能切实具有针对性，这样的方法才是提高课堂45分钟效率的最有效手段之一。同时有了这些也不难解决上面提到的三个困惑的问题。学生有限的认知水平、不完整的知识结构，使他们对问题的认识和思考难免有失偏颇。教师上课如果按照自己的认知水平和知识结构来组织教学，有些教学内容看似严密、科学、符合逻辑，但未必能与学生的思维“合拍”。所以，老师需要在课前了解学生的真实思路和想法，然后有针对性地组织自己的教学，有目的性地解决学生头脑中的疑难问题，这才是我们教学的真正目的。基于以上认识，在学习物理新课程标准过程中，结合自身的教学实践，我们提出了构建“高中物理问题教学模式”的设想，并从1999年开始分别在四届11个教学班级的学生中探索和试行。二课题的构想我们吸收了同行的研究成果，针对我们的实际情况，在实践过程中做了以下两个方面的改进。第一：（学生主体）情景的创设不是由教师来完成，而是完全来源于学生的问题，教师仅仅是对学生提出一些学习和参与的基本要求。第二：（教师主导）教师先对学生的问题进行归纳、总结，找出共性的、有代表性的问题，然后依据这些来进行课堂教学设计，采取不同的方式组织课堂教学，同样的教学内容对不同的学生并不一定采用相同的教学方法，即使是程度相似的不同届学生，教学内容依旧有可能变化。也就是说问题教学模式的教学组织的依据是学生的预习情况，它必然具有很大的生成性。其本质的改变就是由教师的主体地位转化成学生的主体地位。四问题教学模式结构及程序学生完成预习报告教师批改教师备课课堂教学反馈1解决学生课前预习名存实亡的问题2学生提出预习过程的疑难问题1按照学生疑难问题设计教学过程的主线2突出重点，以解决疑惑为最主要目的，同时兼顾知识的系统性1教学情况反馈2考试情况反馈3开展课外讲座，拓展学生知识面4撰写小论文和开展研究性学习1发现学生预习的问题，同时解答学生部分疑难2对学生的问题进行分类，剔除各种干扰问题，保留主要知识根据不同的教学内容，可以采用诱导式、开放式、探究式等不同的教学方法。（一）问题教学模式结构（二）教学程序一种教学模式的成形，必然会经历各种的阵痛和失误，在近七年的教学探索实践中，我们课题小组也同样不可避免的经历过黑暗中的彷徨和探索中的迷惑。我们最初的探索灵感来自1999年暑期徐承楠老师的一个关于预习问题的经验介绍，结合自己教学中的困惑，开始了当年的探索实践；实践过程中对学生课前预习的要求也曾几易其稿，当初首次实行这种教学模式，我们为了让学生适应，曾给学生提供过课前预习思考题（见附件一：课前思考题），随着学生对这种教学方式的适应，我们感到它已经违背了我们研究的初衷，所以及时废除了它，改由学生自主提问；当初的教学案例上，我们仅仅留下了学生孤立的问题，现在我们已经把学生表述各异的问题归纳、总结和提升到指导课堂教学的“学生预习难点”，为课堂教学个性化提供有力的实践依据。课题研究的人员也从当初的单枪匹马到理科实验班的几位任课教师，再到今天的各个层次各个年级段的教师。以下的教学程序应该是课题组成员多年来经过不断改进形成的相对成熟的教学程序。1课前预习报告：发现和提出问题为了了解学生的学习情况，我们借鉴了同行的经验，重点加强了课前预习工作，推出了课前预习报告的形式。以前我们也常要求学生要做好课前预习，但效果并不理想，原因是多方面的，其中一个重要的原因就是预习工作缺乏可操作性，学生看书是预习的主要手段，但在看书的过程中需要了解和掌握哪些内容；通过怎样的手段去理解书中的概念；碰到难以理解的问题如何及时反馈给老师等等。当学生不能随时感觉到预习的好处、预习过程中的疑难问题不能在课堂上有针对性地得到解决时，积极性的下降也是自然的。为了更好地完成课前预习工作，得到学生自学时的第一手资料，我在当年的高一学生中改革了课前预习的方法，具体的操作过程如下：由于初中学生刚步入高中校园，各方面的能力，尤其是自学的能力差。基于这样的现实，我设计了一张表格（见附件一：课前预习表）发给学生，每节课一张，并提出了以下要求。要高质量地完成预习报告，必须要求学生独立完成预习报告，同时教师也必须认真给予批改，发现的问题及时在课堂教学中予以解决，备课的过程也应该参照学生提出的问题进行改进，力求使多数学生的疑难问题都能在课堂教学中得到回答。这样做的效果主要体现在课堂教学上，有了反映学生实际情况的真实反馈，教师的备课和上课都具有了针对性，课堂上能突出重点，教学任务的完成比较顺利，学生的学习效率和老师的教学效率都明显提高。例如：共振一节的预习过程中，有一部分同学对教材中多次提到的“固有频率”的概念不清楚，那么这部分同学在课堂上就很难把共振的原理弄清楚。这是我在备课过程中始料不及的。究其原因，我们教师在讲解简谐振动的周期和频率时，对固有频率这个概念虽然也强调过，但学生缺乏直接的感性认识，遗忘得很快，所以对固有频率这个概念在课堂上一定要做好复习。这是上好共振这节课的一个重要环节。预习报告的高质量完成，对刚升入高中学习的初中学生能力要求是比较高的，我们在实践过程中为了降低这个能力阶梯，也曾尝试给学生提供课前思考题，帮助学生有目的的看书预习，但这样也容易使学生产生依赖性，不能真正发挥其主观能动性，其最终结果往往是仅仅针对老师的思考题开展的预习工作。长久的实践证明其严重背离了我们的初衷，所以不久我们就及时终止了这项措施。不过我们认为，作为一个过渡性的措施和手段还是具有其存在的合理性。2预习报告的批改和分析：发现问题、形成问题焦点预习报告制度的实施，无论对学生还是对教师，所面对的压力无疑是较大的，其首先表现在时间的投入上，既然学生付出了一定的时间和精力，就希望有所收获、有所变革。这就要求教师对预习报告的批改也必须是高标准的，在批改中我们力求做到以下几点：（1）每张预习报告必须批改，同时记录下学生的原始问题，其一是资料保存，备查；其二是为下一步的课堂教学设计服务；其三是做好问题的分类，以便及时总结。至今，我们已经记录了1000多个学生的问题，每节课的教案上也加上了学生预习过程中出现的难点和课堂上需要解答的疑难问题。（见附件一：普通教案）（2）学生预习过程中提出的问题往往表达方式五花八门，再加上一些文字描述的不甚全面、逻辑思维的不尽严谨，这就要求教师能及时剔除一些干扰因素，准确把握学生的思想脉搏，寻找出共性的东西，发现和展示学生思维的形成过程，这一点对我们教学的组织和教学策略的选择无疑是最关键的。（3）及时解答学生的疑惑。对学生提出的问题，如果是有个性但不具有普遍性的问题，一般在预习报告上直接给于回答；如果是具有普遍性和知识性缺陷的问题，我们会选择在课堂上当众解答；个别超过高中知识范围且课堂上无法回答的问题，我们则通过课外讲座的形式加以补充；如果是学生可以自己通过努力解决的问题就给他们指出探索的方向和相关参考书籍，然后鼓励学生用小论文的形式把他的研究成果写出来（见附件二：学生论文）。这个阶段我们感受到的主要变化是：学生的课外练习质量提高，教师的日常作业批改量可以大大减少，因为通过预习工作，学生切实完成了对应的练习题，而且在预习报告中能准确体现其预习过程中出现的问题。同时我们遇到的主要困难就是时间，教师批改预习报告就象改一篇小论文一样耗时，每天要完成如此繁重的任务，教师的压力无疑是巨大的，为此我们采取了教师间合作批改；学生间合作完成预习任务的方式来减轻负担。3课堂教学的组织：选择教学策略，针对不同类型问题安排课堂教学方式。根据不同的预习情况，我们在教学实践中采取了多种教学方式：诱导式：对于需要展示教学问题探究规律和内在联系的课程，我们一般采用教师引导、学生充分发挥自主能动性的诱导式教学方法，这类课程不一定要拘泥于现成的课本内容，而是要强调让学生在学习的过程中体会科学探索的方法和手段，学会解决此类问题的一般方法。例如在布朗运动一节的预习过程中，发现部分学生对课本中观察到的实验现象到实验结论的推理过程提出了疑问，我觉得这是一个培养学生科学思想和严密逻辑思维的好机会，所以就改变了平常的教学内容，直接让学生根据自己的看法来猜想花粉的运动是由什么原因引起的，结果学生的看法果然不同，学生的猜想首先是各种扰动、其次是生物的活体、再是内部分子运动的不均衡性、还有就是物质和水的密度不同引起的对流运动。显然都和教科书上的结论不一致。然后教师再根据现有的条件来否定某些猜想，告诉学生，科学探索就是这样在错误中不断靠近真理的过程。（见附件一：诱导式教案）开放式：对于教学内容相对简单，但却包含了丰富物理思想的教学内容，教师如果仅仅就定律和解题进行教学，就会落入题海的怪圈，同时也失去了展示物理学科博大与精妙的机会，对学生科学思想的培养是不利的，所以，为了避免类似情况的出现，同时也是为了提高学生学习物理学的兴趣，我们采用了开放式的教学方式，把教学的主动权交给学生，让学生用自己的问题来构建课堂教学内容。牛顿第三定律这节课，通常安排一个课时，对重点中学的学生来说，教学上内容不多，难度也不是很大，所以我在课前布置了一道预习题：“挑战牛顿第三定律”，请每个同学寻找我们生活中是否有不符合牛顿第三定律的例子，这激发了大家的积极性，很多同学都举出了看似不符合牛顿第三定律的生活实例，教师归纳总结出13个具体实例，在课堂上和学生一起分析和讨论，既加深了对牛顿第三定律的理解，也培养了学生分析问题的能力，当学生自己的发现能在课堂上得到展示时，学习的积极性得到了充分的调动。在讲解能量守恒定律发现一节时，我们没有简单的把结论告诉学生，而是布置了一个课前预习作业：找一找谁在能量守恒定律发现过程中做出过贡献？他们分别做了哪些工作？让学生课外去查找资料，归纳以后在课堂上展示结果。通过学生寻找的大量事实，我们是想告诉学生：1失败的实践同样是有价值的，它使人们发现了能量守恒定律。2能量守恒定律与其他所有的物理规律表述不同，它从否定的语句开始，导出肯定的结论。这深刻地反映了从永动机失败到能量守恒定律建立的历程说明能量守恒定律不仅是科学规律，而且可以说是哲学信仰，它从科学实践走向哲学信仰。（见附件一：开放式教案）探究式：这种教学方式采用最普遍，一般我们都是根据学生预习的问题，教师归纳后，提出几个代表性的问题，在课堂上进行探究。一般不要求每个知识点都讲解到位，但学生疑难的问题一定要重点探究。这种教学方式是以解决问题为课堂教学的核心，不一定要保持知识体系的完整性。例如曲线运动一节，学生预习的疑难问题主要有三个：1曲线运动中物体的速度方向如何确定? 2合外力方向、速度方向、与运动轨迹方向有什么关系？3对书上表述的各种运动形式真正意义的理解，例如：变速运动、匀变速直线运动、匀变速曲线运动、非匀变速曲线运动。其中第二个疑难问题可以归纳为物体做曲线运动的条件，第三个并不是本节课的教学内容，但学生有疑问，说明掌握得不好，所以我们还是把它作为重点内容来处理。（见附件一：探究式教案）4总结、反思和提炼：检验课前问题解决与否、尚存在哪些问题需要改进。每章的课堂教学内容结束，一般老师都会安排学生对这章内容的复习巩固，这时我们会把这一章中能引起学生思考或者有探讨价值的学生问题以讲义的形式印发给大家，并集中解答或者点拨部分问题，引导启发学生进一步的去思考和探索（见附件一：部分学生问题归类）。考试是检验学生情况的重要手段，对考试情况的反馈，我们也设计了专门的试卷订正表（见附件一：试卷订正），要求学生对错误的题目不但要知道正确的答案，而且要说明考试时造成错误的原因。其目的也是为了了解课堂教学过程中学生还有什么没有掌握，还有哪些方面需要改进。为了满足学生强烈的求知欲望，扩展和充实课堂教学，丰富学生的第二课堂，我们利用学校现有的资源（例如：利用学校天文台开展研究性学习），结合学生的实际问题，选择学生感兴趣的内容，开设课外讲座和指导学生进行研究性学习（见附件一：课外讲座和附件二：学生研究性学习）。五问题教学模式的成果与结论1学生部分问题教学的模式，我们从1999年开始分别在四届11个教学班级的学生中探索和试行，通过课前预习报告，我们不仅了解了学生的学习情况，重要的是培养了学生的自学能力和发现问题、解决问题的能力。通过对目前和已毕业学生的调查情况来看，普遍反应较好，主要表现在以下几个方面：近年来我们已经开出了10多个课外讲座（见附件一：课外讲座和附件二：学生研究性学习），均匀分布在高中三年中的各个学期。例如：光速的测定月相变化的成因和现象分析质子的发现等。励箭生老师参加编著的探索实验研究丛书 物理（二）一书中的“探索篇”很多内容就是来源于当年的课外讲座（见附件三：探索实验研究丛书 物理（二）。2教师部分教师在多年的探索和实践过程中，收获也是多方面的，一方面收集了近千个学生问题；记录了每节课学生预习发现的难点，作为原始资料为进一步的研究工作打好了基础（见附件一：教案）。前期的一个研究课题高中物理学习中的认知策略研究2002年获得省二等奖，高中物理问题教学模式的实践研究获得宁波市基础教育教学研究课题立项。奉化中学物理组还被评为宁波市首届中小学三星级教研组。另一方面参加研究教师个人的业务能力有了长足的进步，课题组教师先后有10人次在宁波市以上各类业务竞赛中获奖（见附件二：教师获奖情况），有30多篇论文在各种杂志上公开发表（见附件二：论文和论著列表），而且绝大多数论文的来源都是学生的问题和课堂教学遇到的疑难。其大致可以分成以下几类：来源于学生习题中的疑难例如：发表于2002年第8期物理通报中的地震中的物理知识一文，就是来源于一道关于台湾南投地震的综合题，学生对试题结论的严密性提出了质疑，认为由地震引起的振动能使单摆和竖直方向弹簧振子均振动起来。为了能解答这个问题，我们查阅了大量的资料，请教了地理、数学老师，既肯定了学生思维的严谨性，圆满解答了这个问题；为了开阔视野还组织了课外讲座；同时也把相关内容写成此论文发表。发表于2002年第7期物理教师中的对第18届全国中学生物理竞赛题的体会一文是来源于一次探究式的课堂教学过程。这道02年的全国物理竞赛预赛试题，我们在平时的练习中曾经遇到过，而且征集过对此题的各种解法，文章中的解法就是当时课堂教学中的一种。恰好笔者参加了当年预赛试卷的批改，巧的是批改的又正好是此题，所以感触颇深。在高三的实验复习中，学生提出高考有很多的试卷实验考题都来自电学实验，能否汇总所有的实验思想方法。在这个基础上，老师和学生一起收集全国各地试卷，加以研究，整理了实验中常见测量电阻的方法、处理实验数据的思想方法等。如发表于2004年第6期物理通报中伏安法测电阻，发表于2006年第3期物理实验中浅析用图像法处理试验数据。方颖老师的运动物体速度方向的正确表述一文也是来源于学生，在习题过程中发现学生对于矢量的理解和正确表述有一定的难度，从中得到启发而完成。来源于学生对课本知识的疑问发表于2005年第9期物理教学中的折射光线是偏振光吗？一文也是源于学生的一个预习问题，中学教科书中对光的偏振现象有这样一段描述：自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90，这时，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向相互垂直。学生不知道所以然，当时自己也讲不确切，为了能准确回答学生的疑问，我查阅了大学教材，发现了教材中的不当之处，所以完成了这篇文章。来源于课堂知识的扩展发表于2004年第2期物理通报中的法拉第-安培之争和发表于2005年第6期物理教学中的库仑和他的库仑定律都是为了在相关的课堂教学中补充物理学史和科学家的研究发现问题的方法，展示科学探索的过程和内涵。自己查阅了相关资料，整理归纳出来的。类似的文章还有发表于2005年第5期物理通报中的光速测定的历史过程及对物理学上的作用等。发表于2003年第6期物理通报中的速度计中物理知识的应用来源于“瞬时速度”一节的课堂教学中讲到的汽车速度计知识，为了让学生更进一步的了解速度计，知道速度计的工作原理，我到汽车修理部去找了一个速度计，并查看相关书籍，对速度计进行了全面的介绍，满足了学生求知欲。类似的文章还有杆秤的研究性课题设计研究性课题：天空为何有那么多的颜色？来源于学生预习中产生的奇思妙想发表于2004年第4期物理教师中的弹簧的弹力会突变吗？和发表于2004年第11期物理实验中的静电类疑难问题若干，都来源于学生预习问题中的奇思妙想，学生有时候为了搞清楚课本上的问题，会构建一些独创的模型来提问，有些甚至是超出高中范围的内容，但对老师确是有不少启发的，我把这些问题归纳总结出来就是一些不错的论文题材。六问题教学模式的思考与展望（一）思考通过预习我们发现，学生的许多想法完全是出乎我们教师的意料的，而这些往往又是我们在备课时容易忽视的地方，其实仔细想想这种情况的出现也并不奇怪，教师的思维方式是建立在完整的知识系统上，而学生的情况却相反，有很多我们认为必然的东西在他们眼里却是充满了好奇和疑问。遇到一个新的原理或定理，一定要问个为什么，这是怎么推导出来的？能否证明等等。学生对物理现象和物理知识的求知欲是非常强烈的，要满足学生的要求，提高自身素质、扩大知识面是教师的当务之急。同时怎样用学生能接受的浅近的语言和方法向他们介绍这些知识，而又不违背科学，这对我们教师又提出了更高的要求。例如：学生在自学中多次提到黑洞、天体运动、卫星发射、光的本性、多普勒效应以及相对论方面的问题。要高质量的完成预习报告，对学生的个人素质要求也是比较高的，我们在2002、2004、2005、2008四届理科实验班中实行，效果比较好，但在相应的普通理科班中效果就不甚理想。（二）展望目前学生预习中使用的配套练习，是我们选择的课外参考资料，我们考虑根据实际情况编制一套自己的配套练习，设想是：根据四届学生在预习中发现的难点问题以及教材中要求掌握的重要知识点，编制若干道练习题，来检测学生的掌握程度。希望能够通过每节课前的练习完成情况来直接发现学生存在的问题，从而指导教师的备课和课堂教学工作。这样做的好处是：只要习题编制的合理，同样可以发现学生存在的问题，但是节省了教师大量的批改时间。学生做预习工作的可操作性明显增强，可以避免个别不自觉学生的偷懒现象，避免班级两极分化现象的出现。这样就有希望把这套教学方法和教学模式推广到更多的班级中进行，这是我们后续研究中重点要完成的工作。11