時(shí)間:2023-03-28 14:59:24
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇生物學(xué)理論論文,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
筆者在課前按每組5~6人將班級學(xué)生隨機(jī)分成若干討論組,在講某一章節(jié)前一周給學(xué)生一個(gè)相關(guān)病例,并根據(jù)病例結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,有目的的設(shè)計(jì)一些問題,讓學(xué)生課前查閱相關(guān)文獻(xiàn),分組討論,解決問題。如在講糖代謝這一章節(jié)時(shí)筆者先給出一病例:患者,男,65歲,身高175厘米,體重65公斤,多食、多飲、多尿半年,體重減輕15公斤,查空腹血糖8.6mmol/l,隨機(jī)血糖16.6mmol/l,尿糖++++。討論①什么是糖尿???②為什么會發(fā)生糖尿???③糖尿病人為何會發(fā)生三多一少的癥狀?④糖尿病人為何尿糖呈陽性?⑤糖尿病有什么危害?⑥從生物化學(xué)角度我們應(yīng)該如何預(yù)防及治療糖尿???讓學(xué)生帶著問題預(yù)習(xí)、聽課,課后查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料分組討論,在最后一節(jié)課時(shí)進(jìn)行總結(jié),解決問題。每個(gè)小組推薦1名發(fā)言人,闡述本小組的觀點(diǎn),其他小組成員可作相應(yīng)補(bǔ)充。教師在討論過程中應(yīng)給予適當(dāng)?shù)膯l(fā)和引導(dǎo),但不能形成以教師為主體的討論。在討論結(jié)束后根據(jù)本章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行一個(gè)歸納總結(jié)和評價(jià),讓學(xué)生在愉快氛圍中輕松掌握本章節(jié)的內(nèi)容。
2病例討論在《生物化學(xué)》教學(xué)中的意義
2.1培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氣氛
病例討論的教學(xué)方法改變了傳統(tǒng)的以教師為中心、學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的“填鴨式”教學(xué)模式,讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí),調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。為了解決問題,尋找正確答案,大多數(shù)學(xué)生改變了被動(dòng)接受知識的習(xí)慣,主動(dòng)接受知識,查閱相關(guān)文獻(xiàn),認(rèn)真預(yù)習(xí)復(fù)習(xí),積極投入小組討論。同時(shí)學(xué)生們爭相發(fā)表自己的觀點(diǎn),活躍了課堂氣氛,提高了學(xué)習(xí)《生物化學(xué)》的興趣。
2.2培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性思維和臨床思維能力
病例討論教學(xué)法以問題為基礎(chǔ),涉及的病例與臨床密切相關(guān),要求學(xué)生自主學(xué)習(xí),主動(dòng)查找大量文獻(xiàn)資料,分析解決問題。使學(xué)生對疾病的認(rèn)識及治療由原來的模模糊糊似是而非,轉(zhuǎn)變?yōu)橛脤W(xué)科的基本理論知識從本質(zhì)上去認(rèn)識了解它。在查閱資料、分析解決問題的過程中,學(xué)生的創(chuàng)新思維能力得到了很大的提高。在病例討論的過程中,學(xué)生們根據(jù)所學(xué)的知識對臨床病例進(jìn)行分析、討論,有利于培養(yǎng)學(xué)生將理論知識靈活運(yùn)用到臨床工作中,培養(yǎng)了學(xué)生的臨床思維能力。
2.3增強(qiáng)了學(xué)生間的交流和協(xié)作
在病例討論的課前準(zhǔn)備階段,小組成員各抒已見、分工合作、集思廣益,得到解決問題的辦法。在集體討論過程中,由于學(xué)生的知識量有限及思維的局限性,對病例的分析有一定的偏差,各小組通過交流、討論,在老師的引導(dǎo)幫助下,取長補(bǔ)短,完善對病例的認(rèn)識。學(xué)生之間的交流增多,增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及集體凝聚力。
3病例討論教學(xué)方法需要注意的幾點(diǎn)問題
3.1對教師綜合素質(zhì)的要求
病例討論的教學(xué)方法不僅涉及到生物化學(xué)的基本內(nèi)容,還涉及到臨床病例的基礎(chǔ)知識、臨床特征、診斷、治療等。教師不僅需要具有豐富扎實(shí)的學(xué)科知識,還要有一定的臨床實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),能駕馭和控制課堂氣氛,掌握討論情況,引導(dǎo)討論的進(jìn)程。同時(shí)教師還要了解本專業(yè)的行業(yè)動(dòng)態(tài),將最新的技術(shù)理念帶到課堂教學(xué)中去。所以病例討論式教學(xué)法對教師的能力和素質(zhì)都具有很高的要求。
3.2病例的選擇要符合教學(xué)需要,問題的設(shè)計(jì)及討論要恰當(dāng)
病例討論是圍繞典型病例及相關(guān)問題而進(jìn)行的,所以病例的選擇及問題的設(shè)計(jì)是病例式教學(xué)法的關(guān)鍵。所選擇的病例應(yīng)與生物化學(xué)的內(nèi)容關(guān)聯(lián)性強(qiáng),突出本章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)重點(diǎn)。同時(shí)還必須根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平選擇病例,不能選擇太難或太簡單的病例,太難的病例容易使學(xué)生產(chǎn)生挫敗感,而喪失學(xué)習(xí)的信心。太過簡單的病例不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對該學(xué)科產(chǎn)生輕視心理。
3.3需與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合
關(guān)鍵詞:問題導(dǎo)向教學(xué)法,分子生物學(xué),教學(xué)實(shí)踐
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)05-0162-02
一、前言
生物工程專業(yè)是培養(yǎng)掌握生物學(xué)(微生物學(xué)、分子生物學(xué)和細(xì)胞學(xué)等)及其產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)科學(xué)理論、基本技能、工藝生產(chǎn)過程和工程設(shè)計(jì)等知識,能在生命科學(xué)領(lǐng)域從事工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理和新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)品研究開發(fā)的工程技術(shù)人才[1,2]。分子生物學(xué)是生物工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程之一,是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能和特點(diǎn),并從分子水平上闡述蛋白質(zhì)和核酸的相互作用關(guān)系及其基因表達(dá)調(diào)控機(jī)理的學(xué)科[3]。分子生物學(xué)課程內(nèi)容微觀、抽象、信息量大。傳統(tǒng)教學(xué)方法[4]相對枯燥、封閉,學(xué)生分析、解決問題能力、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力等素質(zhì)得不到良好培養(yǎng),所以有必要從分子生物學(xué)課程的特點(diǎn)出發(fā),進(jìn)行教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量。
問題導(dǎo)向教學(xué)是一種基于“問題”的教學(xué)方法,它由美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)。它的顯著特征是把“問題”引入到教學(xué)過程中,通過問題所發(fā)揮的作用促進(jìn)教學(xué)活動(dòng),達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的[5]。教師根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)大綱,歸納提煉知識點(diǎn)、創(chuàng)設(shè)問題、構(gòu)建問題氛圍,學(xué)生以解決問題為驅(qū)動(dòng)力,通過解決問題實(shí)現(xiàn)分析問題、解決問題、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力等素質(zhì)的綜合培養(yǎng)。課堂教學(xué)成為教師和學(xué)生的互動(dòng)過程,具有開放性、創(chuàng)意性和趣味性。問題導(dǎo)向教學(xué)方法已在多種專業(yè)的不同課程教學(xué)中進(jìn)行探索和實(shí)踐,取得良好教學(xué)效果。
筆者所在南陽理工學(xué)院(以下簡稱“我?!保?dān)任生物工程專業(yè)教師,根據(jù)課程特點(diǎn),總結(jié)了在實(shí)踐問題導(dǎo)向教學(xué)過程中需要強(qiáng)調(diào)三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):
二、創(chuàng)設(shè)有效問題
問題(problem)是指在給定狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間存在一些疑難和障礙,需要解決疑難和克服障礙的任務(wù)情境。根據(jù)問題在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所起的作用,一般將問題分為三類[6]:(1)背景性問題。學(xué)生學(xué)習(xí)新知之前,提供相應(yīng)的預(yù)備知識問題。(2)中心認(rèn)知問題。為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)目的,理解和掌握所學(xué)知識和技能的過程中提供的需要解決的問題。(3)鞏固性問題。將已獲得的知識和技能遷移到新情境中需要練習(xí)的問題,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識發(fā)現(xiàn)、分析和解決未知問題,問題的答案具有一定的開放性。
(一)創(chuàng)設(shè)背景性問題
分子生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容偏重于基因的分子生物學(xué),重點(diǎn)講授內(nèi)容是基因的結(jié)構(gòu)和功能、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等過程,以及這些過程中相關(guān)蛋白質(zhì)和酶的結(jié)構(gòu)和功能,部分教學(xué)內(nèi)容與生物化學(xué)課程內(nèi)容有重復(fù),如DNA結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制、遺傳密碼、原核生物RNA的轉(zhuǎn)錄和加工等,因此,在分子生物學(xué)課堂講授的前期,創(chuàng)設(shè)一定量的背景性問題,如“中心法則的內(nèi)容是什么”、“示意圖方式解釋核酸的化學(xué)組成和共價(jià)結(jié)構(gòu)”、“操縱子模型是不是由Waston和Crick共同提出”、“DNA半不連續(xù)復(fù)制和半保留復(fù)制的特點(diǎn)”、“基因突變的定義和類型”和“什么是tRNA,rRNA和mRNA”等。設(shè)計(jì)選擇、判斷和簡答三種題型,通過背景性問題的提出、分析和解釋,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。
(二)創(chuàng)設(shè)中心認(rèn)知問題
從課程內(nèi)容中歸納、提煉知識點(diǎn)創(chuàng)設(shè)形成中心認(rèn)知問題,如“如何保證DNA復(fù)制精確性”、“原核生物和真核生物蛋白質(zhì)的翻譯有什么不同”和“聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳(PCP-DGGE)的工作原理和步驟”等。問題設(shè)計(jì)成選擇、判斷和簡答三種題型,穿插于課堂教學(xué),通過中心認(rèn)知問題的提出、分析和解釋,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索獲得解決問題的成就感。
(三)創(chuàng)設(shè)鞏固性問題
我校生物工程專業(yè)注重建設(shè)和發(fā)展發(fā)酵工程、生物制藥、生物能源三個(gè)專業(yè)方向,其中以研究工業(yè)微生物為基礎(chǔ)的發(fā)酵工程專業(yè)方向是重點(diǎn)。在分子生物學(xué)課程教學(xué)的后期,創(chuàng)設(shè)鞏固性問題如“傳統(tǒng)發(fā)酵食品白酒的微生物群落結(jié)構(gòu)分析”、“釀酒酵母發(fā)酵五碳糖的分子技術(shù)研究”、“生物素亞適量調(diào)控谷氨酸分泌的分子機(jī)制”和“設(shè)計(jì)分子生物學(xué)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、高產(chǎn)發(fā)酵”等。通過文獻(xiàn)查閱、分組討論、學(xué)生匯報(bào)和教師評價(jià)四個(gè)階段完成鞏固性問題的分析和解答,問題的答案具有開放性和綜合性,學(xué)生通過查閱、分析、討論和解決這些問題,不僅理解和掌握課程的理論知識,熟悉課程內(nèi)容在某一領(lǐng)域的研究前沿,還體驗(yàn)到運(yùn)用知識來解決問題,獲得了知識應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn),在遇到新的問題情境時(shí)就能較靈活地遷移和應(yīng)用知識和經(jīng)驗(yàn)解決問題。
三、靈活運(yùn)用CAI課件
分子生物學(xué)課程內(nèi)容繁雜,抽象微觀,且學(xué)科發(fā)展迅速、前沿性強(qiáng)。在講授課程內(nèi)容時(shí),采用板書、掛圖等教學(xué)手段,學(xué)生無法很好地理解和接受。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Computer Assisted Instruction,CAI)是指以計(jì)算機(jī)為主要媒介進(jìn)行教學(xué),CAI課件用文字、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等多媒體數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)處理和控制來輸出信息,相比較于板書、掛圖等教學(xué)手段,具有顯著優(yōu)勢:(1)生動(dòng)性強(qiáng)。CAI課件教學(xué)將抽象、微觀、復(fù)雜的生理生化過程,如蛋白質(zhì)的生物合成、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、基因重組等用具體的圖形或Flas表現(xiàn)出來,學(xué)生會更加容易理解和掌握知識。(2)移植性好。CAI課件可以拷貝復(fù)制給學(xué)生,供學(xué)生復(fù)習(xí)使用,讓學(xué)生集中注意力聽課、思考和回答問題,便于教師和學(xué)生互動(dòng)。(3)集成性高。CAI課件具有節(jié)奏快、畫面多、表現(xiàn)力強(qiáng)等特點(diǎn),在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生獲取更多的知識,顯著增加課堂容量。
目前,CAI課件多使用Powerpoint電子課件,在具有上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),存在交互性不強(qiáng)等缺點(diǎn),導(dǎo)致CAI課件難以與問題導(dǎo)向教學(xué)法結(jié)合使用。Authorware是Macromedia公司推出一款易學(xué)、方便和功能強(qiáng)的多媒體制作軟件,利用流程線和圖標(biāo)就可以將文字、聲音、圖形和動(dòng)畫等多媒體數(shù)據(jù)集成在一起,制作出需要編程語言才能實(shí)現(xiàn)的功能和效果[7]。另外,Authorware的強(qiáng)大的交互功能能夠幫助教師制作習(xí)題庫中所需的各種題型,并將問題穿插其間,非常適用!筆者在分子生物學(xué)理論課程的講授過程中,基于Authorware 7.0軟件制作并實(shí)踐了CAI課件和習(xí)題庫。尤其是習(xí)題庫的建設(shè)和使用,充分利用了該軟件的交互功能,同時(shí)設(shè)置問題的題型多樣化,取得良好的教學(xué)效果。學(xué)生普遍反映利用Authorware 7.0軟件制作的習(xí)題庫,對知識理解的更加深入和透徹,真正實(shí)現(xiàn)了寓教于樂。
四、提高教師科研水平
分子生物學(xué)發(fā)展迅速,教師需要大量閱讀國內(nèi)外文獻(xiàn),不斷提高科研水平。首先,可利用分子生物學(xué)的新技術(shù)、新知識拓展知識層面。其次,將科研中試驗(yàn)現(xiàn)象、以及成功或失敗的心得體會介紹給學(xué)生,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。最后深入科研第一線利用實(shí)例創(chuàng)設(shè)具有真實(shí)性和挑戰(zhàn)性的鞏固性問題,評價(jià)總結(jié)學(xué)生問題答案時(shí),言之有物,生動(dòng)有趣。如在分子生物學(xué)理論課程教學(xué)的后期,筆者創(chuàng)設(shè)鞏固性問題“發(fā)酵食品白酒的微生物群落結(jié)構(gòu)分析”,在學(xué)生查閱文獻(xiàn)、分組討論和匯報(bào)的基礎(chǔ),首先結(jié)合自身研究課題和經(jīng)歷,包括纖維素降解菌的分離和16S rRNA分子鑒定,PCR-DGGE分析纖維素降解復(fù)合菌系、活性污泥的高通量測序研究,白酒微生物(酒曲、酒醅和窖泥)的高通量測序研究,歸納總結(jié)環(huán)境微生物群落結(jié)構(gòu)分析的研究進(jìn)展,從常規(guī)平板培養(yǎng)、PCR-DGGE等常用技術(shù)介紹到最新的高通量測序技術(shù),如Rocher 454、Illumina Miseq等。其次,總結(jié)白酒微生物的研究現(xiàn)狀及存在問題,對學(xué)生匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評。通過科研實(shí)例和經(jīng)驗(yàn)講授領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)和前沿,學(xué)生遇類似情境,很容易知識遷移和應(yīng)用。
五、結(jié)語
分子生物學(xué)是生物工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程!然而,分子生物學(xué)課程內(nèi)容的特點(diǎn)是微觀、抽象、信息量大和更新快,導(dǎo)致傳統(tǒng)教學(xué)方法難以在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生理解、掌握和應(yīng)用,難以提升學(xué)生綜合素質(zhì)。而問題導(dǎo)向教學(xué)法可以很好地解決分子生物學(xué)課程教學(xué)中出現(xiàn)的問題,其中創(chuàng)設(shè)有效問題、靈活運(yùn)用CAI課件和提高教師科研水平是成功實(shí)踐問題導(dǎo)向教學(xué)法的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),實(shí)踐結(jié)果為推廣和深化問題導(dǎo)向教學(xué)法,推進(jìn)分子生物學(xué)理論課程的教學(xué)改革,進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量提供參考。
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鹽度也會引起水生動(dòng)物血液生理生化指標(biāo)的變化。當(dāng)外界環(huán)境的鹽度升高時(shí),水生動(dòng)物的血清滲透壓及血清Na+、Cl–離子濃度增大,適應(yīng)環(huán)境后趨于穩(wěn)定,但血清中Ca2+和K+濃度、酶活性和激素含量等的變化因物種而異。黃曉榮等測定了在鹽度為0~28范圍內(nèi)施氏鱘(Acipenserschrenckii)血液生理生化指標(biāo),發(fā)現(xiàn)隨著鹽度的升高,血液總膽紅素含量增加,總蛋白和甘油三酯含量先上升后下降,而血清淀粉酶的含量先下降后上升,Ca2+濃度則無顯著性變化;并指出淡水施氏鱘具有較強(qiáng)的滲透調(diào)節(jié)能力,可以經(jīng)鹽度馴化后移殖于鹽度較高的水域中。
童燕等對施氏鱘幼魚進(jìn)行急性鹽度脅迫試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),鹽度脅迫下施氏鱘幼魚的血漿皮質(zhì)醇、血糖等呈現(xiàn)不同程度的上升,隨后各項(xiàng)指標(biāo)開始回落。房文紅等研究發(fā)現(xiàn),中國明對蝦血淋巴中Na+濃度在低鹽度時(shí)為高離子調(diào)節(jié),滲透濃度為高滲調(diào)節(jié);在高鹽度時(shí),則分別為低離子調(diào)節(jié)和低滲調(diào)節(jié)。將中國對蝦從低鹽度海水轉(zhuǎn)移到高鹽度海水,其血淋巴滲透濃度逐漸上升,并最終趨于穩(wěn)定。金彩霞等在研究鹽度變化對克氏原螯蝦(Procam-barusclarkia)血淋巴滲透壓、鰓絲Na+/K+-ATPase活力的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),生物胺可激活鰓絲Na+/K+-ATPase活性、調(diào)節(jié)血淋巴滲透壓效應(yīng)物含量引發(fā)滲透調(diào)節(jié)過程。
一般來說,水生動(dòng)物都有最適鹽度范圍,在該范圍內(nèi)水生動(dòng)物的攝食量高、生長和繁殖速率快。臧維玲等研究了鹽度在3.1~42.1范圍內(nèi)日本對蝦幼蝦的生長情況,發(fā)現(xiàn)鹽度為10.2~26.9時(shí),日本對蝦幼蝦生長效果最佳。通常廣鹽性和洄游魚類的胚胎發(fā)育需要一定的鹽度刺激,葉星等研究發(fā)現(xiàn),廣東魴(Megalobramahoffmanni)胚胎具有較強(qiáng)的鹽度適應(yīng)能力,在0~7的鹽度條件下,其胚胎發(fā)育良好,孵化出膜時(shí)間短,且孵出的魚苗活力高??耸显r受精卵孵化對鹽度要求較為嚴(yán)格,其孵化的適宜鹽度為0~4,超出此范圍孵化率明顯降低。此外,鹽度還能夠引起水生動(dòng)物性早熟,已有研究發(fā)現(xiàn)隨著水體鹽度的升高,中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)性早熟率上升,成活率則降低。
2堿度對水生動(dòng)物生理的影響
水體的堿度是指水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)總量,一般水體的堿度來自HCO-3、CO2-3,其組成的緩沖體系對維持水體pH相對穩(wěn)定具有重要作用。水體離子組成、含量及比例也對水生動(dòng)物的生命活動(dòng)產(chǎn)生較大的影響,在高堿度水質(zhì)中,離子組成多變,且主要離子含量和比值不恒定,是制約水生動(dòng)物生存和生長的主要因素。Gatal等對來自不同鹽堿湖泊的褐色鮭(Salmoclarkihens-h(huán)awi)的鰓、腎臟和肝臟進(jìn)行組織學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)高堿度使腮氯細(xì)胞增生或肥大。也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)水環(huán)境中堿度升高可造成水生動(dòng)物鰓組織表面損傷,并影響鰓小片表皮細(xì)胞外表面Cl--HCO-3交換體系的功能,同時(shí),由于堿性物質(zhì)的攝入量增加,血液緩沖平衡系統(tǒng)受到一定程度的影響,血液pH上升,機(jī)體出現(xiàn)代謝性堿中毒癥狀。房文紅等研究發(fā)現(xiàn),中國明對蝦幼蝦的成活率隨著堿度的升高而降低,且堿度和pH對幼蝦的致毒效應(yīng)表現(xiàn)出協(xié)同作用。雷衍之等也認(rèn)為高堿度對水生動(dòng)物產(chǎn)生的致毒效應(yīng)受到水體的pH和鹽度等因素的影響。另外,王卓等[7]發(fā)現(xiàn)在高碳酸鹽堿度脅迫下,青海湖裸鯉(Gymnocyprisprzewalskii)通過調(diào)節(jié)肝臟和腎臟中超氧化物歧化酶、堿性磷酸酶和酸性磷酸酶的活性以適應(yīng)外界環(huán)境的變化。
3結(jié)語
在物理課堂教學(xué)中,教者可針對學(xué)生求知欲望強(qiáng)、好奇心強(qiáng)等心理特點(diǎn),根據(jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)一些新穎別致、妙趣橫生的問題情境,從而喚起學(xué)生的求知欲望,誘導(dǎo)學(xué)生的問題意識,使學(xué)生想問與樂問.例如,“閉合電路的歐姆定律”實(shí)驗(yàn)教學(xué).實(shí)驗(yàn)前提:全班學(xué)生初步掌握電路歐姆定律的基礎(chǔ)知識.實(shí)驗(yàn)器材:電動(dòng)勢為3V(內(nèi)阻很小)的電源1個(gè)、電動(dòng)勢為12V(內(nèi)阻很大)的電源1個(gè)、額定電壓為3V的小燈泡1只.實(shí)驗(yàn)猜想:將燈泡分別與上述兩個(gè)電源連接形成閉合回路,會出現(xiàn)何種情況?學(xué)生猜想:小燈泡接在3V的電源上時(shí)將會正常發(fā)光,接在12V電源上時(shí)將會被燒毀.實(shí)驗(yàn)演示:小燈泡分別接在兩個(gè)電源上,其結(jié)果是小燈泡與12V電源相接時(shí)沒有被燒毀,亮度比接在3V電源上時(shí)暗一些.在本課教學(xué)中,學(xué)生的猜想與實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證形成了強(qiáng)烈反差,引發(fā)了學(xué)生的認(rèn)識沖突,紛紛產(chǎn)生疑問:(1)為什么3V的小燈泡接在12V的電源上亮度變暗?(2)為什么3V的小燈泡接在12V的電源上電流變小?(3)高電壓的電源和低電壓的電源接在同一電阻上,電流會發(fā)生怎樣的變化?
二、教給提問方法,學(xué)會質(zhì)疑問難
“授人以魚,不如授之以漁”.提出問題不能簡單地理解為教師向?qū)W生提問的單向性,還要教給學(xué)生提出問題的方法.心理學(xué)研究表明,中學(xué)生具有較強(qiáng)的模仿能力,學(xué)生在提問時(shí)亦喜歡模仿教師的方式與方法.在物理課堂教學(xué)中,教者可針對學(xué)生的身心特點(diǎn)和物理學(xué)科的具體教學(xué)內(nèi)容,有意識地為學(xué)生傳授一些提問的技巧,使學(xué)生逐步提高自身的思維品質(zhì).
1.問題分析法在教學(xué)過程中,教者可針對所講授內(nèi)容提出問題,并向?qū)W生分析:為什么要提出這些問題,這些問題是如何提出的.讓學(xué)生思考:如果我是老師,我會提出怎樣的問題.以此啟發(fā)引導(dǎo),促使學(xué)生能夠有意識地進(jìn)行模仿并提出問題.
2.比較異同法教者可要求學(xué)生針對以下方面進(jìn)行比較,提出相關(guān)問題.①比較同一物理規(guī)律在不同情境下應(yīng)用,會出現(xiàn)怎樣的不同;②比較新事物和舊理論之間的矛盾和類似現(xiàn)象之間的異同,從中發(fā)現(xiàn)問題;③比較不同概念,不同規(guī)律之間的異同;④比較某一瞬間前后情況的變化異同;等等.
3.反向思維法例如,在講“摩擦力”時(shí),有的學(xué)生提出:現(xiàn)實(shí)世界是一個(gè)摩擦力的世界,如果沒有摩擦力,世界會變成怎樣?提出問題的方法還有很多.教師堅(jiān)持“授之以漁”,定能讓學(xué)生的提問向“準(zhǔn)”、“活”、“精”的方向發(fā)展.
三、強(qiáng)化實(shí)踐訓(xùn)練,培養(yǎng)提問習(xí)慣
實(shí)踐表明,學(xué)生的提問習(xí)慣和提問能力的培養(yǎng)是一個(gè)長期的過程.為了讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識時(shí),不斷增強(qiáng)問題意識,養(yǎng)成良好的提問習(xí)慣,實(shí)踐訓(xùn)練是一種有效的方法.
1.開展說課活動(dòng)在物理課堂教學(xué)中,可嘗試讓學(xué)生進(jìn)行說課.如,教者揭題后,可讓學(xué)生說一說具體課題的解決設(shè)想;在結(jié)尾教學(xué)部分,可讓學(xué)生歸納文本的知識體系;在概念、規(guī)律等知識教學(xué)中,可讓學(xué)生對相關(guān)習(xí)題的題意、解題思路、解題結(jié)論進(jìn)行評說,對其中的物理規(guī)律、模型進(jìn)行評說.
教師還要提高自身責(zé)任意識,時(shí)常與學(xué)生進(jìn)行溝通,了解學(xué)生對教學(xué)方式的意見并不斷加以改進(jìn),關(guān)心幫助學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生。此外,教師還要靈活處理重點(diǎn)與非重點(diǎn)知識的合理側(cè)重,對于不同年級、不同理解力的學(xué)生要做到因材施教,例如,有的學(xué)生比較擅長力的相關(guān)知識,而有的學(xué)生則偏重于光的學(xué)習(xí),教師就可以從不同的方面對這些學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),還可以組織他們形成學(xué)習(xí)互助小組,使每個(gè)學(xué)生都能揚(yáng)長避短,獲得最佳發(fā)展。
二、制造授課懸念
開始上課時(shí),教師可以先借助實(shí)驗(yàn)、故事、生活現(xiàn)象、問題等來提出疑問,從而有目的的制造懸念,引發(fā)學(xué)生的思考和探究興趣。學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生了問題,并激發(fā)起強(qiáng)烈的探索欲望,就能夠更為積極參與到課堂探析的每一個(gè)環(huán)節(jié),從而在探究和釋疑的過程中體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的快樂。例如,在筆者講授“大氣壓強(qiáng)”這一節(jié)內(nèi)容時(shí),上課伊始就先給學(xué)生講了著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn),學(xué)生對故事所描述的情節(jié)產(chǎn)生了好奇心,便要求筆者進(jìn)行演示。筆者首先將抽去空氣的馬德堡半球展示給學(xué)生看,并讓大家猜測需要幾個(gè)人能夠?qū)⑵淅_,然后讓認(rèn)為自己力氣很大的兩名同學(xué)到講臺上嘗試,然后再換另外四名學(xué)生挑戰(zhàn),結(jié)果大家都沒有將馬德堡半球拉開。當(dāng)筆者讓一名學(xué)生把進(jìn)氣閥門打開后,一個(gè)人就可以輕松的把兩半球拉開。筆者順勢提出讓學(xué)生思考出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因,并追問:大氣壓強(qiáng)真的存在嗎?大氣壓強(qiáng)的威力究竟有多強(qiáng)大?在經(jīng)歷了上述的神奇現(xiàn)象之后,學(xué)生急于了解大氣壓強(qiáng),就會更加全身心地投入到課堂講解之中。
三、設(shè)置趣味情景
在進(jìn)行初中物理教學(xué)時(shí),單純的理論講解是枯燥無味的。教師要善于將物理知識的闡述巧妙的與具體的情境相結(jié)合,使抽象的物理知識變得生動(dòng)具體。物理教學(xué)情境有很多種,如故事情境、生活情境、實(shí)驗(yàn)情景等,前景的創(chuàng)設(shè)主要是為了引發(fā)學(xué)生的思考,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如,在學(xué)習(xí)“慣性”時(shí),由于學(xué)生一時(shí)難以理解慣性的具體內(nèi)涵,所以筆者便為學(xué)生演示了一個(gè)情景實(shí)驗(yàn)。筆者在杯子口上覆蓋了一張硬紙片,把一枚雞蛋對準(zhǔn)杯口放在紙片上,然后突然將紙片抽出,雞蛋落在了杯中。在做實(shí)驗(yàn)前,很多同學(xué)認(rèn)為雞蛋會隨紙片的抽走而掉落在杯子之外,而實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻出人意外。隨后,筆者又在裝有雞蛋的杯子下鋪了一張質(zhì)地光滑的桌布,接著又猛的將桌布抽出,裝有雞蛋的杯子紋絲不動(dòng)。這一系列奇特物理情景的設(shè)置激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,將課堂氣氛推到了,使學(xué)生充分認(rèn)識了“慣性”的具體存在。在實(shí)踐教學(xué)中,教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容需要設(shè)置不同的情境,也可以啟發(fā)學(xué)生自主搜集相關(guān)歷史故事、生活現(xiàn)象來闡述所學(xué)知識。
四、結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活
有人可能認(rèn)為培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生主要靠課外小組和個(gè)別輔導(dǎo),與課堂教學(xué)關(guān)系不大,這種看法是片面的,實(shí)際上課堂教學(xué)也是至關(guān)重要的.本文著重從高中物理課堂教學(xué)這一側(cè)面來總結(jié)取得這些成果的經(jīng)驗(yàn).
我們十多年來的課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可以總結(jié)成三句話:追根尋源真一點(diǎn),實(shí)驗(yàn)研究多一點(diǎn),能力要求高一點(diǎn),簡稱“三點(diǎn)”教學(xué)法,因此我們稱自己的教材為“三點(diǎn)”法教材.
我們的“三點(diǎn)”法教學(xué)完全是根據(jù)國家教委頒布的高中物理教學(xué)大綱編寫的.因?yàn)槲覀兠鎸Φ氖侨鄬W(xué)生,不可能而且也不應(yīng)該把課堂教學(xué)變成物理競賽輔導(dǎo),我們確確實(shí)實(shí)通過課堂教學(xué)明顯提高了學(xué)生的素質(zhì)和能力,為學(xué)生在高考和物理競賽中取得優(yōu)異成績打下了扎實(shí)的基礎(chǔ).
一、追根尋源真一點(diǎn)
一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)物理,首先接觸到的就是物理定律.因此,怎樣搞好物理定律教學(xué),必然是每個(gè)物理教師首先要考慮的問題.
在進(jìn)行某一物理定律教學(xué)時(shí),我們有意識補(bǔ)充了大量的與這一定律的建立過程有關(guān)的內(nèi)容,這就是所謂的“溯源”教學(xué).任何一個(gè)重要物理定律的建立,都有一個(gè)艱辛而漫長的過程.探索定律的工作只所以能成功,這個(gè)定律最后只所以能夠確立起來,其中一定有很多科學(xué)的研究方法和正確的推理思維方式,這些內(nèi)容毫無疑問是屬于物理學(xué)科中最重要的東西,是人類一筆寶貴的知識財(cái)富,也是我們物理教學(xué)的寶貴財(cái)富.
在講授牛頓萬有引力定律時(shí),我們從第谷對行星進(jìn)行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起,然后是開普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過大量計(jì)算總結(jié)出描寫天體運(yùn)動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律(開普勒三定律),最后才是牛頓用定量的動(dòng)力學(xué)原理對這些規(guī)律予以解釋,終于發(fā)現(xiàn)了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律.在學(xué)習(xí)牛頓萬有引力定律的過程中,我們還著重向?qū)W生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗(yàn)證”三種科學(xué)研究的重要方法.
在學(xué)習(xí)庫侖定律的過程中,我們糾正了學(xué)生由于大多數(shù)教科書敘述籠統(tǒng)而形成的錯(cuò)誤觀念,使他們明白:1.庫侖當(dāng)年只用扭秤做了兩個(gè)同種電荷互相排斥的實(shí)驗(yàn),而未做兩個(gè)異種電荷互相吸引的實(shí)驗(yàn),因?yàn)樵诤笠粚?shí)驗(yàn)中的平衡有可能是不穩(wěn)定的.庫侖是用電擺來完成后一實(shí)驗(yàn)的;2.無論是扭秤還是電擺,精確度都是很有限的,根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比,更不是和距離的1.98次方或2.02次方成反比.當(dāng)年的庫侖(實(shí)際上還有更早的卡文迪許),以及后來的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實(shí)驗(yàn)方法將指數(shù)的精度逐漸提高,直至今天的2±3×10-16,終于使庫侖定律成為當(dāng)今物理學(xué)中最精確的定律之一.結(jié)合庫侖定律的建立過程,我們還向?qū)W生介紹了“類比”和“演繹驗(yàn)證”的方法.
在學(xué)習(xí)歐姆定律的過程中,學(xué)生一開始都以為研究通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系是不困難的,只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可.可是我告訴他們,在歐姆那個(gè)年代,非但沒有電流表、電壓表等儀器,連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有,歐姆所面臨的困難之大是可想而知的.他到底是怎樣得到這個(gè)電學(xué)中最重要的定律的呢?學(xué)生頓時(shí)產(chǎn)生了濃厚的興趣.在學(xué)習(xí)歐姆定律誕生過程的同時(shí),我們還結(jié)合歐姆的實(shí)踐,介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法.
此外,我們還結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律介紹了“理想實(shí)驗(yàn)”、“推理”、“實(shí)驗(yàn)研究”等方法,結(jié)合氣體定律介紹了“分析法”,結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律介紹了“綜合法”.使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握了一些重要的科學(xué)研究方法.有的同學(xué)深有體會地說:物理定律是寶貴的,但研究物理定律的科學(xué)方法更寶貴.誰掌握了這些方法,誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘.
在物理定律的教學(xué)中,我們在課堂上經(jīng)常采用設(shè)問的方法,不是直接告訴學(xué)生某個(gè)定律是怎樣建立起來的,而是不斷地提出問題讓學(xué)生去思考,擺出困難讓學(xué)生去克服,提出任務(wù)讓學(xué)生去完成,制定目標(biāo)讓學(xué)生去實(shí)現(xiàn).這樣可以有效地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力.
我們要求學(xué)生在課外進(jìn)行大量自學(xué).早在公元前4世紀(jì),古希臘蘇格拉底明確強(qiáng)調(diào)過:“好的、正確的教學(xué)不是傳遞,而是對學(xué)生的自學(xué)輔導(dǎo)”.我一貫強(qiáng)調(diào)學(xué)生要學(xué)會自學(xué)、討論、研究.我教的優(yōu)秀學(xué)生,學(xué)得的物理知識,最多只有一半是在課堂上聽我講的,其它一概由他們自學(xué).到一定階段,我開始指定幾個(gè)學(xué)得比較好的學(xué)生輪流給其他學(xué)生上課.每次課分兩部分,前半部分由主講同學(xué)講,后半部分由全體同學(xué)提問、討論.像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學(xué)作過二十幾次講座,楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學(xué)也不例外.
我們這種自學(xué)討論式教學(xué)還延續(xù)到學(xué)生畢業(yè)以后.獲金牌或?qū)W有所成的學(xué)生進(jìn)了大學(xué)甚至出國留學(xué)后,有機(jī)會還回來給小同學(xué)談自己的體會.例如1994年暑假任宇翔從美國回國探親一個(gè)月,來學(xué)校給95、96屆學(xué)生講了10次課.他向小學(xué)友介紹物理學(xué)中一些新進(jìn)展、中美物理教學(xué)中的差異以及他們當(dāng)年學(xué)習(xí)過程中曾激烈爭論過的問題,使聽課的學(xué)生大受裨益.1996年暑假,謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學(xué)講了十多天課.他們既講物理知識,又講國家集訓(xùn)隊(duì)隊(duì)員奮發(fā)學(xué)習(xí)的感人事跡,使小同學(xué)們大開眼界.
這樣的訓(xùn)練方法也得到了權(quán)威人士的肯定.1992年10月,在上海召開的全國物理特級教師會議上,原中國物理學(xué)會副理事長、現(xiàn)全國中學(xué)物理競賽委員會主任、北京大學(xué)沈克琦教授在他的題為“國際物理奧林匹克競賽與中學(xué)物理教學(xué)”的報(bào)告中說:“我聽到兩名得金牌的上海學(xué)生講他們的老師如何培養(yǎng)他們的情況,我認(rèn)為這個(gè)經(jīng)驗(yàn)倒很值得推廣.他們說他們的老師不是采取灌輸?shù)霓k法,而是啟發(fā)引導(dǎo),要求他們給同學(xué)講課,這對他們搞清概念原理和科學(xué)地進(jìn)行表達(dá)都非常有幫助.我想這可能是提高優(yōu)秀學(xué)生能力的有效方法之一.”
那么自學(xué)為什么會對提高學(xué)生的能力起這么大的作用呢?從心理學(xué)角度來看,自學(xué)與聽課可能有以下兩點(diǎn)不同:
(1)人類的思維活動(dòng)表現(xiàn)為分析、綜合、比較、抽象、概括等過程.一個(gè)學(xué)生在自學(xué)某一個(gè)新的物理內(nèi)容時(shí),少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作,這里面充滿了分析、綜合、比較等過程.因此相對聽課而言,自學(xué)對學(xué)生的思維活動(dòng)提出了更高的要求,從而使他們得到更大的鍛煉.
(2)人們的注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意三種.事先沒有預(yù)定的目標(biāo),也不需要作意志努力的注意叫做無意注意;有預(yù)定的目標(biāo),在必要時(shí)還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一個(gè)學(xué)生在自學(xué)的時(shí)候,他的目的一定是十分明確的,而且需要一定的意志努力(否則難以堅(jiān)持),因此學(xué)生在自學(xué)時(shí),可保證在絕大多時(shí)間內(nèi)都處于有意注意的狀態(tài),這一點(diǎn)對提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)能力都是很有好處的.有的學(xué)生在自學(xué)中往往會十分投入,進(jìn)入一種旁若無人的境地,而相對來說,這種情況在聽課時(shí)就比較少.一個(gè)學(xué)生堅(jiān)持自學(xué)一段時(shí)間之后,便能漸漸地從有意注意轉(zhuǎn)化到有意后注意,即不需要意志努力也能夠?qū)⒆约旱淖⒁饬﹂L期保持在這項(xiàng)工作上.有意后注意是一種高級類型的注意,它既有明確的目的,又不需要用意志努力來維持,是人類從事創(chuàng)造性活動(dòng)的必需條件.學(xué)生一旦進(jìn)入這種狀態(tài),他們的物理學(xué)習(xí)效率就會大大提高,學(xué)習(xí)成績就會有明顯進(jìn)步.
二、實(shí)驗(yàn)研究多一點(diǎn)
物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),物理學(xué)中的每一個(gè)概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實(shí)驗(yàn).因此,在高中物理教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方面的訓(xùn)練,無疑是提高物理教學(xué)質(zhì)量的一條必由之路.
目前中學(xué)物理教學(xué)大綱中安排了相對數(shù)量的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn),不難發(fā)現(xiàn),這些實(shí)驗(yàn)存在著某些不足,主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面:
第一,教材中幾乎所有實(shí)驗(yàn)是為配合所學(xué)內(nèi)容而安排的,目的是幫助學(xué)生加深對所學(xué)內(nèi)容的理解,因此學(xué)生不易通過這些實(shí)驗(yàn)掌握一些重要的實(shí)驗(yàn)方法.
第二,課本中每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及操作步驟都講得十分清楚,學(xué)生只需按部就班地完成實(shí)驗(yàn)操作即可.這樣的實(shí)驗(yàn)只能增加學(xué)生的感性認(rèn)識,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力,而對學(xué)生創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練是不夠的,也無法培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力.
第三,目前課本中的實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生只要學(xué)懂了書上的定律,一般都能輕而易舉地完成實(shí)驗(yàn).這種安排違反了教育應(yīng)該走在學(xué)生智力發(fā)展前面的原則,對培養(yǎng)學(xué)生的能力是不利的.
針對以上不足,我們對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了改革,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)為發(fā)展學(xué)生的智力,提高學(xué)生的素質(zhì)服務(wù).在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革方面,我們主要采取了以下三條措施:
(1)增加實(shí)驗(yàn)數(shù)量.
不論是在課堂演示實(shí)驗(yàn),還是在學(xué)生實(shí)驗(yàn)或小實(shí)驗(yàn)方面,平均增加了60%的實(shí)驗(yàn).其中有一部分新實(shí)驗(yàn),學(xué)校沒有現(xiàn)成的儀器,安排學(xué)生自己制作,對學(xué)生有較高的要求.
(2)重視實(shí)驗(yàn)誤差討論.
物理實(shí)驗(yàn)離不開測量,測量是實(shí)驗(yàn)科學(xué)最本質(zhì)的東西.從某種意義上講,結(jié)果準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)就是成功的實(shí)驗(yàn),反之就是不成功的實(shí)驗(yàn).因此在培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的過程中,應(yīng)該讓他們掌握一些必要的實(shí)驗(yàn)誤差的基本知識.在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí),要求學(xué)生們盡量消除實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差;在選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)要考慮它的精確程度;在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),要采用盡量科學(xué)的方法.
(3)加強(qiáng)重要實(shí)驗(yàn)方法教學(xué).
在實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域中有一些重要的方法,比如減小實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的方法、減小實(shí)驗(yàn)偶然誤差的方法、實(shí)驗(yàn)探究規(guī)律的方法、迂回測量的方法等,這些方法不是在個(gè)別實(shí)驗(yàn)中,而是在許多實(shí)驗(yàn)中都有應(yīng)用,因此具有一定的普遍意義,這些方法一定要讓學(xué)生很好地掌握.在必要時(shí),我們甚至根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法來安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,集中安排幾個(gè)某種方法體現(xiàn)比較典型的實(shí)驗(yàn),這樣便于學(xué)生深刻領(lǐng)會和熟練掌握某一種實(shí)驗(yàn)方法.
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革方面,我們做了以下嘗試:
(1)在課堂上創(chuàng)設(shè)一些實(shí)驗(yàn)問題讓學(xué)生研究.
在高中階段,每周至少有4節(jié)物理課,充分利用物理課中碰到的各種各樣問題,可設(shè)計(jì)一些供學(xué)生討論的實(shí)驗(yàn)題目,并引導(dǎo)他們一步一步地探索、解決.
我在講功率一節(jié)時(shí),設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目:要求測定一個(gè)人騎自行車的功率.在自行車由靜止啟動(dòng)的過程中,人做的功除了增加人和車的動(dòng)能之外,還要克服空氣阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?學(xué)生根據(jù)自己騎自行車的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為空氣阻力是很明顯的,不能忽略,而地面和車輪之間的滾動(dòng)摩擦一般比較小,可以忽略.接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功?學(xué)生都有這樣的體會:頂風(fēng)騎車時(shí),騎得越快風(fēng)的阻力越大,因此可以設(shè)風(fēng)的阻力和車的速度成正比.車的速度怎樣測?風(fēng)的阻力和車速成正比的比例因數(shù)是多少?問題一個(gè)接著一個(gè)地出現(xiàn),被大家一個(gè)又一個(gè)地解決,終于找到了一個(gè)大家都比較滿意的實(shí)驗(yàn)方案.接著全班同學(xué)興高采烈地到操場上去做實(shí)驗(yàn),最后再回到教室里,師生一起處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出圖象,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果.在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,除了實(shí)驗(yàn)題目是由老師提出的外,實(shí)驗(yàn)方案和解決問題的途徑都是由學(xué)生討論研究出來的,因此他們都覺得很有意思,收獲很大.
(2)對課本中一些重要實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入研究.
物理課本中有大量現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn),有時(shí)可以對這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一些討論和改進(jìn).
在做直流電路的實(shí)驗(yàn)時(shí),我們讓學(xué)生對伏安法測量導(dǎo)體的電阻這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入的研究.用簡單的伏安法電路,不論是采用電流表內(nèi)接還是電流表外接,都有系統(tǒng)誤差.結(jié)合這個(gè)問題,我給學(xué)生介紹了補(bǔ)償?shù)乃枷?,然后由學(xué)生自己設(shè)計(jì)了電流補(bǔ)償和電壓補(bǔ)償兩種線路.補(bǔ)償法解決了由于實(shí)驗(yàn)電路不完善帶來的系統(tǒng)誤差,但這個(gè)矛盾解決了,電流表和電壓表不夠準(zhǔn)確的問題上升為主要矛盾.怎么辦?經(jīng)過進(jìn)一步研究改進(jìn),大家認(rèn)為可以用準(zhǔn)確度高得多的電阻箱來取代電壓表和電流表,再輔以靈敏度很高的電流表,便可以明顯提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度,這就是常用的惠斯通電橋.接下來學(xué)生分別用簡單伏安法、補(bǔ)償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻,比較測量結(jié)果,可以證實(shí)先前的想法.在歷史上,從伏安法到惠斯通電橋是有一個(gè)很長的過程的,而在我們這堂實(shí)驗(yàn)課中,學(xué)生經(jīng)歷了這么一個(gè)碰到問題、分析問題、解決問題的完整過程.這樣的實(shí)驗(yàn)課對增強(qiáng)學(xué)生的能力是很有幫助的.
(1)和(2)實(shí)際上都是不斷地給學(xué)生提出新的目標(biāo),誘導(dǎo)他們提高實(shí)驗(yàn)水平,我們有時(shí)稱之為“目的誘導(dǎo)法”.
(3)給特優(yōu)學(xué)生安排一些特殊實(shí)驗(yàn).
我校有一批進(jìn)口物理儀器,性能比較好,涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容面也比較廣.這批儀器的說明書是英文或日文的,我指定一名學(xué)生準(zhǔn)備某一個(gè)實(shí)驗(yàn),要求他先翻譯好說明書,準(zhǔn)備好器材,然后帶領(lǐng)其他同學(xué)做實(shí)驗(yàn).這個(gè)主講的學(xué)生還要準(zhǔn)備好一些討論題,在實(shí)驗(yàn)后供同學(xué)們討論.學(xué)生對這樣的實(shí)驗(yàn)非常感興趣.此類實(shí)驗(yàn)雖然有時(shí)和高考、競賽沒有直接的關(guān)系,但是這種帶有研究性的實(shí)驗(yàn)對優(yōu)秀學(xué)生很有好處.
三、能力要求高一點(diǎn)
物理習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分.不論是教師還是學(xué)生,都在解習(xí)題上花費(fèi)了大量的時(shí)間,因此,習(xí)題教學(xué)的改革是一個(gè)很重要的問題.
就本質(zhì)來說,物理習(xí)題是人們編制的一些假想物理場景.毫無疑問,物理學(xué)家是不會去做物理習(xí)題的,而他們是在研究那些真實(shí)的、尚未發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律.同樣,發(fā)明家也是不會去做物理習(xí)題的,他們是在力圖應(yīng)用已有的物理規(guī)律去解決一系列實(shí)際問題,那么我們?yōu)槭裁匆寣W(xué)生做那么多人為假想的物理習(xí)題?目的無非是要培養(yǎng)學(xué)生的理解、分析、推理等能力.所以物理習(xí)題教學(xué)應(yīng)該圍繞這個(gè)目標(biāo)來進(jìn)行.
我們常用以下兩種方法來進(jìn)行習(xí)題教學(xué):
(1)按照解題方法組織習(xí)題教學(xué)
一般的習(xí)題都是按力、熱、電、光的順序來講授的,但我們比較傾向于按照解題方法來講解物理習(xí)題.例如理想化法、整體法和隔離法、等效替代法、小量分析法、疊加法、對稱法、圖象法等,這樣比較有利于學(xué)生掌握一些重要的解題方法.到學(xué)習(xí)的某一階段,集中將一批用解決方法相同的習(xí)題安排給學(xué)生練習(xí),使他們由不會用到會用這種方法.在以后的學(xué)習(xí)中,每隔一定階段讓這種方法再出現(xiàn)一次,以加深這種解題方法在大腦中的印象,達(dá)到牢固掌握,應(yīng)用自如的目的.
1.運(yùn)用積極心理暗示
威廉杰姆士認(rèn)為“人性最深層的需求就是渴望別人的欣賞和贊美”,皮格馬利翁效應(yīng)和羅森塔爾實(shí)驗(yàn)均表明積極的心理暗示能產(chǎn)生“情緒效應(yīng)”和“期待效應(yīng)”,讓學(xué)生樹立與保持積極的心理,積極地開發(fā)自己的潛能,從而獲得學(xué)習(xí)的巨大效益,體驗(yàn)到極大的學(xué)習(xí)樂趣。因此,教師應(yīng)放下“師道尊嚴(yán)”,時(shí)時(shí)以富有人格魅力的“德漠克利特式的微笑”溢于臉上,不遺余力地去發(fā)現(xiàn)和挖掘?qū)W生的閃光點(diǎn),用賞識的心態(tài)欣賞每一個(gè)學(xué)生的點(diǎn)滴進(jìn)步,營造和諧、融洽、親和的課堂,創(chuàng)造積極向上的原動(dòng)力,暫時(shí)有學(xué)習(xí)困難的學(xué)生能找到自信、贏得力量,學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生能感到欣賞與贊許,從而更加促使學(xué)生自主、自愿、自由學(xué)習(xí)。
2.構(gòu)建和諧師生環(huán)境
現(xiàn)代教育教學(xué)理論認(rèn)為,教學(xué)中師生關(guān)系應(yīng)該是和諧、民主和平等的,要有較強(qiáng)的凝聚力、向上的活動(dòng)風(fēng)尚、積極的價(jià)值取向。在這樣的教學(xué)環(huán)境中,教師樂教,教得效率高,學(xué)生樂學(xué),學(xué)得質(zhì)量高。教師首先要不斷提高自身的理論素養(yǎng)和人格修養(yǎng),以積極的心理投入師生關(guān)系的建設(shè),用自己豐富的學(xué)識和人生感悟去理解、影響、塑造學(xué)生,充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,而不是給予學(xué)生過多的約束和控制。其次,教師應(yīng)“彎下腰、蹲下身”,提高自己的人格魅力,和學(xué)生平等、互動(dòng)交流,耐心解決學(xué)生遇到的問題。最后,教師應(yīng)優(yōu)化評價(jià)策略,進(jìn)行積極的教學(xué)評價(jià),使不同層次、不同類型的學(xué)生都能不斷地實(shí)現(xiàn)自我,超越自我,從而獲得積極的自我認(rèn)同,體驗(yàn)到成功的喜悅。教師還要適當(dāng)通過學(xué)生間的心理互助和情感交流,實(shí)現(xiàn)互相幫助、互相學(xué)習(xí)、共同提高的目的。
二、生物教學(xué)中滲透積極心理的案例
接下來以蘇科版《生物》八年級上冊“植物的生殖和發(fā)育”第1節(jié)“植物的生殖”第1課時(shí)為例,談?wù)劮e極心理教育在生物教學(xué)中的滲透。為了將本課多而零碎、枯燥抽象的知識講得條理清楚、形象生動(dòng),筆者以“花的夢想”為線索,將有性生殖過程中復(fù)雜的生命現(xiàn)象有序地聯(lián)系起來,使教學(xué)內(nèi)容不零亂,富有整體感,并滲透情感態(tài)度價(jià)值觀教育,激發(fā)學(xué)生樹立為實(shí)現(xiàn)夢想努力學(xué)習(xí)的決心;指導(dǎo)學(xué)生制作、使用簡易實(shí)用的“植物雙受精”的簡易學(xué)具,充分體現(xiàn)了“教學(xué)做合一”;合理利用信息技術(shù),使得隱性世界顯性化、抽象世界具體化、靜態(tài)世界動(dòng)態(tài)化、單一世界多樣化,有效地突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),教學(xué)不再枯燥乏味,而顯得生動(dòng)活潑;整個(gè)教學(xué)過程中以學(xué)生為主體,學(xué)生在主動(dòng)思考、合作探究的過程中建構(gòu)知識,提高素養(yǎng),生成情感,促使教學(xué)目標(biāo)有效達(dá)成。教學(xué)過程中,以“花如何實(shí)現(xiàn)夢想”為主線進(jìn)行線索教學(xué),通過“一步曲:開花、傳粉;二步曲:花粉管的萌發(fā)和雙受精;三步曲:果實(shí)和種子的形成”夢想“三步曲”的呈現(xiàn),借助問題的引領(lǐng)和生活化的聯(lián)系,學(xué)生通過觀察、假設(shè)、驗(yàn)證、結(jié)論,自主體驗(yàn),合作探究,實(shí)現(xiàn)知識的自我建構(gòu)、能力的提升和情感的生成。最后,借助視頻再次重現(xiàn)“開花、傳粉、受精、結(jié)果和種子的形成”一系列過程,總結(jié)升華:花的夢想———形成果實(shí)和種子終于變成了現(xiàn)實(shí),每個(gè)同學(xué)今天的夢想可能就是明天的現(xiàn)實(shí),讓我們調(diào)整好人生航船的方向,瞄準(zhǔn)目標(biāo),擁抱夢想!在課堂結(jié)束的同時(shí)實(shí)現(xiàn)情感的升華。
三、結(jié)語
(一)提高學(xué)生對知識的理解度
采用生活化教學(xué)策略,可以將那些難以理解的抽象深?yuàn)W的物理知識轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)生看得見、摸得著、感受得到的具體物象,能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)際結(jié)合在一起。這樣學(xué)生可以從直觀的生活事物與現(xiàn)象中來獲取感性認(rèn)知由此上升為理性認(rèn)知,這樣更加利于學(xué)生對物理知識的理解,同時(shí)學(xué)生又可以將知識與實(shí)踐結(jié)合起來,這樣才不會死記硬背、機(jī)械套用,而是達(dá)到本質(zhì)性的理解與創(chuàng)造性的運(yùn)用。
(二)實(shí)現(xiàn)以人為本的教育
以人為本這是現(xiàn)代教學(xué)的主要教學(xué)理念,就物理教學(xué)而言我們不僅要讓學(xué)生掌握基本的物理知識與技能,還要促進(jìn)學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展,提高學(xué)生的生活與生存能力。物理教學(xué)生活化,將學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)與物理教學(xué)結(jié)合起來,讓學(xué)生運(yùn)用已有的生活經(jīng)驗(yàn)來展開物理學(xué)習(xí),并且能夠用所學(xué)物理知識來指導(dǎo)今后的學(xué)習(xí)與生活,使物理學(xué)習(xí)成為學(xué)習(xí)生活的重要部分。這正是新形勢下我們所倡導(dǎo)的以人為本的教育觀。
二、初中物理教學(xué)生活化的實(shí)踐
(一)導(dǎo)入生活化
良好的開端是成功的一半。導(dǎo)入的成敗直接關(guān)系到學(xué)生興趣的激發(fā),關(guān)系到教學(xué)的成敗。新穎巧妙、富有趣味性與藝術(shù)性的導(dǎo)入,可以激起學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心與探究欲,使學(xué)生將注意力與思維集中于特定的內(nèi)容上,從而推動(dòng)學(xué)生產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)行為,這樣更能取得事半功倍的效果。采用生活化的導(dǎo)入,以學(xué)生所熟知的生活現(xiàn)象來引入新知,可以避免直接講述知識的突兀性,大大增強(qiáng)了教學(xué)的熟悉感,這樣不僅可以喚起學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),而且可以激起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣與強(qiáng)烈的探究熱情,真正實(shí)現(xiàn)從生活走進(jìn)物理。如在學(xué)習(xí)物體的運(yùn)動(dòng)和靜止時(shí),我是這樣導(dǎo)入的,先為學(xué)生講述發(fā)生在一戰(zhàn)期間的一個(gè)小故事,一名法國飛行員在2000米高空飛行時(shí),發(fā)現(xiàn)臉旁有一個(gè)小東西在游動(dòng),他敏捷地將它抓住,卻驚訝地發(fā)現(xiàn)不是小昆蟲,而是一顆德國子彈。子彈是飛行著的,如果是你能抓住嗎?你在現(xiàn)實(shí)生活中有沒有遇到過這樣的情況。這樣以學(xué)生所熟悉的現(xiàn)象來導(dǎo)入,更能激起學(xué)生學(xué)習(xí)的激情。
(二)教學(xué)活動(dòng)化
整個(gè)教學(xué)過程在課堂教學(xué)中處于重要環(huán)節(jié)。在整個(gè)教學(xué)過程中如果只是單純地語言描述,很難將知識點(diǎn)講清講透,學(xué)生自然也很難理解。要想讓學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識、深入理解,就必須要將學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)置于特定的活動(dòng)或場景之中。因此,在教學(xué)中我們要立足學(xué)生的生活,為學(xué)生構(gòu)建以活動(dòng)為主的教學(xué)過程,讓學(xué)生在活動(dòng)構(gòu)建、掌握、體驗(yàn)、感受與領(lǐng)悟。實(shí)驗(yàn)在整個(gè)物理教學(xué)中占有重要作用,既是重要的教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)又是主要的學(xué)習(xí)方法。我們要在做好教材所安排的實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,充分挖掘現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)驗(yàn)素材,讓實(shí)驗(yàn)更加貼近學(xué)生的生活,更具操作性,這樣更加便于學(xué)生理解這些抽象的知識。兩只手互擊產(chǎn)生痛感可以證明力作用的相互性;雙手用力互搓發(fā)熱證明摩擦生熱。這些現(xiàn)象都是所常見的生活現(xiàn)象,但其中卻包含著重要的物理信息。通過這些來進(jìn)行知識的講解,可以讓學(xué)生真正參與到教學(xué)中來,更加利于學(xué)生的理解;而且可以讓學(xué)生認(rèn)識到物理與生活的關(guān)系,認(rèn)識到物理的實(shí)用價(jià)值,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。
(三)作業(yè)活動(dòng)化
作業(yè)是課堂教學(xué)的外延,是鞏固課堂所學(xué)、進(jìn)行實(shí)踐運(yùn)用與開拓學(xué)生創(chuàng)新的重要手段,是將教學(xué)與生活聯(lián)系起來的重要途徑。為此在作業(yè)的布置中要改變以往單一的書面練習(xí),要設(shè)計(jì)多樣化的作業(yè)形式,在生活與作業(yè)之間建立聯(lián)系。如調(diào)查類作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生收集、分析與整理信息能力是新課改下教學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)。在學(xué)完相關(guān)的知識后可以讓學(xué)生進(jìn)行調(diào)查類作業(yè),這樣可以將學(xué)生所學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合起來。讓學(xué)生從物理學(xué)的角度來現(xiàn)實(shí)生活中尋找相關(guān)的信息,從中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,這樣既可以使學(xué)生對知識真正理解,又可以提高學(xué)生獲取信息的能力。
三、結(jié)語