高中物理開(kāi)放式教學(xué)的實(shí)踐與研究

葉海峰

摘要： 本文對(duì)開(kāi)放式課堂教學(xué)的具體落實(shí)進(jìn)行了闡述，通過(guò)具體的實(shí)例說(shuō)明此種課堂教學(xué)方法能樹(shù)立強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)良好的創(chuàng)新思維品質(zhì)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞： 高中物理教學(xué)開(kāi)放式教學(xué)教學(xué)過(guò)程教學(xué)方法教學(xué)內(nèi)容

新課程改革對(duì)物理教學(xué)提出了新的要求，《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出，物理課程在目標(biāo)上要注重提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；在結(jié)構(gòu)上要重視基礎(chǔ)，體現(xiàn)課程的選擇性；在內(nèi)容上要體現(xiàn)時(shí)代性、基礎(chǔ)性、選擇性；在實(shí)施上要注重自主學(xué)習(xí)，提倡教學(xué)方式多樣化；在課程評(píng)價(jià)上要強(qiáng)調(diào)更新觀(guān)念，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。要將新課程理念變成現(xiàn)實(shí)，就必須改變傳統(tǒng)的物理教學(xué)和學(xué)習(xí)方式，構(gòu)建開(kāi)放式的物理課程教學(xué)模式。

在教學(xué)中，筆者嘗試過(guò)多種教學(xué)模式，進(jìn)行了多方面的探索實(shí)踐。通過(guò)對(duì)不同教學(xué)模式的教學(xué)比較，筆者認(rèn)為“開(kāi)放式教學(xué)”更契合新課程理念，更適合于我校學(xué)生實(shí)際。開(kāi)放式教學(xué)是日本教育家島田茂等在20世紀(jì)70年代提出來(lái)的。開(kāi)放式教學(xué)的基本指導(dǎo)思想主要是：①開(kāi)放教育對(duì)象，開(kāi)放教學(xué)時(shí)間，開(kāi)放教學(xué)方法，開(kāi)放教育觀(guān)念；②以學(xué)生為中心而不是以教師為中心；③應(yīng)用多種多樣的教與學(xué)的方式、方法；④努力排除對(duì)學(xué)習(xí)的種種障礙，特別是傳統(tǒng)教育的固有障礙。通過(guò)開(kāi)放式的教學(xué)方式能著力發(fā)揮學(xué)生的自主性、能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

一、教學(xué)思想和策略的開(kāi)放

教學(xué)觀(guān)念決定教學(xué)意識(shí)，教學(xué)意識(shí)決定教學(xué)行為。開(kāi)放式教學(xué)要求教師正確定位自我角色。教學(xué)中教師的角色是設(shè)計(jì)引導(dǎo)者、參與合作者、服務(wù)參謀者、傾聽(tīng)欣賞者。學(xué)科教學(xué)中，教師要營(yíng)造一個(gè)良好的、開(kāi)放式的、平等的氛圍，構(gòu)建一個(gè)師生和諧、積極探索、平等民主的課堂教學(xué)環(huán)境。教師平時(shí)要經(jīng)常深入學(xué)生中了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、興趣和愿望，并主動(dòng)幫助學(xué)生解決困難。同時(shí)教師要提倡教學(xué)相長(zhǎng)，師生互相學(xué)習(xí)，把自己融于學(xué)生之中，使學(xué)生感到老師是良師益友。課堂上允許學(xué)生相互輕聲討論，允許學(xué)生打斷教師的講話(huà)，允許學(xué)生對(duì)教師的觀(guān)點(diǎn)提出質(zhì)疑。在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)學(xué)生要多表?yè)P(yáng)、多鼓勵(lì)，保持學(xué)生的心理自由和學(xué)習(xí)積極性。

在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，教師形成了自己容易駕馭的教學(xué)策略。但是，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，由于教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)對(duì)象等因素的不同，一種固定的教學(xué)策略并不一定是最適合于學(xué)生的教學(xué)策略，也就是說(shuō)不一定是最有效的教學(xué)策略。因此，教師在教學(xué)策略的選擇上不能一成不變，而要根據(jù)具體的情況靈活地選擇教學(xué)策略，靈活地運(yùn)用教學(xué)策略，使教學(xué)效益最大化。特別是在開(kāi)放式教學(xué)中，教師要將多種教學(xué)策略有機(jī)地整合，讓教學(xué)策略為教學(xué)很好地服務(wù)。

二、教學(xué)過(guò)程和方法的開(kāi)放

（一）開(kāi)放的教學(xué)過(guò)程

教學(xué)過(guò)程的開(kāi)放就是在課堂教學(xué)中始終確立以學(xué)生為主體，以學(xué)生為中心的觀(guān)念。課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)和組織形式都必須向?qū)W生的實(shí)際需要開(kāi)放，向教學(xué)的實(shí)際開(kāi)放。如教學(xué)計(jì)劃的適時(shí)調(diào)整，空間位置的隨機(jī)調(diào)整，教學(xué)時(shí)間的適度調(diào)整，以及師生角色的不斷互換，活動(dòng)內(nèi)容的多樣選擇，等等。對(duì)物理學(xué)科來(lái)說(shuō)，還可充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，教師應(yīng)盡可能開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生主動(dòng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索。

比如，在物理復(fù)習(xí)教學(xué)中，以開(kāi)放性的問(wèn)題為抓手設(shè)計(jì)開(kāi)放性的教學(xué)過(guò)程。例如，在復(fù)習(xí)動(dòng)量守恒時(shí)，可以以實(shí)驗(yàn)為主線(xiàn)復(fù)習(xí)整個(gè)動(dòng)量守恒的內(nèi)容。如：首先，讓學(xué)生利用兩個(gè)鋼性小球設(shè)計(jì)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生討論設(shè)計(jì)方案。要解決速度的測(cè)定問(wèn)題，學(xué)生可能設(shè)計(jì)出不同的方案：①用閃光照片法測(cè)定速度；②用秒表定位求平均速度法測(cè)定速度；③用擺的機(jī)械能守恒求得速度，等等。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生充分地體驗(yàn)、享受實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)不同方案確定實(shí)驗(yàn)的具體裝置及具體的實(shí)驗(yàn)步驟。同時(shí)，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，給學(xué)生操作的時(shí)間，給學(xué)生思考的時(shí)間，給學(xué)生發(fā)問(wèn)的機(jī)會(huì)，給學(xué)生批判的機(jī)會(huì)，比較實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。其次，讓學(xué)生計(jì)算，體驗(yàn)規(guī)律的應(yīng)用。習(xí)題的設(shè)計(jì)就以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，確立模型，采集數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)問(wèn)題，等等。

（二）開(kāi)放的教學(xué)方法

開(kāi)放式物理教學(xué)應(yīng)采取以“問(wèn)題”為核心，以“討論”為手段，以“試驗(yàn)”為途徑，以“發(fā)現(xiàn)”為目的策略。教師要精心設(shè)計(jì)問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的發(fā)現(xiàn)動(dòng)機(jī)和求知欲，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極思維，讓學(xué)生親身經(jīng)歷對(duì)新定義、新結(jié)論、新解題思路及新實(shí)驗(yàn)方法的探究，在探究中進(jìn)行觀(guān)察、分析、歸納等，在學(xué)生獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上進(jìn)行討論，發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假說(shuō)。對(duì)發(fā)現(xiàn)的結(jié)論進(jìn)行應(yīng)用、總結(jié)等。下面是以自感為例實(shí)施開(kāi)放式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的嘗試。

第一步：組織學(xué)生演示“干人震”，體驗(yàn)自感現(xiàn)象。先按圖1所示連接好線(xiàn)路，組織全班學(xué)生參與演示。在閉合開(kāi)關(guān)、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，全班同學(xué)強(qiáng)烈地感到“自感”的存在。接著教師提出問(wèn)題：接通電源時(shí)為什么感覺(jué)不到自感的存在？

第二步：引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與“通電自感”實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)。

要觀(guān)察到“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”，你將采取何種措施？讓學(xué)生通過(guò)討論確定如圖2所示的實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不能通過(guò)發(fā)光情況，判斷線(xiàn)圈中是否產(chǎn)生電磁感應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與學(xué)生的思維發(fā)生沖突，待學(xué)生思考后，教師進(jìn)一步設(shè)問(wèn)：是電磁感應(yīng)沒(méi)有產(chǎn)生，還是小燈泡發(fā)光變化不明顯而觀(guān)察不清楚？怎樣鑒別是否產(chǎn)生了電磁感應(yīng)？教師的這一系列設(shè)問(wèn)猶如給學(xué)生“干枯的思維”下了一場(chǎng)“及時(shí)雨”，他們創(chuàng)造性思維的火花被順利點(diǎn)燃。學(xué)生經(jīng)過(guò)分析、討論后得出：設(shè)計(jì)“對(duì)比電路”來(lái)鑒別是否產(chǎn)生電磁感應(yīng)，如圖3所示。

第三步：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“斷電自感”的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于有第一步的體驗(yàn)及被引發(fā)的探索欲望，創(chuàng)造性活動(dòng)開(kāi)始了。

（1）斷開(kāi)圖3中開(kāi)關(guān)S瞬間，線(xiàn)圈有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生嗎？

（2）實(shí)驗(yàn)演并沒(méi)有觀(guān)察到延時(shí)效果，是什么原因？

學(xué)生經(jīng)過(guò)討論后認(rèn)為：由于斷開(kāi)圖5中開(kāi)關(guān)S的瞬間，流過(guò)燈泡LL的電流與斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S前一樣大，至此學(xué)生找到了解決問(wèn)題的突破點(diǎn)。

（3）要觀(guān)察到明顯的延時(shí)效果，你將采取什么措施？從哪里入手？

學(xué)生經(jīng)過(guò)思考和討論后得出：通過(guò)改變圖3中對(duì)比電路的電阻，以改變斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S前后流過(guò)小燈泡的電流，只要將L改接到L支路就行了，如圖4所示。

通過(guò)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，教師引導(dǎo)學(xué)生自主探索、思考、發(fā)現(xiàn)，使每一位學(xué)生都實(shí)時(shí)體驗(yàn)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和“創(chuàng)造”過(guò)程，在學(xué)生體驗(yàn)成功的過(guò)程中不斷引發(fā)他們的探索欲望，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維。

總之，課堂教學(xué)的目標(biāo)不能僵化，一切都應(yīng)該滿(mǎn)足學(xué)生的實(shí)際和教學(xué)的實(shí)際。

三、教學(xué)內(nèi)容的開(kāi)放

（一）開(kāi)放的配置教學(xué)內(nèi)容

1.教學(xué)內(nèi)容要具有選擇性、廣泛性和層次性，要向?qū)W生的生活實(shí)際和生活經(jīng)驗(yàn)靠攏，要挖掘教材中的創(chuàng)新因素，使教材內(nèi)容成為學(xué)生樂(lè)于探索的“活材料”。教師必須創(chuàng)造性地處理教材，以適合開(kāi)放式課堂教學(xué)的要求。例如，在課堂教學(xué)中介紹物理科學(xué)的發(fā)展成果：如在講分子時(shí)，可介紹納米技術(shù)；光現(xiàn)象中可介紹哈勃望遠(yuǎn)鏡、光纜通訊；電磁現(xiàn)象中可介紹磁流體發(fā)電機(jī)、等離子電視機(jī)等。在“神州八號(hào)”發(fā)射成功后的當(dāng)天中午，組織學(xué)生觀(guān)看中央電視臺(tái)的“特別新聞”報(bào)道，并結(jié)合高三學(xué)生的實(shí)際情況，組織討論：宇航員在超、失重時(shí)的姿勢(shì)、在太空作業(yè)的操作姿勢(shì)；根據(jù)已知小球質(zhì)量要測(cè)出另一小球的質(zhì)量如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；如何變軌；對(duì)我國(guó)有什么重大的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事意義，等等。對(duì)于有些無(wú)法用實(shí)驗(yàn)展示出來(lái)的物理現(xiàn)象，比如高二物理“電磁感應(yīng)”這一章中涉及的磁感線(xiàn)、磁通量的變化可以用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)。

2.教師在教學(xué)中既要基于教材，又要跳出教材，組織一些學(xué)生感興趣的，有利于啟迪和開(kāi)發(fā)智力，有利于個(gè)性培養(yǎng)、創(chuàng)造性思維發(fā)展的內(nèi)容。例如，在高三綜合復(fù)習(xí)中，可結(jié)合學(xué)生已具備的電磁學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)開(kāi)放性作業(yè)——給大杭州的未來(lái)設(shè)計(jì)一條環(huán)形磁懸浮線(xiàn)路。圍繞磁懸浮列車(chē)的電磁學(xué)原理及動(dòng)力來(lái)源，一個(gè)班級(jí)的學(xué)生可在教師的指導(dǎo)下分成多個(gè)研究小組，有磁懸浮原理組、市政規(guī)劃組、電腦課件制作組、模型組等。同學(xué)們通過(guò)參閱有關(guān)書(shū)籍，上網(wǎng)查詢(xún)，實(shí)地考察，采訪(fǎng)專(zhuān)家等方式，獲取大量的一手資料和信息，分別對(duì)磁懸浮電磁學(xué)原理，力學(xué)原理等深入研究；同時(shí)對(duì)磁懸浮線(xiàn)路有了初步規(guī)劃；最后制作電腦課件及磁懸浮列車(chē)模型，并把研究成果制作網(wǎng)頁(yè)，讓更多的人關(guān)心和了解磁懸浮。

教師在處理教材內(nèi)容時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況聯(lián)系社會(huì)生活，增設(shè)探究性和開(kāi)放性的物理問(wèn)題，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

（二）開(kāi)放的設(shè)計(jì)問(wèn)題

在物理課堂教學(xué)中根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)一些策略開(kāi)放型習(xí)題，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生廣開(kāi)思路，用多個(gè)物理規(guī)律去分析思考問(wèn)題，化集中思維為發(fā)散思維，逐步引導(dǎo)學(xué)生步入發(fā)散思維的空間。如例題教學(xué)中，教師要透過(guò)題中物理情景的表面現(xiàn)象，善于抓住物理問(wèn)題的本質(zhì)特征進(jìn)行開(kāi)放式教學(xué)：對(duì)物理解題思路發(fā)散（一題多解）；對(duì)物理情景發(fā)散（一題多聯(lián)）；對(duì)物理問(wèn)題發(fā)散（一題多變）。

例如：質(zhì)量為M的一列火車(chē)在水平軌道上勻速行駛，質(zhì)量為m的最后一節(jié)車(chē)廂突然脫鉤，行駛了一段距離L后司機(jī)才發(fā)現(xiàn)，并立即關(guān)閉動(dòng)力。若火車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力與車(chē)重成正比，機(jī)車(chē)牽引力恒定，則兩者都靜止時(shí)相距多遠(yuǎn)？

對(duì)于上題的分析、討論，教師可組織學(xué)生從審題開(kāi)始，畫(huà)好示意圖分析、找到解題思路，重點(diǎn)在討論解題的多種方法上。學(xué)生提出了用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的解題方法（需8個(gè)方程才能解），用動(dòng)能定理的解題方法（需5個(gè)方程才能解）。在此基礎(chǔ)上，教師提出是否有更簡(jiǎn)捷的求解方法，經(jīng)過(guò)討論得到了從能量守恒角度分析的最佳解題方法（只需3個(gè)方程就可以求解）。對(duì)于該習(xí)題，教師還可以進(jìn)行改編：將“行駛了一段距離L后司機(jī)才發(fā)現(xiàn)”改為“行駛了一段時(shí)間t后司機(jī)才發(fā)現(xiàn)”，讓學(xué)生進(jìn)行討論。

開(kāi)放性問(wèn)題使不同能力的學(xué)生從不同的角度、不同的側(cè)面、不同的范圍、不同的層次去分析、去優(yōu)化、去選擇解決問(wèn)題的方法和途徑。學(xué)生的解答過(guò)程就是一個(gè)創(chuàng)新過(guò)程，結(jié)論有多種可能性，給學(xué)生提供了多角度考慮問(wèn)題的機(jī)會(huì)，學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中體驗(yàn)樂(lè)趣，領(lǐng)悟知識(shí)，感受成功，激發(fā)求知欲和創(chuàng)新精神。

（三）開(kāi)放的選擇習(xí)題

習(xí)題訓(xùn)練是學(xué)生進(jìn)一步理解知識(shí)、鞏固知識(shí)的重要手段。布置練習(xí)，應(yīng)承認(rèn)和看到學(xué)生之間存在著的差異性，允許他們?cè)诰毩?xí)數(shù)量和難度上體現(xiàn)開(kāi)放性。首先，在作業(yè)的量上有一定自由度。其次，設(shè)計(jì)分層次作業(yè)，讓學(xué)生根據(jù)自己不同程度自由選擇練習(xí)，布置一些研究性、探索性學(xué)習(xí)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)內(nèi)容開(kāi)放。如學(xué)習(xí)了波長(zhǎng)、頻率、波速的關(guān)系后，對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，可布置測(cè)速儀根據(jù)反射波如何具體測(cè)出速度的大小的題目；而對(duì)于準(zhǔn)備報(bào)考藝術(shù)類(lèi)的學(xué)生，則要求用八只相同的杯子，通過(guò)調(diào)節(jié)杯中的水量，用細(xì)棒敲打出一段簡(jiǎn)單的曲子。

四、教學(xué)檢測(cè)和評(píng)價(jià)的開(kāi)放

教學(xué)檢測(cè)是教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)基本環(huán)節(jié)，是教學(xué)評(píng)價(jià)的基本依據(jù)。教學(xué)檢測(cè)除了常規(guī)的模擬考試外，還有多種方式。因此，在教學(xué)檢測(cè)時(shí)，教師要糅合多種方式，采用多種方法進(jìn)行檢測(cè)，讓檢測(cè)真實(shí)有效，既達(dá)到檢測(cè)的目的，又激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

教師要從尊重、愛(ài)護(hù)、平等的原則出發(fā)，對(duì)學(xué)生實(shí)施積極的和適度的鼓勵(lì)性評(píng)價(jià)，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。教師要樂(lè)于聽(tīng)取學(xué)生發(fā)表的不同意見(jiàn)，采取暫緩批判，延遲評(píng)價(jià)的策略；對(duì)在討論中，考慮不夠成熟的學(xué)生，或能力稍弱一些的學(xué)生，則采取寬容、諒解的態(tài)度，引導(dǎo)“再想一想”，即使說(shuō)得有點(diǎn)“離譜”，也充分肯定其中的“亮點(diǎn)”，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。對(duì)不同的學(xué)生采取不同的評(píng)價(jià)要求，優(yōu)等生嚴(yán)格要求，好中求新，好中求異，中下等生以鼓勵(lì)為主。只要學(xué)生在原有基礎(chǔ)上有進(jìn)步就加以鼓勵(lì)。同時(shí)采用自評(píng)、互評(píng)、點(diǎn)評(píng)相結(jié)合，師生評(píng)價(jià)和生生評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，在作業(yè)的評(píng)價(jià)上，鼓勵(lì)學(xué)生提出多種解題方法。

開(kāi)放式教學(xué)真正體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，使全體學(xué)生都能積極參與，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心，培養(yǎng)了學(xué)生探索能力和創(chuàng)新精神，使學(xué)生不同程度地體驗(yàn)到探索真理的快樂(lè)。我也更深切到體會(huì)到“沒(méi)有教不會(huì)的學(xué)生，只是我們不會(huì)教；沒(méi)有不愿學(xué)的學(xué)生，只是他們不會(huì)學(xué)”這句話(huà)的含義。