洪加蘭
機械建筑大類相關專業(yè)的物理教學改革初探
洪加蘭
(江蘇省寶應工業(yè)學校,江蘇揚州225800)
機械建筑大類相關專業(yè)的物理教學改革,要以職業(yè)技能標準為依據(jù),通過精心組織師生互動的方式,優(yōu)化課程內(nèi)容,構建教學模塊,推進任務驅動,加強實驗教學。
課程內(nèi)容;教學模塊;任務驅動;實驗教學
筆者多年從事職業(yè)學校機械建筑大類相關專業(yè)的物理教學,通過精心組織師生互動的方式,優(yōu)化課程內(nèi)容,構建教學模塊,推進任務驅動,加強實驗教學,不僅使學生掌握了與專業(yè)相關的物理知識,還使學生的綜合素質明顯提高。
對于機械建筑類學生來說,物理是公共基礎課程。隨著科技和生產(chǎn)的發(fā)展,機械建筑大類的機械制造、數(shù)控編程、汽車維修、模具加工、建筑機械、機電維修等專業(yè)方向都需要一定的物理基礎知識與實驗操作技能。職業(yè)學校的物理教學能提高學生的科學素養(yǎng),促進學生學好專業(yè),因此,要堅持為學生全面發(fā)展服務的教育理念,認真考慮機械建筑大類各專業(yè)方向的共同特點,以職業(yè)技能標準為依據(jù),逐步優(yōu)化課程內(nèi)容,將基礎知識與實驗操作融為一體。
在教學過程中,本著有用、夠用的原則,突出核心的基礎知識和基本技能教學;要本著降低理論難度、橫跨學科、構建模塊、服務專業(yè)的思想,將物理基礎知識與前沿性的技術應用有機融合起來,進一步強化課程內(nèi)容的實用性。教學機電專業(yè)方向的物理課程時,筆者曾從提高學生的科學素養(yǎng)出發(fā),重點講解力學和電磁學的部分基礎知識。
在教學過程中,把課程內(nèi)容分為三類:第一類涉及直線運動、牛頓運動定律、沖量與動量、功與能、曲線運動、分子運動論、理想氣體、熱量與功等內(nèi)容;第二類涉及萬有引力定律、機械振動與機械波、電工基礎、靜電場、恒定電流、磁場、電磁感應、電磁振蕩和電磁波等內(nèi)容;第三類涉及幾何光學、光的本性、原子和原子核、模擬電子、數(shù)字電子、自制實驗用具、制作創(chuàng)新產(chǎn)品等內(nèi)容并以選修課的形式出現(xiàn),三類課程的學時數(shù)根據(jù)專業(yè)方向的實際需要確定。
與此同時,還以學生的學習問題或學習需求為中心,定期舉辦以報告、交流、咨詢?yōu)橹黧w的講座,開發(fā)學生的學習潛能;引導學生從興趣、特長、性格、品德、能力、價值觀等方面分析自己的優(yōu)勢與不足,了解與所學專業(yè)相關的職業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,增強認同感,激發(fā)職業(yè)意識。
教學“交流電的產(chǎn)生”時,由于線圈在轉動過程中磁通量變化率以及感應電流的變化規(guī)律等知識點很難用語言講清楚,用實驗演示也很難讓學生真正掌握。筆者用制作多媒體課件的方法來優(yōu)化課堂教學內(nèi)容,使學生掌握交流電的產(chǎn)生等抽象知識。
針對機械建筑類專業(yè)的相關特點,圍繞理解基本概念、分析自然現(xiàn)象、形成物理思維來構建教學模塊,并按基礎模塊、職業(yè)模塊和拓展模塊劃分物理教學內(nèi)容,力求體現(xiàn)多元目標。在新授、實驗、練習、活動等教學環(huán)節(jié),盡力使各模塊之間既相互聯(lián)系又相對獨立。
在實施過程中,要努力做到以下幾點:一是將部分概念與定律實驗化。做到淡化理論推導、切實降低難度、滲透物理思想、調(diào)動學習積極性。二是營造一定的學習情境。采用互動、探究的教學模式,促進學生領悟并掌握物理知識;充分運用投影、幻燈、多媒體課件或視頻材料,從文字、圖像、色彩、聲音等方面對學生的視覺和聽覺進行刺激和誘導,讓生動逼真的教學環(huán)境、動靜結合的教學圖像成為幫助學生理解物理概念與定律的有效載體,盡力挖掘學生觀察事物、發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象、探究規(guī)律的潛力。三是激發(fā)學生的問題意識。用提問的方法引導學生交流或質疑,使學生精神振奮、興趣高漲,使教師及時獲得反饋信息,及時調(diào)控或重組教學模塊。四是在進行模塊化處理的基礎上促進學生學中做、做中學,引導學生主動聯(lián)系日常生活和專業(yè)學習,并以任務為驅動循序漸進地完成學習任務。
對于《電工基礎》相關聯(lián)的物理基礎知識,筆者就曾采用模塊化教學處理,用設計問題、實物演示、聯(lián)系舊知、組織討論、展開想象等方法提高學生的學習素養(yǎng)。教學“楞次定律”時,筆者設計了簡單而又易操作的“向線圈中插拔條形磁鐵,觀察感應電流變化”的教學模塊,還做了生動形象的多媒體課件,既幫助學生理解定律,又使學生印象深刻,收到較好的教學效果。
由于學生的學習自覺性較差,如果采取“滿堂灌”、“填鴨式”教學方法,將會出現(xiàn)教師唱“獨角戲”、學生走“獨木橋”的課堂尷尬,必須用推進任務驅動的方法進行教學改革,使物理課堂有動態(tài)、情感和成效。
第一,結合班級和學生實際,改變傳統(tǒng)的講授、練習等授課方式,步步為營地落實“理實一體、項目教學”實施細節(jié),使學生在參與項目、完成任務的過程中理解和掌握相應的知識和技能。
第二,將某一個物理教學單元作為“理實一體、項目教學”的基本單位,用3-4課時相對完整地集成物理知識與技能,使學生能夠運用所學知識與技能完成一個個實驗項目,真正體現(xiàn)教、學、做合一。
第三,用任務驅動來推進教學過程,使每個任務之間呈現(xiàn)并列或遞進關系,使最后一個任務成為物理知識與技能的綜合運用,成為督促學生學好專業(yè)知識以及成功制作工件或產(chǎn)品的重要內(nèi)容。
第四,在每個任務結束前,做一番綜合考慮,確保每個學生或絕大多數(shù)學生完成這個任務以后再進入下一個任務的講練,直至完成綜合應用任務。
第五,在備課時,善于把教材上的靜態(tài)知識轉化為課堂上的動態(tài)信息,想方設法地創(chuàng)造可以實現(xiàn)師生互動的教學環(huán)境和氣氛。
每個教學單元結束時,對學生完成任務的情況進行考核評價,將學科成績評定的80%分解到平時的實驗環(huán)節(jié)中,給予完成任務的學生基本分,給予完成任務有一定質量的學生適當加分,并及時向學生公開,激發(fā)學生的學習動力。
推進任務驅動貴在放手讓學生自己動手,從而提高實踐技能。筆者曾運用“理實一體、項目教學”的原理,組織學生設計制作了電視機無線耳機、走廊燈自動感應器、電子生日蛋糕等用具,使學生增強成就感。
職業(yè)學校的物理教師常常按照規(guī)定的步驟和方法進行實驗教學,學生只是按部就班地完成實驗,難以培養(yǎng)能力。筆者根據(jù)物理課程的教學要求,從以下方面改革并加強實驗教學:
1.追求教學形式的多樣化。在規(guī)定學生完成一定實驗的前提下,結合教學進度,介紹應用物理知識推進高新技術發(fā)展的相關實驗,鼓勵、引導學生不拘泥于教材內(nèi)容,努力創(chuàng)新或改進實驗設計。做“利用伏安法測電阻”實驗時,筆者問學生:利用伏特表和電流表測出的電壓和電流可以計算待測電阻的阻值,能否只用一個電流表或電壓表來測量電阻?如果能成功測量出來,還需要添置哪些器材?該怎樣測量?這么一問,激發(fā)了學生的思維,學生很快設計了方案并畫出電路圖。
2.激發(fā)學生的實驗學習興趣。通過分組實驗,向學生提供豐富的感性材料,使學生對這些感性材料進行分析、綜合、歸納、總結,使學生掌握和運用物理概念和物理規(guī)律。通過分組實驗,有效改變學生在學習理論知識時形成的靜止、孤立、理想化思維,充分認識事物之間的多樣性、綜合性和動態(tài)性。教學“交流電動機的旋轉磁場”時,用一臺三相手搖發(fā)電機和電動機、負載模型做演示實驗,學生興趣很高。筆者問學生:如果改變電動機三相對稱繞組,并把小磁針放入其中,用手搖發(fā)電機后,小磁針會發(fā)生什么變化?學生動手實驗后很快發(fā)現(xiàn):用手搖發(fā)電機時,如果倒轉,小磁針也會倒轉,如果加速,小磁針也會加速;如果發(fā)電機轉動方向不變,只是調(diào)換兩根電源線,小磁針轉動方向則會改變;如果斷開一根電源線,小磁針則不再轉動。在學生產(chǎn)生一系列的問號后,筆者及時從理論角度逐一進行剖析,收到了良好的教學效果。
3.培養(yǎng)學生使用基本儀器、設備的技能和素養(yǎng),為職業(yè)發(fā)展打下基礎。在加強實驗教學的過程中,努力促進學生正確、熟練地使用基本設備,努力促進學生養(yǎng)成科學、嚴謹、認真的精神。
4.根據(jù)學校實際情況自編實驗教材。將一些傳統(tǒng)意義上的驗證性實驗設計成探究、創(chuàng)新性質的實驗,讓學生參與制作教具和多媒體課件,引導學生在參與的過程中手腦并用、學創(chuàng)結合。幾年來,學生制作了電磁場三維傳播教具,楞次定律、交流電的產(chǎn)生和機械波等美觀、實用、趣味性強的教具。
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1673-0046(2010)9-0145-02