高中物理教学中如何培养学生的自主学习能力.doc

安徽省普通高中骨干教师专业能力提升高端培训物理学科互动研讨素材高中物理教学中如何培养学生的自主学习能力芜湖市第一中学 何家传随着新课程改革的全面推进，学习方式的转变成为这次新课程改革的显著特征和核心任务，基础教育课程改革纲要(试行)明确指出，“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手。”“教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展，注重培养学生的独立性和自主性，促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习。” 那么，如何理解自主学习能力？你对在物理教学中培养学生自主学习能力的必要性和可行性是如何认识的？你在物理教学中是否有意识的培养学生自主学习能力？具体做法如何？学员讨论，提出自己的意见和见解。专家点评，从以下角度分析总结。一、自主学习的理论基础 “授人以鱼不如授人以渔”，对教育工作者来说已是耳熟能详，它强调了教给学生获取知识的方法比给予知识本身更重要。应该说，从“鱼”到“渔”是教学观念上的一大进步。“授人以鱼”就是指纯粹的填鸭式的教学，实行的是对学生的满堂灌的教学方式，忽略了学生的主体地位，抹杀了学生的创新能力，严重束缚了学生创造性思维的培养；“授人以渔”的模式则对我们学生自主学习产生了重大影响，是教学研究者在探索教学方式革新上的一个重大突破，与我国新一轮基础教育课程改革提倡自主学习的理念不谋而合。美国未来学家阿尔文托夫勒认为：“未来的文盲不再是不识字的人，而是没有学会学习的人。” 随着信息时代和网络时代的到来，学会学习已经成为现代人生存的必备素质之一。1972年，联合国教科文组织的国际委员会提出学会生存教育世界的今天和明天的教育报告。报告指出：“未来的学校必须把教育的对象变成自己教育自己的主体。受教育的人必须成为教育他自己的人，别人的教育必须成为这个人自己的教育。” “我们今天把重点放在教育与学习过程的自学原则上，而不是放在传统的教学原则上。”“新的教育精神使个人成为他自己文化进步的主人和创造者。自学，尤其是帮助下的自学，在任何教育体系中，都具有无可替代的价值。”联合国教科文组织之所以如此强调自主学习的重要性，是因为自主学习无论是对于社会发展、学校教育和个人发展，都具有及其重要的意义。那么，什么是自主学习？自主学习的本质和特征是什么呢？怎样才能做到自主学习？1自主学习的本质 (1)自学不等于自主学习。自学是在没有教师授课或指导的情况下学习，而自主学习仍然需要教师的指导。在自学过程中，学习者虽然有较大自由度, 但这种自由度往往在很大程度上取决于学习目标和客观学习条件。而学习目标以及与之相关的学习内容常常不是自学者所能够自由选择的。没有选择的自由，自学也就不能算是自主学习。即使自学者有选择学习目标与学习内容的自由，但是如果他不知道用什么方法去实现学习目标，或者他不能对学习活动的效果进行评估，自学也不能称为自主学习。 (2)独立学习也不算是真主意义上的自主学习。独立学习往往指不依靠他人的帮助而进行的学习，如果是独立学习者在没有他人帮助的情况下独立地学习他人指定的学习内容，接受他人对自己学习活动结果的评估，达到他人制定的学习目标，这样的独立学习者肯定没有对自己学习活动的支配权和控制权。没有对学习活动的支配权和控制权的独立学习当然不能称为自主学习。 通过对自主学习与自学、独立学习的比较，我们可以清楚地看出自主学习高于学习方法、学习策略。从其过程看，是一种学习模式，由自我决定，自我选择、自我调控、自我评价反思等几个必要的环节组成，包含对学习过程顺利进行所做的方法与策略上的设计与组合。从其内在隐含意义来看，自主学习是对个体意志品质的磨练、发展与提高，其深远影响在于促进个体适应未来的学习化社会，学会在学习化社会中自主地获得所需要的信息、与人交往合作、实现自我。 学生自主学习就是学生自由地开展学习活动并在学习活动中充分地发挥自己的主体性。但是，自主学习并不意味着孤立地学习。学生主体性的发展既贯穿于学生自我决定、自我选择、自我监控、自我评价反思等整个学习的自主过程，也渗透在学生与教师、同伴，乃至与学校之外家庭、社会成员之间的交往之中。在学生的自主学习中，教师是组织者、指导者、咨询者。教师需要敏锐的洞察力，对每个学生的不同发展状态与所需帮助做出判断，需要有适时适度指点的技巧、需要有与学生平等交流、组织、协调学生合作与竞争的能力。总而言之，自主学习对教师的专业素质与职业素质提出了更高的要求。 从自主学习的本质中，可以看出，自主学习包括三方面的含义： 第一，自主学习是由学习者的态度、能力和学习策略等因素综合而成的一种主导学习的内在机制，也就是学习者指导和控制自己学习的能力。 第二，自主学习是指学习者对自己的学习目标、学习内容、学习方法以及使用学习材料的控制权，即指学习者在以上这些方面的自由选择的程度。 第三，自主学习是一种学习模式，即学习者在总体教学目标的宏观调控下，在教师的指导下，根据自身条件和需要制订并完成具体学习目标的学习模式。 弄清了自主学习的含义，可以给自主学习下一个比较明确的定义：自主学习是一种学习者在总体教学目标的宏观调控下，在教师的指导下，根据自身条件和需要自由地选择学习目标、学习内容、学习方法并通过自我调控的学习活动完成具体学习目标的学习模式。2自主学习的特征自主学习的几个基本特征：能动性、独立性和异步性。 （1）自立学习的能动性是相对于他主学习的受动性而言的 自主学习把学习建立在人的能动性基础之上，它以尊重、信任、发挥人的能动性为前提。能动性的表现形式有：自觉(自律)与主动(积极)。从这个角度上说，自主学习是一种自律学习，一种主动学习，它走出强迫性学习的沼泽地。正如有的学者所言“自主学习使学生的学习由被动转为主动，这一转，转出了学生的无可推委的主体责任心，也转出了先前可能处在压抑或非觉醒状态的那种自决、自断的智慧。自主学习使学生的学习状态产生了根本性的变化，从他律到自律、从被动到主动、从消极到积极，不仅开发了学生的学习潜能，也培养了学生的学习责任感。 （2）自立学习的独立性相对于传统学习的依赖性 自主学习把学习建立在人的独立性基础上，传统学习则把学习建立在人的依赖性上。自主学习的实质就是独立性的学习，独立性是自主学习的灵魂。它要求学生摆脱对教师的依赖，独立自主地开展学习活动。 （3）自主学习的异步性是相对于传统学习的“齐步走” 传统学习忽视学生学习的个体差异性，要求所有学生在同样的时间里，运用同样的学习条件，以同样的学习速度掌握同样的学习内容，并要求达到同样的学习水平和质量。这种“一刀切”、“一锅煮”的做法，致使许多学生的学习不是从自己现有的基础出发，结果有的学生“吃不饱”，有的学生“吃不了”，有的学生根本不知从何“入口”。自主学习尊重学生学习的个体差异性。学生在充分了解自身的客观条件并进行综合评估的基础上，根据自身的需要，制定出具体学习目标，选择相关的学习内容，并对学习结果做出自我评估。自主学习的异步性使不少学生脱颖而出，也使暂时落后的学生有机会得到教师较多有针对性的帮助和指导。 3自主学习的教学条件自主学习要求学生主动、独立、自我监控性的学习，但真正让学生自主学习，还需要一定条件。包括学生方面的条件、教师方面的条件、学校环境及评价制度等方面的条件。（1）学生方面的条件学生要对自己现在的学习基础、智力水平、能力高低、兴趣爱好、性格特点、特长等有一个准确的评价，这种评价是基于学生原有经验的。心理学表明，原有经验是学生自主学习的基础性条件因素，只有在以上几个方面对自己清晰的了解，才能增强自主学习的动机，提高学习的自我效能感，以及恰当的制定学习目标，选择学习策略，调整和监控自己的学习过程等。自主学习实际上是强调学生要自己担负学习的责任，没有足够勇气、动机和信心是难以实现的，只有当学生感觉到原有知识经验足够应付当前任务时，才更倾向于主动运用自主学习模式而不是倾向于寻求他人帮助。社会心理学家Winner也指出选择最适合学习任务的学习策略是自主学习的关键，而学生选择和使用新策略往往以其过去已有成功或失败的记忆和对自身储备的基础性、策略性知识的知觉为依据的。因此，自主学习首先要让学生对自身能力、水平有清楚的了解。教师可以通过调查问卷、学习档案或与家长通力合作等方式来帮助学生自己反思，增加学生对自身情况的信息的储备，以增强自我效能感。自主学习者要有自主学习的心向，要勇于打破传统课程下过于依赖教师、他人的心态和局面，真正树立起自己作为学习主人的姿态，做一个具有自尊、自信、自觉和自理能力的人，懂得规划自己的学校生活。比如在完成学校统一教学要求并达到基本培养规格的同时，学生能根据自身的具体因素，扬长避短，有所选择和有所侧重地制定进一步加强某方面基础、扩充某方面知识和发展某方面能力的计划，调整并优化自己的知识和能力结构。比如文学爱好者利用学校组织来增加自身文学修养；社交型学生利用综合实践活动或社团组织活动来锻炼实践能力等。自主学习者必须具备一定能力基础。自主学习需要担负一定责任，需要一定自信，这种自信是建立在学生自学能力、策略运用能力、反思能力及自我监控能力等基础上的。培养自学能力首先要有问题意识，学会从生活中、学科学习中对现象和知识作追根溯源的思考，不满足于获得现成答案，善于进行独立的思考、分析、判断和选择，能从不同角度提出创造性见解，具有挑战新学习任务的勇气与信心。自学能力还要求学习者要能自学自理，合理安排学习时间，自觉完成学习任务，知道如何计划、分配资源及寻求他人帮助，具有良好学习习惯等。策略运用能力首先是建立在学生对策略性知识的掌握基础上的，如对策略的内容，使用条件、范围的了解与掌握；其次，要有尝试新策略的勇气，尝试和运用新策略的过程其实就是学生不断调整和自我监控的过程。最后，策略运用能力还要求学生具有策略修改和迁移的能力。反思能力是自主学习者必备的能力之一，反思是贯穿于各个自主学习过程中的，通过反思来监控自己的学习行为、策略运用、目标与行为之间还有多少距离等。通过反思，可以调动学习情绪与动机，反思对学习行为与结果的监控，正体现了自主学习中真正的自我监控性。只有反思才有提高，只有反思才有进步。（2）教师方面的条件学生自主学习不是弱化了教师的地位与作用，而是对教师的要求更严更高了。首先，要求教师要转变观念，形成正确的角色定位，教师不再是单一的知识传授者角色的观点已是公认的了，现在学者们一致认为教师在新课程下兼有指导者、促进者、顾问、参与者、研究者、反思者等角色。因此，真正实现学生自主学习，教师首先要摆正自己的角色定位，改变传统中把教师隐喻为蜡烛、园丁、一桶水、警察等形象的观点，教师的作用不再只是燃烧自己，不再只是倒水、填充仓库和管理，而是要点燃火炬，要作源头；不再只是传递、训导、教育，更多是要激励、帮助、参谋。同时，教师也不再只是“教”者这一角色，他同时还是“学”者这一角色，要开展行动研究，不断反思自己教学实践，不断充电，要学习如何开发校本课程，在自己职业生涯中首先充当一个自主学习者，不断提高教师专业素养与技能。教师如果树立了这些观念，就为学生自主学习打开了第一道门。其次，实现自主学习要求教师教学方式进行改变，通过改变教师教学模式和教学行为，带动学生学习方式的改变。只有教师改变传统填鸭式教学方式，采取更为灵活多样的，有利于学生自主的，并对学生智力具有一定挑战性的教学方式时，学生才能脱离作为“容器”命运，真正享有自主权。教师松手了，学生才有自主性、独立性可言。比如在课堂上，当教师为学生提供足够完成任务的自主学习时间时，才能让学生自己真正学深学透，防止学生的自主学习流于形式；当教师创设充满趣味性的、与现实生活相联系的、富有挑战性的问题情境时，才能让学生在解决设想的“现实”问题中独立思考，探究问题解决方法；当教师充分利用多媒体形象生动性和音、形、色动态结合的优点时，就能调动学生自主学习的兴趣和动机。最后，教师要有人文意识，包括形成民主的师生关系和自由的课堂氛围。这个自由不是无纪律的自由，而是指学生心灵的自由。民主平等师生关系才能打破传统的“师道尊严”和教师权威，形成共同解决问题和生成知识的课堂教学氛围。这种氛围下学生才能有疑必问，而不必担心丢面子，才能真正“亲其师，信其道”。自主学习方式强调学生学习的独特性，要求教师尊重和信任学生的学习能力，让学生在自尊、自信、自强、自立中自我主导自己的学习过程。比如，课堂上允许有不同见解，有异样甚至刁钻古怪的思想，教师用自身广博知识涵养和专业教育智慧对其作正确的价值引导。（3） 制度条件自主学习的落实除以上条件外，还有学校条件、评价制度方面的条件。二、培养中学生自主学习能力的具体途径1培养学生的学习责任感使学生真正实现自主学习，培养学生的学习责任感非常重要。所谓学习责任感，就是个人对他人、对家庭和集体、对国家和社会，所负责任的认识、情感、信念和态度。中学生的学习责任感主要表现在主动承担学习任务、完成学业、养成良好的行为习惯等方面。要达到这一目标要求，就必须具备不怕困难、坚韧不拔、持之以恒的顽强品质。如何培养学生的学习责任感？（1）以教师的责任意识来唤醒学生的责任意识教师的一言一行、情感态度时刻影响着学生。一位具有很强责任感的教师，在任何时候，任何情况下，都能够以饱满的精神、昂扬的激情来从事工作，从主观上下功夫，用心去干好每一件事。这样，学生便会在教师的潜移默化中形成自身的责任意识，主动完成自己的学业。（2）抓住身边典型事例，适时进行责任感教育德育活动是让学生加强体验自我情感的大好途径，不论是针对集体或个人，它都能起到良好的效果。在我所带的班上就有两名男生，一名家庭富裕，深受父母宠爱，尽管聪明伶俐，可就是成绩很差，平时还爱拖拉作业，做作业也很马虎；另一名父亲残疾，母亲离家出走，每天除了照料自己的生活，完成学业，还要承担家里的一切杂活，生活的重担使他变得异常坚强，学习也非常刻苦。我把他们的事例，介绍给同学们，从正面教育引导，并向他们阐述学习责任感的重要性，帮助他们在思想上、认知上进一步提升。（3）走出依赖，履行学习责任当今大多数学生都是独生子女，是家长的心头肉，在许多方面家长无不替他们包办了。从学习用品的准备，生活的安排，作业的检查指导等等，到处都有家长的影子。学生或多或少地养成了依赖的习惯，而不能很好地履行自己的学习责任。为此，我们要求学生努力做到以下几点：第一、积极尝试，勇于实践。在教学中，鼓励学生自主学习，合作学习，让学生充分发挥自己的能力，大胆地进行尝试，在实践中锻炼自己的能力，从而减少对家长，对老师的依赖，为培养自身的学习责任感打下扎实的基础。第二、不怕失败，锤炼意志。我们在学习生活中，会遇到各种各样的困难，会出现失败的结局，这时候，需结合班会活动、思想品德课教学来开展教育，让学生明白，成功是建立在一次次的实践和失败的基础上的，不能一遇到问题就找别人解决，必须正视困难，不怕失败，拿出勇气去面对它，克服它。只有这样，才能锤炼自己的意志，才能以坚强的意志作为学习责任感的坚固基石。第三、言而有信，答应别人的事要努力做到。在学习中要履行自己的学习责任，就要在日常生活中养成良好的习惯，做到言而有信。不论是对老师，对家长，还是对同学，自己答应别人的事就要求学生一定要做到。（4）自然后果惩罚法，扎根责任信念所谓自然后果惩罚法是通过让学生承担由于自身不负责任所产生的不良后果，让学生切身感受到自己不负责任的行为对自己和他人所造成的严重伤害，认识并体会到责任的重要性，从而在内心树立责任意识，以避免类似不良结果的再次发生。2培养学生的自主学习兴趣兴趣是一个人对事物的特殊的认识倾向，是人的各种实践活动的内部动力之一。爱因斯坦曾经说过：“兴趣是最好的老师”。在培养学生自主学习能力的过程中，教师要善于利用青少年大脑皮层容易引起兴奋的特点，创设一种情境，提出一个个悬念，引起学生大脑神经兴奋，激发他们的自主学习兴趣，调动他们的自主学习积极性。培养学生自主学习兴趣应做到：（1）学生自主学习前教师的讲话要有趣味，只有这样才能打动学生的心灵，唤起他们的求知欲。例如，在学生自主学习平抛物体的运动一节前，我提出了这样一个问题：树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在水平方向用枪对准它。为了逃脱即将来临的厄运，它想让自己落到地面上逃走。就在它刚逃离树枝的瞬间子弹恰好射出枪口，松鼠在掉落过程中被击中，这是为什么?学生带着这一问题去学习，自主学习积极性很高。他们急于弄清其中的奥妙，因而有着强烈的求知欲，这就充分激发了他们的自主学习兴趣。（2）教师要善于创设问题情境，激发自主学习兴趣。例如学习完摩擦力概念做小结时，可用手指把黑板擦按在黑板面上，让学生分析其受力情况，然后提问：在手指对黑板擦压力不断增大的过程中，黑板擦所受摩擦力情况如何?有些学生认为，因为，所以增大，也增大。此时教师可继续问：当黑板擦受到的摩擦力大于重力时，它将沿着黑板面向上运动，实际情况是这样吗?这时学生都在认真思考，兴趣大增，变被动回答为主动探索，摩擦力突变问题也就自然导出了。（3）要设法使学生置身于探索知识的情境之中，以激发其自主学习兴趣。根据教材内容，凡是能出实验思考题的，就不要出问答题。这样可以让学生一边实验一边自主学习，增强探索性，充分调动学生自主学习的积极性。例如：在学习单摆这一节时，我通常出示这样的思考题：组成一个单摆并安装好，怎样测单摆的周期较为准确？分析单摆的周期可能与哪些因素有关？请你用实验验证并观察摆球的运动轨迹。等学生将单摆安装好且摆动起来后，教师让大家相互观摩、评论各组安装的是否正确。个别没认真读书的组，摆长有约为0.5m的，摆角也有远大于50的，教师抓住这种时机给予应有的重点讲解，然后再让学生独立学习。学生讨论到第二个思考题时，就产生了争论：“测一次摆动所用时间误差太大，摆动次数越多测得的周期越准，不一定非测50次”、“测10次也行、测20次也行，有时间就多摆几次，没时间就少摆几次”、“起点从哪里开始好？应该从中点开始，这儿好看”、“不行，在中点处摆球速度最大，表按下去时，球不一定在中点，误差太大。是不是应该从最高点开始计时昵？因为摆球在这儿的速度为零”。教师继续出示思考题：若实验时摆球用很长的细线悬挂在天花板上，由于悬点过高无法测量摆长，则如何测重力加速度的数值?若实验器材中给出的不是均匀小球，而是一个形状不规则的小石块，能测出重力加速度的数值吗？怎样得出？若实验器材中给出的不是单摆而是双线摆，如何测重力加速度的数值？除了用单摆外，你还有其它方法吗？问题引导学生主动探索，这样可以使学生对新知识不断钻研、深入思考，增强其自主学习兴趣。3指导学生学会阅读教学实践表明，多数学生的阅读能力较差，指导学生学会阅读对培养自主学习能力至关重要。培养学生的阅读能力可从指导学生阅读教材入手。（1）指导学生根据教材编写特点阅读教材的编写具有科学性和系统性，同时符合学生的认识规律。物理教材的编写一般具有以下特点：由浅入深 、从感性到理性，由学生熟悉的物理现象引出所要研究的问题，使学生带着问题研究探讨。这一特点要求我们指导学生在读书时应注意每个概念是通过哪些物理现象和实验归纳出来的。物理规律一般是通过多次实验得出的，课本中有关实验介绍一般按以下顺序：所要研究的问题、所需实验仪器、实验步骤和注意事项，观察到的物理现象，得出的结论。指导学生根据这几个层次阅读课本中的实验，学生读起来就会感到课本中所讲的条理非常清楚。开始时，教师要选择适合学生自主学习的内容，根据教材的特点编拟学习提纲，选用典型文字示范给学生，使学生掌握教材的特点，为以后的顺利阅读打下良好的基础。（2）自主学习阅读中逐渐训练学生掌握物理语言的特点理科语言是科学语言，它的最大特点就是含义明确、准确精练，这一点不同于生动、丰富、形象的文学语言。物理语言包括物理文字语言、物理符号语言和物理图象语言等。物理文字语言是描述物理现象、表达物理概念和规律、呈现物理问题的主要形式，物理文字语言有严谨的科学性，它准确地描述物理事物的本质和规律的条件、对象及结论。为正确严谨地反映物理过程，物理文字语言大多采用修辞较为复杂的扩充句，逻辑性强、语法严谨、句型复杂、联合成份多，因此学生在阅读物理文字语言时，通常有读完物理题目不能理解题意、无法解决问题的困惑。物理符号语言通过符号、数值、数学公式的推演来表述物理概念和规律，描述物理事物间的因果关系规律。使用符号的数学语言是物理学中最重要的语言形式，作为描述表达物理概念和物理规律的数学语言，既要满足数学的推理演算规律，又有别于纯数学语言，它是包含了物理实质的数学语言。物理图象语言实质上是一种形象化语言，比起物理符号语言，它更形象直观、简洁明了。针对物理语言的特点，培养学生阅读能力应做到以下几点：首先，对物理概念、规律的阅读要对每个词都进行仔细推敲，逐字逐句认真理解，在阅读中不能只停留在对文字语言本身的理解上，必须抓住文字语言所表达的物理含义。例如，牛顿第二定律为：“物体的加速度跟所受到的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。”对这段文字如果只理解为一个正比关系、一个反比关系和一个方向关系，应该说还没有到位，在教学中应引导学生从加速度产生的原因入手，挖掘牛顿第二定律更深一层的内涵因果关系，即合外力是产生加速度的原因。第二，指导学生采用语法分析的方法进行阅读。例如楞次定律在教材中只有一句话：“感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，这句话用语十分简洁严谨，但又很抽象，学生阅读时感到难以理解。教师可指导学生对这句话进行语法分析：“(感应电流的)磁场(总是要)阻碍(引起感应电流的磁通量的)变化”。首先引导学生把整个句子缩减为：“磁场阻碍变化”，然后引导学生分析括号内的内容与“磁场”、“阻碍”和“变化”的修饰关系，这样有助于学生深刻理解楞次定律的内涵。第三，审题时要求学生边读题边画图，形象地表示出物理状态，分清物理过程的不同阶段。进行这方面的训练，开始时可由学生读题、老师在黑板上画图，训练一段时间后可让学生读题、学生在黑板上画图、老师进行修正和评价，最后学生能够独立、准确地分析物理过程，并用图表示出来。第四，在对学生进行物理符号语言阅读能力培养的过程中，要特别注意引导学生挖掘数学语言背后的物理实质。第五，对学生进行阅读物理图象语言能力的培养，要注意指导学生理解图象的物理实质：明确横坐标和纵坐标所表示的物理量；明确物理量间的函数关系；明确图线表示的物理过程及规律；明确图线上的点表示的物理含义；明确截距和面积的物理意义。（3）指导学生养成在阅读时多思考的习惯苏霍姆林斯基曾经说过：“阅读能教给学生思考，而思考会变成一种激发智力的刺激。”学生良好的认知结构的构建取决于他们对物理概念、物理规律的深入思考。指导学生在精读时从以下几方面进行思考：第一，阅读书中描述的现象时要想一想自己在日常生活中遇到过的哪些类似现象能说明同样的问题；第二，弄清课本是怎样通过抽象、概括建立概念、规律的；第三，比较一下新知识和原有的相关知识有哪些相同点和不同点；第四，新知识有什么用、怎样应用。在应用中反复阅读，使学生对基本概念和规律逐步深入地理解；对容易混淆的概念要进行认真仔细的对比，以求得深入理解；对于基本仪器的构造和使用方法，教师可将仪器、器材准备好，学生一边看书或仪器说明书，一边组装仪器、观察现象，这对培养学生的自主学习能力是十分有益的。例如：我在讲授“把电流表改装成电压表”的课堂实录如下：教学过程师生共同打开课本翻到“把电流表改装成电压表”一节，教师引导学生阅读课文内容，发现问题、解决问题。一、细究教材，学习半偏法测电阻教材原文：“现用如图3-1所示电路测定电流表内阻Rg，图中的R可用电位器，是电阻箱。合上开关S1，调整R的阻值，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半，当R比大很多时可以认为Rg=。”学生细究课本语句后，教师提问：(1)课文中说“图中的R可用电位器，是电阻箱。”必须这样做吗？如果必须的话，为什么？(2)课文中说“当R比大很多时，可以认为Rg=”。为什么半偏法测电阻必须满足“R比大很多”这个条件呢？课本中说“可以认为Rg=”，为什么要说“可以认为”呢？把“可以认为”四个字去掉行吗？课本所说是无意为之，还是含义深刻呢？听到这样的问题，学生往往兴致高涨，没想到平淡的课本原文中还深藏着这么多秘密，都跃跃欲试地想解决问题。学生：问题(1)中必须用电阻箱。因为需要读出电阻值，而R用电位器或电阻箱都可以，其作用是调节电阻，不用读出数据。问题(2)涉及半偏法测电阻深层次的知识，学生较难独立答出。教师可引导学生：课文中详细叙述了半偏法测电阻的操作步骤，但没进行定量分析，同学们可以按照步骤进行一下演算，看有什么发现，能否解决第二个问题。学生：课本叙述第一步“合上开关S1，调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度”，此时干路电流应为电流表满偏电流，根据欧姆定律有，式中E、r分别为电源的电动势和内阻。第二步，“再合上S2”，测和Rg并联，并联电阻。第三步，“调整的阻值，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半”，此时应该有干路电流，由于，所以有，若R比大很多，则电路中大电阻R不变，并联部分电阻小，所以闭合S2后总电阻几乎不变，应有，此时电流表半偏，说明流过电流表的电流为，所以流过的电流为，并联电路中电流相同时电阻相等，因此有。师：分析得非常好！上述分析告诉我们，R比大很多的意义是：闭合开关S2后总电阻几乎不变，所以干路电流几乎不变！事实是不是这样呢？我们实验验证一下。(演示实验验证)在干路中串联一电流表，电路如图3-2所示，闭合S2后，发现电流表示数几乎不变。师：确实如此！课文中“R比大很多”的深意原来如此！那课文中的“可以认为”四个字又怎样解释？生：因为并不是完全相等，所以有，因此课本用词“可以认为”是有意为之、用词严谨，暗指实验有误差。师：正确！那么能分析得出半偏法测电阻的系统误差吗？生：可以！因为，而电流表半偏，通过电流表的电流确实为，所以通过的电流必然大于，并联电路中电流大的支路电阻小，所以有，测量值偏小。师：很好！通过细究课本，亲自演算，我们发现原来课文中蕴藏着这么多奥秘，能细究出这么多知识。半偏法测电阻是高考热点，学以致用，我们尝试一下。(教师利用多媒体展示历年高考题)例1(2005，江苏高考)将满偏电流Ig=300A、内阻未知的电流表G改装成电压表并进行核对，利用如图3-3所示电路测量电流表G的内阻(图中电源的电动势E=4V)；先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变调节，使电流表指针偏转到满刻度的，读出此时的阻值为200，则电流表内阻的测量值= 。例2(2007，全国卷II)有一电流表A，量程为1mA，内阻Rg约为100。要求测量其内阻。可选用器材有：电阻箱R0，最大阻值为99999.9；滑动变阻器甲，最大阻值为10k；滑动变阻器乙，最大阻值为2k；电源E1，电动势约为2V，内阻不计；电源E2，电动势约为6V，内阻不计；开关2个，导线若干。采用的测量电路如图3-4所示，实验步骤如下：a.断开S1和S2，将R调到最大；b.合上S1，调节R使A满偏；c.合上S2，调节R1使A半偏，此时可以认为A的内阻Rg=R1。试问：(1)上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择 ；为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择 ，电源E应该选择 。(2)认为内阻Rg=R1，此结果与真实值相比 。(填“偏大”、“偏小”或“相等”)通过上面的学习，大部分学生都能较快较好地解答出这两道高考题，许多学生认识到了半偏法的实质在于：闭合开关S2前后干路电流几乎相等，相当于已知干路电流，甚至提出“半偏法何必半偏，偏，偏，哪个不可”的真知灼见。这样的成功大大激发和鼓舞了学生，认识到细究课本自学的好处，学会了自主学习的方法。二、细究教材，学习改装表的核对教材原文：“现在把改装的电压表跟标准电压表进行核对。实验电路如图3-5所示，V是标准电压表，改变变阻器R的滑片位置，使电压表V的示数分别为0.5V，1V，1.5V，2V，并核对改装表的示数是否正确。”细究课文语句后，教师提问：(1)教材中给出的核对改装表电路为什么是分压式电路，而不是限流式？用限流式可以吗？(2)教材中给出的核对改装表的电路中改装表和标准表是并联关系，为什么不串联？通过刚才半偏法的学习，学生已经有了经验，通过思考很好地回答了问题。生：电路必须用分压式，因为需要核对改装表的零刻度，而限流式电路不能从零开始调节；改装表和标准表必须并联，因为改装表是电压表，并联时两表真实电压相等，通过比较两表的示数就可以核对改装表是否准确了。师：非常正确！那么如果改装表是电流表，则与标准电流表应该怎样连接？生：因为必须保证两表真实电流相等，所以应该是串联！师：太好了！作业实验室内有一电压表mV，量程为150mV，内阻约为150，现要将其改装成量程为10mA的电流表，并进行校准。为此，实验室提供如下器材：干电池E(电动势为1.5V)，电阻箱R，滑线变阻器，电流表(有1.5mA、15mA与150mA三个量程)及开关K。在对改装成的电流表进行校准时，把电流表A作为标准电流表，画出对改装电流进行校准的电路原理图(滑线变阻器作限流使用)，图中各元件要用题中的符号或字母标注。师：有思路吗？本题看似超出课本，实际上是课本实验的延伸和活化，有了前面的分析体验，许多学生都会心一笑，很快有了思路。生：有！首先完成电流表的改装，然后把改装表和标准电流表串联起来进行校准。师：好，思路正确！具体电路设计留为作业，同学们课后思考完成。课后思考教材原文“例如改装的电压表在满刻度2V时，标准电压表的读数为2.1V”。细究教材中的语句，提出问题：在这段课文中，教材举例“改装表示数2V时，标准表2.1V”，即标准表示数大于改装表示数，这是随意举例还是含义深刻？教材为什么不举例标准表示数是1.9V，难道标准表示数必然大于改装表吗？此处思考较难，且课堂时间有限，就留做思考题让学有余力的学生去思考。无论是对教材新知识的学习还是课后练习解决问题的过程，教会学生学会阅读是培养学生自主学习能力的一个重要方面。本堂课是笔者在新课程背景下创新实验教学的有益尝试，回归教材，用细究课本语句的方法学习，目的在于教会学生阅读课本的方法，激励学生自主学习的兴趣，增强其自主学习的信心。（4）指导学生进行课外阅读，培养学生阅读能力新课程背景下的高中物理教材在编写中渗透了STS教育思想，设置了“STS”、“科学漫步”、“科学足迹”等课外阅读栏目，把STS内容融入教材之中。例如，仅在新课标人教版高中物理必修1、2模块中就编入了“全球卫星定位系统(GPS)”、“速度与现代社会”、“从伽利略的一生看科学与社会”、“流体的阻力”、“用动力学方法测质量”、“人类对行星运动规律的认识”、“黑洞”、“航天事业改变着人类生活”等十多篇阅读材料，在教学中及时指导学生在课外阅读这些材料，对培养学生的自主学习能力是十分有益的；除课本中的阅读材料，教师还可指导学生查找有关资料进行课外阅读，力争对日常生活中常见的一些科技产品(如IC卡、DVD, MP4, CT等)的原理有所了解，这对培养学生学习物理的兴趣、提高自主学习能力也是十分有益的。目前，很多学校、家庭的计算机上了网，有条件的学校还可以利用网络，让学生在网上收集信息，从而提高学生的自主学习能力。4培养学生的质疑能力爱因斯坦认为：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而己，而提出新的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步”。形成质疑能力对学生自主学习能力培养具有重要作用。质疑的过程，就是发现问题、分析矛盾、解决矛盾的过程，也就是思维运动的过程。矛盾不断产生、不断解决，思维也就不断深化、不断发展，自主学习能力也就不断得到提高。新课标在物理课程目标的“过程与方法”维度中明确提出：“具有一定的质疑能力，信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流、合作能力。”如何培养学生的质疑能力呢？（1）要设法形成质疑风气，养成质疑习惯。在过去的传统教学中，始终处于被动地位，使学生没有质疑问难的勇气和习惯。针对这一状况，教师首先要做好思想工作，使学生有勇气提出问题。在教学中可要求学生把自己在学习中发现的疑难问题记录下来，先在同学之间进行讨论，解决不了时再问老师。教师要对提出问题多、问题质量高的学生给予表扬、鼓励，及时肯定他们的进步，培养他们提问题的兴趣，逐步把提问题变成学习中的自觉行动。（2）培养学生的质疑能力要循序渐进。开始时，学生只能提出一些个别、零散且肤浅的问题，针对这一情况，教师可以结合教材实际，从易到难一步一步有计划地进行训练。首先应培养学生在概念方面的质疑能力，围绕概念的本质进行质疑；然后在审清题意、应用概念、探索思路等方面进行质疑；最后培养学生对分析、推理、综合、概括的方法方面的质疑能力。对学生所提出的问题不要一一解答，要紧扣教学要求，抓住重点、难点进行归纳，择其要点加以点拨，使学生由似懂非懂到真正弄懂，从而提高学生发现问题、分析矛盾、解决问题的能力。（3）学完一个单元后，应安排一次答辩练习。通常可采用学生提问题、教师回答，学生提问题、同学回答等方式，对提出的问题当堂回答，鼓励争论。遇到一些疑难问题争论不休时，教师要充分发挥其主导作用，适时抓住关键进行启发，要注意鼓励有独到见解的学生，以培养学生的创新精神。5训练学生探究式学习能力所谓探究式学习，是指学生以获取知识、提高能力、领悟科学家的思想观念和科学家们研究自然所用的方法为目的而进行的各种学习活动。新课标的课程总目标明确指出：“学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题”，在课程具体目标的“过程与方法”维度上指出：“经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律”。在探究式学习中，学生通过主动探索、发现和体验，学会对大量信息的收集、分析和处理，从而提高自主学习能力，这对培养学生的创新精神有着十分重要的作用。（1）发挥物理学史对探究式学习的启迪作用。在学习物理知识的同时，让学生了解一些物理规律的发现过程，能够丰富对科学探究本质的理解。这是在课堂教学中比较容易操作实施的一种探究活动。这类探究式学习的选题应是一些重要的概念、规律和理论，如牛顿运动定律的建立、电磁感应现象的发现、人类对场的认识、信息与通讯的应用等。（2）对特定事物或现象的探究活动。这种探究活动的目的是让学生体验探究活动的全过程，“获得”新的概念、规律。在课堂上进行探究式学习，课题选择应比较简单。探究活动的过程是：观察某个特定的现象收集数据发表见解对所观察的现象进行分析得出结论。教师要和学生共同探讨解决问题的办法，鼓励学生对遇到的问题提出有创见的见解，构想解决问题的办法与途径。教师的主要任务是引导、组织，及时把握问题讨论的方向，启发学生的思维，培养学生的探究能力。例如在学习单摆这节课时，教师可首先提出问题：单摆的周期和哪些因素有关?然后让学生进行猜想，学生猜想的结果可能是：摆长、振幅、小球的质量。这时教师可将学生分成三个组，每组负责设计一个实验，分别探究单摆的周期跟摆长、振幅、小