谈信息在物理教学中的指导

时间:2022-11-23 21:05:25 浏览量:

[摘要]信息论是美国科学家香农创立的,是一门应用教学方法研究信息处理和传递的科学。它研究各种系统中信息的计量、传递、变换、储存和使用的规律。从信息论的观点出发,教学过程是信息传递的过程,也是信息增值的过程。

[关键词]物理教学 信息 教学语言

传统的教学系统中,学生接受物理信息的来源只有教师、生产生活和教材三个要素。在现代化的教学系统中,多了一个要素——“教学媒体”。按照信息系统论的观点,这四个要素不是孤立地、简单地组合在一起,而是相互联系、相互作用的有机整体。而教学系统四个要素相互联系、相互作用的具体体现就是教学结构。笔者在这里只谈一下“四个要素”的联系与作用。

一、物理教学中的信息输入

1.优化物理教师的语言信息

我们认为,物理教学语言的精确性应具备三层含意:一是教学用语要严谨,要合逻辑。例如,光的反射定律中,“反射光线在入射光线和法线所决定的平面内”就不能将“所”字漏掉,也无须在“平面”之前进行修饰,更不能把“反射光线”与“入射光线”位置交换,这是物理语言的严谨性和逻辑性的要求。二是物理教师的措词要精当,语言要规范。规范化的语言是规范化教学的职业要求。我们讲规范,当然要讲语言修辞。例如,“1J的物理意义是表示1N作用力使物体在力的方向上移动1m的距离而做的功”,不能说成“1N力与1m距离的乘积”,又如,电流表的正、负接线柱不能说成是电流表的正、负极。三是惜话如金,反对废话连篇。我们通常所说的“精讲”的精字,也就是这个意思。但是,物理教学语言的针对性首先应受教材内容的制约,不同的内容要用不同的语言去表达。其次,还受学生年龄的制约,对于不同年级的学生,教师必须运用不同的语言形式,否则,就会失去对学生的吸引力。再次,是受课堂上学生接受知识的能力和情绪的制约,这就要求教师的语言有灵活性、应变性,不能我行我素,自我欣赏。 语言是信息的截体,物理学的研究对象是物理现象和规律,为了将这些现象、规律简单明了地表述出来,常借助很多特殊的方式,这些特殊方式就是物理语言。在物理语言训练时,重点抓好以下几个方面。

(1)掌握物理语汇的含义,是理解物理概念和规律的基础,与日期用语相比,许多物理词汇有特定的含义,如研究平动时,“物体”一词的含义是具有一定质量的几何点,不考虑到形状的大小,“光滑平面”是指毫无磨擦阻力的平面,学习中,不可忽视这些概念与名称相同的生活概念的“细微”差别。

(2)物理语言具有严密的科学特征,一些概念、规律的表述,经前人反复斟酌,有时“差之毫厘”,会“谬之千里”。例如,二力平衡的四个条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体上,在同一条直线上。去掉哪一个,物体也不可能处于平衡状态,必须让学生懂得:丢三落四是物理概念、规律学习的大忌。

(3)物理概念、规律常借助公式、图表示。这些公式、图表也是一种物理语言,它虽然借助于数学公式表达,但在许多情况下,不能完全借助于数学角度去理解,例如,R=U/I不能理解为电阻R与电压U成正比,与电流强度I成反比,学习中,要注意剔除这些干扰正确信息的“杂波”。尽管熟悉物理语言,既是一种策略,也是一种学习方法。这样做可以有效防止信息失真,为后继学习创造有利的条件。

2.如何收集生活当中的物理信息

收取、输入信息的方法是影响信息输入效率的重要因素。物理学习的信息除来自于教师的讲解、板书(画)表示;学生方面的有讨论之外,重要的就是生产生活中的物理现象。不少人只注意接收来自教师方面的信息,两种信息的质量与教师的素质、水平关系很大,有时难免单薄、枯燥,如果无其它方面的信息相互补充、印证,很容易造成理解上的困难。因此,在注意指导学生从各种信息源获取信息,引导学生观察大自然现象,例如,海水涨潮、日月全食、人造卫星、登月计划、基因工程、核电站、激光应用、水力发电、火力发电等。介绍生活中常见到的;电视机、收音机、MP3、DVD、电冰箱、洗衣机、电影、立体电影等。教师要有广阔的知识面和动手实践的本领。多通道输入信息,也是提高输入效率的重要手段。宋代朱熹说过,读书要三到:心到,眼到,口到。物理学习亦然:感官参加的越多,效果越好。以观察实验的同时,用耳听、用手摸、用鼻嗅,在允许的情况下,就可以从多种途径认识同一事物,获得全面、细致、准确、鲜明的印象,防止形成片面模糊、错误的认识。

3.怎样处理教材中的物理信息

将中学物理教材的内容加以区分,区别对待。一般来说,在实际教学工作中,可以将基础知识分为三类,即重点知识、一般知识、次要知识。第一类重点知识,就是构成物理科学基础最重要的物理概念和规律,以及和这些概念、规律相联系的重要原理、定律及公式。其中的重点知识是学习中学物理教材中其他物理知识的基础,也是进一步系统地学习物理学和近代科学技术的基础,是教学的重点。第二类是一般知识也是必要知识,是为了学习基本物理概念、定律和原理等重点知识的必要准备和由这些重点知识发展或派生出来的定理、推论以及有关的实际应用知识。例如,圆周运动的离心现象、人造地球卫星、带电粒子在电、磁场中的运动等。它们在物理学中的地位来说,当然是很重要的,但是对于中学生来说过于艰深,不应作过多的讨论,有的只能做些初步介绍,因此把这些内容列为一般知识。第三类是次要知识,这是一些用来扩大学生的知识面,同时有助于加深理解基本原理的一些辅助知识。例如,牛顿力学的适用范围、理想气体和实际气体电介质的极化、物质波、激光等。在物理学中这类知识也是需要的,但对中学生来说重要性比前两类要小,要求应更底一些,只是初步了解。当然,对中学物理教材内容的分析与处理并不是静止绝对的,随着社会的进步、物理科学本身的发展和教学手段的改进,具体的教学内容和教学目标也会发生相应的改变。

在掌握系统的物理学基础上,还要扩大材料占有能力:包括信息的获得、资料的搜集、积累、分类、加工和使用等。要不断地提高教材驾驭能力,能在深入分析和理解课标的基础上,站在教育学心理学和教学法的高度驾驭教材,达到优化并转化教学内容。

4.利用多媒体技术增加物理信息

利用多媒体技术创设教学情景,有效突破物理教学中的重难点,多媒体教学彻底改变了“教师一支粉笔,一张嘴的满堂灌”式的教学方式。利用课件可以冲破时间和空间的限制,将难以理解的抽象知识直观地展示给学生,所谓“百闻不如一见”,避免了学生由于对知识难以理解而产生厌烦情绪。总而言之;利用多媒体技术教学一是能增加教学容量;传统教学方式在传授内容时,教师需要在黑板上写板书、画图,费时又耗力。用多媒体辅助教学,只须把所要的内容进行加工制作成课件,在课堂上按照教学程序把图、文呈现出来,既清晰又规范,节省了课堂板书的时间,加大了课堂传递的信息容量。二是能模拟物理实验丰富多彩、生动有趣的实验是物理的特点,由于种种原因,有些实验不能做。这时,可以利用计算机辅助教学课件,用多媒体手段将其表现出来。但是,需要注意的是多媒体辅助教学虽然有很多优点,但不能当成万能钥匙。它只是一种工具,在教学中起着替代粉笔和钢笔的作用。另外还可以通过公共信息资源收集资料;主要来源于图书馆、阅览室、科技馆、博物馆、展览馆、广播、电视和互联网等。

二、物理教学中的信息贮存与思维记忆

信息处理就是指对输入信息来一番去粗取精去伪存真,由此及彼,由表及里的改造制作功夫,与原有的认知结构发生联系,形成知识体系。培养信息加工能力,加强思维方法的指导是关键。人的思维是形象思维在前,抽象思维在后,成人如此,中学生更不例外。思维训练是中学物理教学的一项重要任务,然而单靠抽象的语言描述,学生难以形成良好的思维品质。经验表明,学生感到物理题目难做的原因不是物理规律(公式)不熟,而是无法想象完整的物理情景,从而无法准确地弄清物理过程。所以必须根据中学生的认知特点,提供生动形象直观、感染力强的信息,使学生的理性思维能力得到进一步提高。多媒体正能提供真实的动感画面,学生在欢乐有趣的情境中调整出最佳心态,从而诱发潜在的创造智能,使思维趋于活跃。

思维方式是指分析、综合、比较、抽象、概括、具体化、系统化等,这些方法,贯穿了理解知识、运用知识的全过程,是最基本的学习方法,学会了思维方法可以大大提高学习效率。例如,自学有关物理概念的内容时,就要运用分析方法,有意识分为几个方面加以思考:(1)引入概念的必要性;(2)概念的定义和定义方法;(3)概念的内涵与外延;(4)与相似、相异概念的区别与联系;(5)概念有哪几方面的应用,对于表述概念和规律的具体文字,要逐字、逐句地分析。例如,学习阿基米德定律时,要找出定律表述的三层意思:(1)浸在液体里的物体受到浮力;(2)浮力的方向竖直向上;(3)浮力的大小等于排开液体所受的重力,还可以抽出“排开”的“开”字,分析在不同情况下含义。

学习过程中的信息贮存就是把输入的并经过处理的信息牢牢记住。应当承认,在学生眼中物理学的有些知识是抽象、枯燥的,怎样才能花费较少的精力记住呢?心理学指出:人的肌肉可以通过单调地多次训练逐渐变得发达;记忆力则不同,大运动量的死记硬背,只能操作脑细胞,对记忆力的培养有害无益,记忆力的提高,只有在科学方法指导下多次训练才能实现。教师在向学生提出记忆任务时,最好同时指出完成的方法。例如,要求学生记住库仑定律,可联系万有引力定律,授以类比记忆法。又如,要求学生记住安培表、伏特表的使用方法,除了操作练习外,可要求学习列表对比,找出异同。由于学生对材料进行了思维加工,列出的图表条理分明,有一目了然之感,自然容易记住,同时,也渗透了列表记忆的方法,提高了记忆能力。

思维、记忆能力直接影响信息的处理,贮存效率。这两种能力的培养可与游泳训练类比:即需要方法上的指导,又需要一定强度的训练。学生学习物理步履很难与这两种能力欠缺有重要关系。如果在传授知识的同时,经常渗透一些处理、贮存信息的方法,并辅之一定强度训练,后继学习就会有轻车熟路之感,对于实现知识与能力的同步增长无疑具有重大作用。

参考文献:

[1]牟大全.物理教学艺术与研究.

[2]许国梁.中学物理教学法.

(作者单位:黑龙江哈尔滨市教育研究院)

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