教育实例：物理教学策略（上）

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    北京八中智力超常儿童教育实验班的学生是经过测试具有较高天赋的儿童。他们十岁进入实验班学习，十四岁左右进入大学。在实验班的四年中，他们要完成普通班级学生需八年完成的学业。同时，实验班的教学目标是"为培养在世界范围内具有竞争力的人才打好基础"，就不仅要在四年的教学中使他们学到必备的基础知识，更为重要的是在这四年中将他们培养成身心健康、求知欲旺盛、能力出众、追求卓越、具有强烈的求异创新欲望的潜在人才。这是学生的挑战性学习任务，更是教师的挑战性教学目标。需要教师更新教学观念，打破常规，从促进学生个性和谐发展及潜能充分发挥，达到优质高效的教育目标这一角度出发，来制定超常班的各学科教学策略。
    物理学研究宇宙中广泛存在的各种最基本的物质运动形态。物理学的概念、规律、体系、方法和观念，不仅帮助人们认识客观世界，而且极大地推动了物质生产、技术进步和社会发展，是人类文明宝库中的最重要的精神财富。无论智力超常儿童将来从事何种工作，中学阶段的物理知识学习都是他们进入大学或社会前必要的科学素养训练，是掌握现代科学思想和科学研究方法，构架合理的知识结构和认知结构，提高发现和解决问题的能力，培养创新精神的重要途径。因此超常班的物理教学不仅要使学生学会物理知识，更为重要的是对学生进行科学精神的培养和科学思维及研究方法的训练。另一方面超常班学制短、学生年龄小、智力优异，因此，超常班的物理教学不能因循守旧，必须根据超常班物理教学的目的和学生的心理特征制定相应的物理教学策略，只有这样才能获得优质高效的教学效果。
    优质高效是指班级整体上在最短的时间内，学生花费最少的精力而获得最佳的学习效果。八中超常班的物理教学策略是根据学生的心理特征、教学内容、教学目的和能用的教学时间制定的。
    优质高效的物理教学策略主要有以下几个方面:
    1.促进超常儿童智力的发展
     10-14岁的超常儿童，他们大脑的生理发育基本完成，正处于发展高质量思维和提高智能的关键时期。这一时期如果教师只重视知识的传授而忽视与智能有关的心理能力的培养，容易使教学陷入只是知识灌输的死记硬背的教学模式中，从而有可能阻碍超常儿童智能的进一步发展。优质高效的教学不仅体现在能让学生在较短的时间内掌握较多的物理知识，更为重要的是通过学习理解物理知识，使学生的抽象思维能力、空间想象能力、综合分析能力、推理类比能力、发散思维能力、观察力和想象力等与智力有关的重要心理品质得到提升。因此，在进行教学设计时应有意识地利用知识内容进行上述重要心理能力的训练。只有在伴随知识积累的同时不断提高各种重要的心理能力，这才是真正意义上的学习。同样只有在传授知识的同时，不断有意识地提高学习者的各种心理品质和能力才是真正意义上的教学。在教和学的活动中这两方面相互关联，互相促进。学生在观察和研究物理现象时考虑问题更全面，对物理概念、物理规律的理解更为透彻和准确。这无疑能使教学活动变得更加有效，也更加节省学生的宝贵的学习时间。
    2.在教学中鼓励大胆猜测和发现
    心理学的研究表明，在任何一项创造活动中总存在着至关重要的猜测环节。猜测是建立在原有的知识和经验基础上超越一般严密推理过程的直觉判断。而直觉判断是人脑特有的最具创造力特征的宝贵功能，这在建立物理概念间关系和解决实验问题时的作用尤为突出。科学家的猜测是建立在宽厚知识基础和丰富经验之上的，而对学生来说，有意义的猜测活动是激发智慧和想象力的最好方式，也是引起兴趣和进行思维训练的最好时机。但在实际教学中教师往往在引入课题后直接推论物理规律或在做演示实验时先布置要观察的现象或预先告诉所要得到的结果。这样，学生只能被动的按照教师的思维路线进行思考和观察，而学生依据已有的材料和知识以及生活经验对所研究的问题做出推测性假设或想象的自主猜测的训练被忽视了。我们为什么不能在教学中多给学生一些思考和猜测的余地呢?
    例如:在讲授自由落体运动中，有关轻物和重物自由下落谁先落地的问题时，可以先让学生猜测结果，然后用一铁片和一张纸在空气中做下落实验，再把纸团成小团与铁片做下落实验前让学生再猜测一次，这样两次猜测后学生就会分析出空气阻力的影响。最后，让学生猜在抽成真空的管内铁片和纸片是否同时落下同时到达管的底部。这样的猜测过程既符合学生的心理认知规律也有助于养成遇到问题敢于大胆猜测和善于推断立论的良好习惯。
    又如:在讲授光的全反射现象时，可以利用光从光密媒质射入光疏媒质时折射角大于人射角的和陷入射角的增大反射光线不断增强折射光线不断减弱的演示实验，先让学生猜测当入射角增大到一定程度时折射光线的光强度是否会减弱到零，然后再做实验来验证猜测是否正确。
    猜测活动能有效地激发学生研究物理现象和物理过程的兴趣，使他们调动所有的相关知识在头脑中进行探究，寻找各种可能性，然后或由推理或由直觉思维提出最可能正确的答案。这实际上是在进行人类最高级的思维活动训练。这样做既符合学生心理认知规律，也有助于养成遇到问题时敢于大胆猜测和善于推断立论的良好习惯。而当学生的猜测一旦被证明是正确时，成功的喜悦、自信心的加强会使学生在学习物理时思维更加活跃，从而使教学过程更加有效。
    3.通过实验发展超常儿童发现问题解决问题的能力
    物理是一门以实验为基础的科学。物理学大厦的建立，离不开在实验中产生的科学发现和在理论推断后用实验进行的验证。物理实验不仅使学生了解物理知识系统的建立过程，也不仅是对学生进行的各种仪器使用方法和实验技能的训练，更为重要的是使学生建立起用科学求证的思维方法去探索自然现象奥秘的实事求是的科学态度和加强综合运用已有的各种知识、经验去发现解决实际问题的能力。因此，在指导学生实验时一般不应直接告诉学生做什么、怎么做，而应在多数情况下只告诉学生实验研究目的，至于实验原理的探究、过程的设计、器材的选择、结果的分析、减少误差的措施等都尽可能地让学生独立自主地去完成。这样，在物理教学的初期可能会多花费一些时间，但是随着教学的进程，学生会越来越主动并熟练地去独立进行实验设计、操作与结果分析。在这个过程中，学生科学思维和实验技能的日益完善，头脑中整合各种知识和综合运用知识的能力得到提高，各种物理过程和现象的具体图景在头脑中十分清晰，学习能力大大加强。多年来超常教育实验班能在较短时间内优质地完成中学物理的全部教学任务，与较早地就让学生独立设计实验有很大的关系。