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培养学生思维能力和自学能力 |
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作者：未知 来源：网摘 加入时间：2004-11-8 师生下载站 |
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一、明确中学物理教学的目的和任务
在提高教学质量的许多因素中，正确的教育思想是首位的．而明确学科教学的目的和任务，弄清学科教学与贯彻教育方针之间关系，又是确立正确的教育思想的基础．否则，讲教学质量，就没有正确的标准；讲改革，就没有正确的方向；讲提高，就没有正确的途径．如何正确认识中学物理教学的目的和任务，主要有下面两个方面的问题： （一）当前学科教学中的几个倾向性问题
１．只重视应试能力的提高，而忽视人的基本的素质的提高．初中对着升高中考试,高中对着升大学考试,考什么教什么，怎么考
怎么教.即使一所学校只有极少数人能升学,但教学计划仍按照升学的要求安排．尤其到了毕业年级，从教学内容到形式，几乎完全成了应试性
教学，教师与学生，都成了考试的“奴隶”．物理教学是一门应用性很强的学科，联系实际广泛，但在应试教学的思想指导下，现在比任何时
候都脱离实际．这种状况若不改变，我国中学生素质的全面提高是不可能的．
２．只重视文化学科成绩的提高，而忽视学生的全面发展
现在各门学科都要求增加课时，减少了学生必要的文化娱乐和体育活动的时间;大量的作业,过多的考试,占用学生节假日补课,寒暑假作业超过平时．这样做的结果，使学生学习负担过重，长期处于过度紧张而又被动的状态；各学科间不是有机配合，而是互争时间，相互干扰．
３．只重视知识教学，而忽视学生非智力因素的发展
教学是一个特殊的认识活动，特别是中小学阶段，学生的学习效果，不仅决定于他们的智力因素发展状态，更决定于他们的思想、情感 、动机和意志等方面的非智力因素发展情况．忽视非智力因素的教学，是不会成功的．
上述这些问题的核心，是如何正确认识提高教学质量和提高升学率的关系．
教育作为一种社会现象,无疑会受到各种社会因素的制约.在我国，当前基础教育的升学压力特别严重，加上升学制度的不完善，加剧了基础教育的畸形发展，但关键，还在于我们如何正确认识这个问题． 我们国家之所以要发展教育事业,包括中小学教育,其根本目的是要
提高民族素质,为国家培养出大批四化建设所需要的有用人才,其中应该包括升学的和未升学但已经达到毕业标准的学生．现在有些人，把升学率作为衡量教育质量的唯一标准，认为升了学的是成功者，未能升学的就是失败者，这种认识并不会面，也不符合实际．因为学生的基础不同，学校的生拳不同，升学率并不能完全代表学校的工作成绩．由于升学制度等原因，提高教育质量和提高升学率也度不完全一致．例如高中的物理教学，若单纯从提高升学率来说，应集中力量加强解题训练，不必注意联系实际，培养动手能力．实验题占分不多，也不可能普遍考查实验操作．原子物理部分占分也不多，删去不教，从力学、电学那里补回来．再扩大来说，高考不考的何必教，这些不都是“无用功”吗？甚至德育、体育，何必花那么多力气抓呢？已没有那么多时间和精力顾得上了，只要暂时过得去就行．至于学习负担过重，影响健康，那就更无法顾及了，你要考上大学，就非通过这一关不可．所有这些做法，在一些同志看来，对提高升学率是必要的，一时也会得到相当多的学生和家长的赞同．但是这种做法，对学生今后成才是极为不利的．有些“功”，对成才来说并非是“无用功”，而是“有用功”．作为一个教师，应该怎样认识自己对国家、对社会应尽的责任呢？如果我们的认识不能比一般学生和家长看得远一些，我们又怎么能担负起教育下一代人的历史重任呢？
教育是一种未来的事业,今天十五六岁的年轻人,当他们成才时，已进入２１世纪,他们要为我们的国家工作几十年.今天的教育，不仅要看到当前的需要，还要看到未来的需要，要为他们今后几十年的工作和学习，打下良好的基础，这就是基础教育的根本任务．其实，要从德智体几个方面全面提高学生的素质，为他们打好终生受益的基础，比单纯提高一点升学率困难得多．一所学校办得好不好，一个教师工作得好不好，决不是仅用每年高考的成绩所能衡量的，而应该看他培养出来的学生，能否经得起长期社会的实践的考验，为人民作出应有的贡献．1980年，我有一个学生，是物理课的代表，毕业后考上了中国科技大学，由于长期紧张的中学学习生活，患了精神衰弱症，开始休息了半年，一年后因服药过量而亡．我的学生，如此年轻，尚未成才，就过早离开了人世．面对这个严酷的现实，作为他的教师，能说已对他尽到了自己的责任吗？我为此心中万分内疚．所以我认为，一所学校升学率高一点，并不是坏事，但是决不能因此而简单地认为中学教育的任务就是为升学服务，甚至严重违背教育规律办学．我们应该加强教育科学的研究，从造就现代社会所需要的人才出发，努力探索培养德智体全面发展的，既有必要的文化基础，又有鲜明的个性特长的人才规律．对今天的每一项措施，不仅要看到对当前所起的作用，更要看到若干年后所产生的问题．今天教育质量的高低，不仅关系到一个学生、一个家庭的问题，更关系到一代人的成长，几十年后国家的面貌．
（二）中学物理教学的目的和任务
上面从宏观角度,谈了学科教学与贯彻教育方针的关系,还不能说是物理教学的特殊性,但是可以使我们从更大的范围,更高的高度去认识学科教学的根本任务．本来就是先确定教育的总方针、培养目标，然后才进而制定课程计划．各学科教学必须以总的方针为指导，并保证教育方针的实施．方针的贯彻，不只是学校领导的事，或只和班主任工作有关，同样也应该是全体任课教师的任务．那么，作为物理学科，如何明确自身的教学目的和任务呢？我认为，主要有以下三个方面：
１．要使学生比较系统地掌握学习现代科学技术和从事社会主义建设所需要的物理基础知识 这就要明确教育的继承性.所谓教育的继承性,是指人类几千年的文化遗产,主要是依靠教育来延续的．没有教育，就不可能有人类文明的连续发展．离开了对过去科学成就的继承，也就谈不上发展和创新．而这种继承性，主要表现在以学习间接经验为主，学习系统的基础理论为主．因为科学的理论，是对客观世界的本质的全面的认识，对客观世界规律性的认识．只有掌握了最基本的理论，才能从根本上提高人们解决实际问题的能力．
２．重视发展学生的智力
所谓智力，主要是指人的认识方面的能力，它是各种认识能力的综合,主要包括观察能力,实验操作能力、思维能力、想象能力和记忆能力等．教学的根本任务是教会学生如何学习．只会传播真理的还不能算好教师，只有在传播真理的同时，又能传播发现真理方法的才是好教
师．因此，发展学生的智力，是物理教学的重要任务之一． 教育心理学认为,能力是一种个性心理特征,它是以一贯性和稳固性为主要特点的.人们的认识越具有概括性,正迁移的可能性就越大．实践证明，具体的知识总是有局限性的，而能力往往具有更大的普遍性．如
观察能力、思维能力、自学能力等，都是跨越学科界线而存在的，它们都具有发生广泛迁移的可能性．在教学中，应该充分利用迁移规律，自觉地揭露学习对象的智力因素，把知识技能的传授和能力的培养统一于教学全过程．从教材的编写和使用、实验的安排、例题习题的选编、教学目的确定、教学方法的选择，以及考核评价等各个教学环节，都要体现知识技能传授和智能发展的结合．
３．提高学生的思想品质
学生的思想品质,包括正确的政治方向,爱国主义情操，正确的学习动力,辩证唯物主义世界观,以及科学态度等方面．应该看到，对前人的科学结论的继承，是人类社会文明得以延续发展的重要基础．但是，教育的继承性，要远比这种仅对知识技能的继承丰富得多，它同时也应该包括对发展过程、科学方法，以及科学态度的继承，即对人类一切优秀品质的继承．我们不仅要看到前人的科学结论，对于后人创造发展所起的巨大作用，而且还要看到前人在成功和失败中，曾经使用过的一些科学方法，他们对科学真理的执着追求的信念和百折不挠的坚强意志，对人类社会的发展所起的巨大影响．
总之，我认为，中学物理教学应该把传授系统的知识技能、发展人的智力和提高人的思想品质这几个方面统一起来，作为自己学科教学的基本任务．
二、物理思维的特点
无论是物理概念的形成,还是物理规律的抽象,都必须经过人的思维加工过程.如果说,知觉只是人对个别事物的外部的表面的反映，那么思维，就是对个别事物的一般、偶然中的必然反映．有些学生到了高中阶段，学习比以前更加努力，但是感到困难反而更多了，特别觉得物理难学．其中一个很重要的原因，是学习内容理性要求提高了，相应地对学生的思维能力的要求也提高了．但是有些学生，往往还停留在知觉阶段．学一个概念，只知道背熟它的定义；做一个实验，只知道怎么做，而不知道为什么要这样做；做一道习题，只知道这道题的具体解法，而不知道从整体上去掌握解决物理问题的思维方法．为了提高物理思维能力，就要研究物理思维本身的特点．物理思维，有与一般思维的共同之处，也有其自身的特点．其主要思维方法有以下几种：
（一）建立理想模型
物理学是一门研究物质最普遍的,最基本的运动形式的自然科学,所有的自然现象,都不是孤立的.这种事物之间复杂的相互联系，一方面反映了必然联系的规律性，同时又存在着许多偶然性，使我们的研究产生了复杂性．例如，关于物体的机械运动，实际的运动往往是非常复杂，不可能有单纯的直线运动、匀速运动、圆周运动．为了使研究变为可能和简化，常采取先忽略某些次要因素，把问题理想化的方法．如引入匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动和简谐振动等理想化的运动，这就是建立理想模型，然后在一定条件下，用于处理某些实际问题．这种思维方法，遍及物理学的各个部分．在力学中，还有质点、刚体、光滑面、弹性碰撞等；热学中有理想气体、绝热过程等；在电学中有点电荷、匀强电场、匀强磁场、正弦交流电等；在光学中有薄透镜、均匀媒质等．此外，如分子模型、电子模型、原子模型、光子模型等，都是人类在一定的认识阶段提出的理想模型．它们的建立，推动着物理学的发展，而物理学的发展，又为断地改造着这些模型本身．
（二）假设的验证
所谓假设,是指人们在研究某一个问题时,根据现有的论据（包括实验），提出的一种推断认识，但这种认识并不是确定的，可能正确，也可能不正确．因此，凡假设都必须进一步经过验证才能成立，它只是人们在研究问题中的一种思维方法．这种思维方法，主要具有下列几方面的重要作用： 假设常常是物理学中某些学说建立的先导．在物理学史上出现的许多假说，实际上都属于一种假设．例如，关于热的本质，从热质说到分子运动说，曾经经历了二百多年的时间．关于光的本质，从牛顿的光的微粒说到惠更斯的波动说，再到电磁说、量子说，也经历了好几百年的时间．此外，还有关于天体运动的托勒玫的地心说和哥白尼的日心说、德布罗意提出的物质波、汤姆孙的原子模型、卢瑟福的原子核式结构、玻尔的原子理论等，都是人们在一定认识阶段提出的各种假说，它们都经历了实践与理论的检验，错误的认识被否定，正确的认识被保留，并得到不断完善，形成了更为合理的假说，再接受检验……如此往得循环，永不休止，这就是人类的科学史． 假设这种思维方法，不仅对物理学的发展具有重要作用，而且在应用科学理论、解决实际问题的过程中，也十分重要．这里举两个例子来说明：
例１ 有一根质量m=1 千克的均匀直棒，长l=20 厘米，左右两端分别挂上m1=2 千克，m2=5千克的物体（见图１）．现要用一根绳子将杆水平吊起，问绳在杆上的悬挂点应在何处？
分析 此题可以有两种假设：
１．假设悬点Ｏ在直杆重心Ｃ（ＡＢ中点）的右边x厘米处（见图２）．则由转动平衡条件原理可得
m1g.AO+mgCO=m2g.BO
代入数值得
2(10+X)+1.X=5(10-X)
解得 X=3.75（厘米），即悬挂点应在Ｃ点的右边3.75厘米处．
２．假设悬挂点Ｏ在直杆重心Ｃ点的左边X 厘米处（见图３）．则
由转动平衡原理可得：
m1g.AO=m2g.BO+mgCO
代入数值得：
2(10-X)=5(10+X)+1.X
解得 X=-3.75（厘米），此负号表示Ｏ点的实际位置与假设的相反，即在Ｃ点的右边．所以在这个问题中，两种假设是一致的．此类问题，结论与选择的假设方案无关．例２ 在一个标准大气压下，将-10 ℃的冰10克，20℃的水10克，100℃的水蒸气10克混合，假设热量无其他损失．问它们混合后的温度是什么？［冰的比热为0.5卡/(克.度),熔解热为80卡/克,水的气化热为539卡/克］
分析 首先应该想到，混合后的状态有几种可能性，所以只能用假
设法处理．
１．假设：混合后都变为t℃ 的水（20℃<t<100℃ ）．
在外界压强为１个标准大气压下，冰的熔点为0℃ ，水的沸点为
100℃ ，根据热平衡方程可得：
05*10*10+80*10+1*10t+!*10(t-20) =539*10+1*10(10-t)
解得 t≈191℃
验证：混合后的温度t=191℃>100℃ ，这个结果与原来的假设的物质状态相矛盾，所以原假设不成立．
２．重新假设：因为原蒸汽为100℃ ，所以混合后的温度最高只能是100℃ ，而可能有部分（设为 m克）蒸汽变为100℃ 的水，最后成为100℃的水和100℃ 的蒸汽的混合物，则得 0.5*10*10+80*10+1*10*100+1*10(100-20) =539m
解得 m≈4.9克
验证 因为０克<m<10 克，所以原假设成立．
小结 通过上面的两个例子的讨论，可以看到，有这样两类问题：一类问题的物理模型是确定的，即它只存在一种可能性，这类问题的解与假设方案无关；另一类问题是存在着多种可能性，一般只能用假设法处理，并且必须对所得的结论进行验证，检验原假设是否合理．
（三）运用等效思维
所谓等效,是指在处理某一个问题时,可以运用甲、乙、丙、丁等多个方案,而它们的效果是相等的,人们可以应用事物之间的等效关系，把一个较为复杂的问题简化，或是将一个生疏的问题转化为熟知的问题的思维方法，叫做等效思维．这种思维方法，也广泛地被运用于物理学的研究和应用之中．
例如,力的合成与分解的合力与分力,就是一种等效关系．两个力同时作用于一个物体,它们共同的作用效果,可以等同于某一个力单独作用时的效果，这个力就叫那两个力的合力，它们之间的关系，服从于平行四边形法则．此外，还有像运动的合成与分解、振动的合成与分解、波的迭加、重心的概念、电场强度的合成与分解、电路的等效变换、电阻的串并联的计算，电容的串并联计算，透镜的组合等，都属于等效思维在物理学中的应用．这里，仅举一例，着重说明等效思维的实际应用．
例 正交分解与非正交分解
设有这样一个问题：在倾角为α的斜面上，放一质量为m 的小球，球被竖直木板挡住（见图４），如摩擦不计，求球对斜面的压力．
分析 此时球受三个力的作用：地球的重力Ｇ，斜面的支持力Ｎ，挡板的弹力Ｆ（见图５）．球的受力情况是确定的，但是分析思路可以不一样．这里有两种等效解法：
１．取直角坐标系xOy（见图５）,分别画出Ｆ、Ｇ在x,y 轴上的投
影，然后由平衡条件可得
F.cosα=mgsinα (1)
N=mgcosα+Fsinα （２）
综合可得
N=mg(cosα+tgαsinα)
=mg(cosα+sinα/cosα)
=mg(1/cosα)
=mgsecα （３）
２．取非直角坐标系XOY（见图６），画出G在X、Y轴上的投影，然后由平衡条件可得
N=GY=mg/cosα=mgsceα
由此可见，合成分解只是一种等效方法，正交分解只是一种手段，它并不是唯一的方法，有时非正交分解并不是唯一的方法，有时非正交分解法更为简便，这便是一例．
（四）物理模型和教学模型的转换
在学习数学知识时，有时将数学问题转换成物理模型来处理比较方便,而在学习物理知识时,往往又要将物理问题转化为数学模型来处理比较方便.所以,物理模型与数学模型之间的转换，是一种很重要的思维方法，在物理学的理论研究和实际应用中都得到广泛的使用．应用数学工具处理物理问题，也是一种很重要的能力．这里举一例说明．1965年12月，我校高三有两个学生在做透镜成像实验时，发现像距随物距的变化，不是线性关系，仅从公式1/f=1/u+1/v ，不能直观地看出它们之间的变化关系．她们进而借助数学工具进行了研究，找出了透镜规律与双曲线的关系．透镜成像公式为
1/v+u=1/f (1)
式中u 表示物距，v 表示像距，f 表示透镜焦距．
（１）式经变换后可得
(u-f)(v-f)=f2 （２）
令 U=u-f,V=v-f式又可变换为
UV=f2 且为常量） （３）
在初中《反比例函数及其图象》中，已知（３）式为一双曲线方程；(２）式也为一双曲线方程．
分析：
１．对凸透镜言，f>0 ，可得（２）式的对应曲线（见图７）．从图中可以很形象地看到凸透镜成像的各种情况：
（１）当v>2f 时，v>0 ，且 v<u，此时总成缩小的实像．当u→0时，v→f ．
（２）当u=2f 时，v>0 ，且 v=u=2f，此时成与物体大小相等的实像．
（３）当f<u<2f 时， v>2f>0，且 v>u，此时总成放大的实像．当u→v时v→∞.
（４）当0<u<f时， v<0，且|v|>u ，此时总成放大的虚像．
（５）当u<0 时， f>v>0，且 v<|u|，此时总成缩小的实像．
此种情况，在单个透镜成像时是不可能出现的，但在透镜组合成像中是会遇到的．此时第一个透镜所成的像“落到”了第二个透镜的后侧，实际上是在第一个还未成像之前，就被第二个透镜所折射，则第一个透镜所成的像（此时必须为实像），对于第二个透镜来说就是“虚物”，该“虚物”对第二个透镜的距离，就属于u<0 的情况，例如图8中的成像情况．
从上述分析还可以看到，像距随物距的变化是非线性的，例如当u>2f时（照相机成像属此情况），曲线的斜率随 u的增大而减小，因此照相机上距离调节器的刻度是不均匀的，被照物体距相机越近，距离调节要求越严格，而当被照物体超过一定距离后（一般在二、三十米以外），就要以将距离调节在“ ∞"位置上了．
２．对凹透镜言，f<0 ，此时所得的对应曲结如图9所示．从这里可知，凹透镜同样有多种成像情况．当u>0 时，总成缩小的虚像，这就是通常讨论的成像情况．通过这个例子分析，可以看到，利用数学模型，我们可以对问题得到更为全面和深刻的认识．
三、中学物理教学规律的探索
教学是有规律的，规律是可以认识的，但是只有紧密结合教学实践，不懈地探索，教学规律才能被认识．
（一）教学法是一门科学，也是一门艺术
先举我亲身经历的三个实例：例１ 1980年5月，我在总复习教学时，给学生做过这样一道题目：有一扁形导体，质量为l，置于两条相距为Ｌ的平行导电轨道上，轨道与水平面成θ角,在整个区域中，存在着竖直向上的均匀磁场，磁感应强度为Ｂ．当导体沿轨道匀速向上滑动时，导体内通入的电流强度为 I，则导体与轨道之间的滑动摩擦系数u为多大（见图10）？ 在受力分析时,把磁场力F的方向画成平行导轨向上的（见图11）竟达78%．同样类型的题．1982年6月在另一个班上练习时，犯有同样错误的达60%.这是偶然的现象吗？这中间是否存在规律？我认为这不是偶然的现象．从教育心理学来说，这就是认识过程中发生负迁移．学生常会根据生活经验，把力的方向看成是物体运动的方向．类似的情况还有把正压力和重力等同，认为摩擦力的方向总跟物体运动的方向相反，力是物体运动的原因等．例２ 1983年4月，我在教学中做了这样一个题目：一根长1米，一端封闭，内径均匀的细直玻璃管，管内用20厘米长的汞柱封住一部分气体．当管口向上竖直放置时，管内气体柱长度为49厘米．问将玻璃管开口向下竖直倒置时，管内气体柱多长？已知大气压强p0=76 厘米高汞
柱，气温不变（见图12）．结果有72%的同学用下述错误解法：
p1v1=p2v2
(76+20)*49=(76-20)*l2
则 l2=96*49/56=84 （厘米）并对所得的结论，丝毫不怀疑其是否合理．显然，上述结论是错误的，因为 l2+h=84+20=104 （厘米） ，说明水银有流出．所以原设只是一种假设，并不成立．正确的思想方法，应该考虑到玻璃管倒置后，有三种可能性:(1)水银柱还未流出（包括刚好到管口）；(2)水银柱有部分流出；(3)水银柱全部流出．此题属于第(2)种情况，应设管倒置后，管内保留的水银柱为h' 厘米，则由玻马定律得：
p1 l1 =p2l2
(76+20)*49=(76-h')(100-h')
解得h'=18.4 厘米，l2=l-h'=100厘米-18.4厘米=81.6厘米．这个例子说明，物理模型的建立，正确的思维方法的形成，是需要经过有意识、有目的的教学过程进行培养的．
例３ 1982年5月,期中考试进行了二十分钟,有一位女学生,突然要求准予她暂停考试，说她无法克制自己的紧张心理，考试已进行不下去了．她今天考试为何如此失常？这不是偶然的，这与我前一天晚上辅导有关．那时，我曾因为她提出了一个我认为很简单的问题，而脱口说了一声“你这还不懂吗？”她就从我的这一句“普通”的话里，感受到老师对她的不信任，从而一夜未眠，并丧失了获得优秀成绩的信心．事后我感到很内疚，并深切体会到，我们的学生，他们都是有思想、有感情、有自尊的人，教学就是一个育人的工作，教师应懂得他们的心理、了解他们的思想，尊重他们的人格，成为他们的知心朋友、可信赖的长者．
在实践中,我逐步得出了这样的结论：一个好的物理教师,必须掌握两个规律性：一是有关物质世界运动的规律性；二是人的认识运动的规律性．后者是我们区别于其他物理工作者的基本特征之一．教学法，目前已成为哲学、生理学、心理学、物理学、化学、控制论、信息论等有关科学的一门综合性科学．
教学法又是一门艺术，它是塑造人类灵魂，开发人类智力资源的艺术．一堂好课，对学生来说，是一种艺术享受．一个好的教师，对学生的影响，是深远的，甚至是终生的．
（二）对传统教学法的认识
教育是一种社会现象,一定的教学法理论,总是一定的历史发展阶段的产物.不存在一成不变的教学理论,但是一定的教学理论，在一定的历史阶段，又有相对的稳定性．每一代人都有一个继承前人已经取得的正确理论，同时又随着社会的发展，进一步发展新的理论的任务，也就是都有一个科学的继承和发展的问题．作为一名教师，为了更好地研究与改进教学，提高教学质量，应该对传统教学法作为一番科学分析． 教育学和心理学,从哲学中分离出来,成为一门独立的学科，有它们自己的产生和发展的历史.三百多年来,J.A夸美纽斯(1592-1670)把教学的个别传授制发展到班级传授制，应该说是一个进步．它与原来相比，主要优点是：(1)教学效率提高了，一个教师可以同时教授许多学生； (2)与社会的生产、科技发展结合较前紧密，新的科学技术成就，社会政治经济的变革，能得到较快的反映，从而也能便教育自身建立在较为科学的理论基础之上；(3)学科专业的分工，可使教师对某一方面的认识较为深入，有利于提高教学水平．
“传统教育”只是一个相对的概念,通常是相对于“现在”而言,历史发展到今天，传统教育正在日益暴露出它与现代社会发展不相适应的一面．例如：(1)划一的教学内容和教学方法，往往只注意学生的共性的培养，而忽视个性的发展；偏重于知识技能的传授，而忽视各种能力的培养；知识技能的传授，又主要靠教师的灌输，而忽视学生积极性的调动；(2)庞大统一的教育体制，具有很大的“惯性”，往往落后于飞速发展的社会现状，不能得到及时的改变．一个教学计划，一套教材的变革周期很长，往往需要花上五六年或更长的时间，这样又出现了学校教育容易脱离社会实践的倾向；(3)过细的学科分工，又与日益被人们认识到的客观事物间的不可分割性相矛盾，人为地将客观世界分割为物理的、化学的、生物的等孤立的现象，妨碍了人们对客观世界的总体的有机的认识．
“传统”不都是坏的，历史总是在原有的基础上发展起来的．改革不是简单地否定过去，而包括对优良传统的继承．因此，对传统教学法，我们应该在实践中加以实事求是的分析，区别哪些还有现实意义，行之有效，应予以保留；哪些已不能完全适用，应加以改造；哪些已完全不适用，应予以否定．
“教学有法，教无定法，贵在得法”，不存在一个万能的教法．教学方法，应该因学生，教材，甚至教师的不同而不同．但是，在教育实践中，相对稳定的教育原则是存在的．我认为有这样三条原则是很重要的，即继承性、高效性和有序性． 所谓继承性，是指人类几千年的文化遗产，主要是靠教育来延续的．没有教育，就不可能有人类文明的连续发展．离开了对过去的科学的继承，就谈不上发展创新．所以学校教育，必然以学习间接经验为主．
人类社会知识的无限性和个体生命的有限性之间存在着矛盾．学校教育的基本原则之二是它必须具有高效性．这就要在尽可能短的时间内，尽可能多的继承前人留下的有用文化遗产．因此，教育一方面有较长的周期性，但又必须讲究效率．不讲效率的教育活动是没有价值的． 人类在漫长的认识客观世界和主观世界的过程中，逐步建立起了一整套的科学的认识体系．这种认识体系，从简单到复杂，从宏观到微观，从现象到本质，从特殊到一般，形成了符合人的心理活动规律的逻辑体系，这就是教育的有序性，它中保证教育高效继承、并在此基础上创新发展的重要基础．
总之，我认为教育是一个有目的、高效率的有序的认识运动．在教育教学实践和改革中，我们必须自觉地遵循教育自身的规律，才能取得应有的效果．
（三）对学生学习心理规律的认识和应用
人的心理现象，是人脑对客观现实的主观的能动的反映．学校教育，包括各科教学,要把学生培养成才,就必须研究学生的认识规律，研究学生的心理活动特点，特别是学习心理规律．那么，学生的学习心理，有哪几条基本规律？对这些规律的认识，与传统教学法的原则有哪些区别？如何运用到物理学科的教学中去？ 我认为，学生学习心理规律，最基本的有以下五条：
１内因律
教学过程，是一种认识过程，是一种特殊的认识过程．它的特殊性，主要表现在（１）以学习间接经验的书本知识为主；（２）学生的认识 活动，是在教育计划，教师的主导下进行的，是一种有计划，有目的的 认识活动． 教学过程，包含着教师和学生两个方面，这是传统教学法也认识到 的．但是传统教学法偏重于发挥教师的主导作用，并且对主导的理解也 是片面的．它认为主导就是教师为主的灌输，从而忽视了学生主体的研 究，学生在教学过程中，常处于被动的地位． 传统教学法也讲调动学生的积极性，但是很有限．如过去评议一堂 好课,主要是看几个环节教师组织得怎样,就拿提问来说，首先问题的来 源，并不是来自学生自己的认识过程（当然，我们不能排斥教师必要的
启发式提问），问题提出生，学生一般也没有充分的时间去独立思考， 常常是教师或某几个思维快的学生替代了大多数学生的思考． 现代教学论的观点，认为学生是教学过程的主体．学校、教师的根 本作用，是体现在为学生的认识提供必要的条件,例如.提供合适的教材、 实验条件，提出研究课题，教师辅导、考核等．教学过程，应该是教会 学生怎样去学习，去认识世界的过程．教师的主导作用，主要表现在指 导学生自己去探索，结论应由学生得出，而不是靠教师的灌输．这样 做，并不否定教师的主导作用，而是给主导作用以新的意义． 这种认识上的不同，会使实际的教学过程产生很大的区别．例如， 过去我上课,很强调教师讲课的完整性,系统性,不论书上已有的,学生自 己完全能理解的内容，也是从头到尾都讲，而学生则常处于被动接受的 状态．６０年代开始，我就进行了单元教学法的试验，改变过去主要是 教师讲学生听，教师做学生看的状况，代之以在教师指导下学生主动学 习的方法．我把一个单元的教学，大体分为几个阶段：第一阶段，主要 是在教师指导启发下，让学生自己看书、做实验、解习题，自己发现问 题，思索问题，开展自由讨论，并学习去解决问题；第二阶段是教师答 疑小结，有重点地讲解学生提出的有普遍性的问题，小结这单元的重点 内容，评价习题和实验，介绍学生在自学的过程中的创见、体会，交流 好的学习方法，帮助他们提高学习能力．第三阶段是学生综合练习，在 理解了基本知识的基础上，继续让学生自己动手做综合实验、实习作业， 自己动脑想，动用科学知识，解释一些现象和解决一些实际问题．最后 组织大家讨论，交流心得体会，教师进行单元小结． 80年代，我又进行了学生课前自学，教师课内重点讲解的教学方法， 以提高学生的自学能力．学生课前自学了，听课，前已有了“自己的认 识”．教师讲课，可不再去重复那些学生自己能看懂的东西，而是着重 讲关键、讲思路、讲研究问题的方法、讲学生理解不深的内容．师生可 以相互讨论、相互启发，提高学生的主动性．这种教学方法与传统方法 相比，主要区别是：（１）新的知识，首先靠学生自己学习；（２）讲 课时，师生有了共同语言．教师的讲课，是为了帮助学生学．教师的讲 课，不必那么系统完整，而要针对学生的需要，可以无头无尾，而学生 的认识则是有头有尾． ２．基础律 中学属基础教育，我们的一切努力，都是为了学生将来成才打基础． 我对学科教学中的基础律有这样几个层次的理解： 一是学生学习新知识,必须要有一定的基础,也就是新知识要有“生 长点”，要使认识进入“待生区”、“最近发展区”．传统教学法中有 个“可接受性原则”，就是要从学生的实际出发，制定不同，的教学要 求．我们在制度上应该允许大多数学生经过努力，达到规定的要求；允
许少数尖子学生超过统一要求；也允许一部分学生达不到统一要求，或 是我们应该适当降低最低要求．特别是高中物理，普遍要求过高，脱离 大多数学生的实际基础，造成负担过重，质量不高，损害了师生物理教 学的积极性． 二是在教学中，既要明确共性要求，又要承认个性差异，尤其在思 维方式上，不同的学生，有很大的差别．要改变过分划一的课堂教学方 式，代之以统一讲解和个别指导相结合的教学方法． 三是在教学中必须重视基础年级的教学，重视基本知识的教学．不 采取平时赶进度，增加毕业班总复习时间的做法，不能脱离学生实际基 础，去做过分难的练习，也不能希望“一次达到高考要求”，违反循序 渐进的原则． ３．智能律 在教学中，应该在传授知识的同时，重视学生智能的发展,传统教 学，偏重知识的传授，而忽视智能的发展，应该改变． 目前对知识的传授和智能的发展关系，大体有以下三种认识：一是 认为只要抓好知识的传授，智能自然就可得到发展；二是认为教学的主 要任务是发展智能，而知识技能的传授是次要的，甚至无具体计划要求； 三是认为教学过程中，知识的传授和智能的发展都是教学目的的组成部 分，应该辩证的统一起来．我赞成第三种认识．传授知识是培养能力的 基础，人类在认识客观世界的过程中，不断地提高自己的认识能力的． 学生是在学习和接受前人已经积累的知识技能的过程中，不断发展自己 的各种认识能力的；而能力的提高，又可以使人们有效地认识和发现客 观世界的规律性，能动地改造世界．因此，我们在教学实践中，应该强 调它们的辩证联系，用任何一个方面去否定另一个方面都是不恰当的． 有人研究认为，技能是人顺利完成任务所必需的活动方式，它是通 过练习而获得的．技能是从知识的掌握，到能力形成与发展的中间环节． 能力是人顺利完成某种活动所必需的个性心理特征，也是完成任务 的本领．人的能力分为一般能力（如观察力、记忆力、想象力、思维力 等）和特殊能力（如计算能力，音乐、绘画能力等）． 在活动中，多种能力的有机结合，叫做才能．一个人某种或几种才 能的高度、完善的发展，称为天才． 智力是指人的认识方面的能力．它是各种认识能力的综合．而通常 所说的智能，主要就是指的智力，即人认识客观世界的能力，包括观察 力、思维力、想象力、记忆力和创造力． 也有人认为，能力是智力和知识的综合． 基本能力都是跨越学科界线而存在的，它们都具有发生广泛迁移的 可能性． 就物理教学言，我认为有五种能力是应该重点培养的，这就是自学 能力、观察能力、思维能力、动手能力和应用数学工具的能力．其中以 思维能力为核心．这并不是说其他能力不重要，不需要要培养，而只是 说，结合物理学科的特点，这五种能力要重点培养，而且各种能力的培 养，又是相互联系在一起的． 总之，新的教学理论,明确提出了发展学生智能的任务,认为教学过 程，就是教会学生怎样学习，怎样思维，怎样去认识客观与主观世界的 过程．认识世界的方法，要比认识世界的结论更重要．长期来，我在 “中学物理教学中思维能力的培养”、“初高中物理教学思维能力培养 的衔接”、“求异思维与物理教学”等方面，开展了一系列研究，收到 了一定的效果． ４．结合律 这里所说的结合律，是指手脑结合，学习结合和各学科间的结合． 传统教学法偏重于用脑、读书、练习这几个环节，这些都是必要的，但 是忽视了动手实践和应用知识． 实际上手脑的发展是辩证地联系在一起的．手要靠脑指挥，但手的 使用又会促进脑的发展． 学生在校学习，以学习书本知识为主，这是无疑的；做各种必要的 练习，是学生在校期间，应用知识的基本实践活动，这也是一种重要的 学习形式，必须坚持．问题是仅有这些，还不能促使学生完成必要的认 识过程．这就要坚持理论联系实际的原则，为学生创造更为广泛的动手 实践和应用知识的条件． 关于对理论和实践的关系的认识，我们以历了一段曲折的历史，至 今还未真正统一． “文革”前，普遍重视基础理论的学习，这是有道理的，但联系实 际不够．“文革”中，有些人曾对忽视联系实际的倾向进行批评，这并 不错，问题出在把强调联系实际和学习必要的基础理论对立起来，甚至 否定学习系统理论的必要性，这是错误的，结果导致理论水平和实际能 力都下降． 1977年恢复高考制度以来，又强调学习基础知识，这是对的，但是 中学教学普遍受到一切为应付大学考试的影响，对实践又有所忽视，甚 至比“文革”前更严重，这又影响到教学质量的提高． 正反两方面的经验表明，教学过程一定要坚持理论联系实际的原则． 对历史要做一分为二的评价，不要再用一种倾向来否定另一种倾向．理 论与实践是对立的统一，两者是不可分割的．对于学校教学来说，应以 学习间接经验为主，学习系统的书本理论知识为主，但若不引导学生接 触一定的实际，获得必要的直接体验，那么理论知识也往往是学不好的． 心理学指出，知识的应用，是掌握知识的重要环节．实践证明，运 用所学的知识去做一些习题或实验，虽然是学生应用知识的基本形式， 但这往往使一些比较抽象的知识变得容易理解．而要运用所学理论，去 解决一些比较接近的实际的具体课题，那就要困难得多．但人的认识， 只有经过这个提高阶段之后，才能达到新的飞跃．而传统教学法，忽视 后一个认识阶段，所以学生所学的知识，常常是片面的，不完善的． 在学科教学中的另一个重要问题,是各学科间的相互联系,目前我国 学校教学,普遍设分科教学.这种做法的优点是有利于各学科概念体系的 建立，有利于各学科系统理论知识的深化；其缺点是，容易造成学科知 识之间的人为分割，不利于学生综合认识能力的提高．客观现象都是综 合性的，并无单纯的物理、化学、数学的现象存在；一个学生知识的掌 握，也是综合联系的，数学中有物理、化学，物理中有语文、外语．所 以注意各学科之间的结合，也是提高教学质量的重要环节之一． 多年来,我曾开展了“典型实例分析教学法”的试验,即将系统的物 理基础理论知识与典型的生活、生产实例分析相结合的教学方法；与数 学、语文学科的老师结合，进行了综合性考试．与学生社会实践活动相 结合，进行了专题性研究；加强学生的分组实验和实践活动实验，收到 了一定的教学效果． ５．勤奋律 有人研究认为，构成天才的三大要素是：超人的智力、高度的勤奋 精神和突出的创造能力． 勤奋不仅是造就天才的要素，也是一般学生取得良好学习效果的基 本条件之一．而勤奋的精神，又是与学生的学习动机、兴趣、情感、意 志密切相关的． 传统教学虽然也讲教学中的思想性，但由于学科分工过细，往往造 成只重视学科知识教学，而忽视学生思想教育的现象．管教（教知识）， 不管导（思想教育）的现象普遍存在．我们应该认识到，或学生对所学 的学科无兴趣，对所教的老师无感情，这门学科往往是学不好的． 长期以来,我重视与学生建立感情,师生应该是同志，要使大家深切 感到,都在为同一目标而努力,我经常注意分析学生的学习动机，帮助他 们处理好各科关系．例如，有的学生升学包袱特别重，影响了健康和学 习；有的学生自尊心特别强，想超过班上任何一个人；有的爱好航模而 忽视文化基础的学习；有的学习成绩上不去而苦恼，甚至丧失了信心； 有的因为家庭问题而形成了性格上的弱点；有的缺乏学习自觉性……教 师不仅是学生智慧的开拓者，还应该是他们走上人生道路的启蒙者．教 他们物理知识，根本上是为了使他们成才．教师必须通过教学过程，帮 助学生树立正确的学习动机，培养勤奋学习的自觉性． 四、思维能力的培养 （一）思维能力及其重要性 思维是人们对客观事物的间接的、概括的反映．所谓思维能力，就 是人们在感情认识的基础上动用比较、鉴别、概括、抽象、分析、综合、 归纳、演绎、假设和想象等思维的基本方法，形成概念，并通过判断和 推理，从而获得对事物的本质和规律性的认识能力．思维能力，是各种 能力中最重要的一种能力．如果没有科学的思维，人类就不会有理性的 认识，人类就不会有理性的认识，也就不会有科学理论的建立． 就物理学的研究和教学来说，思维能力，同样起着重要的作用．不 论是物理概念的建立，或是物理规律的发现、物理基础理论的建立，还 是对前人累积的理性认识的掌握，都离不开思维能力的作用． 在教学实践中，我们常常会遇到一些思维能力特别强的学生，他们 不论学习哪门学科，都是效率高，成绩好．这说明，培养思维能力，既 是物理教学的任务，又是提高物理教学质量的手段．教学过程，既是传 授知识和技能的过程，更是发展学生思维能力的过程．中学物理教学大 纳，把培养学生的思维能力，列为物理教学的主要目的之一，是非常必 要的． （二）培养思维能力的基本途径 思维能力作为一种个性心理特征，是跨越学科界线而存在的，各门 学科都应结合自己的特点进行培养,作为物理学科,主要应通过哪些途径， 采取哪些方法进行培养呢？我认为，思维能力的培养，应该贯穿于教学 的全过程．从教材的编写与处理、实验的组织与指导、概念与规律的学 习、例题与习题的选编、教学目的的确定、教学方法的选择，以及考查 评价等各个教学环节，都要自觉地进行思维能力的培养．思维能力的培 养，还应和实验、观察、动手、应用数学工具等其他能力的培养紧密联 系在一起．我的主要做法和体会，有以下这一些： １．要教会学生掌握抽象物理概念的一般方法和学习物理概念的基 本方法 物理概念是反映物理现象的本质属性,是进而掌握规律的基础,学生 学习概念是个个学的,但是教师不能一个个孤立地教,要善于根据物理概 念形成的特点，以及物理概念的不同类型，引导学生认识抽象物理概念 的一般方法，从而掌握学习物理概念的基本方法．我要求学生在学习物 理概念时，必须做到三点：一是要弄清引入某个物理概念的必要性；二 是掌握定义某个物理概念的思维方法；三是要从不同角度去理解某个概 念的本质意义．三者又是相互联系的．这里先举一例说明： 在研究变速运动时，必然会涉及到速度的变化．如何描述速度变化 的快慢程度呢？这就需要引入一个新的物理概念叫加速度．在这里，已 经知道加速度是一个表示速度变化快慢程度的物理量．由经验事实知道， 当时间一定时，速度变化的快慢程度与速度的变化量成正比；当速度变 化量一定时，速度变化的快慢程度，又与时间成反比．运用直接概括方 法，综合可得速度变化的快慢程度，应由速度的变化量与变化所需时间 的比值来决定，从而得到加速度的定义公式 a=v'-v/t
式中的v表示原来的速度，v' 表示经时间t后的速度，t是变化的时间， a为加速度．
然后还应从矢量与标量的角度，认识到加速度是一个矢量，其方向 决定于速度变化量v'-v 的方向，其动算法则，遵守平行四边形法则,从 单位制的角度，认识加速度的国际单位是“米／秒２”，其量纲式是 [a]=[LT-2] ；从V'-V 的正负，来认识加速度正负的意义．还应通过速 度、速度的变化量和加速度来比较，来加深对加速度概念的认识． 在物理概念教学中，有时还应从前后教材的联系角度，在不同概念 的比较中，去加深对所学概念的理解． 例如，认识到匀速直线运动是速度不变的运动，也是加速度为零的 运动，加速度为零时，速度不一定为零，速度为零时，加速度不一定为 零，速度为正时，加速度可为负，加速度为负时速度可为正；以及力是 产生加速度的原因，而非产生速度的原因等．只有这样，把认清引入概 念的必要性，掌握概念的定义方法，从不同角度全面理解概念的意义， 以及通过概念的实际应用等几个方面统一起来，才能真正掌握一个物理 概念，并有效地提高学生的思维能力． 又如，高中教材在建立电场概念时，采取了和重力场相对比的方法； 在建立磁场时,又采取了与电场相对比的方法.这样的教材结构，不仅在 知识的传授上，起到了借旧概念建立新概念，借新概念深化理解旧概念 的作用，同时也在有目的培养类比、分析、综合等思维方法．因此，教 师在钻研教材时，要正确理解教材编写的逻辑顺序，研究教材的知识结 构，掌握前后教材之间的内在联系，这对于改进教法，培养思维能力， 提高教学质量是很重要的． ２．结合物理规律的教学，培养思维能力 人们对物理规律的认识，是建立在实践（包括科学实验）的基础上 的，但是只有实践而无科学的思维，也是无法得到规律性的认识的．因 此，在教学过程中，我们应该把实践观察和科学的抽象思维有机地结合 起来．例如，高中物理中“动量的变化”一节，是导出动量守恒定律的 基础．教材先列举了三个实验所取得的具体数据,分别得出：(1)相互作 用后，两滑块所得的动量大小相等，方向相反；(2)相互作用前后，两 滑块各自动量数值之差大小相等，方向相反；(3)相互作用前后，两小 球各自动量的矢量差大小相等，方向相反．其中，谁代表最本质的、最 一般的规律？这就要引导学生进行分析、比较、抽象、综合，找出在一 定条件下，系统动量变化的规律．这就是具体的培养学生思维能力的过 程． 在物理教学中，有一点还应注意,就是重视实验,并不等于任何结论 都要通过实验才能得出.不能降低抽象思维能力训练的要求.因为人们在 认识客观世界的过程中，科学的抽象思维，是更为高一级的思维活动， 在许多领域里，是实验观察手段所不能代替的．例如，运动第一定律的 得出，直接靠实验是无法实现的．伽利略正是用理想实验这个科学的推 理方法，成功地概括出了第一定律，这也正是他留给后人的，比他所得 到的具体结论更为宝贵的精神财富．从这里也可以看到，恰当地运用科 学史，也是培养学生思维能力的一种重要方法． 在物理规律的教学中，还应十分重视辩证思维方法的培养．不变与 变、直与曲、正与负、虚与实等对立的双方，在一定条件下相互转化的 实例，在物理学中比比皆是．例如，在学习即时速度这一节教材时，一 个关键的问题，就是首先要使学生认识到，变速运动在一定条件下（Δt →0 ），可以转化为匀速运动来处理，从而把即时速度与平均速度这两 个概念联系起来．即时速度的具体概念是有特殊性的，但是研究即时速 度时所运用的辩证的思维方法，却是有普遍意义的，这在以后学习匀变 速直线运动的位移公式，向心加速度公式，弹性势能公式等内容时，还 会多次出现． 此外，科学的假设、理想模型的建立、等效思维方法的应用和数学 工具的应用，对于学生思维能力的培养，也都有极为重要的作用，在教 学中应认真加以研究． 一个阶段结束后，进行单元小结，也是培养思维能力的一种重要方 式．例如，在力学部分结束后，我通过小结，引导学生从矢量与标量、 运动学量与动力学量、过程量与状态量、基本量与导出量等不同的角 度，去比较所有力学量的特点；比较万有引力、摩擦力、弹力的特点； 从速度、加速度、受力等不同方面，去认识所学的几种质点运动的特点 和规律；比较动力学的几条基本定律的区别和联系．这既是理论知识的 复习深化，也是思维能力的综合提高． 此外，教师在教学过程中，语言的严密逻辑性，不仅对于上好一堂 课，得出某一个结论是必要的，而且也是帮助学生形成正确的思维方法 的重要因素，应予以足够的重视． ３．练习是培养思维能力的重要途径之一 学生正确思维能力的形成，需要经过由实践到认识，由认识到实践； 由特殊到一般，由一般到特殊，这样多次的反复过程．做各种练习，是 学生在校学习期间应用知识的基本实践活动，又是一种重要的学习方式． 在练习中充满了分析与综合、归纳与演绎、假设与验证等思维训练．在 练习教学中，我坚持16字要求：思路正确，论据充分，语言简明，书写 整洁．从例题，习题的选择分析，到作业后的评讲，都要注意思维能力 的培养．要着重于教会学生分析思考问题的基本方法，介绍自己思考中 的经验教训，怎样才能较快地找到正确的解法，而不是简单地告诉学生 应该怎样做．凡是书上的习题，我都先做一遍，研究每道题的编写意图． 批改时，记录下学生所犯的错误和较好的解题思路，研究学生的认识规 律，给学生以具体的指导． 教材中的文字说理题,过去学生不愿做,教师不愿改．现在我认识到， 思维是以语言为基础的，语言文字的训练，实际上也就是思维能力的训 练．表达能力的训练与思维能力的培养，有着不可分割的联系，因此我 加强了这方面的训练．例如，在学过摩擦力后有一个习题：“用手直握 瓶子，为什么瓶子越重，手要握得越紧？”我要求学生合乎逻辑地，并 用最简明准确的语言回答：因为这时是靠手对瓶子的静摩擦力来克服地 球对瓶子的重力作用的；只有当最大静摩擦力等于瓶重时，瓶子才不会 掉下来；由 fm=μ0N 可知，当μ0一定时，瓶越重，所需要的fm 越大， 就要求N越大，所以手要握得越紧． 学生的作业量要适当．少了不利于对知识技能的熟练掌握；过多了， 学生负担过重，也不利于对问题的深入钻研．因此，习题要精选，有典 型性．课本上的习题应题题过关，不仅答案要正确，更主要的是思路正 确，不留后遗症．提高教学质量，主要靠平时教学，不能把希望寄托在 最后的总复习阶段． ４．考查对学生的科学思维方法的培养，也有十分重要的作用 教师怎样考查，直接影响到学生怎样学习．每次考试，从命题的内 容到形式，都应该考虑到各种思维能力的训练，特别要注意逐步培养分 析综合、论证说理等能力，通过考查，使学生在知识技能和思维能力两 个方面都有所提高． 除上述几个途径外，学生实验，联系实际对于培养思维能力，都有 很重要的作用．后面有专题分析，这里不在重述．此外，课外学科活动， 课外讲座，也都是培养思维能力的有效途径．只要我们正确地加以运用， 都可以对学生思维能力的培养产生积极的影响． 在实践中，我体会到，培养思维能力的具体要求和做法，必须因教 材、因学生、因各种条件的不同而变化．这就要求教师深入钻研教材， 钻研学生的认识规律，不断改进教学方法，才能获得较好的教学效果． （三）初高中物理教学中思维能力培养的衔接 小学、初中和高中的教学,不仅有知识技能之间的相互衔接,还存在 着思维能力培养的衔接.在这里.结合自己初高中物理教学的实践，着重 就初高中物理教学中思维能力培养的衔接，进行一些初步的探索． １．小学、初中和高中三个阶段的思维特点及发展过程 翻开小学自然常识和初高中的物理课本，就重量问题的内容做个比 较．小学课本完全从学生已有的生活经验出发，在读到空气的物理性质 时，与水比较，直接提出了空气是否也有重量的问题，完全把重量当作 一个生活中已知的名称使用．初于物理是在学习了力的概念的基础上， 提出了重力的概念：“由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力．人们 常把物体受到的重力叫做物体的重量．”这里，已揭露了重量的力的本 质，并且还讨论了重量与质量的区别和联系．但是，并没有讨论地球的 吸引力和重力的区别．到了高中，在学习了圆周运动之后，才对重力的 概念做了进一步的研究，使学生对重量的本质有了一个更深刻的认识． 这样的教材编排，不仅反映了在不同学习阶段，知识之间的内在联系， 同时也反映了根据学生不同年龄的心理特点，在思维能力培养上由点到 线、到面、到立体空间的合乎规律的发展过程． 教学是一项复杂的系统工程，培养人的工作周期很长．在各个学习 阶段之间，不仅存在着区别，还存在着联系．无论是区别还是联系，都 应从理论上加以研究，才能在实践中取得良好的效果． 首先，应该研究在小学、初中和高中阶段，学生思维发展的不同特 点．小学生思维的基本特点是从以具体的形象思维为主要形式，逐步向 抽象思维形式过渡．但是这种抽象思维，在很大程度上，仍然是与直接 的感性经验相联系的，在这个阶段，具体的形象思维还是主要形式．随 着知识经验的增加，智力水平的提高，抽象的逻辑思维，才开始发展起 来．所以在小学阶段，还是要以具体的实物和经验为主要，依据进行教 学，并且常常只是从事物的外部联系上去认识客观世界．初中学生思维 发展的主要特点是：抽象的逻辑思维开始占主导地位，他们开始接触许 多概念，并运用概念组成判断，进行合乎逻辑的推理．概念是事物本质 的抽象．初中开始出现大量的定义性概念，如重力、质量、密度、比 热、电压、电阻等；还开始出现少量的概念体系，如力、功、能、场以 及单位制等．判断是根据对象或现象之间的外部联系与内部联系，作出 包括肯定或否定在内的科学结论．推理是从一个或几个判断中，引出新 的判断的思维形式．判断与推理又必须建立在对客观规律的理解的基础 上．所谓理解，就是认识事物的本质和事物之间的联系．初中学生的这 些思维活动，集中反映出他们的抽象思维已开始占主导地位，虽然这种 抽象思维逻辑，在很大程度上还属于经验型的，即在他们的思维过程 中，具体的形象的成分仍然起着重要作用，还有很大的片面性与表面 性，但与小学阶段相比，毕竟发生了思维发展阶段上的质的变化，这对 于学生的智力发展具有十分深远的影响．到了高中，学生进处青年时 期，身心各方面都达到了基本成熟阶段．其思维特点是，抽象的逻辑思 维从经验型向理论型急剧转化．在他们的思维活动中，逐步摆脱具体形 象和直接经验的限制，而主要借助于概念达到抽象推理．他们已不满足 于单从经验或实验观察中归纳得出规律，而是要求对各种经验材料作出 理性的说明，并不断加以系统化．以后，人的思维，又会和更高级的形 象思维，包括科学的幻想阶段发展，把理性与感性高度的统一起来，这 就是创造性思维． 小学、初中和高中，在思维发展上,是三个具有不同质的阶段,但它 们之间又是互相渗透、有机联系的,有一个从量变到质变的过程,相比之 下，中学阶段，对人的成长来说是个关键时期．而初中与高中相比，变 化率更大．因此，初中阶段过渡得比较好，可以为学生打下终生受益的 基础．初中与高中两个阶段的智力发展，虽有区别，但都已进入了抽象 思维阶段，在高中阶段将出现的比较鉴别、概括抽象、分析综合、归纳 演绎等基本思维形式，在初中阶段都已经出现，所以在初中教学中，就 要注意思维能力培养的衔接． ２．初高中思维能力培养的衔接点 就中学物理教学而言，初高中思维能力培养的衔接点，主要有以下 几个方面： （１）科学的抽象．所谓抽象，是指从大量的现象中，概括出事物 的本质及事物之间的内在的联系的思维过程，包括概念和规律的抽象． 抽象是人们思维从感性到理性、从低级向高级发展的主要标志，也是初 高中两个阶段思维发展的重要衔接点． 例如，在初二物理一开始的序言教学中，就遇到什么叫物理现象的 问题．教材中指出：“在自然界的各种现象中，有一类现象，这就是虽 然，经历了各种运动变化，但物质本身并不改变，这类现象就叫物理现 象．”接着列举了飞机从北京飞往上海，它的地理位置变了，但飞机还 是飞机；水加热，温度升高了，但水仍然是水……．但是，这种例举说 明的方法，并不能使学生完全理解“物质的本身并不改变”这句话的实 质，因此当我要求学生自己列举一些物理现象时，有位学生说：“小树 长成了大树，树还是树，所以是物理现象．”我意识到，一些初中学生 只是从“飞机还是飞机”、“水还是水”的形式类比得出“树还是树” 是物理现象的结论，忽略了小树长成了大树有一个物质发生变化的过 程，而这正是定义物理现象的本质所在．从这里可以看到，不仅仅有一 个知识量的不足问题，更是反映出了初中学生对事物还不能进行本质的 抽象的思维弱点．所以培养科学的抽象能力，是初中物理教学的重要任 务之一． 在初中教学中，科学的抽象，大量表现在概念的定义和概念体系的 建立上．从测量到误差，从质量到密度，从压力到压强，从机械运动到 速度，从功到能，从反向到折射，从热量到比热，从电到磁……无不包 含着抽象能力的培养．概念概念抽象的方法不同，可以把概论分为直接 概念型和间接概括型．初中学生大量接触到的是直接概括型概念，但也 已经开始接触到像功，能这样一些间接概括型概念．在教学中，教师应 该自觉意识到，不单纯使学生知道什么是功和能，还要使他们逐步掌握 这些抽象概念的形成方法，为他们今后学习打基础． （２）逻辑推理.逻辑推理,大量表现在物理原理和规律的推导过程 中．在物理教学中，归纳起来，原理推导的基本方法有两种：第一种是 从实验观察或生活经验中推导出来．这类抽象逻辑思维，基本上是“经 验型”的，在初中是主要的．第一个物理公式G=mg ，就是应用这种推理 方法得出的：因为g=9.8牛顿／千克，所以当质量为1千克时，其重力为 1千克×9.8牛顿/千克,量为2千克时，其重力为2千克×9.8牛顿/千克， 当质量为 千克时，则其重力为 （牛顿）．这类推理方式，我称这为直 接经验型．还有一类是间接经验型的．例如，在初二摩擦这一部分教学 中，教材安排了一个“研究滑动摩擦”的实验，要求学生通过实验得出 摩擦力与压力、接触面性质之间的关系．为了培养科学抽象思维能力， 针对我校学生的实际情况，我设计了这样一个记录表格（见附表 ）,有 意识增加了一项f/N,引导学生从实验中，抽决定于接触在的性质的规律， 从而得出在接触面性质一定时， F与N成正比的结论，逐步培养学生从分 析实验现象，处理实验数据的过程中去进行逻辑推理，发现规律的能力． 实验次数 压力N（牛顿） 接触面性质 摩擦力f （牛顿） f/N
1 90 木块与木板面 20 0.22≈0.2
2 木块与毛巾面 40 0.44≈0.4
3 290 木块和木板面 60 0.21≈0.2
4 木块和毛巾面 120 0.42≈0.4 这种推理方法，在初中阶段的液体压强，功的计算，欧姆定律，以及高 中阶段的牛顿运动第二定律，开普勒定律，折射定律等原理的推论中， 还会多次出现． 第二种是理论的逻辑推理方法．初中第一个遇到的例子是液体压强 公式的推导．这里还出现了运用想象，建立物理模型的思维方法．在液 体中设想有一液柱（见图13），运用从具体（有数据）到抽象（用符号）， 从特殊到一般的思维方法，分析得出： 液柱的体积 V=Sh 液柱的质量 m＝ρv 液柱的重量 G=mg 压强 p=F/S 综合得出在 深处液体产生的压强 P=ρgh
这种理论型的推理方法，在高中及以后的学习阶段中，将逐渐成为 主要的方法． 在初中的推理教学中，为了正确发展学生的思维能力，要特别注意 处理好以下几个问题： 第一是阶段性与科学性的关系．人们对客观事物的认识，总要经历 从特殊到一般，再从一般到特殊的多次反复．教学过程也不例外．初中 阶段讨论的许多问题，往往是在特殊条件下的特殊结论，而学生常常会 将其无条件推广，这就会给初中的教学带来特殊的困难．例如关于摩擦 力的方向，初中教材表述为“滑动的时候，摩擦力的方向跟物体运动的 方向相反．”但就一般言，当两个物体间有相对滑动时，摩擦力的方向， 跟物体运动的方向并不一定都相反．在图14甲中，物体A放在木板B上， 当木板固定于地面不动,而使A在B上滑动时,A所受到的摩擦力的方向与 其运动方向相反；在图14乙中，当比较快地抽动木板B，并使AB之间有 相对运动时，则A会因为受到B的摩擦力的作用，会朝B相同的方向运 动，此时A所受到的摩擦力的方向，就和其运动的方向相同了．因此， 一般来说，滑动摩擦力的方向，总与接触物体间相对的运动的方向相 反．“摩擦力的方向跟物体运动的方向相反”的结论，应是具有特殊条 件的．教学的阶段性，往往表现在所讨论的问题的特殊性，这是正常 的．但是不能因为学习的阶段性而忽视了必要的科学性－特殊结论的特 殊条件．这不只是关系到知识的科学性，更重要的是影响到思维的科学 性．在初中就要注意帮助学生建立起关于科学结论的条件性观念，即真 理的相对性的辩证观念． 第二是排除经验性干扰．初中学生的理性知识还不丰富，他们的抽 象逻辑思维在很大程度上还属于经验型的，他们的思维，常常会受到生 活经验的干扰而得出错误的结论．如何有目的、有计划地通过各种手段， 帮助他们完成从“经验型”向“理论型”的过渡，这也是初中教学中的 一个主要特点． 例如，在初中的浮力教学中，学生常会因为经验性干扰，得出以下 的错误认识：物体受到的浮力跟物体本身的密度有关；浸没在液体中的 物体受到的浮力跟浸入液体的深度有关．我常采用的排干扰方法有二： (!)实验法．例如，针对上述干扰，我让学生自己观察比较两块体积 相同的金属块，浸没在水中所受到的浮力；比较同一金属块浸没有水中 不同深度时所受到的浮力． (2)抽象思维法．例如，阿基米德定律的推导，除根据教材上用实验 法得出外，又补充了两种抽象思维方法：(1)利用一个边长为l 米的正方 体，浸没在密度是ρ的液体中（见图15），上表面在液面下d米处，正立 方体的下表面和上表面受到的液体的压力差的已有结论是：F1=ρgh(d+l)2 ,F2=ρgdl2,进而计算向上和向下的压力差，即浮力F浮=F1-F2=ρgl3=ρgv 从而说明浮力跟物体本身的密度和浸入液体的深度无关．(2)设想在液体 中有一块跟所浸在液体中的物体形状完全相同的液体A（图16）,因为容 器中整个液体处于平衡状态，所以液块A的重力G必定跟其周围液体对它 向上的作用力F相平衡．设此液块体积为V，密度为 ρ，则F=G=mg=ρgV ． 当物体浸入液体中，此空间为物体所占，则物体受到的液体对它的作用 力F即为浮力，所以F浮=F=ρgV ，结论与上述相同． 从这里可以看出，推理所用的思维方法越抽象，越能揭露事物的本 质规律，对所得的结论就理解得越深．当然，采用什么样的手段，必须 考虑到初高中的阶段性，但同时也要考虑到它们之间的衔接性． 第三是区别因果关系．在所研究的事物关系中，有一种是属于因果 性关系，特别重要．因果性关系，又可分为两大类：一类是反映事物内 在联系的因果关系，如力与运动状态的变化、电压与电流等．另一类是 反映说理顺序的因果关系．这一类问题在学生的练习，特别是说理性的 练习中，大量地反映出来．例如，在初中学习了“热量的计算”之后， 有这样一道习题：质量相等的铁块和铝块，吸收了相等的热量之后，升 高的温度是否相同？为什么？如果要使它们升高相同的温度，哪个吸收 的热量多？有的同学是这样回答的： （１）升高温度不相同，因为c铁<c铝； （２）铝块吸收的热量多，因为c铝>c铁。 我认为这样的回答，思维不完整，看不出结论与已知条件、原理之 间的因果关系，而这一点到了高中阶段的学习中，就显得十分重要．因 此，我要求学生必须按照这样的顺序回答： （１）升高温度不同．因为 Δt=Q/cm，当Q,m 一定时，Δt跟c成反比， 又因为c铁<c铝，所以ΔT铁>Δt铝 （２）铝块吸收的热量多．因为Q=cmΔt ，当m,Δt 一定时，Q 跟c成 正比，又因为c铝>c铁，所以Q铝>Q铁 （３）发散性思维的培养．人们的思维，可分为集中性与发散性两种基 本类型．发散性思维是创造性思维的主要成分，其特点主要表现在求 异、奇特、想象丰富和不循常规．在教学过程中，我们常会遇到一些学 生，他们思考问题的方法，跟书本上写的，教师讲的不一样．这实际上 学生发散思维的一种表现．正确的引导和发展学生的发散思维，对于培 养创造型人才是非常重要的．思维发散的程度，又是跟人的经验、知识 的积累，以及心理发展等因素有关．在这方面，初高中之间也有一个衔 接问题．据我的观察和分析，发散性思维，一般具有这样三个基本特 点： 第一是思维方位的多向性．在高一下学期学习了功的计算后，有位 学生向我提出了这样一个问题：物体沿斜面向上运动时，根据公式W= Fscosα 可知，因斜面对物体的支持力N跟物体位移s的方向垂直，即式 中的α=90 ，即支持力N不做功．但是，若将支持力N分解成一个水平向 左的分力Nx，一个竖直向上的分力Ny，（图17），则在物体运动过程中， 这两个分力所做的功都不等于零，那么为什么还可以说力N不做功呢？经 启发，学生做了这样的推理：物体沿斜面由A到B，力N做的功应等于其两 个分力所做功之和，即： W=W1+W2 =-Nx.AC+NyBC =-NsinαABcosα+NcosαABsinα=0 从而对原来的结论坚信不疑了． 学生在学习过程中，会按照自己的思维方法，从不同的角度去认识 问题，想检验一下，所得的结论是否处处成立，这是一种普遍的心理现 象．多方位地去思考问题，这是发散性思维的特点之一．例如，初二学 生在学习了阿基米德定律之后提出：若将同一个长方体，分别水平放置 和竖直放置在水中（图18），则物体所受到的上下压强差是不同的，但 为什么它所受的浮力又是一样的？初三学生在学习了热传递的三种方式 后提出：在人造地球卫星中，物体既然处于失重状态，那么对流是否还 会发生？ 学生对问题的真正理解，常常并不在听教师讲解之后，而是在他们 对自己的产生的疑问得到解决之后．因此他们在学习中，对某一个问题， 从不同的角度，提出的问题越多，他们对问题的认识就会越深刻．
第二是思维的超前性．在初二功的教学中，当得出公式 W=Fs 之后， 有一位学生向我提出，如果有一个物体从很高的空中下落到地面上一口 很深的井底里，这时物体下落的距离s是可以确定的，但是在这个过程 中，重力F是一个变力，那又应该怎样计算重力做的功呢？学生提出这 个问题，出乎我的意料．在备课时，我并未想到初二学生会提出变力做 功的问题．但是事实是有一些学生的思维远远超过了课本的进度．超前 性也是学生发散性思维的特点之一．初二学生之所以会提出这个问题， 说来也不奇怪，因为重力是一个变力，这在前面的教材中已经讨论 过．至于功，初二只谈恒力做功的计算，而有的学生自然地想到，若是 变力做力，那应该怎么计算呢？课本的阶段性，锁不住学生的思维发 展．但是变力做功问题，又是初二学生所无法解决的．我当时作了这样 的回答：同学们提出了一个比恒力作功更为普遍的问题，即变力做功问 题，这是非常好的．但是这个问题不仅初中物理不能解决，到高中物理 还不能完全解决，只有大学物理才能解决．学生听后失望地笑了．我意 识到自己这样的回答，压制了学生的发散思维．教学过程是一个有计 划，有主导的认识运动，作为一本教材，有其一定的阶段性是必要的， 但是我们的学生是有主观能动反映的人，特别是一部分思维活跃的学 生，他们的思维发展，完全可以不受教材的阶段性的限制，这不仅不是 一种越轨行为，相反，这是学生可喜的进步，应该受到保护．我过去只 片面强调学的阶段性，对此类问题，常采取消极堵挡的办法，这是违背 学生的认识心理规律的，是不利于促进他们创造性思维发展的．我想， 如果换成下面的回答，效果是否会好一点：在同学们提出的这个问题 中，重力是一个变力，所以实质上这是一个变力做功怎样计算的问 题．这比书上讨论的恒力作功，更个有普遍意义，但在计算方法上，也 更复杂．不过我们可以像过去研究匀速直线运动那样去思考．在实际生 活中，真正的匀速直线运动是很人找的，但我们可以把一个变速运动， 分成若干很小的小段，则在每一段很短的时间内，就可以把它看成是一 个匀速直线运动来处理．同样，我们可以把物体下落的较长距离，分成 足够多的许多小段，则在每一小段内的重力就可以看成是一个不变的 力，只要能分别计算出每一小段内的重力就可以看成是一个不变的力， 只要能分别计算出每一小段内重力做的功，然后设法再把它们加起来， 就可以求重力做的总功了．这在我们学习了数学中微积分知识后，就可 以做到了，同学们对我的这样的回答能理解吗？比较这两种回答问题的 方法，其意义决不仅仅在对于变力做功这一具体问题的解答上，而是从 思维培养的解度，提出了一个新的教学思想的探索问题，这就是教师应 如何去认识学生发散思维的规律，并运用这个规律，因势利导，积极促 进学生创造思维的发展． 第三是思维方式的独创性.在高中电磁现象的教学中,讨论到通电平 行直导线之间的相互作用时（见图19a, 通常采用的分析方法是先将甲 电流看到处于乙电流所产生的磁场中，判断出甲导线所受到的安培的方 向是指向乙电流（见图19b）；然后再将乙电流看成处于甲电流所产生 的磁场中，判断出乙导线所受安培力的方向是指向甲电流（见图19c）， 从而说明同向平行电流之间相互吸引．有位学生当即要求发言，他认为 只需判断甲电流处于乙电流的磁场中所受到的安培力的方向，然后应用 牛顿第三定律即可判定它们之间是相互吸引．显然，这位学生提供了一 种新的思维方法． 初中学生掌握的知识虽然有限，但思维活跃是这个年龄阶段的学生 的主要心理特点，他们探索问题的积极性并不亚于高中学生，常常不满 足于书上和教师给他们的现成结论，会提出各种各样的“怪问题”．例 如，初二学生对如何测量圆的周长和直径，提出了不少不同于书本上的 好办法．如有的在圆内画了一个长方形，两长对角线为直径，它们的交 点即圆心（见图20a）；有的说，画一个直角三角形,直角所对的边即为 直径，其中点即为圆心（见图20b）；有的说，只要将三角板的直角的顶 点放在圆周上，直角的两条边和圆周的两个交点的连线，即为圆的直径 （见图20c）．还有的提出如下确定圆心的新办法：如图20d所示，在圆 内找一点O，由它到圆周任意作三条不平行的直线，若满足OA=OB=OC， 则此点必为圆心． 还有学生提出了测定圆周长的另一个方法，如图21所示，在圆柱体 圆周上任取一点A做标记，使圆柱体在直尺上无滑动地滚动一周，则圆 柱体滚过的距离 即为周长．
在教学中，我们常会发现有的学生处理问题的方法，优于教师和书 本所用的方法，表现出思维方式的独创性，这是学生发散思维的特点之 一．事实上教师讲的，教材上写的，不一定都那样完美无缺．一些学生 对教师和教材的不足之处，敢于提出自己的见解，是一种非常可喜的现 象．教师应自觉地认识到，对学生正确意见的肯定和对自己不足之处的 承认，同样是一种极其重要的教学方法，这对培养学生独立思维能力是 很重要的． 发散思维的培养，作为一个新课题，受到越来越多的教师的重视． 人们的思维是有其共同规律的；但同时又千差万别，存在着很大的个性 差异,传统的教学方法,比较多地注意到人的思维的共性，而常常忽略人 的思维的个性差异，用划一的方法教学，要求学生都按照某种统一的模 式去思考，这是不符合学生的心理特点的．每一个人对客观事物的接触 和理解，都必须通过自己的思维过程去实现的，这是任何别人规定的思 路所不能取代的．虽然学生独立思维的能力有强弱之分，思维方式也有 好坏之别，但在学习过程中，要进行独立思考，这不仅是某些优秀学生 的心理现象，而且也是所有学生共同的心理现象．所以在教学中，教师 不仅要研究思维的共性，还要研究学生思维的个性，鼓励学生按照自己 认为最佳的思维方式去进行思考，特别要指导那些处于后进的学生，发 展自己的独立思维能力，寻求适合于他们自己的思维方式，这是提高他 们学习质量的关键所在． 没有个性的充分发展,就不会有创造性的出现.有些学生的思维方式 与众不同,这并不一定是坏事，相反,在他们与众不同的思维方式中，可 能蕴藏着创造性．爱因斯坦相对论，提出了与牛顿力学完全不同的时空 观，刚开始，据说只被极少数人所理解，但实践证明，爱因斯坦的这个 与众不同的观点，是人类认识史上的一次巨大飞跃．因此，我们对于那 些思维方式与众不同的学生，不要简单地给予否定，更不能草率地批评 他们思想古怪，而应该鼓励和引导他们发展自己的思维特长． 我还认为，现在有些学生被淘汰，并不一定都是低能者．如果能采 用适合于他们的思维特点的教学方法去培养，那么他们之中，有不少人 是可以有所作为的．在历史上，不是曾多次出现过一些被认为是“智力 平庸”的人，创造出了不平凡的奇迹吗？因此，我们在初高中的教学中， 都要积极改革那些不符合青少年生理和心理发展规律的教学方法，充分 调动学生独立思维的能动作用，为进一步开发学生的智力而努力． 五、自学能力的培养 所谓自学能力，从根本上来说，是指学生自己发现问题，自己研究 问题，自己去认识世界的能力，包括会读书，善观察，勤思考等基本能
力．有人统计，一个人一生中用到的认识，其中通过学校传授和自学所 得的比例，约为1:9．这说明中学阶段自学能力的培养，对一个来说， 具有终生的意义．事实上，学生今天之所以需要教师，正是为了明天能 离开教师去独立学习和工作．因此，一个好的教师，不只是要教会学生 掌握一些具体的知识与技能，更要教会学生自己怎样去学习．高校教师 普遍反映，不少学生进入高校后，自学能力差，不适应大学学习的要 求．在未升入大学的学生中，自学能力差的比例就更大了．这就是说， 我们培养的学生，读了十几年书，离开教师，自己还不会学习．我认为 造成这种状况的原因，主要不在学生，而在传统的教学方法，缺乏对自 学能力的应有培养．长期以来，在中学，课堂教学基本上都是教师讲学 生听，教师做学生看．从复习提问、引入新课，到讲授新课、布置作 业，都是在学生无准备的情况下进行的，学生只是顺着教师的思路去 听、去想，处于被动的地位．这种状况若不改变，学生的自学能力是培 养不起来的．因此，只有改变教学方法，才能改变学生学习的被动状 况，让学生在教学过程中有自学的机会，让教学过程成为师生共同学习 的过程，促进学生学习能力的提高． （一）单元教学法的试验 1964年下半年，我根据自己学生的特点，进行了单元教学法的试验． 先以“稳恒电流”一章为例，教学的安排分为这样几个阶段： 第一阶段,主要是在教师启发,指导下,让学生自己看书、做实验、解 习题，自己发现问题、思考问题，并且学着去解决问题．这一阶段开始 时，教师分析讲解了下列几个问题：(1)这一单元的主要内容；(2)这一 单元必须交教师批阅的习题；(3)这一单元必须做报告的实验；(4)蓄电 池、电表等主要仪器的使用规则．这一课时的目的，是为了帮助学生了 解教材的主要内容、明确学习要求、熟悉一些主要仪器的使用方法，便 于学生自己钻研教材和动手实验．同时，提倡学生可以就具体问题，自 由结合开展讨论．但强调这个阶段，必须以个人看书、实验、解题为 主． 在这阶段，学生一般都是先阅读课文，提出问题，然后带着问题去 做实验、议论、翻阅资料参考书，边做实验边读书，做习题；并对习题 进行分类分析，总结经验教训．在这个过程中，必须反复阅读课文，钻 研教材内容． 为了给学生创造自己动手的条件，将仪器柜从储藏室搬进了实验室， 学生可以根据需要选用,还将一些仪器的说明书张贴出来,让学生自己去 研究它的构造和使用方法．全部演示实验改为由学生自己动手做，实验 仪器也由学生自己安装，做完后自己整理，将仪器归还原处．学生还可 以自己设计实验，经教师同意后即可进行．学生的实验报告也可以自己 设计，总结自己实验中得到的体会与发现的问题．在鼓励学生动手的同 时，加强了对他们的思想教育，要他们自觉地爱护仪器，遇到实验误差 太大时，不凑数字，而要认真检查原因，反复进行实验，树立实事求是 的科学态度；教育学生在动手时注意动脑，将实验观察到的感性认识， 不断上升到理性阶段． 在这阶段，教师的工作主要是进行启发指导和发解情况．在指导学 生学习的过程中，教师随时记录他们提出的典型问题和学习心得体会， 以便在下一阶段更好地指导他们学习． 第二阶段是教师答疑小结．着重讲解学生提出的具有普遍意义的疑 难问题；小结这单元教材的重点内容；评讲习题和实验情况；介绍学生 在自学过程中的创见、体会和好的学习方法，帮助他们共同提高学习能 力． 在小结后还补充讲解了有关半导体的一些基本常识，并让学生自己 做了热敏电阻的实验． 第三阶段是学生综合练习．在学生理解了基本知识的基础上，由学 生自己动手做了６个综合实验实习作业题．自己动脑想，运用所学知识， 解释一些现象和解决一些实际问题．例如,学过了串关联电路的原理.我 们要求他们解决楼上楼下各装一个开关，控制楼梯上同一盏电灯的线路 设计问题． 在这章教学的最后，组织了一次大组讨论．以讨论六个实验实习作 业题为主，交流大家在学习中的心得体会，共同研究还没有解决的问题． 最后由教师简要地小结这章教材的系统、重点和关键，以及学生在学习 态度，学习方法方面的进步和缺点，鼓励他们不断提高学习能力． 其他各章教学安排的基本原则相同，不过单元的大小并不完全一样． 可以将一章分成几个小单元；也可以将几章合为一个单元．主要根据教 材的特点和学生原有的基础来确定． 使用这种教学方法后，出现如下一些变化：
１．过去教学，总是教学讲学生听，实际上就是要求所有的学生都 要按同一个步伐前进，不考虑学生在学习能力、学习方法和学习基础上 的差异． 现在的教学方法，有利于学生用自己的方法进行学习，出现了较为 生动的学习情景．一个单元交给学生，在教师的指导下让他们主动学习， 基本要求相同，但可以各按自己的速度前进．有的学生是边读书边实验， 有的学生是先熟悉这一章的实验仪器的性能，阅读课文后再进行实验． 有的学生遇到不能理解的问题，就阅读参考书，自己解决了存在的问题． 有些无线电爱好者，用两课时就做完了６个综合实验实习作业题， 其余的时间就帮助实验室修理电表，学到了不少书本上没有的知识． ２．过去实验，主要是教师演示，学生动手的机会很少．现在不同 了，“稳恒电流”一章，除原来的规定的３个分组实验外，其余的实验 也全部改为由学生自己动手做，平均每处学生做了７个实验，其中最多 的做了１５个，．实验效果也不同了．全电路欧姆定律的演示实验，长 期以来教师也做不好，为了使学生看得清，使用大电流计，至多只能达 到定性的效果．这一次，让每个学生独立做，达到定量的研究的效果． 学生从很少动手到经常动手，一开始也遇到不少困难．但是只要加 强教育和指导,学生的动手能力就会逐步提高,有的学生原先动手能力差， 现在每做一次实验，都认真写一份实验报告，认真总结经验教训，实验 能力提高很快． 过去较多地注意保管仪器，较少地注意培养学生．现在仪器的使用 率虽然增了，损坏率反有所下降，学生比以前更加爱护仪器． 过去教师做实验时，总是尽量撇开其他现象,只突出某一个现象,现 在学生每做一个实验,都可以同时看到许多现象,促使他们去思考．在实 践中遇到的问题，一般都是综合性的，实践的结果，提高了学生分析问 题和解决问题的能力．例如，有的学生在比较了用教材实验二的方法和 用第６８页习题（３）的方法测定电源电动势和内电阻的实验结果后， 提出了用后者可以提高测量准确度的见解． 过去学生常说提不出问题,而这次仅“稳恒电流”一章,一个班的学 生在学习过程中，就提出了173个问题 ．学生不仅提出了教师认为是重 点、关键性的问题，而且还提出了不少教师原来没有考虑到的问题．例 如，有的学生提出“为什么如图22(a)接线时，伏特表有读数，而安培 表指针不动？”有的学生提出：“按图22(b）线路实验，当变阻器R值 增大时，为什么伏特表的读数反会减小？”可贵的是这些问题，都是学 生在学习过程中自己提出的． ３．过去学生的作业,都是在教师讲课以后做的.为了减少学生作业 中的错误,遇到一些难题或是易错的地方,我在过去还在先提示或在讲课 中安排“启示”，这样做，表面上学生作业的困难减少了，实际上学生 的能力没有得到提高．现在的作业都是在学生自己钻研教材的基础上做 的，出现了错误，就引导学生检查原因，总结经验教训，自己得出正确 的结论．有的学生还把做习题与实验结合起来． ４．在过去的教学过程中，学生遇到问题，总是找教师帮助解决， 实际上束缚了学生的发展,现在每进行一个单元教学,总安排一定的时间， 适当组织学生进行小组或大组讨论，交流学习心得体会，共同研究未解 决的问题．在“物态变化”一章的教学中，在学生学习的基础上，组织 了一次小组讨论，讨论题目也由他们自己确定．讨论很热烈，很认 真．有一个小组，共提出了23个问题，通过讨论解决了11个．不少组讨 论了许多实际问题．如雾 露、霜是怎样形成的？如何解释谚语“早霞 不出门，晚霞行千里”？小组讨论一般都在实验室进行，需要时，还可 以边讨论边实验． 在“稳恒电流”单元的大组讨论中，学生的创见和集体智慧表现得 很突出．例如，在讨论测定电源电动势和内电阻有哪几种方法时，有位 学生首先根据数学排列组合原理提出，从电流、电压、电阻三个量中， 可任取两个进行组合，所以她确定做这个实验的基本方法只有三种．她 讲述了测定电压和电阻求ε和r 的方法．接着另一位学生提出用伏打电 池、伏特表、安培表，测出内外电压，根据ε＝V+V'=V+Ir 的公式，求 出ε 和 r的方法，但这个方法只适用于伏打电池这类可测电压的电源． 另一位学生介绍了他用两个定值电阻R1,R2 一次接成串联，一次接成并联, 分别测定两次电流值I1,I2 得方程组 ε/R1+R2+r=IR1
ε/(R1R2/R1+R2)=IR2
然后求出ε 和r ．搪着一位学生建议，使用两个阻值相同的定值电阻， 可使计算简便一些．这样，除书上原分组实验和习题中所介绍的两种方 法外，学生又提出了三种方法． 事后学生普遍反映，这样的讨论好．有的学生说：“讨论会不仅使 我们学到了不少新的知识，更重要的是学到了别的同学的不少好的思想 方法和学习方法．” ５．过去学生学习主要是读书，现在将读书与动手结合起来．过去 在实验中凑数字的现象极为普遍．现在不同了，如有位学生测定功热当 量的实验共做了7次．另一位学生在做测定电源电动势和内电阻的实验时， 一共测定了20多组数据进行计算研究，寻找提高测量精度的要点．有不 少学生，还带着看书、解题中遇到的问题去做实验，加深了对问题的认 识． 学生都很注意总结习题的经验教训与解题规律．如有的学生在“稳 恒电流”一章的习题中，做错了14题，她逐题做了认真检查订正，并对 每一题发生错误的原因作了分析．有的学生在做完一章习题后，自己还 总结了这章习题所用到的原理公式．学生中严肃认真、实事求是的科学 态度和自觉主动的学习风气得到进一步的发扬． 如今，时间已过去了30年，这届学生已走上不同的工作岗位，但当 他们回忆起这段教学方法的改革时，还都给以热情的肯定．认为这种教 学方法，给他们留下了最深刻的印象，提高了他们的独立学习能力，这 对今后的学习与工作是非常重要的． （二）“自学一讲解”教学法的试验 1980年暑假后,针对我校高中学生学习较好的特点,为了培养自学能 力，我开始试验课前 步自学，课内教师重点讲解的教学方法．十多年 来，我坚持用这种方法进行教学，受到了学生的欢迎， 这种教学方法,主要是由课前学生自学和课内教师精讲两部分组成， 对于课前自学,我向学生提出了两点基本要求:一是了解教材提出的研究 课题和研究问题的基本思路和方法，把自己看懂了的重要内容划出来； 二是提出自己看不懂、理解不深，或自己有不同见解的地方．我认为学 生通过自学，能发现问题，也是一种重要的学习收获．上课时让学生提 问，可以起到师生之间、同学之间相互交流、相互启发的作用．有时， 也可以由教师向学生提出问题，检查学生自学效果．现在我讲课，不再 去重复那些学生普遍都能看懂的内容，而是着重讲关键、讲思路、讲方 法、讲学生理解不深的地方，师生可以相互讨论． 例如,在学习牛顿第一运动定律历史的回顾这一段教材时,对于运动 和力的关系,我鼓励学生在自学时,提出自己的看法，可以赞成伽利略的 观点，也可以赞成亚里士多德的看法．我认为应该从小培养学生树立这 样一个观点：一个结论是否正确的，决不仅仅是因为书上写了，教师讲 了，或是某个仅威人说了，而是因为它确实是符合实际．要让学生自己 去分析思考问题．结果，有的学生还认为亚里士多德的看法有道理，而 有的则认为亚里士多德和伽利略的认识是一致的．对此我感到高兴，学 生思想活跃，正是教师所希望的，因为只有当他们的认识，经过了一个 反复的思考过程，才会知道什么是真理．当学生对书上的结论有争议 时，我着重帮助他们分析哪些论据是正确的，哪些是错误的，特别引导 他们认识伽利略用理想实验进行科学推理，得出了力与运动关系的正确 结论的思维方法所给我们的重要启示． 又如，在学习常用电容器和电容器的连接这一节教材时，我首先为 学生提供了几种典型电容器的实物，让他们自己去观察，允许他们对固 定电容器进行解剖，从而掌握电容器的结构．关于电容器的连接，我着 重讲述了串联、并联时，电容器的带电量和电压两个方面的最基本特征， 突出基本规律C=Q/U ，至于公式1/C=1/C1+1/C2+ 和 C=C1+C2+...， 则 完全由学生自己去推论．关于例题分析，现在我很少照本宣讲，而是着 重讲述例题的思路，说明这个例题放在这里的作用，以及如何从中抽象 出较为普遍的规律．如这节例题，我着重提醒学生注意：第一，基本公 式C=Q/U 中各个量对电容的同一性；第二，对于一个给定的电容器，其 电容是不变的．原来计划两节课完成的内容，只用了一节课，另外一节 课则让学生做课内练习． 学生自学看书，是放在课内还是放在课外？这是一个值得研究的问 题．从实践来看，各有利弊．放在课内，可以减轻学生课后的负担．但 要较多地减少教师课内讲述的时间，而教师必要的讲述不能削弱．目 前，总的来说，教学时间偏紧，我采取了严格控制课外作业量，不搞频 繁试验，自学要求不宜过高等综合措施，从而保证学生在课外有时间来 自学钻研教材．我认为学生阅读课文是放在课内还是课外，不是绝对 的，关键是不使学生负担过重． 在实践中我体会到，要改变学生原有的学习习惯，不是靠一、二节 课的教学改变所能实现的,而要对高中阶段的三年,做一个全盘的考虑． 新的教学方法,也不可能一下子完善,师生也都不会一下子就适应．对学 生来说，少数基础好的先适应，多数会感到不习惯，个别还会有较大的 困难．我一方面坚持改革，不迁就学生原来的学习习惯，有意造成一种 压力，即课前不自学，就听不懂我的讲课，目的是促使学生课前非自学 不可，逐步养成他们会读书、敢提问、善于思考的习惯．另一方面，课 内要面向大多数学生，逐步提高他们的自学能力，注意指导他们怎样看 书、如何思考，鼓励他们提出问题．重点教材，事先布置自学思考提 纲．对有困难的学生，加强指导，每次作业和考试后，除集体评讲外， 还常找他们做些个别的辅导，特别是在学习态度和学习方法上，给他们 一些具体帮助，课内多给他们一些发言机会，逐步培养他们自己发现问 题，钻研问题的能力． 使用这种教学方法以来，主要有以下几个方面的变化和体会： １．教师教法的改变,促使学生学习方法的变化,学生自己钻研教材 的能力有所提高,现在学生学习新知识,首先靠自己思考，并带着自己的 见解和问题来听课．仅“稳恒电流”一章，在课内学生就提出了二十多 个问题．第183页第二段“物体运动状态发生改变时，总是伴随着外力 对物体做功”的叙述，学生在自学时就提出了异议，因为想到在质点做 匀速圆周运动时，向心力并不做功（教材再版时作了修改）．我鼓励学 生这种不受书本束缚，主动思考钻研的读书精神．有的学生在阅读上述 教材第204页有关机械能守恒定律的结论时提出，为什么说“在只有重 力和弹力做功的物体系内”，而不是说“在只有重力或弹力做功的物体 系内”？在阅读闭合电路欧姆定律这段教材时提出， ε=I(R+r)和ε= U+U' 是否有不同的适用范围？学生自己对教材的钻研，已成为他们听教 师讲课的重要基础．
２．学生学习方法的改变,反过来又促使教师教法的改变,对教师提 出了更高的要求,过去上课,教师主动学生被动．现在可不同了，学生经 过自学，有不少内容自己能看懂，还会提出不少具有一定深度的问题． 教师若还照原样上课，学生不就不满意了．你必须准确地了解和分析学 生的需要，使他听课后，感到有新的收获，这就要加强对教材的研究， 还要加强对学生认识规律的研究． 学生通过自学,会提出不少问题，是不是上课时学生问什么,教师就 讲什么呢？我认为不能这样,学生提出的问题,我把它们分成三类：第一 类是与本节课主题直接或间接有联系，必须回答学生的；第二类是应该 回答，但不是现在就回答的；第三类是中学阶段还无法回答学生的．讲 课应该遵循科学的系统性，要把学生的问题自然地纳入讲课中去．有的 地方，学生并没有提出问题，但不一定就真正理解了．现在备课，我把 教材分成三类处理：一是重点难点，要花力气详细讲；二是多数学生能 理解的，就简要讲；三是学生完全可以看懂的，或是应该让他们自己去 思考的，就不讲．学生提出的问题，有不少是教师事先可以估计到的， 但也有一些是自己没有想到的，甚至是自己一时不能回答出来的，我把 这些问题记录下来，这对于研究学生的认识规律，提高自己的教学能力
是很有用的． 教学过程是一种特殊的认识过程,在教学过程中,教师的讲解具有十 分重要的作用, 否定教师讲解作用的认识是不恰当的．但是教师应该讲 什么、怎样讲，是值得我们认真研究的．今天，学生信息来源大大扩大 了，科学技术的飞速发展，使那种只靠教师传播的知识技能，就能过一 辈子的状况，发生了根本的变化．自学能力在人类活动中的作用日益加 强，教学过程，已不再是一个单纯传播知识技能的过程．教师在教学过 程中的主导作用，主要应该体现在指导学生如何学会学习这点上．这就 要求教师，不能停留在传统教学方法的水平上，而要从培养现代社会所 需要的人才出发，不断探索新的教学方法． ３．教学相长，促进了教师本身的提高．采用新的教法以来，常会 出现学生思维跑到教师前面去的现象．我为能出现这种现象而高兴，遇 到这种情况，我就虚心向学生学习．有不少问题，就是由于受到学生的 启发，或是被学生问倒，促使自己去钻研，从而使自己得到了新的提高． 例如,在中子的发现这一节的教学过程中,学生提出了为什么查德威 克认为,速度最大的氢核是由于未知射线中的粒子与它发生正碰的结果？ 促使我去寻求证明：“为什么发生弹性正碰时，被碰物体获得的速度最 大”；由于受到学生实验中提出问题的启发，和学生一起研究，得出了 “透镜成像规律和双曲线”的有意义的结论．我体会到，只有充分调动 学生的学习主动性，才会出现真正的教学相长．教学过程，既是教师教 学生的过程，也是教师向学生学习的过程．现在我感觉到，需要实行多 次备课，也就是对一节教材，上课前必须认真备课；在上课的过程中， 随着师生共同的研究，继续再备课，需要适当的修改教案；一节课上完 后，我常常会在学生离开教室后，独自一人，面对黑板，反思教学过 程，又会有新的认识，再次修改教案． 在开始试验这种教法时,我主要有两个成虑:一是会不会增加学生的 学习负担？二是会不会影响教学进度？1981年11月，我曾作过一次调查， 结果是(1)每次上课前能认真自学的占49%，能作一般阅读的占51%；(2) 认为这种教法没有增加负担的占77%，认为增加了负担的占17%，认为减 轻了负担的占6%；(3)认为这种教法对学习能力有明显帮助的占37%，有 不同程度提高的占63%；(4)认为这种教法所学的知识比以前更深刻牢固 的占60%，无明显变化的占37%，还不适应的占3%．多数学生反映，由于 课前对教材已有了初步了解，并带着一些问题去听教师讲课，这就有一 个自我比较，提高了听课效率．这样，课后消化教材的时间相对地可以 减少，做作业的时间也可减少，同时还可以逐步培养自己钻研问题的能 力，所以总的学习负担并没有增加．对我来说，课内让学生提问和讨 论，要占去一定的时间，但另一方面，由于学生有了自学基础，讲课可以有详有略，突出重点关键，而不需要像过去那样，凡是教材上有的， 教师都要讲到，这样就可以赢得不少时间．多年来，我从未因这种教法 而增加课时．通过实践，我逐步打消了原来的顾虑，增强了坚持教法改 革试验的信心．
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