如何培养物理尖子生
逍遥学能 2016-03-11 13:35
一、课内与课外相结合：
课堂教学是向学生传授知识的主要途径。只有在课堂教学中打好坚实的基础，才能进行更深层次的学习，才能在全面发展的基础上学有特长。所以我特别重视课内的教学，强调打好扎实基础的重要性，消除学生好高骛远的心理。在课内教学也不能照本宣科，简单的内容少讲、略讲，适当增加课本上没有而与课本内容联系紧密的相关内容。这些内容学生觉得有一定难度，而且是他们在自学过程中没看过的新鲜内容。每当讲到这些内容时，学生是最专心听、最努力学的。例如：在讲到电流表、电压表时，增加了电流表、电压表内部结构和内阻的内容，并在课外活动中进一步分析用电流表、电压表测电阻的内接法和外接法的区别和实验误差。通过学习这一“额外”的知识，使学生明白为什么电流表一定要串联在电路中、电压表一定要并联在电路中的道理，使学生“知其言，而又知其所以言”。
课内教学因教学内容、教学时间和教学对象的限制，不可能长时间的对教学内容进行拔高、加深。对物理学习尖子的培养主要是利用课外的时间，课外活动是课堂教学的延续和扩展，课外活动在时间和教学内容以及教学对象上都能给予教师最大的自由度。例如：我在课内讲到电流表、电压表的内阻这个内容后，适时地在课外活动对这一内容加深和扩展。让学生根据电流表、电压表的内部结构特点，先从理论上分析扩大电流表、电压表的量程和把电流表改装成电压表的方法，然后通过实验来验证。
课外时间除了课外活动外还应该包括校外的活动，学生在校外的活动教师不易控制，但如果能明确活动的目的和方法，可以取得校内活动所没有的效果。例如：我在讲到“内燃机”的内容时，让学生在自学“内能的利用和环境保护”的基础上，在家庭周围就汽车、火车等利用内燃机作为动力的交通工具对环境污染的问题做社会调查。这个社会调查活动为期一个月，自定题目作调查总结。从交上的调查总结可看出绝大部分的学生在这一个月里，用了大量的时间去查找资料学习废气、噪声对环境污染的知识，对家庭周围交通工具的种类和不同时间段的车流量以及居民对交通工具所造成污染的感受作了深入的调查，并在这个基础上提出了许多减小环境污染的措施和设想。在这样的课外活动里学生的收获远远比在课堂里听教师讲几节课要大的多。
课内与课外的结合，提高了课堂教学的效果，提高学生掌握知识的深度和广度，为学生更深入的学习提供了广阔的空间和时间，是培养初中物理学习尖子最根本的方法。
二、理论与实际相结合：
一切自然科学都来自实践，都是在对自然现象观察的基础上从科学实验和生产实践中总结发展起来的。物理学的发展也是如此。所以我在培养尖子的过程中，特别注意理论与实际的结合。讲解理论时，用实际事例来说明理论；讲解完理论后，用理论来解释实际问题。例如：讲厕所自动定时冲水装置时，在分析冲水的过程和间歇定时冲水条件的基础上，从实际问题的分析中上升到理论的层次，归纳“虹吸现象”产生的原因和条件。在讲完“杠杆的平衡条件”后，我就让学生分析杆秤的制作原理。学生利用刚学过二力作用在杠杆的平衡条件的知识，推广出三力及三力以上作用在杠杆时的平衡条件。利用这推广得到的知识分析杆秤的确定定盘星（零刻度）、确定刻度等制作原理，并解释市场的不法商人利用改变秤砣的重量缺斤少两的欺骗行为。
物理实验是人们运用科学仪器设备，人为控制或创造的自然过程，使之按预期的进程发展，在尽可能减少干扰的客观状态下，探究物理规律的科学活动。实际问题除了日常生活现象外还应包括实验。在辅导过程中我特别注意理论与实验的结合，安排了一定的时间，做验证性实验和设计性实验。在一年的竞赛辅导中，做了“用U形管测液体的密度”、“用大气压测液体的密度”、“用密度瓶测液体的密度”、“用阿基米德原理测密度”、“研究物体的漂浮条件”、“用杠杆测铁块的密度”、“研究斜面的机械效率与斜面倾角的关系”、“测定铁块的比热”、“测定冰的熔解热”、“共轭法测凸透镜的焦距”、“改装电流表、扩大电流表电压表量程”、“用比较法、代替法测定电阻值”等实验。
通过理论与实际的结合，提高了运用理论知识解决实际问题的能力，加深了对理论的认识，起到了事半功倍的效果。
三、知识辅导与方法教育相结合：
科学方法是解决科学问题的手段，方法是从知识学习到能力发展之间的中间环节，是沟通知识和能力的桥梁。物理学方法包括物理学研究方法、物理学理论体系的建立方法和物理学理论的学习和传播方法。在知识辅导过程中，主要是进行了物理学研究方法教育和物理学理论学习方法的教育。
物理学研究方法主要有观察方法、实验方法、理想方法、类比方法、假说方法和数学方法等六种。下面举两个例子来说明知识辅导与方法教育的结合。
通过对实验现象和日常生活现象的观察，逐步培养学生形成良好的观察习惯，学会正确的观察方法：（1）确定观察的目的；（2）制定观察的方案；（3）进行实际观察；（4）翔实的记录；（5）初步描述；（6）初步解释；（7）核实观察结果。
数学是物理学的语言和工具，概括物理现象、形成物理概念、整理实验数据、进行逻辑分析、建立物理定律、利用数学图象展示物理规律等等物理学的研究和学习过程都离不开数学，所以在辅导过程中特别重视对学生进行数学方法教育。例如，例题“某游客第一天早上8点开始由甲景点以大小不变的速度 1，沿山路步行到乙景点。第二天早上8点又有乙景点沿原路以大小不变的速度 2步行返回甲景点。则在该线路上是否存在这样一个地点，他第二天返回该地点的时刻与第一天经过该地点的时刻相同。如果存在，则该地点到甲景点的距离是多少？”在讲解过程中进行数学方法教育：
解：方法一：方程组法
分析：假设游客能在第一天和第二天同一时刻到达同一地点（如下图所示），则到达同一地点所用的时间（t）是相同的、所走过的路程（S1、S2）的和等于甲景点到乙景点的路程（S），由此列出方程组；
1 t = S1 （1）
2 t = S—S1 （2）
（1）+（2）得 t = （3）
（3）代入（1）得 S1 = ；
S 、 1 和 2都是已知量，所以t 和S1有唯一的解，即存在游客第二天返回该地点的时刻与第一天经过该地点的时刻相同的地点，该地点到甲景点距离是 。
通过分析游客两天的运动过程及其相互的联系，列出两个方程用数学语言来表述物理问题，然后利用数学解方程组的消元法求出方程的两个解，最后再联系实际条件讨论这两个解，推导出结论。
方法二：模型转换法
分析：假设两名游客同时从甲景点和乙景点相向而行，则肯定存在相遇地点；
相遇时间t = ； 相遇点到甲地距离S1 = 。
通过物理模型的转换得出存在相遇地点的结论，然后运用符号、方程等数学语言表征出实际问题的特征和规律，运用数学模型来反映物理原型的本质特征和关系。
方法三：图象法
画出游客运动的图象，AB是第一天由甲景点到乙景点的S—t 图象、CD是第二天由乙景点到甲景点的S—t图象；由图象可知
AB和CD有一个交*点，该点表示同一地点（S1）、同一时刻（t），所以可判断出该地点就是游客第二天返回该地点的时刻与第一天经过该地点的时刻相同的地点。然后可通过计算得到相遇时间t = ；相遇点到甲地距离S1 = 。
根据题意画出游客两天运动的S— t图象，在图象上可以形象的看出两天运动过程的特点，轻易的得出结论。利用数学图象简单明了的展示物理规律，使复杂的物理问题形象化、简单化。
方法教育还包括物理理论学习的方法教育，在常规教学和竞赛辅导中，通过严格的要求、持之以恒的耐心对学生潜移默化的进行学习方法的教育。要求学生在做好“五连环”学习方法后，要多联系实际、多提出问题、重视自学和课外阅读、重视自我总结和自我调整。
掌握了科学的学习方法和初步的学科研究方法，将会使学生在学习这门学科时，取得事半功倍的效果，也为学生将来在该学科的发展打下坚实的基础。
四、提高水平与提高兴趣相结合：
学习兴趣是学生力求认识世界、渴望获得文化科学知识和不断探索真理而带有情绪色彩的意向。中学生学习物理的兴趣大致可分为下列四种发展水平：（1）直觉兴趣、（2）操作兴趣、（3）因果兴趣、（4）理论兴趣。从物理学习的认知过程看：直觉兴趣和操作兴趣基本处于外部感性兴趣的阶段，稳定性较差；随着学生知识的增长和年级的升高，形成因果兴趣的学生会逐步增加，这种兴趣比较稳定，但当学生在学习物理的过程中遇到困难，学习成绩不够理想，这种兴趣也会产生波动；理论兴趣是兴趣发展的最高水平，它是一种十分稳定的物理学习兴趣；因果兴趣和理论兴趣处于理性兴趣的阶段。
学生是自愿报名参加物理课外活动的，他们对学习物理有浓厚的兴趣，经过初二一年的学习物理，学生学习物理的兴趣水平处于由直觉兴趣发展到操作兴趣并正向因果兴趣发展的阶段。针对学生的实际情况，在辅导过程中，注意发展学生学习物理的兴趣.
1，通过各种方法巩固学生的直觉兴趣和操作兴趣。例如：通过改进实验教学把演示实验改为分组实验、把验证性实验改为探索性实验、鼓励学生做好课外小实验来激发兴趣。通过理论联系实际问题激发兴趣。通过优化课堂教学的形式变注入式为启发式或讨论式，充分体现学生是教学的主体，兴趣在主动的学习过程中形成和发展。
2，在提高知识水平过程中，提高兴趣上升到理性兴趣的阶段。不应使兴趣老是停留在感性兴趣的阶段，应尽快地上升到理性兴趣的阶段，这样才能适应内容不断加深的学习的需要，也能使学习兴趣不断趋于稳定。在辅导过程中，注意提出问题的深浅，引导学生开发“最近发展区”，使学生体验到思考的欢乐，运用成功激励来提高学生的兴趣水平。正如苏霍姆林斯基所说：“‘接近’与‘深挖’事物本质及其因果联系的实质这一对过程本身乃是兴趣的主要源泉”。
我培养的物理学习尖子，努力超前学习，主动参加初中物理竞赛、高一力学竞赛和高中物理竞赛。有三十七人参加了98年全国初中物理知识竞赛决赛，共有三十五人获奖，其中获全国一等奖2名、二等奖2名、三等奖6名，在广州市前十名中，我的学生取得了第1、2、3、5、6、7名的优异成绩。梁豪兆同学还参加了第十五届全国中学生物理竞赛，荣获三等奖。这批学生绝大部分报考了广东奥校物理特长组，在奥校招生考试中取得了优异的成绩，物理特长组的15名录取学生中，有14名是我在初中培养的物理学习尖子。
学习尖子的培养是一个系统工程，需要教师群体的团结和长期的努力，需要各学科之间的配合，需要学生和教师的共同努力。对尖子学生的培养不是拔苗助长，它是因材施教的一个方面。学习成绩优秀而又学有余力的学生，通过教师针对他们的特点有目的、有步骤的培养，使学生在学科知识、思维方式、学习方法、意志品质、学习习惯等方面得到提高和完善，为今后的学习和工作的发展奠定坚实的基础。
参考文献：
（1）梁树森 著 《物理学习论》 广西教育出版社 96年版
（2）张宪魁 王欣 主编《物理学方法论》 陕西人民教育出版社
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