美國中學物理教學改革的特點

1、美國中學物理教學改革的特點（廣西師范學院物理與電子工程學院物理課程與教學論 鄧小雄）摘要:本文從美國中學物理教學改革的背景，目前物理教學的特點和教學方法等方面對美國 中學物理改革特點進行總結，以期能對我國當今的中學物理教學改革有所參考。關鍵詞:美國；中學物理；教學改革；教學特點；教學方法>刖b美國是當今世界上科學技術最發(fā)達的國家之一，這與他對基礎教育的高度 重視密不可分。第二次世界大戰(zhàn)以后，美國的基礎教育差不多每隔十年就進行一 次較大的改革，其中受影響最大的首推理科教育。雖然美國的中學物理教學改革 不能說是非常成功的，但在許多方面獲得了相當多肯定的結果，從而形成了自己 的特色。1美國中學

2、物理教學改革的背景近十幾年來，美國的物理教學在不斷發(fā)展變化。1991年，麗蓮麥克迪默特 在美國物理雜志上發(fā)表了一篇題為“我們教了什么？學生學到了什么？縮小這個差距”的文章，引起了物理教育界的重視。在這篇文章中，作者指出學生 學習的結果與物理教學的目標存在很大弟異，由此引起了物理教師對學生學習結 果的普遍關注和對傳統(tǒng)物理教學效果的反思。1993年，她又在美國物理雜志上 發(fā)表了一篇題為“我們怎樣教與學生如何學是否匹配錯誤？ ”的文章，在總結大量研究結果的基礎上，指出了傳統(tǒng)物理教學和評價存在以卜問題：第一， 學生能解決定量問題并不表明真正理解物理；第二，傳統(tǒng)教學不能使學生建立起 具有內在一致性的概念

3、化的知識結構；第三，傳統(tǒng)教學不能使學生冇效地建立概 念；第四，傳統(tǒng)教學通常不能促進學生推理能力的發(fā)展；第五，在傳統(tǒng)教學方式 下，學生的概念與概念的表述形式和真實世界之間缺乏聯系；第六，講授式教學 對大多數學生來說效率較低。這些問題表明，傳統(tǒng)教學未能有效達到預定目標, 其主要原因是不符合大多數學生學習物理的認知規(guī)律1。美國物理教師的傳統(tǒng)教學觀也是傳遞型的，講授式是課堂教學的主要方式， 他們認為只要能把知識講清楚，學生就能學會，就能達到教學目的。許多教師認 為自己的教學很成功，但是拿試卷來測試自己的學生，結呆令他們大吃一驚，他 們的學生成績很差。這樣才發(fā)現和認同了教學中存在的普遍問題，開始質疑傳統(tǒng)

4、 的教學觀和教學方式，在反思的基礎上轉變了觀念，逐漸參與到教學研究屮來， 在新觀念的指導下進行新的教學嘗試1。2美國中學物理教學特點2.1物理教學隊伍的特點表1是物理教師性別、年齡、工作經驗和學歷情況的調查結杲，我們可看出 美國60%的中學物理教師是男性，半數以上是碩士學歷，從年齡上看,，冇三分表1 中學物理教學臥伍的持點教師的而分比(%)物理其他科學救師性另m男6048女4052年齡w30歲23193140 歲212441 50 歲2829歲2828丁作經歷0 2年22153 5年1217610 年14191 120 午2021年3328碩士學位足5756杏4344z的物理教師將在10年后退

5、休。從整體上看，美國小學物理教師在性別、年 齡、工作經驗方而的人數比例較合理，整體的師資水平較高。其屮男性教師的比 例較大，年齡大于40歲的教學經驗豐富的教師較多，與我國屮學物理教師的師 資構成存在很大差異，最顯著的特點是美國屮學物理課程的男性教師明顯多于其 他科學教師，科學教師的學丿力層次較高。2. 2物理教師的專業(yè)發(fā)展研討會是美國科學教師專業(yè)發(fā)展最普遍的形式，62%的屮學物理教師在近三 年內至少參加了一個研討會（表2）o 49%的物理教師觀察其他教師的課堂，43% 的物理教師經常與本地教師小組見面，討論科學教學。38%的物理教師在近三年 內參加過州或全美科學教師會議，29%的教師參加了大學

6、的科學課程。教師專業(yè)發(fā)展是課程發(fā)展的前提，美國屮學物理教師專業(yè)發(fā)展的主要方式 為：組織科學教學研討會、觀察其他教師課堂、與本地教師小組研究討論科學教 學、參加州或全美科學教師會議，大多數教師認為專業(yè)發(fā)展有助于提高教學策略 的運用、加深學科問題的理解以及合理評價學生的學習。表2中學物理教師近三年參加專業(yè)發(fā)展活動情況教師百分比（）物理其他科學參加科學教學研討會6272觀察具他教師課堂（止式或非正式）4959與本地教帥小組研究討論科學教學4356參加州或全美科學教師會議3845正式參加人學或學院的科學課程2940非正式寥加人學或學院課程2028與教師小組遠距離研討1717作為學校的科學課稈指導教師1

7、626美國國家科學教育標準中明確規(guī)定了科學教師專業(yè)進修的標準，認為 “作為這場科學教育改革的重要組成部分的各層面上的教師專業(yè)進修在做法上 需耍作出重大改變”。標準中說明了科學教師的專業(yè)進修是一個連續(xù)不斷而持續(xù) 終生的過程，應把教師的專業(yè)進修視作提高與人的才智有關的專業(yè)水準的機會， 要同教師在學校環(huán)境屮的工作恰當結合。美國科學教師的專業(yè)進修要求教師通過 探究的各種角度和方法來學習基本的科學內容；對科學內容、學習方法、教學方 法、對學生情況等各個方而都得冇所了解，述要求把這些知識應用于科淫教學; 培養(yǎng)教師們的認識能力和終生學習的能力；而口專業(yè)進修計劃必須是前后銜接、 首尾相貫、渾然一體的。2. 3

8、教學目標表3為美國中學物理課程的教學目標，我們可以看到78%的物理課程強調 學習基本的科學概念，65%的教學目標注重學習科學過程和探究技能，少于半數 的教學目標是強調學習科學事實的。這一調查結果說明美國中學物理教師在教學中重視科學過程和科學探究，但是科學教育標準屮強調的其他方面的教學目標要低于40%,包括：學習如何右表3中學物理課程的不同教學目標比例課程百分比（）物理其他科學學習基本科學概念7880學習科學過稈和探究技能6565準備科學課稈的深入學習5647增加學生科學的興趣4645學習重要的科學事實4252學習如何冇效地交流科學3939學習科學、技術和社會的關系3429學習科學在工商業(yè)小的應

9、用3219學習如何評價科學現象的爭論2528準備標準化考試1722學習科學史和科學本質1011效地交流科學、學習科學、技術和社會的關系、學習科學在工商業(yè)中的應用、學 習如何評價科學現象的爭論、學習科學史和科學本質。2. 4教學觀念美國的教學觀念是：未來的物理教師只有親身體驗了從現象出發(fā)總結歸納出 客觀規(guī)律的識知過程，將來才會口然而然地懂得如何教學，如何啟發(fā)學生，如何 激發(fā)學生的創(chuàng)造能力，成為一名好教師。在他們看來，借助高效的課堂講授，教 會學生物理，并不算是好的教學；而冇效地組織學生觀察、實驗，親自探索，讓 學生自己學會物理，才算是符合要求的教學。2. 5教學內容特點世界各國的屮學物理教育由于

10、自己國家的丿力史背景和社會發(fā)展等諸多因素 的不同，有著各自的特點。美國中學物理教學與我國相比有許多差異。2.5.1物理教學內容與其它各學科相互交叉滲透傳統(tǒng)的美國中學物理課程常被具體的規(guī)則束縛著，理科教育工作者逐漸認識 到，自然現象屬于自然科學這個整體范疇，簡單地區(qū)別學校屮的各門理科課程在 現代科學中的地位已沒有多大意義。所以物理課程的內容就逐漸變得是各學科和 互聯系和交叉滲透了，往往涉及到生命學、健康學、醫(yī)學、地球學、地質學、地 理學、天文學、氣象學、海洋學、環(huán)境學、生態(tài)學、動物學、植物學、生理學、 遺傳學、計算機科學等。2.5.2物理教學內容廣泛且與生活聯系密切美國中學生普遍感到物理難學，抱

11、怨物理學a抽象和理論化，人多數高中學 生盡可能少地選擇物理課程，有些人其至想方設法在沒有學習物理知識的情況下 從屮學畢業(yè)。為了提高學習物理的興趣，幫助學生理解物理知識。教材屮滲入了 很多與生活有關的內容，這些內容涉及范圍很廣。就聯系日常生活問題而言，美國的中學物理教學內容有不少與我國中學物理 教科書屮的類似。但木同的是，美國屮學物理教師在一節(jié)課屮可以花較多吋間與 學生一起討論這些內容（或者是做實驗），只用較少的時間講解有關的物理概念或 規(guī)律，其至有吋到下課鈴聲響了還在討論有關問題或做實驗。課堂上老師很少講 解題口，學生課后幾乎沒有作業(yè)。我國的中學物理教師恰恰相反，在一節(jié)課上大 部分吋間用于講解

12、概念的來龍去脈，然后復習鞏固所學內容并講解例題，再讓學 生做一系列題目，至于物理學與生活聯系的間題，往往是一帶而過。2.5.3物理教學內容現代化物理學是現代生產和科學技術的基礎。生活在現代社會的公民應該通過屮學 物理課了解當今科學技術的發(fā)展，脫離了現實單純地講授物理知識已經不能適應 社會的需耍。美國屮學的物理課程是多樣的、寬廣的和簡單的。美國高中學生一般用-年 180學時學習物理，高中每年只設置一門理科課程，初中設置綜合理科其內容與 我國中學自然常識類似，相比而言中國的物理課程內容就顯得深奧、抽象且較狹 窄。3教學方法美國自六十年代教改以來，中學物理教師達到一個基本的共識：只有使學 生積極地參

13、加到物理學習過程中去，才能使學生真止理解物理，才能培養(yǎng)學生的 探索精神和從事科學活動的經驗和能力。雖然美國八十年代以后又強調加強物理 基礎知識和基本技能的訓練。但這一共識被保留下來，成為研究和運用物理教學 方法的核心。美國中學物理教學方法的這一特點體現在物理教學的許多方面，很 值得我們借鑒叫3. 1教室的布置美國屮學的教室是按學科安排的，學生班沒冇同定的教室。物理課教室兼 有實驗室的功能，一般與教師的辦公室、實驗準備室相連。正面是黑板和投影屏 幕，兩邊是配右電源、水源的實驗臺及儀器柜。側面或后面增上右黑板，供寫通 知、布置習題及師生討論問題用。教室的百葉窗很容易造成暗室效呆，為使學生 便于動手

14、實驗及討論，在許多初中教室學生四人一組圍桌而坐。上述安排突出了 物理學是一門實驗科學，為使學生積極參加到學習過程屮去創(chuàng)造了良好的氣氛和 條件。3. 2演示實驗雖然教學大綱對演示實驗并未作具體規(guī)定，但所自教師都非常重視演示實 驗，每堂課都要做1一2個。許多教師都非常重視演示的趣味性和使學生更多地 參與演示實驗，造成一種探索的氣氛。例如在講拋體運動z前，教師指導學生改 裝玩具火箭，上課時教師帶學生到操場上作火箭飛行游戲拋體運動實驗。學 生分成小組，自己放火箭，自己測數據。然后再回教室整理數據，討論問題，得 出結論。這種實驗對培養(yǎng)學生的觀察、思考、實驗、動手能力是極其冇用的。3.3動手實驗除了專門的

15、實驗課外，在物理課屮也強調學生隨時動手操作。教師在課上 經常組織學生，特別是初中生，做一些與日常生活帑切相關的小實驗。例如為觀 察物理變化，教師把才膏的三種主要原料發(fā)給學生，讓學生口制才膏。為觀察化 學變化。則給學生三種有機液體，讓學生合成一種固體材料，并做成一些彈性小 球。在作實驗同時，要求學生把原始材料與合成材料的物態(tài)、氣味、顏色等方而 的性質填寫在表中。最后教師與學生一起討論物理變化與化學變化的各自特點， 得出結論和概念。3. 4課堂討論組織課堂討論，引導學生在課堂上提問或發(fā)表自己的看法是美國屮學物理 課的特色z-o例如，在一堂關于氣體性質的課上，教師用一個空的和一個裝有 少量水的易拉罐

16、，同樣加熱。然后將兩個罐迅速倒置并使罐口浸入水中。空的無 動靜，而有水的一個“彩”的一聲變成一個癟罐。課堂上頓吋掌聲四起，學生紛 紛舉手，競和提出口己的看法。教師則不斷提問引導，講解和變及理想氣體方程。 講完理論公式后，還要留兒分鐘讓學生提出問題，以解答詢不清楚的問題。3.5自學與講演有的教師在課堂上讓學生自學以及做作業(yè)。為了培養(yǎng)學生獨立思考能力及主 動參與精神，教師有吋將一堂課組織成一個小型科學討論會。例如在講海洋污染 內容時，課詢要求學生收集這方面的材料并準備一段報告在課上講演。學生為使 講演方便、生動，通常都準備有報紙、照片或自制地圖等。講完之后，不論好壞, 一般都能得到同學們鼓勵的拿聲

17、?？梢娫诤线m的場合，讓學生唱主角，更能調動 學生學習的積極性。3. 6科研訓練在有條件的學校，教師還組織高年級學生參加科研工作，撰寫論文。例如, 有的教師弄到一些科研單位淘汰的衛(wèi)星信號接收設備，就組織學生安裝、調試, 讓學生進行信號接收、分析信號和制作圖表的工作。這類活動基本上在課余時間 進行，學生自己組織管理，教師只作指導和提供方便條件。4美國中學物理教學改革給我國中學物理教學的啟示美國物理教師的教學方法多種多樣，而我國物理教師的教學方法比較單一。 在我國絕大多數的學校中，課堂教學的常見模式是以“講演加練習”為基礎。我 國高中物理教師大部分時間用于臺上講授，向學生提問，訃學生做題，真正用于 學生的觀察、討論、或課堂上小實驗等活動的時間很少。這就是我國口前教師的 教學方法的反映填鴨式教學方法加題海戰(zhàn)術。在21世紀的今天，要提高學生的 科學素養(yǎng)，美國的教學方法給我們提供了一些經驗：在教學中既耍體現現代教育 理念，又要符合教學實際，做到理論聯系實際。要改變課程實施過于強調接受學 習，死記駛背，機械訓練的現狀。倡導學生主動參與，樂于探究，勤于動手，具 有一定的質疑能力，信息搜集和處理能力，分析、解決問題能力和交流、合作能 力。總之，只冇正確地選擇，嫻熟地運用各種教學方法，才能發(fā)揮其最佳功能，