在物理教育中培养学生自学能力的探索
(该文发表在2002年第1期《西江教育论丛》杂志)
联合国教科文组织指出：21世纪的文盲将不是不识字的人，而是不会学习的人。我国正处在社会变革时代，知识日新月异，信息量成倍增长，这就给我们的教育工作提出了新的、更高的要求——既要培养有现代基础知识和基本技能，又要培养有独立学习能力和创新精神的可持续发展的人才。就物理教学来说，就是要充分发挥学生的主动精神、自主意识，使教学过程成为学生自主学习的过程，使学生由不会到学会，由学会到会学。 在中学物理教学中，如何培养学生的自学能力呢？本人在多年的教学实践中，经过不断尝试和探索，觉得应该从如下几个方面着手： 一、调动学生自学的积极性
郭沫若先生曾说过：“教育的目的是养成自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛来看，用自己的手来做的这种精神”。他把这种办法称为“自得”。培养学生的自学能力是一项比传授知识更重要的任务。因此，有人说培养学生的自学能力是教育上的“金不换”。这是因为学生是学习的主人，我们教师在教学中要千方百计地把学生的各种认知器官全部调动起来，引导他们主动地、积极地参加到学习活动中来。我们通过物理等课程的教学，培养学生的自学能力，是使学生加深理解和牢固掌握基础知识的需要，是使学生能主动探索和获得知识、不断自我更新知识的需要。培养学生的自学能力，就等于交给了学生一把永远能打开新知识大门的“金钥匙”。一个学生具有了较强的自学能力，其实就具备了终身学习的能力，就能凭借已有的知识向纵深开拓，将来才有更大的发展空间。对一生的成长具有深远的意义。
学生自学能力的培养，需要师生双方的共同努力。教师的积极性起主导作用，而学生的兴趣却起着决定性的作用。学生如没有自学的兴趣，就不会有自学的积极性，即使有也不会持久。因此，要培养学生的自学能力，首先要调动学生的兴趣。譬如，利用课余时间向他们介绍科学家取得科研成果的故事，使学生从科学家的成长足迹中看到自学能力对一个人的成才所起的作用，进一步加深他们对自学能力重要性的认识。通过有意识精心设计一些有利于调动学生兴趣、思维和探求的问题、活动和作业，引发学生自主学习的兴趣，使学生在学习物理知识的同时，提高他们的自学能力。
二、优化教学设计，为自学能力的培养创造条件 自学能力主要通过学生的自学实践去获得。但是现行的高中物理教材计划课时多，教师上课时讲授时间过长，讲的过细。学生的自主学习机会很少，始终处于被动学习的地位。这种重教轻学，重知识轻能力的倾向，不能唤起学生的求知欲，也不能养成学生主动地获取知识的良好习惯，不利于自学能力的培养。因此，在教学中能否有效地组织起学生主动学习的实践活动，在很大程度上取决于教师的课堂教学设计。如果在课堂教学设计中没有考虑到学生是学习的主体，没有考虑到学生自学能力的培养，就不会安排有供学生自学的时间及空间，学生的自学活动及自学能力的培养就只能是一句空话。同时，学生主动学习的积极性也调动不起来，教学效果也不会好。因此，在物理教学过程中，教师的课堂教学设计重心应由教师如何教转变为学生如何学上面来，把学生主体的活动作为重点问题来设计。依据教学大纲、教材内容及学生基础考虑让学生参与哪些活动，考虑运用什么方法和手段，考虑什么时候启发、设疑、指导，等等，都要在备课时作好详细计划和安排。这是培养自学能力的关键。 例如：“自感现象”的教学，传统教学是这样的：教师演示实验→学生观察实验→教师引导学生得出自感现象→讲解例题→课堂训练→课后练习 从传统设计的教学效果来看，学生虽也能掌握自感规律，考试时关于这个知识点的习题可能也能做出，但学生是被动接受知识，充其量只能说学会，而不能说会学，对学生能力的
培养没有多大的作用。
通过改革，我将这部分教学设计为：
提出问题→学生实验(将教材上的两个演示实验改为学生自主探索实验) →分析实验现象→全体学生讨论得出自感现象→自感现象与楞次定律的比较→课堂讲练→课后练习
在教学过程中，每三个学生为一小组。学生自己先设计一个实验方案和记录表格，然后学生自主实验，找出通电自感和断电自感现象的异同，并且用正确的物理语言表述自感现象。 又譬如在“机械振动和机械波”教学中，关于“振动图像和波的图像”比较的部分，我是这样设计的：
提出课题→设疑→学生自主学习→教师辅导→课堂练习→小结归纳
学生在自学过程中，要回答(1)振动图像和波的图像的物理意义分别是什么?(2)两种图像的纵、横坐标表示什么?(3)从两种图像上能直接得到什么物理量?(4)如何从波的图像中画出某个质点的振动图像……等问题，并尽可能自己归纳总结出解决这类问题的方法。 通过对物理教学进行这样的精心设计，不但学生学到的知识比较巩固，而更重要的是使学生逐步学会了读书，学会了思考，学会了发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的方法，提高了自学能力。 三、组织好自学讨论
自学讨论这一环节对自学能力的培养十分重要，因此要求我们教师一方面要提出自学的要求，教给学生自学的方法。例如，我们在让学生学习掌握物理规律、运用物理定理时，要让他们明白应首先弄清楚规律和定理是通过哪些实验和例子得来的，他们的适用条件是什么，等等。另一方面教师还要为学生努力创造自学的条件。例如开始时可以指导自学，较难的课文可带思考题自学，或扫除“拦路虎”后自学(即难度大的地方教师先作适当讲解)，尽量使新知识处于学生智力发展的“射程”之内，使学生经过自学的努力能够猎取到。 允许学生结合自学进行讨论，其目的是使一些浅显的问题能及时得到解决，并为继续自学提供方便，节约教学时间。而且，通过讨论，学生还会在解决问题的同时，进一步暴露学习中的问题，使教师做到心中有数。
通过自学讨论，不但培养了学生自学能力和思维能力，有利于掌握重点和难点，而且还能集思广益，对课文内容提出一些新见解。例如，我曾在一次习题课中组织讨论过一道这样的习题：
一物体以30米／秒的初速度冲上倾角为30°的足够长的木板，己知物体与板间的摩擦系数u= ，求物体经过5秒钟发生的位移?
课前，我指导学生认真阅读教材，归纳运动学和动力学的解题规律，课堂讨论时学生反应热烈，发表了多种意见，有的说物体在斜面上运动时要做匀减速运动，只要将有关物理量代人位移公式就行了，还有的同学说，当物体速度减为零后将不再滑动。通过堂上讨论，大家更加明确了斜面上运动物体的受力情况和物体的整个运动过程，清楚了物体速度变为零以后将沿斜面下滑等概念，继而知道了可以用分段计算的方法解这样的习题。通过这道题的讨论，加深了同学们对物理规律的理解，也提高了同学们的自学能力。 在自学讨论的过程中，我们还应注意引发学生提问质疑。学生的质疑是自学效果的反馈，也是学生能力的反映。这种做法，既可以纠正学生死记硬背的学习方法，又可以培养学生的创新思维和创新能力。但是这其中有一个比较普遍的现象——学生怕问题提不好，被老师、同学笑话，因此开始时不敢提问。教师要注意消除学生的顾虑，学生提的对要给予表扬肯定，即使提错了也要给予鼓励。对学生提出的问题，教师应尽量让学生自己回答；对学生一时答不出的问题，教师应给予启发诱导；对带有共性的问题，教师要给予解答；对有些学生提出的偏、难、怪问题，教师要把握好时机，适时点拨，不要批评打击。教师始终要注意保护学生的积极性，同时鼓励学生多问几个“为什么”，启发学生在提问中积极思考，真正钻研进
去。
四、优化教学手段，借助多媒体培养自学能力
众所周知，直观教学可让学生把具体的感知与抽象的思维结合起来，降低学习难度，使之更好地领会和接受知识，培养能力。 传统的教学媒体不外乎是课本、粉笔、黑板和简单教具，这种教学手段比较单调、乏味，缺乏生动的直观映象。利用现代电教媒体如幻灯、投影、录音、录像、电视以及计算机辅助教学等，就可以把要认识的对象通过声像来模拟、再现，形成较丰富的表象，使教学内容更加直观、形象、有趣。多媒体教学手段大大提高了学生的接受能力，使学生对所学内容印象深刻、易于理解和记忆。如在研究导体的电流和电压关系的演示过程中，利用投影电流表和投影电压表，把实验过程中的示数通过投影反映在屏幕上，形成放大清晰的图像，全班学生都能清楚地观察到通过导体中的电流强度随导体两端电压的变化关系。又如，在演示条形磁铁磁场的实验过程中，经常是在一块木板上，把小铁屑均匀放在条形磁铁的周围，轻敲木板使之振动，小铁屑就会排成一系列曲线的形状。但是这个实验是水平放置的，同学们都无法从讲台上观察到这个实验现象。现在我们可以利用实物投影仪把实验过程通过摄像管放大投影到屏幕上，全体学生都可以一目了然。
先进的教学手段也更有利于培养自学能力。如教师可将制作好的CAI课件、电子教案等学习和复习材料放到局域网上，供学生自主学习。多种媒体的刺激，不仅可提高学生自学的兴趣，也可提高学生自学的效果。 以上是我在物理教学中，为培养学生自学能力所做的一些探索，并且也取得了一定的效果。教学实践使我体会到，只有教师把培养学生的自学能力纳入教学计划中，有目的、有计划、有步骤地对学生进行培养，才能逐步提高学生的自学能力，也才能有效地大面积提高物理教育质量。