時間：2022-03-14 03:19:04
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我們十多年來的課堂教學經驗可以總結成三句話：追根尋源真一點，實驗研究多一點，能力要求高一點，簡稱“三點”教學法，因此我們稱自己的教材為“三點”法教材．
我們的“三點”法教學完全是根據國家教委頒布的高中物理教學大綱編寫的．因為我們面對的是全班學生，不可能而且也不應該把課堂教學變成物理競賽輔導，我們確確實實通過課堂教學明顯提高了學生的素質和能力，為學生在高考和物理競賽中取得優異成績打下了扎實的基礎．
一、追根尋源真一點
一個學生學習物理，首先接觸到的就是物理定律．因此，怎樣搞好物理定律教學，必然是每個物理教師首先要考慮的問題．
在進行某一物理定律教學時，我們有意識補充了大量的與這一定律的建立過程有關的內容，這就是所謂的“溯源”教學．任何一個重要物理定律的建立，都有一個艱辛而漫長的過程．探索定律的工作只所以能成功，這個定律最后只所以能夠確立起來，其中一定有很多科學的研究方法和正確的推理思維方式，這些內容毫無疑問是屬于物理學科中最重要的東西，是人類一筆寶貴的知識財富，也是我們物理教學的寶貴財富．
在講授牛頓萬有引力定律時，我們從第谷對行星進行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起，然后是開普勒在擁有這些數據的基礎上，通過大量計算總結出描寫天體運動的經驗規律（開普勒三定律），最后才是牛頓用定量的動力學原理對這些規律予以解釋，終于發現了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律．在學習牛頓萬有引力定律的過程中，我們還著重向學生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗證”三種科學研究的重要方法．
在學習庫侖定律的過程中，我們糾正了學生由于大多數教科書敘述籠統而形成的錯誤觀念，使他們明白：1．庫侖當年只用扭秤做了兩個同種電荷互相排斥的實驗，而未做兩個異種電荷互相吸引的實驗，因為在后一實驗中的平衡有可能是不穩定的．庫侖是用電擺來完成后一實驗的；2．無論是扭秤還是電擺，精確度都是很有限的，根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比，更不是和距離的1．98次方或2．02次方成反比．當年的庫侖（實際上還有更早的卡文迪許），以及后來的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實驗方法將指數的精度逐漸提高，直至今天的2±3×10－16，終于使庫侖定律成為當今物理學中最精確的定律之一．結合庫侖定律的建立過程，我們還向學生介紹了“類比”和“演繹驗證”的方法．
在學習歐姆定律的過程中，學生一開始都以為研究通過導體的電流和導體兩端的電壓之間的關系是不困難的，只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可．可是我告訴他們，在歐姆那個年代，非但沒有電流表、電壓表等儀器，連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有，歐姆所面臨的困難之大是可想而知的．他到底是怎樣得到這個電學中最重要的定律的呢？學生頓時產生了濃厚的興趣．在學習歐姆定律誕生過程的同時，我們還結合歐姆的實踐，介紹了用圖線探究新規律的方法．
此外，我們還結合牛頓運動定律介紹了“理想實驗”、“推理”、“實驗研究”等方法，結合氣體定律介紹了“分析法”，結合能量的轉化和守恒定律介紹了“綜合法”．使學生比較系統地掌握了一些重要的科學研究方法．有的同學深有體會地說：物理定律是寶貴的，但研究物理定律的科學方法更寶貴．誰掌握了這些方法，誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘．
在物理定律的教學中，我們在課堂上經常采用設問的方法，不是直接告訴學生某個定律是怎樣建立起來的，而是不斷地提出問題讓學生去思考，擺出困難讓學生去克服，提出任務讓學生去完成，制定目標讓學生去實現．這樣可以有效地發展學生的創造性思維和解決問題的能力．
我們要求學生在課外進行大量自學．早在公元前4世紀，古希臘蘇格拉底明確強調過：“好的、正確的教學不是傳遞，而是對學生的自學輔導”．我一貫強調學生要學會自學、討論、研究．我教的優秀學生，學得的物理知識，最多只有一半是在課堂上聽我講的，其它一概由他們自學．到一定階段，我開始指定幾個學得比較好的學生輪流給其他學生上課．每次課分兩部分，前半部分由主講同學講，后半部分由全體同學提問、討論．像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學作過二十幾次講座，楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學也不例外．
我們這種自學討論式教學還延續到學生畢業以后．獲金牌或學有所成的學生進了大學甚至出國留學后，有機會還回來給小同學談自己的體會．例如1994年暑假任宇翔從美國回國探親一個月，來學校給95、96屆學生講了10次課．他向小學友介紹物理學中一些新進展、中美物理教學中的差異以及他們當年學習過程中曾激烈爭論過的問題，使聽課的學生大受裨益．1996年暑假，謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學講了十多天課．他們既講物理知識，又講國家集訓隊隊員奮發學習的感人事跡，使小同學們大開眼界．
這樣的訓練方法也得到了權威人士的肯定．1992年10月，在上海召開的全國物理特級教師會議上，原中國物理學會副理事長、現全國中學物理競賽委員會主任、北京大學沈克琦教授在他的題為“國際物理奧林匹克競賽與中學物理教學”的報告中說：“我聽到兩名得金牌的上海學生講他們的老師如何培養他們的情況，我認為這個經驗倒很值得推廣．他們說他們的老師不是采取灌輸的辦法，而是啟發引導，要求他們給同學講課，這對他們搞清概念原理和科學地進行表達都非常有幫助．我想這可能是提高優秀學生能力的有效方法之一．”
那么自學為什么會對提高學生的能力起這么大的作用呢？從心理學角度來看，自學與聽課可能有以下兩點不同：
（1）人類的思維活動表現為分析、綜合、比較、抽象、概括等過程．一個學生在自學某一個新的物理內容時，少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作，這里面充滿了分析、綜合、比較等過程．因此相對聽課而言，自學對學生的思維活動提出了更高的要求，從而使他們得到更大的鍛煉．
（2）人們的注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意三種．事先沒有預定的目標，也不需要作意志努力的注意叫做無意注意；有預定的目標，在必要時還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意．一個學生在自學的時候，他的目的一定是十分明確的，而且需要一定的意志努力（否則難以堅持），因此學生在自學時，可保證在絕大多時間內都處于有意注意的狀態，這一點對提高學習效率和學習能力都是很有好處的．有的學生在自學中往往會十分投入，進入一種旁若無人的境地，而相對來說，這種情況在聽課時就比較少．一個學生堅持自學一段時間之后，便能漸漸地從有意注意轉化到有意后注意，即不需要意志努力也能夠將自己的注意力長期保持在這項工作上．有意后注意是一種高級類型的注意，它既有明確的目的，又不需要用意志努力來維持，是人類從事創造性活動的必需條件．學生一旦進入這種狀態，他們的物理學習效率就會大大提高，學習成績就會有明顯進步．
二、實驗研究多一點
物理學是一門實驗科學，物理學中的每一個概念、規律的發現和確立主要依賴于實驗．因此，在高中物理教學中加強學生實驗方面的訓練，無疑是提高物理教學質量的一條必由之路．
目前中學物理教學大綱中安排了相對數量的學生實驗和演示實驗，不難發現，這些實驗存在著某些不足，主要表現在下面幾個方面：
第一，教材中幾乎所有實驗是為配合所學內容而安排的，目的是幫助學生加深對所學內容的理解，因此學生不易通過這些實驗掌握一些重要的實驗方法．
第二，課本中每個實驗的實驗原理及操作步驟都講得十分清楚，學生只需按部就班地完成實驗操作即可．這樣的實驗只能增加學生的感性認識，鍛煉學生的動手操作能力，而對學生創造性思維的訓練是不夠的，也無法培養學生解決問題的能力．
第三，目前課本中的實驗大多是驗證性實驗，學生只要學懂了書上的定律，一般都能輕而易舉地完成實驗．這種安排違反了教育應該走在學生智力發展前面的原則，對培養學生的能力是不利的．
針對以上不足，我們對實驗教學內容和教學方法進行了改革，使實驗教學為發展學生的智力，提高學生的素質服務．在實驗內容的改革方面，我們主要采取了以下三條措施：
（1）增加實驗數量．
不論是在課堂演示實驗，還是在學生實驗或小實驗方面，平均增加了60％的實驗．其中有一部分新實驗，學校沒有現成的儀器，安排學生自己制作，對學生有較高的要求．
（2）重視實驗誤差討論．
物理實驗離不開測量，測量是實驗科學最本質的東西．從某種意義上講，結果準確的實驗就是成功的實驗，反之就是不成功的實驗．因此在培養優秀學生的過程中，應該讓他們掌握一些必要的實驗誤差的基本知識．在設計實驗方案時，要求學生們盡量消除實驗的系統誤差；在選擇實驗器材時要考慮它的精確程度；在處理實驗數據時，要采用盡量科學的方法．
（3）加強重要實驗方法教學．
在實驗領域中有一些重要的方法，比如減小實驗系統誤差的方法、減小實驗偶然誤差的方法、實驗探究規律的方法、迂回測量的方法等，這些方法不是在個別實驗中，而是在許多實驗中都有應用，因此具有一定的普遍意義，這些方法一定要讓學生很好地掌握．在必要時，我們甚至根據實驗方法來安排實驗內容，集中安排幾個某種方法體現比較典型的實驗，這樣便于學生深刻領會和熟練掌握某一種實驗方法．
在實驗教學方法改革方面，我們做了以下嘗試：
（1）在課堂上創設一些實驗問題讓學生研究．
在高中階段，每周至少有4節物理課，充分利用物理課中碰到的各種各樣問題，可設計一些供學生討論的實驗題目，并引導他們一步一步地探索、解決．
我在講功率一節時，設計了這樣一個實驗題目：要求測定一個人騎自行車的功率．在自行車由靜止啟動的過程中，人做的功除了增加人和車的動能之外，還要克服空氣阻力和地面的摩擦力，其中哪些因素是主要的，哪些因素是次要的？學生根據自己騎自行車的經驗，認為空氣阻力是很明顯的，不能忽略，而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小，可以忽略．接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功？學生都有這樣的體會：頂風騎車時，騎得越快風的阻力越大，因此可以設風的阻力和車的速度成正比．車的速度怎樣測？風的阻力和車速成正比的比例因數是多少？問題一個接著一個地出現，被大家一個又一個地解決，終于找到了一個大家都比較滿意的實驗方案．接著全班同學興高采烈地到操場上去做實驗，最后再回到教室里，師生一起處理實驗數據，作出圖象，得出實驗結果．在整個實驗過程中，除了實驗題目是由老師提出的外，實驗方案和解決問題的途徑都是由學生討論研究出來的，因此他們都覺得很有意思，收獲很大．
（2）對課本中一些重要實驗進行深入研究．
物理課本中有大量現成的實驗，有時可以對這些實驗進行一些討論和改進．
在做直流電路的實驗時，我們讓學生對伏安法測量導體的電阻這個實驗進行了深入的研究．用簡單的伏安法電路，不論是采用電流表內接還是電流表外接，都有系統誤差．結合這個問題，我給學生介紹了補償的思想，然后由學生自己設計了電流補償和電壓補償兩種線路．補償法解決了由于實驗電路不完善帶來的系統誤差，但這個矛盾解決了，電流表和電壓表不夠準確的問題上升為主要矛盾．怎么辦？經過進一步研究改進，大家認為可以用準確度高得多的電阻箱來取代電壓表和電流表，再輔以靈敏度很高的電流表，便可以明顯提高實驗結果的準確度，這就是常用的惠斯通電橋．接下來學生分別用簡單伏安法、補償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個標準電阻，比較測量結果，可以證實先前的想法．在歷史上，從伏安法到惠斯通電橋是有一個很長的過程的，而在我們這堂實驗課中，學生經歷了這么一個碰到問題、分析問題、解決問題的完整過程．這樣的實驗課對增強學生的能力是很有幫助的．
（1）和（2）實際上都是不斷地給學生提出新的目標，誘導他們提高實驗水平，我們有時稱之為“目的誘導法”．
（3）給特優學生安排一些特殊實驗．
我校有一批進口物理儀器，性能比較好，涉及的實驗內容面也比較廣．這批儀器的說明書是英文或日文的，我指定一名學生準備某一個實驗，要求他先翻譯好說明書，準備好器材，然后帶領其他同學做實驗．這個主講的學生還要準備好一些討論題，在實驗后供同學們討論．學生對這樣的實驗非常感興趣．此類實驗雖然有時和高考、競賽沒有直接的關系，但是這種帶有研究性的實驗對優秀學生很有好處．
三、能力要求高一點
物理習題教學是物理教學的重要組成部分．不論是教師還是學生，都在解習題上花費了大量的時間，因此，習題教學的改革是一個很重要的問題．
就本質來說，物理習題是人們編制的一些假想物理場景．毫無疑問，物理學家是不會去做物理習題的，而他們是在研究那些真實的、尚未發現的物理規律．同樣，發明家也是不會去做物理習題的，他們是在力圖應用已有的物理規律去解決一系列實際問題，那么我們為什么要讓學生做那么多人為假想的物理習題？目的無非是要培養學生的理解、分析、推理等能力．所以物理習題教學應該圍繞這個目標來進行．
我們常用以下兩種方法來進行習題教學：
（1）按照解題方法組織習題教學
職業技術學校學生的基礎相對比較薄弱，因此在實際的授課過程中一定要注重理論講解，以此來引導學生進行學習，幫助學生奠定堅實的生物化學基礎。在生物化學的學習過程中，學生普遍對實驗課比較感興趣，但認為理論的講解枯燥無味，作為教師我們必須要糾正學生這種片面的認識。理論知識掌握得扎實與否直接關系到學生的學習效果，要想掌握好一門技能，離不開基礎知識的學習。生物化學是一門比較特殊的學科，其學科特點就是知識點比較零碎，涉及很多的化學與生物知識，因此教師必須注重理論的深入講解，這是十分重要的教學方式。
（二）實行分組教學，照顧每一個學生
分組教學是現代教育教學改革中的重要教學方法，這對于職業技術學校生物化學理論課教學有著重要的意義，職業技術學校的學生在基礎方面呈現參差不齊的特點，在實際的教學過程中如果不實行分組教學的教學方式，就會導致一部分學生學有不足，無法滿足他們對于知識的需求，而另一部分基礎相對較為薄弱的學生則感到學習比較吃力，造成教學效率下降。實行分組教學，因材施教是提高課堂教學效率的一個重要途徑，能夠照顧到不同層次的學生，讓每個學生都學有所獲。
（三）引導自主學習，加強課堂溝通
在傳統的教學方式中，教師處于主導地位，學生是被教育的對象，這在一定程度上限制了學生的發展。但是，隨著新課程的改革，以學生為主體的自主學習方式得到越來越多的教師和學生的認可。在職業技術學校生物化學理論課教學中，我們可以應用自主學習，具體的方式是在教學過程中引導學生進行自主學習，在課堂上教師和學生進行充分的溝通，幫助學生答疑解惑，這種教學方式可以引導學生更好地掌握基礎知識，而且可以通過有效的課堂溝通，活躍課堂氣氛，拉近師生關系。
（四）施行實驗教學，激發學生學習興趣
在教學中，教師可利用實驗的直觀性、生動性來吸引學生注意力，激發學習興趣，引導學生探討實驗所蘊含的原理。生物化學是一門交叉學科，也是一門典型的自然學科，需要大量的實驗作為知識探討的工具。因此，在生物化學的教學過程中教師應該積極實行實驗教學，這種教學方式既可以幫助學生掌握復雜的基礎知識，又可以大大激發學生的學習興趣，是典型的一舉兩得的教學方式。
二、多種教學方法的教學效果
（一）有利于學生對生物化學基本知識的掌握
生物化學的基本知識比較繁雜，在實際的教學過程中涉及的知識點很多，學生在學習的過程中很不容易掌握，實行多種教學方法可以有效地改變這種局面，在多種方法的共同作用之下可以很好地促進學生對于基本知識的掌握，這是提高教學效率的有效方式。
（二）激發了學生學習興趣，提高了學生學習能力
學生是學習的主體，在學習的過程中只有學生自己積極主動地學習才能有效地提高教學效率，利用多種教學方式進行教育教學可以有效激發學生學習積極性，在很大程度上提高學生的學習能力，促進學生更好地進行學習，增強學生自主學習的意識。實行多種教學方法并舉可以活躍學生的思維，讓學生在活潑輕松的課堂氛圍中掌握相關的知識，提高了學生的綜合素質和綜合能力，對于學生的發展有著重要的現實意義和理論價值。
（三）鍛煉了學生語言表達能力，提高了學生組織能力
在多種教學方式相結合的影響之下，在實際的教學過程中會出現很多學生進行自我觀點表達的過程，這個過程既可以加深學生對于所學知識的理解，又可以鍛煉學生的表達能力，還可以在一定程度上提高學生的組織能力，可謂是一舉數得，這是實行多種教學方法最為重要的意義之一。
（四）增強了學生協作意識，提高了學生分析、解決問題的能力
我們實行了多種教學方式相結合的教學過程，在實際的教育教學過程中積極引導學生加入到課堂教學之中，真正實現了以學生為主體的教學理念，在課堂互動中有效提高了學生的協作意識，培養了學生發現問題、分析問題、解決問題的綜合能力，對學生的綜合發展有著重要的意義，這是現代教育教學改革的要求，也是社會發展的要求，更是學生自我發展的必然要求。
［文獻標識碼］A［文章編號］1002－5308（2000）03—0012－04［中圖分類號G633．7
為切實推行素質教育、全面提高學生素質。自1997年8月開始我們諸城市西郊學校物理教研組全體物理教師和實驗員在學校領導的大力支持和各級教研室的指導下，在九七屆初二學生中開展了周期為兩年，以“加強學生實驗教學，培養學生物理實驗素養和能力”為課題，以有效落實“在初中物理教學中實施素質教育”為目標的教學改革實驗，并取得了十分顯著的效果?，F將經過第一個實驗周期不斷探索、不斷改進和完善后的教改實驗過程和實驗對全面提高學生素質的作用作——總結，與大家共同探討。
一、實驗課題的提出和實驗目的
素質教育具有自主性、全體性、全面性、創造性和發展性等特征。要切實推行素質教育，就必須根據學科特點，找準素質教育的要求與各學科特性的接榫點。物理學是一門以實驗為基礎的學科，物理實驗在培養學生能力、提高學生素質方面具有其它任何手段不可替代的作用。故提高初中學生的實驗能力，是培養學生自己學習，自己思考、判斷，更好地解決問題的能力和素質的關鍵。通過對我國現行教材（93年人教版）和發達國家物理教材對比不難看出，我國在重視“實驗教學”，特別是“學生實驗教學”方面遠落后于發達國家。如西德初中物理教材（塞爾肖夫·烏勞貝爾著）中實驗次數（演示實驗+學生實驗）為344個，是我國（138個）的2.5倍；尤其是學生實驗，西德（296個）是我國（19個）的16倍；我國的演示實驗（119個）是西德（49個）的2．5倍。從我國的總體教學現狀看，為了使學生在考試中取得一個高分數，教師更是重理論輕實驗。這樣勢必對培養學生學習物理的科學態度和良好習慣，提高學生理解能力和素質方面都會帶來很大的負面效應。對他們以后的學習和工作中的自我發展更是危害無窮。因此，“加大物理實驗的力度，尤其是增加學生實驗的時間和次數，把學生實驗作為創造物理情境，探索物理問題的主要手段”是在初中物理教學中實施素質教育的必由和科學之路。鑒于此，我校確立了“加強學生實驗教學、培養學生物理實驗素養和能力”的教改課題。實驗的主旨是探索一條“在現行教材編制體系基礎上，創造條件盡可能將演示實驗和課后小實驗變為學生實驗或學生隨堂實驗，變以演示實驗為中心為以學生實驗為中心，盡可能多的為學生提供動手、動腦的機會，從而真正突出物理學科特點。以學生實驗為主線，創造物理情境，激趣設疑，引導學生準確觀察、動手操作、深入思考，使學生的知識和能力得以同步增長，綜合素質得以全面提高的新途徑。
二、推行實驗需要的物質條件和配套措施
1．實驗儀器的配備
根據我校實際情況，一方面由學?；I集資金將教材中演示實驗或小實驗中涉及的實驗器材或學具盡最大能力象配備教材中規定的學生實驗器材那樣配齊、配足；另一方面，對一些能自己制作的器材，由教師或發動學生及學生家長動手制作齊備。為實驗的開展奠定堅實的物質基礎。
2．實現兩個轉變
（1）改變實驗室的管理方式
把原來必須由任課教師定時、統一組織到實驗室做指定學生實驗的封閉式管理變為由任課教師集中組織或學生自己向實驗員申請隨時到實驗室進行實驗的開放式管理。
（2）改變和增加實驗員的職能
學校聘請和安排有豐富教學經驗的物理教師擔任實驗員。把實驗員原來只負責管理實驗儀器和準備實驗的職能變為除管理儀器和準備實驗外，還要負責管理和指導利用課外時間到實驗室進行實驗的學生的實驗操作情況。
（3）根據初中學生好奇心強，自制力差，還沒有養成良好的觀察、操作等實驗習慣，經常出現實驗紀律混亂、容易損壞實驗儀器的情況。在推行教改實驗前制定出嚴格、完備的實驗室制度和實驗儀器損壞賠償制度，以保證實驗改革的順利實施。
三、教改實施過程
1．宣傳、發動階段
改變原來一切以“應試”為中心，不重視初中物理緒論課教學的傳統教學方法。首先通過緒論課教學，使學生正確認識物理學科特點、學習和研究物理學的方法及意義，并能初步了解初中階段物理學研究的主要內容。然后組織學生參觀物理實驗室，有目的、有計劃的向學生介紹或演示部分有代表性且能激發學生興趣的實驗儀器、學具的作用和使用方法。從而激發起學生對物理學習的興趣、求知欲和求成欲；并使學生進一步認識到物理實驗在學習和研究物理學中的作用。在此基礎上，任課教師向學生宣布這次教改實驗的計劃、措施和意義以及學校制定的實驗室制度和儀器損壞賠償制度；并由學校專門組織實驗班學生家長召開“物理實驗知識專題講座”報告會。讓學生和家長都能充分了解學生實驗在物理教學和培養學生能力、提高學生素質中的作用以及在這批學生中推行該教改實驗的意義和配套措施。以取得學生及家長的積極配合和支持，從而保證實驗的順利實施。
2．具體操作過程
第一步：根據著名教育學家沙塔洛夫提出的“理論知識起指導作用”的原則。首先由教師在講授每章（或單元）前精心設計和編制出該部分內容的“信息綱要圖表”——主要是把準備講授內容中涉及的實驗及所用器材（包括學生能自己準備的隨堂實驗或小實驗器材）、需要觀察的現象（或記錄的數據）以及引導學生通過實驗歸納、總結物理概念或規律的問題；本章（或單元）要求掌握的知識點及各知識點之間的聯系等內容提綱攀領、簡明扼要地表示出來，給學生提供依靠點。然后指導學生以“信息綱要圖表”為引導用1-2節課時間自己閱讀本章（或單元）教材，使學生初步了解這一章（或單元）涉及的實驗及所用器材，要求掌握和知識點和知識結構總體框架。
第二步：在學生對將要學習章節（或單元）內容從總體上初步了解的基礎上，任課教師和實驗員要做好實驗前的一切準備工作。如把這部分內容中用到的實驗器材在檢查無故障后到實驗室內的專用儀器櫥中；任課教師組織學生到實驗室以實物為例為學生講授各種儀器的用途使用方法和使用注意事項等效任課教師組織學生到實驗室分組輪流操作各個實驗（主要指由演示實驗轉變成的學生實驗）。在實驗過程中放手讓學生根據預習和“住處綱要圖表”提供的信息自己確定所要操作實驗的順序，自己選擇實驗儀器自己設計實驗方案并按實驗要求獨立操作實驗和記錄觀察到的實驗現象（或數據）。最后由教師引導學生對實驗數據和實驗誤差進行分析處理，并由學生自己通過討論初步設計完成每個實驗的實驗報告。
第三步：在學生初步完成實驗報告的基礎上，教師再根據指導學生實驗和檢查實驗報告獲得的反饋信息，以學生通過實驗獲得的事實性實驗依據（實驗報告）為線索，引導學生學習新知識。并要求教師在授課過程中對刻度尺、天平、量熱器等測量儀器的使用方法、操作規范要求高的實驗和電學部分中電路圖的連接、儀表的使用、電路故障的排隊等復雜實驗在講授新課過程中高標準、嚴格規范地為學生演示一遍，把實驗中應注意的事項給學生強調清楚，為學生課的演示實驗，可以變為隨堂實驗，選擇適當時機穿插在講授新課過程中指導學生操作完成。并鼓勵學生開展小制作、小創造、小發明和撰寫小論文等活動。這樣才能真正使學生在學習過程中通過實驗創設問題情境；通過對實驗的操作、觀察和思維來發現問題。在教師的指導下討論、修正自己的認識、取得共識、進而得出正確的結論并加以應用。
第四步：在講授完一章（或單元）的內容后，再引導和發動學生利用課外活動、科技活動或自習課等外時間在規定期限內隨時向實驗員申請到實驗室，在實驗員的指導和監督下，嚴格按實驗要求，重新規范操作一遍由演示實驗變成的學生實驗，并把授課前完成的每一個實驗報告作以修正和補充。這樣不僅能使學生在實驗過程中通過積極動手、動腦、獲得直接經驗，更有助于學生對已掌握的物理知識的鞏固、深化和應用。
四、教改實驗的特點和作用
1．通過改變實驗室管理方式和傳統授課模式，改變了原來做演示實驗和分組實驗時完全由教師操作或只有極少數學生能操作實驗，大多數甚至是全體學生只能看實驗的教學狀況，給每個學生都提供了自己動手操作實驗的機會。這樣必然使學生自然而然地產生一種“自主、平等、進而主動”的心理作用；再加上物理實驗本身都有較強的趣味性和探索性。故對激發每個學生對物理學習的興趣，培養學生主動參與，積極探索的精神和訓練培養學生動手做、動腦想的習慣和能力都會產生極其重要的作用。
2．在這次實驗改革中注重了學生預習五一節的教學。通過教師精心設計的“信息綱要圖表”指導學生預習，為學生的實驗過程和新知識的學習過程做好知識儲備。這樣對培養學生獨立思考、自我探究的習慣和自學能力、自我發展能力都大有裨益。
3．通過這次實驗教學改革，給學生提供了充足的實驗操作練習時間，并且使教師在實驗過程中能放手讓學生獨立操作完成每一個實驗和指導學生獨立設計完成每一個實驗報告。從而使學生對實驗原理的理解能力、對實驗儀器的選擇能力、對實驗現象的觀察能力、對實驗數據和實驗誤差的分析處理能力以及學生在實驗中靈活運用所學物理知識解決實際問題和創新實驗的能力都得以長足發展。
通過這次實驗教學改革，使教師改變了傳統的教學方法。在教學過程中注重充分利用學生通過實驗創設的物理情境和獲得的事實性實驗依據為引導，啟發學生在對實驗過程中獲得的大量直覺表象進行分析、綜合、比較和概括等思維活動中掌握物理概念或規律的實用，并加以應用。這樣對培養學生以實驗為基礎來學習和研究物理學的科學態度，在問題解決及探究中的自主性和有創造性的吸收知識的良好學習素養，掌握物理學習的科學方法都會產生傳統教學方法不可比擬的作用。
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二、教給提問方法，學會質疑問難
“授人以魚，不如授之以漁”．提出問題不能簡單地理解為教師向學生提問的單向性，還要教給學生提出問題的方法．心理學研究表明，中學生具有較強的模仿能力，學生在提問時亦喜歡模仿教師的方式與方法．在物理課堂教學中，教者可針對學生的身心特點和物理學科的具體教學內容，有意識地為學生傳授一些提問的技巧，使學生逐步提高自身的思維品質．
1．問題分析法在教學過程中，教者可針對所講授內容提出問題，并向學生分析:為什么要提出這些問題，這些問題是如何提出的．讓學生思考:如果我是老師，我會提出怎樣的問題．以此啟發引導，促使學生能夠有意識地進行模仿并提出問題．
2．比較異同法教者可要求學生針對以下方面進行比較，提出相關問題．①比較同一物理規律在不同情境下應用，會出現怎樣的不同;②比較新事物和舊理論之間的矛盾和類似現象之間的異同，從中發現問題;③比較不同概念，不同規律之間的異同;④比較某一瞬間前后情況的變化異同;等等．
3．反向思維法例如，在講“摩擦力”時，有的學生提出:現實世界是一個摩擦力的世界，如果沒有摩擦力，世界會變成怎樣?提出問題的方法還有很多．教師堅持“授之以漁”，定能讓學生的提問向“準”、“活”、“精”的方向發展．
三、強化實踐訓練，培養提問習慣
實踐表明，學生的提問習慣和提問能力的培養是一個長期的過程．為了讓學生在學習物理知識時，不斷增強問題意識，養成良好的提問習慣，實踐訓練是一種有效的方法．
二、制造授課懸念
開始上課時，教師可以先借助實驗、故事、生活現象、問題等來提出疑問，從而有目的的制造懸念，引發學生的思考和探究興趣。學生對教學內容產生了問題，并激發起強烈的探索欲望，就能夠更為積極參與到課堂探析的每一個環節，從而在探究和釋疑的過程中體驗到學習的快樂。例如，在筆者講授“大氣壓強”這一節內容時，上課伊始就先給學生講了著名的馬德堡半球實驗，學生對故事所描述的情節產生了好奇心，便要求筆者進行演示。筆者首先將抽去空氣的馬德堡半球展示給學生看，并讓大家猜測需要幾個人能夠將其拉開，然后讓認為自己力氣很大的兩名同學到講臺上嘗試，然后再換另外四名學生挑戰，結果大家都沒有將馬德堡半球拉開。當筆者讓一名學生把進氣閥門打開后，一個人就可以輕松的把兩半球拉開。筆者順勢提出讓學生思考出現這種現象的原因，并追問：大氣壓強真的存在嗎？大氣壓強的威力究竟有多強大？在經歷了上述的神奇現象之后，學生急于了解大氣壓強，就會更加全身心地投入到課堂講解之中。
三、設置趣味情景
在進行初中物理教學時，單純的理論講解是枯燥無味的。教師要善于將物理知識的闡述巧妙的與具體的情境相結合，使抽象的物理知識變得生動具體。物理教學情境有很多種，如故事情境、生活情境、實驗情景等，前景的創設主要是為了引發學生的思考，調動學生學習的積極性。例如，在學習“慣性”時，由于學生一時難以理解慣性的具體內涵，所以筆者便為學生演示了一個情景實驗。筆者在杯子口上覆蓋了一張硬紙片，把一枚雞蛋對準杯口放在紙片上，然后突然將紙片抽出，雞蛋落在了杯中。在做實驗前，很多同學認為雞蛋會隨紙片的抽走而掉落在杯子之外，而實驗結果卻出人意外。隨后，筆者又在裝有雞蛋的杯子下鋪了一張質地光滑的桌布，接著又猛的將桌布抽出，裝有雞蛋的杯子紋絲不動。這一系列奇特物理情景的設置激發了學生的學習熱情，將課堂氣氛推到了，使學生充分認識了“慣性”的具體存在。在實踐教學中，教師可以根據教學內容需要設置不同的情境，也可以啟發學生自主搜集相關歷史故事、生活現象來闡述所學知識。
離子通道(ionchanne1)是跨膜蛋白，每個蛋白分子能以高達l08個／秒的速度進行離子的被動跨膜運輸，離子在跨膜電化學勢梯度的作用下進行的運輸，不需要加入任何的自由能。一般來講，離子通道具有兩個顯著特征：
一是離子通道是門控的，即離子通道的活性由通道開或關兩種構象所調節，并通過開關應答相應的信號。根據門控機制，離子通道可分為電壓門控、配體門控、壓力激活離子通道。
二是通道對離子的選擇性，離子通道對被轉運離子的大小與電荷都有高度的選擇性。根據通道可通過的不同離子，可將離子通道分為鉀離子(potassiumion，K)通道、鈉離子(natriumion，Na)通道、鈣離子(calciumion，Ca2)通道等。其中，K通道是種類最多、家族最為多樣化的離子通道，根據其對電勢依賴性及離子流方向的不同，可把K通道分為兩類：①內向整流型K通道(inwardrectifierKchannel；Kin)，②外向整流型K通道(outwardrectifierKhannel；Kout)。K是植物細胞中含量最為豐富的陽離子，也是植物生長發育所必需的唯一的一價陽離子，它在植物生長發育過程中起著重要的作用，具有重要的生理功能。植物中可能存在K通道，這一點早在20世紀6o年代植物營養學界就有人提出，而一直到80年代才被Schroeder等人[23證實，他們利用膜片鉗(patchchmp)技術，首先在蠶豆(V／c／afaba)的保衛細胞中檢測出了K通道鉀離子通道的結構單個鉀離子通道是同源四聚體，4個亞基(subunit)對稱的圍成一個傳導離子的中央孔道(pore)，恰好讓單個K通過。對于不同的家族，4"亞基有不同數目的跨膜鏈(membrane。span。ningelement)組成。兩個跨膜鏈與它們之間的P回環(porehelixloop)是K通道結構的標志2TM／P)，不同家族的K通道都有這樣一個結目前從植物體中發現的K通道幾乎全是電壓門控型的，如保衛細胞中的K外向整流通道等，其結構模型如圖2一a所示。離子通透過程中離子的選擇性主要發生在狹窄的選擇性過濾器(selectivityfilter)中(圖2一b)，X射線晶體學顯示選擇性過濾器長1．2nIll，孔徑約nIll，K鉀離子通道的作用.有關K通道在植物體內的作用研究并不多。
從目前的結果來看，認為主要是與K吸收和細胞中的信號傳遞(尤其是保衛細胞)有關。小麥根細胞中過極化激活的選擇性內流K通道的表觀平衡常數Km值為8．8mmol／L，與通常的低親和吸收系統Km值相似[。近年來，大量K通道基因的研究表明，K通道是植物吸收轉運鉀離子的重要途徑之一。保衛細胞中氣孔的開閉與其液泡中的K濃度有密切關系。質膜去極化激活的K外向整流通道引起K外流，胞質膨壓降低，導致氣孔的關閉。相反，質膜上H．ATPase激活的超極化(hyperpolarization)促使內向整流鉀離子通道(Kin)的打開，引起K的內流，最終導致氣孔的張開鉀離子通道相關基因及其功能特征迄今，已從多種植物或同種植物的不同組織器官中分離得到多種K通道基因(圖3)，根據對其結構功能和DNA序列的分析，可以把它們分為5個大組：工，Ⅱ，Ⅳ組基因屬于內向整流型通道；m組屬于弱內向整流型通道(weaklyinwardAKT1ArabidopsisKTransporter1)是第一個克隆到的植物K通道基因，采用酵母雙突變體互補法從擬南芥cDNA文庫中篩選出來cDNA序列分析表明，AKT1長2649bp，其中的閱讀框為2517bp，編碼838個氨基酸殘基組成的多肽，相對分子質量約為95400Da。AKT1編碼的K通道，對K有極高的選擇性，其選擇性依次是K>Rb>>Na>Li。
Northernblot分析表明，AKT1組織特異性較強，主要在根組織中表達ZMK1(ZeamaysKchannel1)是從玉米胚芽鞘中分離出的K通道基因，在皮層表達。在卵母細胞中的表達表明，ZMK1編碼的K通道是通過外部酸化激活的。有研究表明，藍光對ZMK1通道在玉米胚芽鞘中的分布有一定影響[32l。1組KAT1組基因編碼內向整流鉀離子通道，其與AKT1組基因產物結構上的最大區別是在COOH端沒有錨蛋白相關區(枷n—relateddo—main，ANKY)。KAT1組基因主要包括KAT1，KST1，SIRK，KZM1，KPT1等。KAT1(ArabidopsisinwardrectifierKchannel1)是與AKT1同時從擬南芥cDNA文庫中篩選出來的植物K通道基因。KAT1基因的閱讀框含有2031個核苷酸，編碼的多肽由677個氨基酸殘基組成，相分子質量約為78000Da。KAT1的表達具有組織特異性，KAT1在擬南芥植株中的主要表達部位是保衛細胞，在根和莖中也有少量的表達。人們認為KAT1通道可能參與了氣孔開放，并向維管組織中轉運K，而不是直接從土壤中吸收KJ。
以KAT1為探針，又能從擬南芥cDNA文庫中篩選出KAT2等功能類似的內向整流型K通道基因通過基因工程技術，人們已相繼開展了將KATI和AKTI基因導人到擬南芥、煙草和水稻的研究，并獲得了一些轉基因植株。比如，施衛明等利用根癌農桿菌介導法已成功地把KAT1和AKT1導人擬南芥和野生型煙草中，并獲得了轉基因植株及其純合株系，發現轉基因植株的吸鉀速率和對K的累積能力都比對照的有明顯的提高，而且，經過分子檢測，也證實711和AKT1基因在轉基因植株中得到了整合和表達。因此，運用現代分子生物學手段和基因工程技術篩選高效利用鉀的作物品種或利用現有的鉀離子通道基因改良作物品種，從而提高作物本身的鉀吸收利用能力應該是目前主要的研究方向?？梢韵嘈?，隨著分子生物學技術、基因工程技術和有關分析測試技術的發展和應用。隨著研究工作的不斷深入，有關鉀離子通道基因的分離、克隆和利用會取得更大的進展。
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威廉杰姆士認為“人性最深層的需求就是渴望別人的欣賞和贊美”，皮格馬利翁效應和羅森塔爾實驗均表明積極的心理暗示能產生“情緒效應”和“期待效應”，讓學生樹立與保持積極的心理，積極地開發自己的潛能，從而獲得學習的巨大效益，體驗到極大的學習樂趣。因此，教師應放下“師道尊嚴”，時時以富有人格魅力的“德漠克利特式的微笑”溢于臉上，不遺余力地去發現和挖掘學生的閃光點，用賞識的心態欣賞每一個學生的點滴進步，營造和諧、融洽、親和的課堂，創造積極向上的原動力，暫時有學習困難的學生能找到自信、贏得力量，學習優秀的學生能感到欣賞與贊許，從而更加促使學生自主、自愿、自由學習。
2.構建和諧師生環境
現代教育教學理論認為，教學中師生關系應該是和諧、民主和平等的，要有較強的凝聚力、向上的活動風尚、積極的價值取向。在這樣的教學環境中，教師樂教，教得效率高，學生樂學，學得質量高。教師首先要不斷提高自身的理論素養和人格修養，以積極的心理投入師生關系的建設，用自己豐富的學識和人生感悟去理解、影響、塑造學生，充分發揮學生的主動性，而不是給予學生過多的約束和控制。其次，教師應“彎下腰、蹲下身”，提高自己的人格魅力，和學生平等、互動交流，耐心解決學生遇到的問題。最后，教師應優化評價策略，進行積極的教學評價，使不同層次、不同類型的學生都能不斷地實現自我，超越自我，從而獲得積極的自我認同，體驗到成功的喜悅。教師還要適當通過學生間的心理互助和情感交流，實現互相幫助、互相學習、共同提高的目的。
二、生物教學中滲透積極心理的案例
接下來以蘇科版《生物》八年級上冊“植物的生殖和發育”第1節“植物的生殖”第1課時為例，談談積極心理教育在生物教學中的滲透。為了將本課多而零碎、枯燥抽象的知識講得條理清楚、形象生動，筆者以“花的夢想”為線索，將有性生殖過程中復雜的生命現象有序地聯系起來，使教學內容不零亂，富有整體感，并滲透情感態度價值觀教育，激發學生樹立為實現夢想努力學習的決心；指導學生制作、使用簡易實用的“植物雙受精”的簡易學具，充分體現了“教學做合一”；合理利用信息技術，使得隱性世界顯性化、抽象世界具體化、靜態世界動態化、單一世界多樣化，有效地突出重點，突破難點，教學不再枯燥乏味，而顯得生動活潑；整個教學過程中以學生為主體，學生在主動思考、合作探究的過程中建構知識，提高素養，生成情感，促使教學目標有效達成。教學過程中，以“花如何實現夢想”為主線進行線索教學，通過“一步曲：開花、傳粉；二步曲：花粉管的萌發和雙受精；三步曲：果實和種子的形成”夢想“三步曲”的呈現，借助問題的引領和生活化的聯系，學生通過觀察、假設、驗證、結論，自主體驗，合作探究，實現知識的自我建構、能力的提升和情感的生成。最后，借助視頻再次重現“開花、傳粉、受精、結果和種子的形成”一系列過程，總結升華：花的夢想———形成果實和種子終于變成了現實，每個同學今天的夢想可能就是明天的現實，讓我們調整好人生航船的方向，瞄準目標，擁抱夢想！在課堂結束的同時實現情感的升華。
采用生活化教學策略，可以將那些難以理解的抽象深奧的物理知識轉化成現實生活中學生看得見、摸得著、感受得到的具體物象，能夠將理論與實際結合在一起。這樣學生可以從直觀的生活事物與現象中來獲取感性認知由此上升為理性認知，這樣更加利于學生對物理知識的理解，同時學生又可以將知識與實踐結合起來，這樣才不會死記硬背、機械套用，而是達到本質性的理解與創造性的運用。
（二）實現以人為本的教育
以人為本這是現代教學的主要教學理念，就物理教學而言我們不僅要讓學生掌握基本的物理知識與技能，還要促進學生的長遠發展，提高學生的生活與生存能力。物理教學生活化，將學生的生活經驗與物理教學結合起來，讓學生運用已有的生活經驗來展開物理學習，并且能夠用所學物理知識來指導今后的學習與生活，使物理學習成為學習生活的重要部分。這正是新形勢下我們所倡導的以人為本的教育觀。
二、初中物理教學生活化的實踐
（一）導入生活化
良好的開端是成功的一半。導入的成敗直接關系到學生興趣的激發，關系到教學的成敗。新穎巧妙、富有趣味性與藝術性的導入，可以激起學生強烈的好奇心與探究欲，使學生將注意力與思維集中于特定的內容上，從而推動學生產生積極的學習行為，這樣更能取得事半功倍的效果。采用生活化的導入，以學生所熟知的生活現象來引入新知，可以避免直接講述知識的突兀性，大大增強了教學的熟悉感，這樣不僅可以喚起學生的生活經驗，而且可以激起學生濃厚的學習興趣與強烈的探究熱情，真正實現從生活走進物理。如在學習物體的運動和靜止時，我是這樣導入的，先為學生講述發生在一戰期間的一個小故事，一名法國飛行員在2000米高空飛行時，發現臉旁有一個小東西在游動，他敏捷地將它抓住，卻驚訝地發現不是小昆蟲，而是一顆德國子彈。子彈是飛行著的，如果是你能抓住嗎？你在現實生活中有沒有遇到過這樣的情況。這樣以學生所熟悉的現象來導入，更能激起學生學習的激情。
（二）教學活動化
整個教學過程在課堂教學中處于重要環節。在整個教學過程中如果只是單純地語言描述，很難將知識點講清講透，學生自然也很難理解。要想讓學生主動構建知識、深入理解，就必須要將學生的認知活動置于特定的活動或場景之中。因此，在教學中我們要立足學生的生活，為學生構建以活動為主的教學過程，讓學生在活動構建、掌握、體驗、感受與領悟。實驗在整個物理教學中占有重要作用，既是重要的教學內容，同時又是主要的學習方法。我們要在做好教材所安排的實驗的基礎之上，充分挖掘現實生活中的實驗素材，讓實驗更加貼近學生的生活，更具操作性，這樣更加便于學生理解這些抽象的知識。兩只手互擊產生痛感可以證明力作用的相互性；雙手用力互搓發熱證明摩擦生熱。這些現象都是所常見的生活現象，但其中卻包含著重要的物理信息。通過這些來進行知識的講解，可以讓學生真正參與到教學中來，更加利于學生的理解；而且可以讓學生認識到物理與生活的關系，認識到物理的實用價值，增強學生的學習動機。
（三）作業活動化
作業是課堂教學的外延，是鞏固課堂所學、進行實踐運用與開拓學生創新的重要手段，是將教學與生活聯系起來的重要途徑。為此在作業的布置中要改變以往單一的書面練習，要設計多樣化的作業形式，在生活與作業之間建立聯系。如調查類作業，培養學生收集、分析與整理信息能力是新課改下教學的一個重要目標。在學完相關的知識后可以讓學生進行調查類作業，這樣可以將學生所學與現實生活結合起來。讓學生從物理學的角度來現實生活中尋找相關的信息，從中發現問題、解決問題，這樣既可以使學生對知識真正理解，又可以提高學生獲取信息的能力。
在此基礎上，大三大四年級設置相應的綜合實驗及實訓項目5項，進行相關實驗技能的綜合應用實訓，包括生物技術綜合實訓（內容包括生物樣品的制備、含量測定、層析技術、電泳技術等）、發酵工程綜合實訓（內容包括菌種選育、發酵原料準備、發酵工藝控制及產品分離技術等）、生物工藝實訓（內容包括抗生素生產工藝實訓和啤酒生產工藝實訓等）、酶工程實訓（內容包括淀粉酶發酵技術，生物制劑的生產工藝等）、職業技能培訓（內容包括<營養配餐員>、<食品檢驗工>國家級職業技能證書考核培訓等）。要求學生必須通過所要求的專業技能訓練項目才可以參加后續的專業（畢業）實習和畢業論文（設計）等工作。通過專業技能達標訓練，保證學生掌握本科生必須具備的現代生物技術基礎實踐技能，顯著增強學生在食品生物技術與生物制藥技術兩個專業方向的專業技能，并具有一定的行業綜合技能，具有一定的實驗設計、產品研發能力，具有歸納、整理、分析實驗結果的能力以及撰寫論文、參與學術交流的能力，同時強化職業技能資格證書作用，將擁有相關職業資格證書算入學分，進入學生的生物技術能力評價的標準，鼓勵學生多參加相關職業技能證書的培訓和考證活動，提高學生適應社會需要的能力。
二、轉變觀念，積極探索能力培養的新模式
1.改變教育觀念，在教與學中促進學生能力培養。
教學改革的首要任務是教學形式的改進。要改進過去單純傳授知識、演繹知識的教學方式，在課堂教學中努力實踐、探索師生積極互動、共同發展的教學方式與學習方式的變革；研究教師在教學中的角色轉變；提倡啟發式、討論式等生動活潑的教學方法，創設寬松、民主、高效的課堂氛圍。探討培養學生自主學習、合作學習、探究性學習的策略；培養學生在新的教學理念下搜集與處理信息的能力，獲取新知識的能力，發現、分析、探索、解決問題的能力；交流與合作的能力等。尋求適合于、滿足于不同學生學習需要的，使每個學生都能得到充分發展的教育教學途徑，開發學生智力、培養學生創造思維和實際操作能力。其實關于能力培養，我們還必須對生物教學中的存在的大量技能、技巧性的知識加以挖掘與開發。上世紀50年代英國哲學家邁克爾•波蘭尼（MichaelPolanyi）研究人類知識的形式，提出人類知識有兩種：一種類型的知識是通常以書面文字、圖表和數學公式加以表述的；另一種知識是我們知道但難以言述的知識，包括那些非正式的、難以表達的技能、技巧、經驗和訣竅等。前者稱為顯性知識，后者稱為隱性知識。顯性知識是能夠被人類以一定符碼系統（最典型的是語言，也包括數學公式、各類圖表、盲文、手勢語、旗語等諸種符號形式）加以完整表述的知識。隱性知識和顯性知識相對，是指那種不能通過語言、文字、圖表或符號明確表述，很難進行明確表述與邏輯說明，它是人類非語言智力活動的成果。這是隱性知識最本質的特性。隱性知識是存在于個人頭腦中的，它的主要載體是個人，它不能通過正規的形式（例如，學校教育、大眾媒體等形式）進行傳遞，因為隱性知識的擁有者和使用者都很難清晰表達。但是隱性知識并不是不能傳遞的，只不過它的傳遞方式特殊一些，例如通過“師傳徒授”的方式進行（波蘭尼《個人知識》，貴州人民出版社2000年11月出版）。生物教學中的能力培養，實際上確實存在著大量的隱形知識，生物技術是多門操作性很強的學科（生物技術領域包括發酵工程、細胞工程、蛋白質與酶工程、基因工程），它所涉及的多種技術（如熒光定量PCR、蛋白雙向電泳和分子雜交等）都有非常詳細的步驟，有的操作只需30秒、幾分鐘不等，幾十個步驟下來有的要耗時一周左右，而且整個過程的操作對象都不是肉眼所能分辨的，只有到了最后一步或者通過染色、或者借助儀器（凝膠成像儀、放射自顯影等）才能得出結果。即使是同樣的操作流程，不一樣的操作者完全有可能得到不一樣的試驗結果甚至大相徑庭。從此方面來看，除了依靠課堂教學的知識傳遞以外，還需要更多的重復性、個體性的操作演練，這是我們長期教學實踐所忽視的一面。
2.改革教學評價機制，多形式提高學生的專業學習能力。
在高考指揮棒下，高校的教學評價也沿襲了用分數評價學生一切學習狀況的慣性與惰性，目前高校最主要的人才評價機制是分數標注的學業成績，其他評價機制只能淪為輔助作用。如何改進教學評價機制，對專業學習能力的提高具有重大意義。為科學評價教學質量，需要確定科學的評價方法和建立科學的評價體系。為此，在專業素質能力等少數知識性較強的課程中采用百分制的積分方式，而其他的技能與創新能力的課程則盡量采用其他的計分方式，如用國家職業技能證書（如營養師考核證書、食品檢驗師考核證書等技能證書）代替課程成績，頂替學分，用研究成果（如、研究成果、科研項目等）取代實驗課成績，盡量不用量化的分數評價學生的生物技能。即使在普通生物學知識的學習評價，也盡量注重對學生學習及研究過程和方法的引導，采取通過查閱有關資料或進行實驗才能完成且無統一答案的作業等形式進行評價?？荚嚪椒ǘ鄻踊绮扇￠_卷或半開卷、文獻綜述、專題論文、案例分析等形式，評分標準則側重學生研究、解決問題的思路和方法，是否有獨立見解和創新，從而培養學生自我學習和自我發展的能力。
2意識功能區感知神經活動原理及其物理學依據
從臨床實踐中已知,腦干網狀結構受到損傷會導致不同程度的意識障礙,甚至深度昏迷,一些鎮靜藥物就是通過阻滯該系統傳入通路而達到鎮靜[4].某些患者因腫瘤治療,為了處理腫瘤的惡性擴散,作為最后一種方案切除腫瘤所在的整個左半球大腦,沒有遺留下任何大腦皮層.手術導致了最嚴重的全面失語癥.但病人的核心意識未受損傷,不只是清醒和有注意力,有時還能使用手勢表達問題,主導情緒與當時的情景非常協調[26].
2.1網狀結構具有意識感知功能的擬合特性
腦干中的網狀神經結構不僅在解剖學上符合意識功能區的最佳位置布局選擇,而且其結構特點也非常有規律性:(1)神經元胞體形狀和大小各異,小的只有12~14μm,大的可達90μm,這些細胞被纖維分隔成許多小群,核團不易辨認.(2)纖維來源和走向縱橫交錯.(3)纖維聯系廣泛,平均每個神經元表面有7000~8000個突觸[4].網狀結構中的每個尺寸的神經細胞分別對應一個固定的電波頻率范圍起作用,正像視網膜中每個神經元可捕獲一種固定波長的光波一樣.網狀結構的布局形式非常擬合于同時接收不同頻率組合的電波信號.
2.2從視網膜接收到意識感知的信號轉換
為了證明意識和記憶是2個獨立的功能區,現以視覺系統的意識形成為例進行分析.視網膜上約有60種不同類型細胞,1億個左右視桿細胞和500萬個視錐細胞[1],眼睛一睜開,視網膜通過3條通路約150萬根神經節細胞的軸突每秒大約輸出1000萬bit以上的視覺信息[1],大量信息傳輸的下一站是外側膝狀核,之后沒有下一站,通過神經纖維介質傳導的電信號就此終斷.神經解剖中還有小部分纖維走向由視網膜出發后不經過外側膝狀核而與腦內上丘和頂蓋前區等組織相連,稱為視第2通路[6].這種信息通路很容易被理解為腦內各神經組織活動時起同步觸發器作用.大腦該如何處理視網膜源源不斷的信號,并最終形成視圖意識？外側膝狀核通過有節律(如25Hz)的振蕩活動將電信號進行整合,以特定頻率向外發送電波信號.電波進入意識感知區后,腦干部位的網狀神經結構中廣泛分布的大量12~90μm大小不同的神經元正好對應這一由視圖轉換后的電波信號,眾多獲得對應波長感知的神經元組合形成的綜合感受就是眼前的一幅圖景.這種視圖感知意識也可以看成從視網膜到腦干網狀結構的信號轉換和神經元功能轉換,相當于一種映射.外側膝狀核振蕩頻率25Hz是一個待定值,筆者采用電影發展史上的經驗數據,即電影放映速度從每秒16禎到24禎改進后,畫面的軸動(俗稱卓別琳動作)現象消失,動作變得流暢.外側膝狀核每隔40ms(1000ms/25)發送1次電波恰似一個速度開關,將自然界3×105km•s-1的光速(電磁波)轉換成生物學意義上的神經元的機械運動速度.外側膝狀核振蕩電波除了被網狀結構感知,同時也被大腦皮層記憶神經元接收.如果大腦皮層記憶神經元中已儲存了相同的視圖信息,則電波信號與記憶神經元之間因同頻諧振的特性使得記憶神經元被激活,即同頻諧振波幅疊加的物理學特性確保了發送信號與儲存類同信息的神經元達到了準確無誤對接.被激活的記憶神經元轉而又向外發送電波,皮層記憶神經元發送的電波信息讓意識區網狀結構神經元感知到曾經有過的體驗—–熟悉.如果電波信息完全是新的,即視覺畫面從未見過,則電波所含的內容成為新的一個記憶事件儲存.
3大腦皮層記憶神經元的信息儲存原理及其生物學依據
3.1基于模型假設的記憶信息儲存原理
生命誕生初期,記憶神經元的原始狀態可形象地認為“空白”.當意識感知到的電波同樣作用于“空白”神經元時,腦內的神經化學遞質與電波共同作用改變了神經元的結構,比如增加了許多樹突和樹棘,這就形成了神經元記憶儲存的最初架構.神經元的結構改變并不符合“生命活動的最高目標是保持結構穩定”這一鐵的規則,在電子顯微鏡下可以發現,一個單細胞的生命體也以最大的努力保持內部平衡以達到生命的延續.穩定和平衡是神經元的最大目標,也是生命活動的最大任務[26].被增生樹突樹棘的神經元處于不穩定狀態,恢復原狀的活動使神經元產生了與記憶儲存時類同的電波信號.初始階段,神經元活動強度較大,其產生的信號強度也大,所以剛形成的記憶很容易得到恢復,且回憶的準確度也高.隨著時間推移,神經元慢慢降低活動強度,產生的信號變弱,部分增生的樹突或樹棘丟失了,但電波的總體架構沒有變,能模糊記得某件事,而不那么準確.時間無限延長后,神經元恢復原狀的成功率增加,直至基本復原,我們小時候的大量記憶事件就是這樣被遺忘了.心理學上的記憶曲線變化規律符合神經元樹突樹棘增生和丟失的生物學機制過程,人類在實踐中歸納出的經驗是可以用科學的內在規律進行解釋的.被改變結構的神經元若再次受到同樣的意識電波作用,神經元的結構改變將被強化,多次被改變被強化就成了新的穩定結構.樹突棘具有可塑性,在學習過程中可能發生新的樹突棘[7].比如你新認識的朋友,再次相遇,二三次及以后的意識電波作用在同一神經元上,神經元會增加許多新的樹棘和分叉的樹突,甚至還發現與別的神經元新增加“突觸”,即一個神經元的軸突或樹突與后一個神經元的樹突形成突觸相連,因為新的記憶事件慢慢成為老的記憶事件后,信息的容量擴大了,記憶的細節豐富了,內容拓展了.大腦回憶的事件總是相關聯的內容一起出現,這是記憶神經元發放時,通過同步振蕩確保了以“突觸”相關聯的神經元在時間次序上起到先后排隊作用.此外,與原有事件相關的內容總是容易記住.心理學實驗中強調有意義的事件或關聯性的事件一起記憶效率更高就是這種生物學機制的作用.時間推移造成記憶模糊總是發生在細節內容方面,即樹突樹棘的丟失.記憶的初始架構非常重要,如大家知道一個人成長初期的啟蒙教育很重要,一個好的行為習慣也是從入門教育開始.這些被人們普遍認可的規律背后就是記憶神經元初始架構形成的不可改變性的生物學機制.
3.2記憶儲存的生物學依據
為了進一步解釋筆者的假設模型,從神經解剖學的角度比對神經元結構的許多固有特性,可進一步說明記憶儲存的生物學特性.一個胞體直徑5~150μm的神經元,平均表面約有6000~10000個棘[7],不同種類的神經元的樹突形態和大小各不相同、一般樹突從胞體的發起部較寬,其后分支和變細,長度不等,一般較短.樹突上最突出的特征是帶有大小不同的伸出物,稱為樹突棘,可呈細長形體、蘑菇形、粗短形等不同形狀.樹突棘極大地擴展了樹突與其他神經元形成接觸的機會,且在學習記憶過程中樹突樹棘會有數量和形狀上的變化[6].另外,20世紀70年代,紐約A1bertEinstein醫學院的Purpura等發現了樹突結構的重要的線索.他們用高爾基染色法研究智障兒童的腦,發現其神經元的樹突結構發生了明顯的改變.智障兒童的樹突上少了很多樹突棘,而僅有的少量樹突棘又異常細長.進一步觀察發現,樹突棘改變的程度與智力遲鈍的程度成正相關.Purpura指出智障兒童的樹突棘與正常胎兒的樹突觸棘非常相似[27].
3.3記憶信息處在不斷變化中
意識形成的電波結構組合每一單位時間都在變化,因此記憶神經元的結構也隨之變化.如果按照現代信息儲存概念,一個人一生中形成的天量數據幾乎很難用任何人造的設備可以完整儲存.自然進化恰恰在關鍵的時候出乎預料.記憶神經元的儲存方式與意識當下形成的電波,在電波的框架結構(電波頻率組合及次序)相似性上解決了難題.當后一個意識電波形成的框架結構與記憶神經元中已儲存電波的框架結構相似度比較高時,新的電波就在原有記憶神經元或神經元組合上找到了“歸宿”.新電波與原儲存電波之間的差異部分,通過樹突樹棘的增生就輕易地解決了記憶儲存的擴容.
3.4記憶信息的恢復原理
意識電波與記憶神經元之間運用物理學中的諧振原理很容易地解決了現代信息技術中很難解決的尋址速度難題.人們用無線收音機很容易在浩翰無邊的空間找到自己需要的廣播電臺,相同的原理,一個儲存了信息的神經元就是一臺固定頻率組合的收發機,下一次只要大腦中出現同樣的電波,對應的神經元就會立即動作—–接收,接收到的電波信息與儲存的信息不完全相同,故樹突樹棘又有新的變化;變化又產生了新的不穩定,之后神經元就轉為反對變形活動—–發送.用傳統的概念表述就是神經元被激活,被激活(被變形)的神經元一定會比其他神經元發放更高電位的信號.大腦的這種機制確保了意識的高效率工作,在茫茫人海中,無論你走到哪里,當你偶遇老同學時會不假思索地叫出對方的稱呼,并感知到老同學與你相處時的幾乎所有的經歷,此時意識概念和意識閃念都在起作用,如果相遇者是曾經戀愛過的男女朋友,此時或許你的心跳會突然加快,臉色跟著變化,肌體內形成的是一種意識體驗.就在見到老同學的當下,你的記憶神經元的儲存信息也在變化,比如老同學頭發白了,人老了.所以意識當下的電波結構在化學神經遞質的共同作用下,又一次對同一個單位的記憶神經元進行新的結構改變,如樹突或樹棘又在增加.而這次新增的記憶信息容易保存,原因就在儲存老同學的神經元早已成為一種新的穩定結構,不再向“空白”復原,這就成了永久記憶.
3.5記憶儲存與“小人圖”的關系
記憶神經元不僅儲存下大腦活動時的顯性意識,如你的所有生活經歷,它還儲存了肌體活動形成的固有的動作習慣信息(傳統上稱為無意識活動),應該稱為隱性意識.Penfield繪制的“小人圖”就是肌體各部位動作信息儲存的對應位置.“小人圖”中手和頭部,尤其嘴唇所占空間面積特別大[28],就是因為肌體在長期的生活經歷中過多地活動了這2個部位保留下來的記憶儲存.可以預言,一個因意外事故造成上肢被截,日后學會用腳干活,尤其學會用腳做針線活、彈鋼琴者,其“小人圖”中腳對應的皮層空間位置一定很大,而手則很小.個體成長期間學會走路、學會用筷子、用手與腳干各種高難度的事,均是經過長期反復練習后,動作對應的電信號被儲存到皮層記憶神經元,之后在日常生活中方可運用自如.跳水、體操等各種技巧性動作的運動員在極短的時間內將一個非常復雜的動作做得完美無缺,正是通過長期的訓練,這一連串動作電波組合被記憶神經元穩定地儲存下來,之后才能夠達到各關節協調自如.臨床實踐中,醫學專家已把意識與記憶的工作原理很好地運用在患者身上了.央視《走近科學》(2013-11-11)曾介紹北京武警總醫院神經科醫生運用大腦干細胞移植技術成功將一些下肢無法站立的腦癱患者治愈,并讓其學會走路.大腦干細胞移植并獲得增生確保了下肢運動神經形成的電信號有了儲存的位置.而帕金森疾病則是患者對應的記憶神經元功能降低,致使以往儲存的信息不能獲得穩定的發放.目前醫學上采用一種電子信號發生器—–電子藥,通過導線將一定的頻率信號送至大腦皮層相應位置,剌激記憶神經元,這種強制神經元工作的治療方法,在初期階段已顯示出非常好的效果.
2、在初中物理教學中培養學生科學探究的能力的意義
在初中物理教學的不斷改革中，對學生的科學探究及實驗能力提出更高要求，教師要幫助學生學習物理知識與技能，培養其科學探究能力，使其逐步形成科學的精神和態度。所以注重培養學生的科學探究能力，是當前初中物理教學改革中的核心問題。在初中物理教學中培養學生科學探究的能力的意義主要在于將探究方法引入課堂，這樣可以使學生通過科學的探究過程，理解科學思想觀念，體驗科學探究樂趣，學習物理知識與技能，在物理科學的世界中充分發揮自己的想象力。這個過稱是一個重過程、重收集數據，而非計算的能力培養的過程。
3、在初中物理教學中培養學生科學探究的能力
目前在初中物理教學中培養學生科學探究能力的過程中存在著許多問題。如在培養學生科學探究能力的過程中，教師會提出一些問題引導學生進行探究，學生本身也會提出很多問題。這種課堂教學環境給學生較大的自由發揮空間，可以激發學生探究的欲望，調動學生學習的主動性和積極性，但同時會出現以下問題：有的教師因回答學生提出的很多問題，導致被學生“牽著走”，不知如何將學生的討論引向探究活動的核心；有的教師面對學生提出的問題，不知所措，從而采用置之不理的態度；有的教師對在學生探究活動中出現的問題，不懂得如何通過對這些問題的深入討論來逐步發展學生對科學問題的理解。這些問題的存在，嚴重影響來對學生科學探究能力的培養。那么在初中物理教學中如何培養學生科學探究能力。本為主要從以下四個方面對在初中物理教學培養學生科學探究能力進行探討。
3.1轉變教育觀念和教學模式
隨著社會的發展和教育的逐步改革，教育的觀念也在發生著變化，要求教師在傳授科學知識的同時，著重培養學生的人文精神，要求教師以人為本，呼喚學生的主體意識。因此在具體的教學中應該改變以往只重視對學生的知識傳授，要向重視學生能力培養轉變，使學生在具體的教學過程中，既掌握了科學知識，又促進了學生的身心發展，有利于學生全面進步。教學是“教”與“學”兩個方面。老師和學生是“教”與“學”兩個方面的主體，所以他們應該是平等的。教師應該樹立新型師生觀，教師不能把自己當做絕對的權威，要讓學生絕對服從，這樣很容易把教師和學生對立起來，不利課堂教學的開展，更不利于培養學生的科學探究能力。教師應該是學生學習的引導者和合作者。在具體的課堂教學中，教師要善于正確地引導學生進行學習，同時要敢于讓學生親自動手，讓學生動手、動口、動腦，從而主動積極的去探究、去實踐。例如：在學慣性時提出“生活中那些方面存在著慣性原理？”，在學摩擦力時提出“說說你身邊存在的摩擦力”，這些開放式的問題，需要學生多體驗生活，多觀察生活，并能從生活中的一些現象中抽象出一些物理原理。而不是這些問題全部由教師們自己“唱了主角”，而學生則成了“觀眾”。所以傳統的教學模式必須轉變，這樣才能真正使學生發揮自己的想象，培養出學生的想象力和探究能力。
3.2培養學生的興趣
興趣表現為人們對某件事物、某項活動的選擇性態度和積極的情緒反應，是對事物喜好或關切的情緒，它可以使人集中注意，產生愉快緊張的心理狀態，有利于提高工作的質量和效果。所以在初中物理教學中培養學生科學探究的能力就必須要培養學生的興趣。
3.2.1培養學生的興趣要注意理論知識與現實生活相結合
物理學是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學，是一門情感豐富、極具個性、易于激發人們想象力和探究能力的，以實驗為基礎的自然科學，它與人們的生產生活緊密相連。但傳統的教學注重物理知識點的學習和解題技巧的學習，而缺乏對物理過程和各種物理創新意識的培養和對科學的熱愛。這樣的教學方法是物理學顯得呆板和枯燥，嚴重影響了學生學習的積極性。所以教師要根據學生的特點，利用身邊的物理現象、實驗等方法來刺激學生求知欲和學習興趣，將課本中理論抽象的知識、問題還原為鮮活的現實生活問題，以激發學生的興趣，從而培養學生科學探究的能力。在“凸透鏡成像”這一節中，可以要求每位學生弄一個凸透鏡，動手找出成像規律，并自制望遠鏡；上“聲音的產生與傳播”時，可以事先安排學生帶一些常見樂器，讓學生觀察樂器發聲時出現的現象，讓學生親身體驗發聲的變化；在摩擦力學習中，讓學生通過騎自行車自己體會摩擦力的存在和方向。讓學生親自到日常生活中探索和實踐，喚醒學生求知欲望，激發他們的學習興趣。
3.2.2培養學生的興趣要注意多媒體教學的應用
多媒體教學是指在教學過程中，根據教學目標和教學對象的特點，通過教學設計，合理選擇和運用現代教學媒體，并與傳統教學手段有機組合，共同參與教學全過程，以多種媒體信息作用于學生，形成合理的教學過程結構，達到最優化的教學效果。多媒體信息表現形式多樣，對于抽象的概念、原理用文字描述，也可以用動畫模擬現實過程，從而增強了學生的感性認識，使教學過程更加生動、形象，教學內容更加豐富多彩，有利于激發學生的學習興趣，增強教學內容的表現形式。如在講重力時，利用多媒體教學形象生動的演示跳傘員在空中降落，蘋果從樹上落下等自然想象，來激起學生的興趣。
3.2.3培養學生的興趣要注意要讓學生體會到成功
成功是一種巨大的情感力量，是一種積極的感覺，它是每個人達到自己理想之后一種自信的狀態和一種滿足的感覺。它能使學生產好好學習的愿望。所以讓學生體會到成功，也是培養學生的興趣的一種方法。在初中物理課程教學過程中應該對學生多肯定、多鼓勵、多表揚。當學生正確回答出問題時，教師給予表揚；當學生不敢發言時，教師應給予鼓勵；當學生出現錯誤時，教師應委婉指出錯誤，并肯定其成績。
3.3在提問中培養學生科學探究的能力
3.3.1從自然現象中提問
物理現象大量存在于自然中，引導學生對自然現象進行觀察，從自然現象中提問，引導學生思考現象產生的原因，從而培養學生科學探究的能力。如在學習比熱容時，可以先講述自然現象：夏天小劉和小董到海灘去玩，白天他們光腳走在沙灘上，覺得燙腳，所以他們到海里游泳，覺得海水很涼；而到晚上他們發現沙灘變涼了而海水卻很暖和。根據這一現象學生提出：為什么白天海水溫度低而沙子溫度高？晚上海水溫度高而沙子溫度低？針對學生提出的問題，教師加以引導，指出白天變熱是吸熱引起的，晚上變涼是放熱引起的。這時學生又提出：白天都是在吸熱，為什么沙子的溫度比海水的溫度高？晚上都是在放熱，為什么沙子溫度比海水溫度低？從而引出比熱容。這樣步步引導學生在一個個連續問題中進行科學探究。
3.3.2從生活實踐中提問
物理學是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學，是一門情感豐富、極具個性、易于激發人們想象力和探究能力的，以實驗為基礎的自然科學，它與人們的生活實踐緊密相連。從生活實踐中提問可以促使學生在實踐中自覺地把學到的物理知識與親身體驗到的事物有機的聯系在一起。如為什么賽跑中裁判不以聽到槍聲計時？為什么百米運動員到終點不能立即停下來？等。從生活實踐中提問，讓學生觀察生活，探究生活實踐中蘊藏的物理道理，從而提高科學探究的能力。
3.3.3從物理實驗中提問
