“形”乃有效教學(xué)之“源”

崔衛(wèi)國

(南京市金陵中學(xué) 江蘇 南京 210005 )

在初中階段學(xué)生接觸的物理是“現(xiàn)象形象、探究定性、嘗試解釋”，留給學(xué)生的印象是一個(gè)又一個(gè)“有形+有趣”的物理現(xiàn)象.而高中物理知識的系統(tǒng)性、邏輯性大大提升，理解的規(guī)律增多,定量的分析更為精細(xì),研究的過程更是充滿邏輯性，力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)等領(lǐng)域探究的手段和風(fēng)格精彩紛呈……學(xué)習(xí)高中物理，需要學(xué)生的耐心和智慧，需要興趣，更需要激情和責(zé)任.很多學(xué)生在不斷地理解和磨練中進(jìn)行著更高層次的思維修行.在高中物理的學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生綻放欣慰的笑容，內(nèi)心擁有輕松的學(xué)習(xí)享受;尋找到一種“獲取知識是愜意的”、“解決問題的能力是容易生成的”有效教學(xué)途徑,是教師的責(zé)任.

善于改變教學(xué)方式的教師，總會逐漸向有效教學(xué)的方向努力，形成一種屬于自己的教學(xué)風(fēng)格.在多年的物理教學(xué)中，總是惦念“什么現(xiàn)象能讓學(xué)生常常勾起回憶”，“什么方法能讓學(xué)生引起聯(lián)想”，“怎樣的理解能讓學(xué)生快捷地內(nèi)化和升華”.逐漸地，“形”這個(gè)字慢慢地呈現(xiàn)出來，什么是“形”呢？

形，在現(xiàn)代漢語詞典里有“形狀、形體、顯露、對照”之意[1].這里所指的“形”，是容易引起回憶的場景、生動的現(xiàn)象、化抽象為形象的物化手段，甚至是醍醐灌頂或身臨其境的親身體驗(yàn).實(shí)踐表明，教學(xué)中“形”的成分越高，學(xué)生感受到的信息量的鮮明程度就越明顯，成為學(xué)生回憶之“源”的質(zhì)量就越可靠.筆者就實(shí)際教學(xué)中起到顯著有效教學(xué)作用的這個(gè)方面做一次匯報(bào).

1 “形”的構(gòu)建宜“簡潔形象”

9月1日，第一課，課題“質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系”.為了讓學(xué)生能夠領(lǐng)悟“認(rèn)識復(fù)雜的自然界”可以使用簡化的方法，設(shè)計(jì)了這樣的場景:

將長20 cm,寬2 cm的紙條從高處釋放，學(xué)生觀察紙條的運(yùn)動并予以描述.

生甲：紙條向下運(yùn)動，呈曲線向下飄落.

師：你能在黑板上畫出來嗎？

生甲畫出下落的近似曲線.

師：我們可以描述得更具體些嗎？

生乙：紙條翻滾、旋轉(zhuǎn)著下落，下落時(shí)的軌跡是彎曲的.

師：你能在黑板上畫出來嗎？

生乙：不能，太復(fù)雜了.

師：假如讓你嘗試畫出紙片在空中經(jīng)過的路線，你關(guān)注的是什么？假如要你研究空氣對紙片如何施加影響，你將會關(guān)注什么？

(對全班)你們贊同甲同學(xué)的描述還是贊同乙同學(xué)的呢？

全班學(xué)生熱烈討論，發(fā)表見解.

教師把握時(shí)機(jī)，指出復(fù)雜的運(yùn)動可以簡化研究，運(yùn)動物體也可以簡化研究.研究物理問題時(shí)，首先需要明確影響研究問題的主要因素和次要因素,然后學(xué)會思考“該留下什么或忽略什么”，這也是物理學(xué)的一種研究方法.最后，建立“質(zhì)點(diǎn)”的物理模型，強(qiáng)調(diào)這種研究方法是一種科學(xué)抽象.

一個(gè)小紙條，卻激發(fā)了學(xué)生對復(fù)雜和簡單的思考.學(xué)生的感官得到刺激，思維得到升華，這樣的教學(xué)場景會銘刻于心.這樣的“形”是回憶和思維的有效之“源”.

2 教者善用“形”催生“善學(xué)”

常常遇到這樣的問題：如圖1所示，一根輕的剛性桿，長為2l，中點(diǎn)和右端各固定一個(gè)質(zhì)量為m的A，B小球，左端O為水平轉(zhuǎn)軸.開始時(shí)桿靜止在水平位置，釋放后將向下擺動，從開始釋放到擺到豎直位置的過程中A球的機(jī)械能守恒嗎？

圖1

學(xué)生很容易知道A，B作為整體一起下擺的過程中機(jī)械能守恒，從而錯(cuò)誤地認(rèn)為A或B在下落過程中機(jī)械能均守恒，于是判定，桿對A球不做功.教師是直接給學(xué)生一個(gè)正確結(jié)論，還是想辦法建立一個(gè)形象的理解過程呢？筆者用了一個(gè)形象的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生有了充分的正確體驗(yàn).

活動1：若只有B球，令擺長為L(約10 cm)，從與懸點(diǎn)平齊的擺球B處釋放，觀察B球從靜止到最低點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t1.

活動2：若只有A球，令擺球擺長為4L，從與懸點(diǎn)平齊的擺球A處釋放，觀察A球從靜止到最低點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t2.

學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)做出判定:t1

進(jìn)一步的思考:A，B兩球固定在一根輕桿上，輕桿對兩球做正功還是負(fù)功呢？

活動3：將題中“輕桿”換成“細(xì)繩”，A，B球的位置不變，觀察從水平釋放到豎直位置的過程中球A與球B的相對位置發(fā)生了怎樣的變化.

通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生得到圖2的實(shí)驗(yàn)情境.

學(xué)生經(jīng)過實(shí)踐后的認(rèn)識是將“細(xì)繩”換成 “輕桿”后，A，B時(shí)刻相對靜止，具有共同的角速度.對比“細(xì)繩”模型可知，桿對A球做正功而對B球做負(fù)功，A球的機(jī)械能將增加，B球的機(jī)械能將減少.

圖2

在教學(xué)過程中引入這種“形象”的實(shí)踐活動，步驟簡潔,耗時(shí)少,目的明確.學(xué)生多次經(jīng)歷這種處理方法的熏陶后，思考問題的方式得到改進(jìn)，學(xué)習(xí)物理的積極性大大提高，“善于學(xué)習(xí)”從此不是一句空談.

3 “有形”本為“無形”生

在研究電感元件和電容元件的電特性時(shí)，傳統(tǒng)的做法是通過觀察電表的指針來粗略了解.而用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的電流傳感器演示記錄電感對電流的阻礙特性(表1中實(shí)驗(yàn)1)時(shí)，學(xué)生對立即獲得的i-t特性圖線報(bào)以熱烈的掌聲后;又以更高的熱情去研究電容器充電和放電的i-t特性(表1中實(shí)驗(yàn)2，3).

通過高科技含量的DIS實(shí)驗(yàn)?zāi)軐⒖床灰姷臇|西及時(shí)顯化.這種將“無形”變?yōu)椤坝行巍钡慕虒W(xué)情境給學(xué)生留下深刻記憶，是常常聯(lián)想或回憶的“源泉”.這種現(xiàn)代化的教學(xué)手段再次給課堂的有效教學(xué)以嶄新的生命力.

法拉第憑借著驚人的想象力，以流體力學(xué)中的流場類比，將電場和磁場用“線”和“管”非常形象地描繪出看不見的電磁世界.正是這些力線和力管，把不同的電荷、磁體或電流連接在一起.麥克斯韋正是感受到力線思想的寶貴價(jià)值，潛心研究，嘗試給法拉第的理論“提供數(shù)學(xué)方法基礎(chǔ)”，決心把法拉第的天才思想以清晰準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)形式表示出來.最終，麥克斯韋建立起完整的電磁學(xué)的理論大廈.這種“形”的運(yùn)用，無論是形象化的教學(xué)還是將定性上升到定量的“數(shù)學(xué)描述”都達(dá)到了極致.

值得一提的是，教學(xué)中的“形”一旦結(jié)合學(xué)生的感受，將更能帶來高質(zhì)量的收獲.例如，讓學(xué)生用秒表測量釋放小球的自由下落時(shí)間(從手上釋放)，有的學(xué)生秒表還未按下小球已經(jīng)掉落地面.學(xué)生從中更能深刻領(lǐng)會“伽利略時(shí)代只能用滴漏計(jì)時(shí)”，轉(zhuǎn)而驚嘆“實(shí)驗(yàn)+推理”的精妙.教師提供教學(xué)資源的“形”越有玩味，學(xué)生學(xué)的就越有趣味，教師在這個(gè)方面的努力就至少為有效教學(xué)做了一個(gè)“有心人”.所以，“形”乃有效教學(xué)之“源”.

參考文獻(xiàn)

1 中國社會科學(xué)院語文研究所詞典編輯室.現(xiàn)代漢語詞典. 北京：商務(wù)印書館，2002.1409

2 崔衛(wèi)國.有效教學(xué)：高中物理教學(xué)中的問題與對策.長春：東北師范大學(xué)出版社，2010.61,105