淺談高效物理課堂的教學(xué)策略

【內(nèi)容摘要】物理學(xué)的本質(zhì)是以物論理、以理析物。本文從物理學(xué)和物理教學(xué)的本質(zhì)出發(fā)，闡述了“以情境為本源、以變式為手段、以思維為中心、以問題為主線”的物理課堂教學(xué)策略。并通過具體實(shí)例闡明情境創(chuàng)設(shè)、變式教學(xué)、理性思維、問題建構(gòu)的具體內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】情境 變式 思維 問題 策略

物理學(xué)的本質(zhì)是以物論理、以理析物。為此，構(gòu)建“以情境為本源、以變式為手段、以思維為中心、以問題為主線”的物理課堂教學(xué)策略，是達(dá)成知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀三維課程目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)高效物理課堂的重要舉措。

一、以情境為本源

物理情境是“物”的結(jié)構(gòu)化的具體形式，是物理本質(zhì)的客觀反映，是物理教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。因此，創(chuàng)設(shè)物理情境形成物理氛圍，要讓學(xué)生在物中悟理、在理中識(shí)物。

物理情境包括自然情境、實(shí)驗(yàn)情境、事實(shí)情境、模擬情境和想象情境。創(chuàng)設(shè)多樣化、新穎性、理性強(qiáng)的物理情境是激發(fā)學(xué)生興趣、引發(fā)學(xué)生思維的先導(dǎo)，也是物理課堂教學(xué)之本。教學(xué)實(shí)踐表明，物理情境教學(xué)對(duì)啟迪學(xué)生思維和培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)具有極其重要的作用。

二、以變式為手段

變式是指在教學(xué)活動(dòng)中使本質(zhì)屬性保持恒定而從不同角度，以不同方式變換事物的非本質(zhì)屬性，以便揭示其本質(zhì)特征的一種教學(xué)方式。因此教師在物理變式教學(xué)中要有目的、有計(jì)劃地對(duì)問題進(jìn)行合理的改造，要不斷更換問題中的非本質(zhì)特征，并保留好對(duì)象中的本質(zhì)因素，從而使學(xué)生掌握物理對(duì)象的本質(zhì)屬性。物理模型中客體的合理變換、結(jié)構(gòu)的合理組織、問題的合理延伸和拓展、習(xí)題教學(xué)的一題多變、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一法多用等，都是物理變式教學(xué)的體現(xiàn)。

三、以思維為中心

理性思維是探索物理規(guī)律、認(rèn)識(shí)物理本質(zhì)的重要心理過程，而物理教學(xué)過程就是創(chuàng)設(shè)物理情境和培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的過程。因此，在創(chuàng)設(shè)物理情境和物理變式教學(xué)時(shí)，要引導(dǎo)形成以學(xué)生思維為中心的課堂教學(xué)氛圍。促使師生思維在問題中激活以及師生思維、生生思維在激活中碰撞和凝練。

四、以問題為主線

問題是思維的起點(diǎn)，問題教學(xué)是物理課堂教學(xué)之魂，這里的問題既有教師的提問又有學(xué)生的發(fā)問，既有課堂學(xué)習(xí)的前概念問題又有學(xué)習(xí)過程中的新發(fā)現(xiàn)問題，既有互動(dòng)中生成的問題又有學(xué)習(xí)中想象的問題。創(chuàng)設(shè)物理情境、展開課堂互動(dòng)就是為了發(fā)現(xiàn)物理問題，構(gòu)建問題主線的重要教學(xué)之舉。

“以情境為本源、以變式為手段、以思維為中心、以問題為主線”的物理課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)如下框圖所示：

現(xiàn)以“超重、失重”的教學(xué)為例，來闡述這一圖示。

（一）情境創(chuàng)設(shè)

將底部有多個(gè)小孔的飲料瓶中裝滿水并瓶口朝上，當(dāng)飲料瓶靜止不動(dòng)時(shí)水從飲料瓶底部小孔中向下流出，當(dāng)飲料瓶瓶口向上從一定高度自由下落的過程中，飲料瓶底部小孔中沒有水向下流出。

（二）變式教學(xué)

“超重、失重”變式教學(xué)是圍繞對(duì)超重、失重和完全失重條件強(qiáng)化學(xué)生對(duì)動(dòng)力學(xué)知識(shí)的掌握.擴(kuò)大學(xué)生對(duì)動(dòng)力學(xué)規(guī)律的應(yīng)用視野。

變式一：運(yùn)動(dòng)過程由單過程變?yōu)槎噙^程

超重和失重以及完全失重分析的著力點(diǎn)在于分析物體運(yùn)動(dòng)加速度的方向和大小。因此，分析物體的運(yùn)動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，準(zhǔn)確判斷運(yùn)動(dòng)物體加速度的方向和確定其大小，就可迅速判定問題的原因和結(jié)果。

變式二：加速度由豎直方向變?yōu)閮A斜方向

由于傾斜方向的加速度可以分解為豎直方向的加速度和水平方向的加速度，所以，只要豎直方向的分加速度方向是向下的物體就處于失重狀態(tài)，反之物體就處于超重狀態(tài)，豎直方向的分加速度方向向下且大小等于重力加速度物體就處于完全失重狀態(tài)。例如，質(zhì)量為M的斜面體始終靜止于水平地面上，試比較質(zhì)量為m的滑塊沿斜面體的斜面勻速、加速、減速下滑時(shí)，地面受到的壓力與斜面體和滑塊的總重力（M+m）g的大小。

變式三：研究對(duì)象由分立體變?yōu)檫B續(xù)體

研究對(duì)象的選取既可以是重心位置確定的分立物體，也可以是重心可以變化的連續(xù)體，對(duì)后者要能從其重心連續(xù)變化的特點(diǎn)和規(guī)律，并結(jié)合超重和失重以及完全失重的條件快速判定問題的結(jié)果。例如，一根細(xì)線一端固定在容器的底部，另一端系一木球，木球浸沒在水中，整個(gè)裝置放在臺(tái)秤上，現(xiàn)將細(xì)線割斷，在木球上浮的過程中（不計(jì)水的阻力），臺(tái)秤讀數(shù)將怎樣變化？

變式四：研究方法由隔離法變?yōu)檎w法

研究對(duì)象的選取既可以是重心確定的單一物體，也可以是由幾個(gè)重心各自確定但整體重心變化的系統(tǒng)。對(duì)系統(tǒng)而言，既可以選取系統(tǒng)中的部分為研究對(duì)象，這就是所謂的隔離法，也可以選取系統(tǒng)的整體為研究對(duì)象，這就是所謂的整體法。對(duì)物體系統(tǒng)來說，選取物體系統(tǒng)整體為研究對(duì)象即整體法，用超重、失重或完全失重的條件分析問題簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確、高效。例如，變式三中的木球上浮水面下降。再譬如，如圖l所示，滑輪的質(zhì)量不計(jì)。已知三個(gè)物體的質(zhì)量關(guān)系是m1=m2+m3，這時(shí)彈簧秤的讀數(shù)為F。若把物體m3，從右邊移到左邊的物體m1上，彈簧秤的讀數(shù)F將怎樣變化？

（三）理性思維

首先，引導(dǎo)學(xué)生用比較思維的方法進(jìn)行理性思考。其一是比較飲料瓶靜止不動(dòng)時(shí)水從飲料瓶底部小孔向下流出和飲料瓶在空中自由下落過程中水不從飲料瓶底部小孔流出的原因；其二是比較飲料瓶在手中靜止不動(dòng)時(shí)和在空中自由下落時(shí)瓶中水的受力情況；其三是比較飲料瓶在手中靜止不動(dòng)和在空中自由下落時(shí)瓶中水的加速度。其次，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)飲料瓶中水的受力情況用動(dòng)力學(xué)知識(shí)對(duì)飲料瓶在空中靜止和自由下落過程中水對(duì)飲料瓶底的壓力大小進(jìn)行理性思考。第三，引導(dǎo)學(xué)生用動(dòng)力學(xué)規(guī)律對(duì)飲料瓶向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)飲料瓶中水對(duì)飲料瓶底的壓力與飲料瓶中水的重力大小比較進(jìn)行理性思考。第四，由學(xué)生對(duì)超重、失重以及完全失重的條件進(jìn)行理性思考。

同時(shí)，貫穿于課堂教學(xué)的問題主線也是引發(fā)學(xué)生思考、促進(jìn)學(xué)生思維的重要教學(xué)要素。讓學(xué)生以情境問題、變式問題為主線，圍繞思維這個(gè)中心展開課堂問題的思考與討論，以此增強(qiáng)課堂互動(dòng)力度，提高問題思維質(zhì)量。

（四）問題建構(gòu)

情境問題：為什么飲料瓶在空中自由下落時(shí)水不從飲料瓶底部小孔流出？→是飲料瓶在空中自由下落時(shí)水不受重力嗎？→是水對(duì)飲料瓶底部沒有壓力嗎？。為什么水對(duì)飲料瓶底部沒有壓力？→研究運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的物理規(guī)律是什么？→怎樣研究飲料瓶在空中自由下落時(shí)瓶中水的受力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系？

變式問題：研究量的變式問題→研究對(duì)象的變式問題→研究過程的變式問題→研究方法的變式問題。

圍繞以上的問題主線，采用教師提問與學(xué)生提問相結(jié)合、師生互動(dòng)與生生互動(dòng)相結(jié)合、課堂討論與學(xué)生質(zhì)疑相結(jié)合的問題建構(gòu)形式，形成物理問題鏈、擴(kuò)展物理問題域，在學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的問題教學(xué)活動(dòng)中，改善學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)，提高其綜合能力。

綜上所述，物理課堂一要突出“物”的情境性，二要突出“理”的思維性。因此，“以情境為本源、以變式為手段、以思維為中心、以問題為主線”是突出物理學(xué)本質(zhì)實(shí)現(xiàn)高效物理課堂的宏觀教學(xué)方略。

（作者單位：江蘇省新沂市啟明中學(xué)）