摘 要 向學生傳授理論知識的同時,有意識地去開發(fā)學生的各種思維潛能,激活學生創(chuàng)造性學習的熱情,使教學內容效果“極大化”,在教學的內容上,以“易懂性”為主,“簡單性”為輔的教學方法, 是提高課堂教學效果的重要方式之一。
關鍵詞 物理數(shù)學 簡單易懂 教學效果
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
\"Easy to Understand\" to Improve Teaching Effectiveness
WANG Dean
(College of Science, Guilin University of Technology, Guilin, Guangxi 541004)
Abstract When teaching students theoretical knowledge, consciously developing the students' variety of potential thinking, activate students' enthusiasm for creative work, make teaching content effect \"maximization\", in the teaching content, based on the \"understandability\", \"simplicity\" as supplemented teaching method is one important way to improve classroom teaching.
Key words physical mathematics; easy to understand; teaching effect
1 簡單的目的是易懂
學生剛步入大學,充滿著好奇與對知識的渴求,同時學生也延續(xù)了一些僵化的思維模式。在一些物理公式的理解與應用,往往采用中學所學到的慣性方式,因此教師應設法進一步激發(fā)學生的學習潛能,保持學生的學習熱情。改進學生的僵硬的思維模式,讓學生學到的知識“活了”、“動了”。思考不是直來直去的“直線模型”,而是平面的、立體的發(fā)散性思維, 教師可以采用“深入淺出、小步子”的方法,教學應以“易懂性”為主,“趣味性”為輔的教學方法,處理那些晦澀難懂的概念和原理,緩解學生的厭學情緒。
在運動學的教學內容中,這些內容已經在中學接觸過,而對于做大量的練習,很多同學覺得無趣,對解決運動問題往往停留在過去的勻加速的思維方式,在許多同學的思維中,路程、速度、加速度的關系是: = + ; = + + ; = 2,形成了運動學的解題模式。我們通過一些簡單的教學例子化解這種慣性思維。
一質點在原點以加速度 = 2; = 2 運動,設初速度為零,求t=1s后質點的位置及速度。
大部分同學很快就給出了答案:
;;
同理可得;;。
但教師給出的答案 = 2; = 2;而 = 1; = 。學生覺得不可理解,為什么前者結果相同,而后者有差別。教師以此作為教學的切入點,在處理變與不變的問題時,使用的方法與手段不同。 = 2是勻加速運動,可套用過去中學的方法;而 = 2是變加速運動,只能用變的方法(微積分)來處理。讓變化的、立體的發(fā)散性思維模式植入同學的心里,化解了同學們僵硬的思維模式。
2 易懂的目的是提高教學效果
聽不懂的東西是最無趣的,沒人有耐心去聽“聽不懂”的無趣東西。有的物理公式的推導繁雜而往往不容易理解,枯燥的推導、表達的抽象,在學生知識的積累與需求還處在初始的階段,加上有的學生理解與接受能力不高,理論興趣較低,最容易引起學生聽不懂而產生厭學的情緒。因此,有的內容上絕對不能做“陽春白雪”的處理,否則一定“曲高和寡”,做“通俗唱法”的處理應該是明智之舉。以“易懂性”為主的客觀依據(jù)。關鍵的著眼點是讓學生理解、使用物理的定律,而不是怎么嚴謹?shù)刈C明。
剛體定軸轉動一節(jié)中,有關剛體轉動定理的推導枯燥、繁瑣,講課時直接“拷貝”,那么不但“有趣易懂”沒了,老師講課很辛苦,學生聽課覺得無趣、難學、難記、難想、難用 。如果讓學生快速地“會意”有關剛體轉動的定理,理解質點與剛體公式之間的關系,應該是恰到好處的。
學生在中學時對質點及其定理的應用已了然于心,而剛體及其定理的應用卻很陌生。因此,教師在教學內容上要進行梳理,首先簡單說明質點與剛體之間的聯(lián)系:
(1)質點與剛體組合的邏輯關系:剛體可視為質點的鋼性組合,有兩重含義:其一是剛體的定理可利用質點的定理導出;其二是一個質點可組合剛體,即質點可視為剛體,也就是意味著剛體的定理適用于質點。而剛體不一定是一個質點組成,即剛體不能視為質點,也就是意味著質點的定理不一定適用于剛體。
(2)質點運動與剛體轉動的邏輯對應關系:質點運動可由路程、速度、加速度表示(、、、),運動的慣量是質量。剛體的轉動是由角度、角速度、角加速度表示(、、),轉動的運動慣量是轉動慣量。二者之間是個體的圓周運動與整體的轉動,因此他們的運動之間的關系: = 、 = 、 = 、 =。
(3)質點與剛體力的邏輯對應關系:力F是改變質點運動的重要物理量;而力矩是改變剛體的轉動重要的物理量。二者之間的關系: = ·(為力臂)。
(4)質點與剛體力與運動的邏輯對應關系:通過以上的質點與剛體的全方位的對應關系;運用類比的方法:由質點的牛頓運動定理直接得到剛體的轉動定理;由質點的動量定理直接得到剛體的角動量定理;由質點的動量定理守恒(當F和外 = 0)直接得到剛體的角動量守恒(當M和外 = 0)。
3 突破難點,易懂到精通,創(chuàng)新是目的
以“易懂性”為主,“簡單性”的教學方法,在教學的傳授知識過程中的一種傳統(tǒng)的教學模式。主要讓學生更直接地掌握、理解、應用物理的概念與定律。但學習是為了“突破”為了“創(chuàng)新”。愛因斯坦指出“提出一個問題往往比解決一個問題更重要,因為解決問題也許僅僅是數(shù)學上或實驗上的一個技能而已,而提出新的問題、新的可能性,從新的角度去看舊的問題,卻需要有創(chuàng)造性的想象力,而且標志著科學的真正進步?!?/p>
教師能夠適時地提供必需的“優(yōu)質材料”讓學生涵養(yǎng)出創(chuàng)造性思維的“苗”,如在熱力學的講授過程中,熱一定律是能量守恒定律,起源于第一類“永動機”的失敗教訓,而第一類“永動機”又源于人們對能源危機的擔心。因而人類如何有效地利用有限的地球能源資源(如石油、天然氣、媒碳等),進一步開發(fā)新的能源(如核能、太陽能、風能等)。1967年發(fā)現(xiàn)的 射線爆發(fā),其持續(xù)時間一般為幾秒至幾十秒,而且能量極高?,F(xiàn)已觀察到數(shù)千個 射線的爆發(fā),其中最強大的一次據(jù)估算在60s內所釋放的能量相當于5000個太陽在50億年中所放出的能量的總和。這一現(xiàn)象立即引起科學界的極大興趣,科學家陸續(xù)提出了幾百個模型和假說來進行解釋。而如何利用與控制這種爆發(fā)出的巨大能量,也是人們不斷探索的問題。
這是在開拓了學生的思維和視野的同時,也培養(yǎng)了發(fā)散性思維能力的好素材,南宋教育家朱熹主張:“(教師)只是做得個引路人,做得個證明人而已”,引路人任重道遠,我們應該精心設計內容,為學生真正理解或應用這些內容提供豐富的平臺。
參考文獻
[1] 周昌忠.科學研究的方法[M].福建人民出版社,1983.8.
[2] 鐘啟泉,朱毓雄.物理教育展望[M].華東師范大學出版社,2002.2.
[3] 架玉廣.自然科學研究方法[M].中國科學技術大學出版社,1986.9..
[4] 朱鐵成.物理教育研究[M].浙江大學出版社,2002.7.