袁曉芬
(上海市南洋模范中學,上海 200030)
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做個教學有心人
——豐富學生的高中物理學習經歷
袁曉芬
(上海市南洋模范中學,上海200030)
摘要:現行高中物理教學中過度關注應試的現象依然普遍,而激發學生的積極性、進取心和創造性,鼓勵學生個性發展的教學模式才符合創新教育的目的.教師要善于創設物理情境,引導學生熱愛物理,在課堂中通過有效提問,讓學生參與思考,注重探究性學習和實驗設計性物理學習的過程,使學生的主動創造性和探索性得以正確引導和發揮,從而使學生的高中物理學習經歷更豐富.
關鍵詞:物理情境;有效設問;實驗創新;探究性學習
剛步入高中課堂的學生,經過初中的物理基礎知識學習,已逐漸獲得一定的思維認知能力、自主學習、自主探究能力,這與現階段確立的“知識與技能”“過程與方法”“情感態度與價值觀”的三維教學目標是一致的.通過物理教學,學生不僅能利用所學的知識解決科學問題,而且能運用科學的思維、態度、情感與價值觀去分析、對待處理所遇到的社會問題,這樣的物理教學本身也會成為學生有意義的學習經歷.
1創設物理情境,讓學生的物理學習貼近現實生活
一堂好的物理課,要貼近學生生活,符合學生認知特點,激發學生學習物理的內在興趣.在物理教學中,教師應通過創設物理情境,為學生提供觀察、思考、實驗、動手操作、實踐探究的機會,讓學生主動參與到課堂教學之中,經歷整個物理學習過程,達到事半功倍的效果.
比如高中物理第一章是運動學,學生在初中學習的一直是最簡單的速度不變的運動,現在突然要引入描述速度變化快慢的物理量,學生可能較難適應,“加速度”這個概念的引入就顯得格外重要.如果僅僅是通過一些數據、習題等引入“加速度”概念,學生往往不能很好地理解和掌握這樣一個全新的概念,只有結合生活實際,找一些能讓學生產生興趣、印象深刻的例子,比如播放人和汽車賽跑的錄像,讓大家觀察人和汽車在剛開始運動和經過一段時間后兩者差距,以此來引出速度變化快慢這個概念,這樣今后學生在回憶“加速度”概念時首先就會想到這樣一場生動激烈的比賽,從而想起加速度的物理意義,這樣的記憶比單純的死記硬背更加深刻.
要使學生印象深刻,教師在情境創設環節需要下苦功.筆者曾經觀摩過兩位教師的“機械能守恒定律”的同課異構.兩位教師在引入環節的情境創設中都不約而同地選擇了一個有趣的“碰鼻游戲”.它是一個吸引學生眼球的圖景,能激發學生學習物理的興趣,也能激發他們的學習熱情.但略有區別的是教師甲選擇的是一個溜溜球作為擺動的物體.請學生上來協助實驗的時候,這位同學紋絲不動.再來看教師乙,同樣是碰鼻實驗,但是這位教師則選擇了一個體積和質量都很大的鐵球.女同學在鐵球即將到來之時還是忍不住向后傾斜.同樣一個實驗,很顯然第二個更為驚險刺激.讓學生感覺很緊張、很奇妙,瞬間提高了他們的學習興趣.當生活常識和認知發生激烈碰撞的時候,使得學生有進一步探究的想法,促進了他們對于知識的渴求,使他們在生動活潑、充滿新奇感的氣氛中得到主動發展.
又如在“人造衛星宇宙速度”一節課中,注意用生活中的實例創設問題情境,可以選取電視新聞節目中嫦娥二號衛星在西昌衛星發射中心發射升空,并獲得圓滿成功的錄像等,可使學生感受到物理知識與生活的密切相關,科學離我們并不遙遠.值得一提的是,在課堂上情境創設所使用的素材可以是學生自己拍攝的錄像和圖片,也可以是學生從網絡上查找到的視頻和圖片.這些素材可在引入新課、新課講授和課堂小結等教學環節中使用,不僅提高了教學資源的有效利用,而且使學生覺得課堂教學、備課、查找教學資源等不再只是教師的專利,學生也可以參與其中,可以在課堂上研究他們感興趣、想學習的問題,發揮他們的想象力、創造力,使學生從被動的接受式學習轉變為主動學習,積極參與到課堂教學的每一個環節中,使得整個學習經歷更為豐富.
2有效提問,引發學生積極思考
教師不僅要善于創設物理情境,還要將問題巧妙地設計在物理情境之中,做到有效設問.所謂有效,就是提出的問題能引發學生的思維活動,通過師生互動生成新的問題,從而實現教學目標.在物理教學過程中,要盡可能地避免“填空式”提問,將學生的思維限制在教師所設定的狹隘空間內.
比如在“力的合成”一課中,教師可以設計用三根繩子進行“拔河”比賽,教師為一方,兩個學生為另一方,兩個學生手中繩子的夾角不同,產生了不同的效果,就會引發全班同學們一片歡呼.自然而然,教師就能從游戲中引出問題:剛才的游戲,你觀察到了什么?學生通過觀察給出答案:兩個學生所拉繩子的夾角不同,結果也不同.教師繼續啟發并提問:從中可得出什么結論?學生回答:夾角小就能拉動老師,夾角大就拉不動.學生通過討論思考、歸納總結,就會想到“兩個同樣大小的力,夾角小就相當于一個較大的力,夾角大就相當于一個較小的力”.然后再引出本節課探究的問題.
再如在“分子大小的測定”一課中,大多數教師都是采取先介紹實驗原理和器材,再講解實驗步驟的教學方式,講解實驗步驟的時候教師會提出問題:如何測量一滴酒精溶液的體積?如何測量油膜的面積?學生在回答這些問題的時候由于缺乏對這個實驗感性的認識,不知如何作答.如果教師能夠換一種方式先讓學生體驗實驗后再提問,如問:在實驗進行中遇到了哪些問題困擾著我們?學生答:一滴酒精溶液的體積怎樣測量?怎樣測出油膜的面積?油滴在水面上看不見輪廓怎么辦?教師繼續提問:那我們又應該如何來解決這些問題?這樣的教學符合學生的認知規律,引導學生突破教學過程中的重、難點,可順利圓滿地完成教學任務.
在教學中,教師的有效提問不僅僅在于“問”,更重要的是在于采用恰當的策略提問,所提的每一個問題要能符合學生的認知規律,能循序漸進引導學生正確認識客觀規律.物理教師在教學過程中若能根據學生的實際情況采取相應的策略,在展示物理情境、激發學生熱情的基礎上,提出問題引發學生深入思考,就能夠點燃學生思維的火花,啟發學生積極主動地去展開思維活動,使教學中不斷地生成新的問題,從而實現學生的學習經歷從感性認識上升到較為深刻的理性認識,同時培養了學生的邏輯思維能力和創新能力.
3利用創新實驗,拓展學生的學習經歷
高中物理知識具有高度的概括性和抽象性,要讓學生開始就產生興趣,絕非是運用大量的公式解習題就可以達到目的.高中物理的第一節緒論課往往是學生對即將迎來的新階段物理學習的一個最初、最直觀的感受,教師如果能在緒論課上做一些好玩但又不容易發現奧秘的小實驗,往往可以激發學生的求知欲.例如可以把上海科技館的“能量穿梭機”帶到課堂中,一個大型的機器使小球一直在作各種不同的運動,會引發學生思考:能量究竟從何而來?把一個事先做好的飲水鳥帶入課堂,在小鳥有規律地低頭飲水的運動中,讓學生思考小小的“飲水鳥”不停飲水的奧秘究竟和它體內流動著的紅色液體有什么關聯,從而讓他們對物理產生興趣,有了自己動手做的欲望.可以試著讓學生自己動手把薯片盒挖個小孔做一個音響,氣球倒扣在瓶內,無論如何都吹不大等一些簡單又有趣的小實驗,讓學生在實驗中豐富物理學習的經歷.當然,在后面的學習中教師也應盡可能地創造實驗條件,拓展學生的學習經歷,為學生建立正確的物理概念.
在“圓周運動的實例分析”一課中,可以引入一些創新實驗.諸如:引入學生手拉手的離心游戲、棉花糖制作等學生非常熟悉并且感興趣的實驗來激發學生的興趣.將生活中常見的情境運用物理原理加以解釋,豐富并拓展學生的學習經歷.還可根據學生的認知弱點創新一些實驗,突破教學中的難點.許多同學都坐過火車,但對火車車輪結構并不了解,這對解決火車拐彎問題是一個難點.我們制作了火車車輪教具,并準備了兩人一組的小火車模型,在教學中先讓學生仔細觀察、描述車輪結構,然后再來討論火車在水平轉彎時會出現的問題.課上同學們積極、熱烈地參與討論,使這一教學難點由學生自己解決.學生遇到在路基傾斜的彎道上轉彎的汽車、火車的問題時,最容易出現的錯誤認識是認為運動所對應的軌跡圓是傾斜的、不在水平面上.可以讓每一名學生利用漏斗中的乒乓球轉動的實驗,找出汽車轉彎時的水平圓軌跡,使學生順利地突破難點.
4注重探究性教學,構建物理學習經歷
現行的新課程強調科學探究在物理教學中的重要作用,課堂不再是教師的“一言堂”.在“能源的開發與利用”一節課中,可以采用以學生為主體、教師為主導的探究教學方式.課前學生可以通過查找資料、實地考察和參觀走訪,獲得對能源問題的認識;課堂上經過分組討論,由學生發言和展示,大家獲得一定共識,在解決問題時發現新問題,將學習延續到課外.課上教師用汽車排隊加油使很多路段擁堵的新聞圖片,講述人類對能源的開發和利用的歷史等引出本課的主題,強調開發綠色能源,并從綠色能源的種類、來源、原理、實例和前景等方面進行講述.各小組的同學用大量生動、形象的圖片、實驗等分別展示各自研究的起因、過程和成果.太陽能小組就參觀走訪的情況進行匯報,在發現街上的路燈改用太陽能后,學生就到網上查資料.風能小組結合小實驗介紹我國哪些地區比較適宜利用風能的情況.核能小組查閱了大量的資料,從我國利用核能現狀和取得的成就等方面介紹情況.最后教師進行點評和總結,使學生切身認識到解決能源危機是全人類面臨的挑戰,建設節約型社會是我們的時代要求,減少環境污染是每個人的社會責任.學生通過探求知識獲取了必要的感性認識,從而總結得出結論,這樣不僅可以在課堂上增加學生動手和動腦的機會,而且有利于提高學生觀察能力、思維能力.同時,由于學生對探究過程的全程參與,增強了其主動學習的意識,這種效果是單純由教師講授難以達到的.學生在經歷探究的過程中,不僅領略科學研究的魅力,也逐步培養了探索意識、合作精神和社會責任感.
5注重合作能力的培養,讓學生體驗合作學習過程
與傳統教學相比,合作學習突出學生的主體地位,促進學生間的人際交往,保證全體學生的發展,促進教學角色的轉變.高中學生要“有主動與他人合作的精神,有將自己的見解與他人傾訴的愿望,敢于堅持正確的觀點,敢于修正錯誤,具有團隊精神”.
在“驗證機械能守恒定律的實驗”中,可以突破傳統的教學方法,探究用不同的實驗方法驗證機械能守恒定律.課前,教師可以提供落體模型、氣墊導軌、豎直面圓周運動的實驗模型和傳感器等實驗器材.將學生分為四組,第一組是用位移傳感器測定速度.第二組是用滑塊沿傾斜的氣墊導軌下滑的實驗,利用光電門傳感器測速度.第三、四組用豎直面圓周運動的實驗模型,但第三組是利用電腦與演示儀結合直接驗證.第四組是利用力傳感器測量力,然后根據系列關系來間接驗證.教師課前布置的任務是讓學生根據本組的實驗器材設計驗證方案.這就需要學生相互協作.課堂上,第一個環節是四個組的同學分別展示自己的實驗設計方案,全班同學共同討論每一個實驗方案;第二環節是各組根據本組修改后的實驗設計進行實驗,采集并分析實驗數據,得出結論;第三環節是各組在班上交流實驗情況,得出結論及分析誤差產生的原因.在兩個交流討論環節中,同學們積極發表自己的意見,大膽提出質疑,而講述一方耐心地聽取,并陳述自己的觀點.教師在這節課中,起著組織和指導的作用.這一教學過程改變了學生的學習方式,培養了學生實驗能力.學生通過實驗、匯報等過程獲得了知識,在合作學習中學會了研究問題的多種方法,培養了多種能力.物理教師在進行教學設計時,應將科學素養的提升有機地滲透在物理教學過程中,使學生通過物理課的學習,了解物理知識的產生和發展,掌握物理研究的方法.
物理教學是在物理教師指導下學生的自主學習過程,教學應該為學生創造有意義的學習經歷,這種經歷能為學生更好地融入社會,生活于社會,服務于社會,能為學生的終身發展奠定基礎.因此,教師要做個教學有心人,讓學生的高中物理學習經歷更豐富!
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