周玲玲
【摘 要】提升高中物理課堂教學的有效性是系統工程,應該結合物理學科的特點,充分借助于信息化技術,更應該關注學生思維的發展。
【關鍵詞】高中物理;有效教學;信息技術;思維
提高課堂教學的有效性是每一個教育工作者的最高追求,但不同的學科有著不同的手段,同時也應該注意到時代的發展,方法與手段也在逐步地更新與改變,本文結合具體的教學案例就高中物理學科如何提高課堂教學的有效性談幾點筆者的思考,望能有助于課堂教學實踐。
一、借助于信息技術讓課堂精彩呈現
信息時代的到來引起了人們在觀念和認識上革命性的變化,人們在知識獲取和接受的方式上也在逐步趨于多元化,我們的高中物理教學也不例外。教學實踐表明,現代信息技術的廣泛而恰當地應用能豐富我們的教學手段,能降低學生認知物理知識的難度,這能為我們打造高效物理課堂起到至關重要的作用。
例如在引導學生認識“衛星的變軌”這一物理過程時,學生的困難較大。在實際教學的過程中,筆者以如圖1所示的PPT幻燈片來引導學生展開探索。
創設問題情境:人造衛星在低軌道上運行,要想讓其在高軌道上運行,應該采取什么措施?隨后筆者先讓學生自主思考,并鼓勵學生以學習小組為單位展開討論。學生在分析中逐步認識到:如果衛星不做任何調整,則依然為萬有引力恰好等于所需向心力,它將繼續保持圓周運動;如果在此位置點火加速,則萬有引力不足以提供所需向心力,衛星將發生離心運動,進入橢圓軌道,其在逐漸遠離的過程中速度會不斷減小,在遠地點時萬有引力大于所需向心力,衛星將進入向心運動的狀態;為讓衛星在較高軌道穩定下來,則必須再次加速,重新實現萬有引力恰好等于所需向心力,這樣衛星就進入高軌道圓周運動。在學生進行展示的過程中,筆者將幻燈片上的中間一塊的圖片和文字呈現出來,對學生的講解起到補充和強調的效果。當學生形成認識之后,教師再指導學生對兩項內容進行總結:(1)衛星在兩個軌道相切點的特點分析。(2)衛星在橢圓軌道的特點分析。最終學生都收獲到清晰而深刻的認識。
二、關注學生物理前概念,有序變式引導學生認清概念本質
為什么學生怕物理?很大程度上是因為前概念的負遷移,在正式對物理進行系統化學習之前,學生對物理現象已經有了自己的理解和解釋,但是這些認知都非常的膚淺和感性,是一種樸素的理解,甚至是與科學思想有所沖突的,因為它們無法對事物的本質進行反映,只能反映事物的表象。學生的前概念有著較強的頑固性,很難得到徹底的糾正,物理概念教學的重點就是用科學化的概念和理解來和前概念認知進行斗爭,讓科學概念戰勝前概念,并取而代之。當然,科學概念取代前概念的過程,并不是一個簡單的過程,教師不僅要通過實驗、分析和推理,更要發揮變式教學的優勢,讓學生在多樣化的情境中區分并把握事物的本質,從而收獲教學效果。
怎么辦?筆者認為應該注重變式引導,讓學生逐步接近概念本質,下面我們就以“慣性”概念教學為例,談談變式教學的具體實施。高中物理是這樣定義慣性的:物質保持原有運動狀態的屬性,物質的質量是慣性大小的唯一量度。對于這樣的定義,學生的識記并不存在困難,但是理解起來卻并非易事,為此教師可以這樣來組織變式教學的策略。為了有效建立“慣性”的概念,筆者按照定性到定量的次序逐步提供變式材料:
材料1:原本平穩前進的公共汽車突出急剎車,站立的乘客身體會前傾,甚至摔倒,這說明什么?(人體具有慣性。)
材料2:鍋爐房的工人往鍋爐中添加煤炭時,他們用鏟子鏟著煤炭向前運動,到達爐口時,鏟子突然停下,煤炭卻保持原先的速度向前飛出進入鍋爐,這是為什么?(煤炭具有慣性。)
材料3:當榔頭的把手與鐵錘發生松動時,工人常用的方法是將榔頭倒轉過來,將手柄重重地擊打在堅硬的物體上,從而讓鐵錘更加牢固地套在手柄上,這是什么原理?(充分利用了鐵錘的慣性。)
材料4:大人和小孩迎面相撞時,往往是大人紋絲不動,小孩卻被撞倒地,這是什么的原因呢?(這說明慣性存在大小,大人質量大,其慣性大,因此運動狀態難以發生改變;小孩子質量較小,其慣性較小,故運動狀態容易發生變化。)
材料5:戰斗機在準備空中格斗前,都會將原本攜帶的副油箱拋棄掉,由此來提高戰斗機的機動性,這有什么物理原理?(拋棄副油箱之后,戰斗機的質量會減輕很多,如此則慣性更小,其運動狀態更容易改變,機動性會增強。)
通過以上五個變式情境的分析,學生貌似對慣性這個概念有所理解,但事實卻并非如此,因為他們原有的認知平衡并未被打破。在筆者看來,上述材料的提供,僅僅是幫助學生建立了“慣性”的概念,并沒有真正為學生的前概念體系所“同化”,換言之,上述教學過程我們尚未真正觸及學生頭腦中前概念的禁區。為了讓學生能更加徹底而正確地理解和掌握概念,我們還要做很多工作。
【參考文獻】
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