留住意外 共享精彩——動態生成的高中物理課堂4例

趙新華

(江蘇省高淳中等專業學校，江蘇 高淳 211300)

課堂是師生共同活動、表演的場所．課堂既是預設的更是生成的,它是向未知方向挺進的旅程,所以課堂上難免會出現一些讓人驚訝、令人心跳的情節,使教師處于尷尬的境地．一時“山重水復疑無路”是精彩,一時“豁然開朗”、“茅塞頓開”則是教學的睿智,最后的“柳暗花明又一村”更是靈動的教學藝術．因此精彩的課堂緣于“動態”,臻于“生成”．作為一位教育工作者,應該如何機智地應對,巧取“意外” 引領“生成”呢?

1 乘機轉取 見疑生智

學生對知識的片面理解常表現出“自覺無疑處有疑”,教師作為學生學習活動的引導者,應把“話語權”還給學生“釋疑”．教育者“敏于傾聽”方能“見疑生智”．“乘機轉取”是一種睿智的引領藝術,正如古人所言“無心栽柳柳成蔭”,所以“乘機轉取”是動態生成的課堂教學的一種境界．

圖1

在“楞次定律”的習題教學中筆者選取一例: “(如圖1)在水平桌面上放有一閉合導線環,將條形磁鐵N極朝下,向上提起,分析: (1) 環對桌面的壓力與重力的關系?(2) 環有擴張的趨勢還是收縮的趨勢?(3) 若S極朝下,向上提起,情況又會怎樣呢?

圖2

設計的目標是通過楞次定律的基本表述讓學生按步驟進行分析．不料有學生很快提出“來拒去留、增縮減擴”這樣的簡潔結論做出快速判斷．“糟了,設計流暢的教學過程還怎樣繼續?”筆者順勢問道:“很好,你是怎么知道的”.這位學生自豪地說:“我從書上看到的”．筆者接著問“只是老師不明白,為什么必然是‘來拒去留、增縮減擴’,書上是通過什么依據來得到這一結論的?請同學們從上述問題出發來探討這位同學的觀點,最后老師再請代表發言”．于是學生熱火朝天地討論了起來,這局面令我很欣慰．很快學生從力的角度得到了結論,還有學生代表從能的角度提出“電磁感應的過程是能的轉化過程,所以磁鐵要克服安培力做功,所以必然是‘來拒去留’,因為感應電流的效果要阻礙原磁通量的變化,而原磁通量減小,所以環有擴張的趨勢”．筆者停頓幾分鐘,沒有學生提出異議．于是說“大家討論得很好”．學生的臉上綻放著成功的喜悅,筆者也隨手在黑板上畫了一個圖(如圖2所示)并問：“通電螺線管置于閉合金屬環A的軸線上,A環在螺線管的正中間．當螺線管中電流減小時,A環將有擴張的趨勢還是縮小的趨勢呢”.同學們異口同聲地回答“擴張的趨勢”．顯然大多數學生犯了“生搬硬套”結論的錯誤,筆者繼續追問:“真的是‘擴張的趨勢’嗎?”請同學們從擴張或縮小的本質——力的角度再來探討一下,你的結論是否正確?大多數學生很好奇地相互討論起來,不時地還有爭論的聲音．經過一番討論學生發現“在這里線圈居然有收縮的趨勢”．一些學生還搖著頭說“原來資料上的結論也有錯誤”.接下來,筆者又提出看似相同的情景(補充了“無限長”這個條件):“無限長的通電螺線管置于閉合金屬環A的軸線上,A環套在螺線管的中部;當螺線管中電流減小時,A環將是有擴張的趨勢還是縮小的趨勢呢”.有學生說“那還不是一樣”．“你確信嗎?”被筆者這么一說,學生自覺無疑處開始有疑了,自言自語起來“好像一樣又好像不一樣”．一個細心的女生提出“老師,這里的‘無限長’我有疑問”．“能發現這一點很好,其他同學也應該有這個疑問吧.大家針對這個‘無限長’一起交流一下自己的想法”．我適時點拔,學生提出“無限長通電螺線管內部磁場的磁感線永遠到不了頭,這意味著環所在的位置沒有磁場”．“很好,線圈中有感應電流嗎?線圈受安培力嗎?”,學生應答“有電流但不受安培力”．這時候許多學生的臉上露出坦然的笑容,不由自主地點頭．接下來,筆者總結說“同學們,‘增縮減擴’這個結論不能亂用,是有條件的,那么在什么情況可用,什么情況下不能用呢?”很快學生明白了其中的道理．雖然本節課筆者沒完成預案中的目標,但教學中關注了師生的互動狀態,“乘機轉取,見疑生智”讓學生產生了思維的碰撞,認知的升華,呈現出“橫看成嶺側成峰,遠近高底各不同”的精彩畫面,互動與探究使課堂彰顯其莫大的魅力.

2 乘機提取 點石成金

“學成于思,思源于疑”課堂是一個提出問題、發現問題、解決問題的場所,教師乘機提取學生的困惑,在迷茫處引領,在錯誤處引領,根據學情巧妙點拔,許多不曾預約的精彩也會不期而至．

圖3

筆者在“繩連物體的速度分解”的習題課教學中設置問題:如圖3所示,在光滑水平面上放一個物體,人通過細繩跨過高處的定滑輪拉物體,使物體在水平面上運動,人以大小不變的速度v運動．當繩子與水平方向成θ角時,求物體的瞬時速度?

學生首次處理這樣的問題,幾乎都是如圖4、5所示的分解法,得v1=vcosθ．學生得到這樣的結果,沒察覺有什么不妥．讓學生分別談自己的想法,發現導致圖5所示錯誤有兩個不同的原因:一是把“力的分解”的方法遷移過來;二是認為題目所給的速度v就是合速度,并想當然地將其正交分解．出現圖5所示錯誤的學生知道v1就是合速度,感覺只有那樣才能構平行四邊形．學生發表見解后,筆者并沒有及時評價,于是說:“按照這兩位同學的(圖4、5)分解思想,當物體越靠近墻壁,θ越大,則速度將越來越小．而物體受到繩子的拉力有一個水平分量Fx,根據牛頓第二定律,物體具有水平向左的加速度,則速度應越來越大,兩種結果截然相反．是我們分解出了問題還是牛頓第二定律出了問題呢?”學生開始左右為難,開始交頭接耳地討論起來．隱隱約約地聽到有學生說“牛頓第二定律肯定沒有錯誤,那么一定是分解錯誤,錯在哪兒?”前前后后互動了起來,探究的欲望空前高漲．“同學們是不是覺得不妥呀,老師給同學們提供一個情景再來體會一下．”于是展示(如圖7):“一只猴子在樹上懸掛一根樹藤,一手抓住樹藤擺下后,想抓到長凳上整齊排列的所有蘋果,應該使自己怎樣運動?”所有的學生興致勃勃發表看法:“一邊向下擺動一邊沿樹藤上爬”．這一感性的對比很快讓學生形成了正確的分解方法,有學生提出“物體離定滑輪越來越近,所以物體有沿繩子的運動;繩子與水平面的夾角越來越大,所以物體有繞定滑輪的轉動,這樣應把物體的合速度(水平方向)沿繩子和垂直繩子的方向分解,因為繩子伸長不計,所以物體沿繩子的分速度等于人的速度(如圖6),這樣可以得到物體的速度為v物=v/cosθ”．然后筆者再引學生從能量的角度、微元法的角度進行分析,進一步論證這種解法的正確性．后來的練習表明學生很好地掌握了這種分解方法．本環節的教學采用學生“在迷茫處引領,在錯誤處引領”的策略,把師生互動和探索引向縱深,使課堂不斷產生新的思維碰撞和交鋒,從而再有所發現,有所拓展,有所創新,促進教學的不斷生成和發展．

圖4 學生錯解圖

圖5 學生錯解圖

圖6 正確解圖

圖7 正確解圖

3 順水推舟 借錯生智

教師在教學中難免會出現一些“失誤”,正如布魯姆說:“沒有預測不到的結果,教學也就不能成為藝術了”．對自己的“失誤”應敏捷處理,化被動為主動,順水推舟,巧妙遷移,把困境轉嫁給學生．有時為了增強教學的有效性,教師也可預設意外,有意失誤,創設情景,讓學生來辨別,糾正問題也可生成亮點．

圖8

在一次“磁場與現代科技”的公開課中講授“速度選擇器”,筆者設計了這樣一個問題:“如圖8所示的平板電容器,再加一個什么樣的磁場才能使一帶電荷量為q、質量為m、速度為v的帶電粒子(不計重力)做直線運動？試推導說明.”

預設本意是先從正電荷入手再做拓展.在授課時筆者并沒發現自己少打了“帶正電”這個條件,依然按照原來的思路講下去．于是得出結論“磁場方向垂直紙面向里,當qE=qvB時粒子在這些裝置中做勻速直線運動”．此后還拓展到“當qE>qvB時粒子向下偏轉,當qEqvB時粒子向上偏轉,當qE

4 因勢利導 變廢為寶

富蘭克林有一句名言:“垃圾是放錯了地方的寶貝”．課堂上一些意外的非人為構造的場景常常令人尷尬,或者引起課堂混亂,對于一些外部的干擾,教師機智地“因勢利導”,方能“變廢為寶”．

筆者所在的學校經常有飛機從上空經過．有一次在講授“多普勒效應”一課的課前幾分鐘本想講評上一節課的作業和復習上節內容,正好一架飛機飛得很低,聲音很響,教室在四樓的高二學生占據了絕對優勢的觀察點,課堂秩序異常混亂,有些“調皮”的學生還將頭伸出窗外,探頭探腦．筆者即刻停止上課,鼓勵說“同學們認真聽”．飛機飛過后,筆者問:“同學們有沒有聽到發動機聲音中的‘美妙旋律’?學生以為我在諷刺他們,齊聲說:“沒有,是噪聲”．“不對,可能是你們沒有認真聽,或者是你們還不了解一條重要的物理規律,所以就錯過了體驗這種奇妙現象的機會”．在喧嘩中有學生嘀咕著“怎么可能呢”．接下來筆者用課件多次播放事先錄制好的“飛機飛過前后的音頻”．學生們聽得很認真,還不由自主地點頭．有學生提出“飛機靠近我們時,聲音的音調高些,遠離我們時聲音的音調低些”．筆者追問說:“物理學中用什么量來描述音調的高低呢”.很多學生說“是頻率”,“不錯,用頻率來描述聽到飛機聲音的變化怎么說?”學生們交頭接耳,很快就得出“飛機靠近我們時,聲音的頻率較高,遠離我們時聲音的頻率低”,筆者追問“為什么同一物體在相同條件下發出的聲音觀察者聽到的頻率卻不同呢?這就是本節課要探究的多普勒效應”．對新鮮的外來刺激充滿好奇是學生的童真,是一顆未經污染的童心．教師若能寬容、真誠地對待學生的純真,機智地引導他們,繁雜的外來干擾有時也能使課堂生成精彩,課堂氛圍亮麗動人．

理想的課堂時常涌動著生命的活力,洋溢著生活的熱情．課堂,是雙向的溝通,是學生成長的搖籃．筆者認為:教師作為學生學習活動的引領者,應行于研究、臻于生長,應給學生自由翱翔的藍天,喚醒學生沉睡的潛能,點燃學生智慧的火把,讓他們的思維如潮般涌動．只有這樣,教育者才能打造活力課堂、生成魅力課堂、走向幸福課堂．所以教師面對課堂的種種意外,應寬容、真誠地對待學生的純真,機智地引導他們,讓生成在課堂上熠熠發光,亮麗動人;讓課堂因學生而美麗,教學因生成而精彩．