孔燁
【內(nèi)容摘要】高效的中學(xué)物理課堂教學(xué)不僅要讓學(xué)生學(xué)到物理知識,更重要的是要讓學(xué)生學(xué)會從物理的視角去思考問題,用物理的方法去分析和解決問題,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力,提高課堂教學(xué)的效益。
【關(guān)鍵詞】中學(xué)物理 高效課堂 問題串 認(rèn)知 物理思維
在新課程理念下,物理課堂教學(xué)必須以學(xué)生的發(fā)展為中心,以關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)為導(dǎo)向??墒?,在課堂教學(xué)中,很多教師用了很多教學(xué)方式,卻效果不佳。課堂上看起來熱熱鬧鬧,可是最終的教學(xué)目標(biāo)卻達(dá)不成,教學(xué)效果并不好,學(xué)生成績提不上。分析其原因,這樣的課堂教學(xué)只滿足物理知識的表層學(xué)習(xí),學(xué)生缺乏對物理問題的深層次的思考,長此以往,學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣逐漸失去,課堂教學(xué)趨于低效。
一、以創(chuàng)設(shè)物理情景為切入點,激發(fā)學(xué)生思考
思考是思維的一種探索活動,思考源于思考主體對某事物的矛盾或者對某事物的認(rèn)識,是建立等價認(rèn)知的過程,是對意向信息的加工。物理課堂上的思考則是學(xué)生運用物理知識和物理方法解釋所觀察到的物理現(xiàn)象,最終解決實際問題的思維活動。例如:在進(jìn)行浮力方向的教學(xué)中,學(xué)生結(jié)合生活實踐能夠理解浮力方向是向上的,但是怎樣讓學(xué)生認(rèn)識到豎直向上呢?可以設(shè)計一個實驗讓學(xué)生思考:取一根線,一端粘在乒乓球上,另一端系住一塊金屬塊,向燒杯中倒入適量的水,慢慢浸沒乒乓球,讓學(xué)生觀察線的形狀變化?教師提問:線為什么被拉直了呢?引導(dǎo)學(xué)生對乒乓球進(jìn)行受力分析。在燒杯旁掛一根重垂線,把燒杯的一側(cè)墊起,發(fā)現(xiàn)線還是與重垂線平行,這個演示實驗一下子讓浮力的方向問題形象化了,學(xué)生很輕松地明白了浮力的方向是豎直向上的。有了重垂線這一參照物,實驗效果更好。
二、??? 以設(shè)置問題串形式為方法,引導(dǎo)學(xué)生層層遞進(jìn)思考
在物理教學(xué)中如何將學(xué)生的思考引向深層次?筆者認(rèn)為在課堂教學(xué)中教師可以用問題串的形式將學(xué)生的思考層層遞進(jìn)。問題串的建立應(yīng)在學(xué)生對物理的認(rèn)知能力有限的基礎(chǔ)上盡可能用學(xué)生的原有知識來解決問題,應(yīng)預(yù)計學(xué)生可能產(chǎn)生的困惑或錯誤,把教學(xué)內(nèi)容分解成一連串的教學(xué)問題,這些教學(xué)問題具有系統(tǒng)性,層次鮮明,互相聯(lián)系又相對獨立。因此在教學(xué)設(shè)計時,我們首先要根據(jù)教學(xué)目標(biāo),確定每一個具體的物理問題,將每個物理問題歸成問題串;其次,課前要充分分析學(xué)情,分析問題串中每個問題提出的時機(jī),問題的難度,問題的語言組織形式是不是易于學(xué)生接受,問題的難度是否超出學(xué)生的認(rèn)知限度,問題是否有趣味性。筆者認(rèn)為設(shè)置的問題串還要遵循四個原則:(1)問題串的體現(xiàn)要由淺入深;(2)問題串的形式不單一,要準(zhǔn)而精;(3)問題串要鋪有思維臺階;(4)問題串要有延續(xù)性。另外,在實際教學(xué)中,要舍得花時間讓學(xué)生去思考并討論這些問題,讓學(xué)生愉快地體驗解決這些問題的過程。對于積極思考的學(xué)生,我們要毫不吝嗇地給予情感上的大力支持,讓學(xué)生通過自己的思考接受問題的答案,對物理知識的習(xí)得起到事半功倍的作用。
例如:在初中“物體的運動”習(xí)題教學(xué)中有一道難解決的習(xí)題:交警常常用超聲波進(jìn)行測速,從而監(jiān)控道路違章行駛。測速儀對著前方行駛而來的汽車連續(xù)兩次發(fā)出超聲波,第一次從發(fā)出到收到經(jīng)過0.5s,第二次從發(fā)出到收到經(jīng)過0.3s,兩次發(fā)出的時間間隔為0.9s,設(shè)聲速為340m/s.則測到的車速是m/s。
此題的難點在于汽車兩次接收到超聲波的時間差的推算上。同時習(xí)題的內(nèi)容取材于日常生活中汽車測速,是學(xué)生很感興趣的,雖然有一定難度,但是我們可以將難點用問題串的形式層層剝離。
問題1:第一次超聲波從發(fā)出到汽車收到用了多長時間?
答:0.5s÷2=0.25s。
問題2:第一次超聲波從發(fā)出到汽車收到傳播了多少路程?
答:340m/s×0.25s=85m。
問題3:第二次超聲波從發(fā)出到汽車收到用了多長時間?
答:0.3s÷2=0.15s。
問題4:第二次超聲波從發(fā)出到汽車收到傳播了多少路程?
答:340m/s×0.15s=51m。
問題5:汽車從接收到第一次超聲波至接收到第二次超聲波走過多少路程?
答:85m-51m=34m。
問題6:汽車從接收到第一次超聲波至第二次超聲波剛要發(fā)出所經(jīng)歷的時間?
答:0.9s-0.25s=0.65s。
問題7:汽車從接收到第一次超聲波至接收到第二次超聲波所用的時間?
答::0.65s+0.15s=0.8s。
三、??? 以培養(yǎng)物理思維能力為核心,提升學(xué)生思考能力
什么是物理思維?人們在認(rèn)識自然界物質(zhì)的運動、相互作用等的本質(zhì)規(guī)律和特征,就必須在頭腦中形成對整個物理世界本質(zhì)的、完整的、深刻的反映,就要對觀察過的物理現(xiàn)象、物理事實、物理過程等在大腦中形成清晰的物理圖景,并反復(fù)加工、合理改造去粗取精,把感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識,此即物理思維。在平時教學(xué)中如何從學(xué)生的思考上升到物理思維的培養(yǎng)?
1控制變量法:在多個物理量可能參與變化影響中時,為確定各個物理量之間的關(guān)系,以控制某些物理量使其固定不變來研究另外兩個量變化規(guī)律的一種方法。它是研究物理的一種重要科學(xué)的方法,也是初中物理問題研究中最常見的方法。例如:探究影響導(dǎo)體電阻的影響因數(shù);探究影響滑動摩擦力的因素;探究導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻對通過導(dǎo)體的電流的影響。
2 類比法:類比是根據(jù)兩個(或兩類)對象在某些屬性上相似面推出它們在另一個屬性上也可能相似的一種推理形式。類比方法既要借助已有的舊知識,但又可以超越已有舊知識的框架,它可以使兩個表面看似風(fēng)馬牛不相及的事物聯(lián)系起來,進(jìn)而產(chǎn)生新的信息,可以使新的物理概念、物理理論在已有的知識領(lǐng)域中脫穎而出,是學(xué)生習(xí)得物理知識的重要的方法。例如:初中物理教學(xué)中建立磁場概念時,怎樣讓學(xué)生認(rèn)識到磁場的存在,磁場的方向呢?那就要引入小磁針來探究磁場,通過小紅旗的旗面的指向得知風(fēng)向的例子進(jìn)行類比;在引入電流時,通過水流和人流類比。
總之,高效的中學(xué)物理課堂教學(xué),學(xué)生的思考既是物理知識教學(xué)的需要,也是學(xué)生物理認(rèn)知發(fā)展的需要,自然也是教師自身教學(xué)素養(yǎng)提升的需要。在課堂中,讓學(xué)生學(xué)會思考、喜歡思考,做一個智慧的人,愛上物理學(xué),是開啟人生幸福的一次機(jī)會。
(作者單位:蘇州工業(yè)園區(qū)唯亭學(xué)校)