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高中物理單元教學探討 *
——以“曲線運動”教學為例

2020-11-18 03:57:28周靜忠馬宇澄
物理之友 2020年9期
關鍵詞:高中物理物理教材

周靜忠 馬宇澄 黃 皓

(1. 南京師范大學鹽城實驗學校,江蘇 鹽城 224001;2. 江蘇省無錫市教育科學研究院,江蘇 無錫 214001;3. 江蘇省無錫市第一女子中學,江蘇 無錫 214002)

1 問題的提出

在教學實踐中,教學目標經常被等同于課程目標或者教學內容,所以課程目標和教育成才目標經常處于迷?;蛉笔顟B。這種目標主導下的單元教學,既沒有解決課時教學導致的知識碎片化問題,也沒有解決提高學生學習內驅力的問題。

單元教學應從學生實際出發,深度理解課程標準,創造性地使用教材,讓學生自主進行知識建構,培養他們實事求是、開拓創新的科學精神。筆者以“曲線運動”為例,對高中物理單元教學進行探討。

2 深度理解課程標準和教材

2.1 深度理解和把握課程標準

《普通高中物理課程標準(2017年版)》相比《普通高中物理課程標準(實驗稿)》,對“曲線運動”部分作了調整,原因分析如表1,需要物理教師悉心研讀,以指導教學工作。

顯然2017年版課程標準更加重視基于實驗證據,讓學生通過推理、論證,自主建構物理概念,發現物理規律。這就要求教師為學生提供充足的動手操作機會,突出概念、規律的深度理解和靈活應用,注重物理教學的整體性。

2.2 創造性地使用教材

進行新舊教材比較,對于用好教材具有重要的現實意義。筆者以“曲線運動”為例,對2019年人教版高中物理必修第二冊(下文簡稱新教材)和2010年人教版高中物理必修2(下文簡稱舊教材)進行比較。

2.2.1 編排體系分析

總的來看,新教材的知識內容基本不變(圖1),對章節編排順序做了調整。

表1 課程標準中“曲線運動”部分的調整情況及原因分析

圖1

(1) 新教材將舊教材第一節“曲線運動”分拆成了兩節:第一節“曲線運動”和第二節“運動的合成與分解”。

(2) 新教材將舊教材第三節“實驗:研究平拋運動”名稱改為“實驗:探究平拋運動的特點”,將舊教材第二節“平拋運動”位置后移,成為第四節“拋體運動的規律”。

(3) 舊教材是先學習向心加速度,再學習向心力;新教材則是先學習向心力,再學習向心加速度,回歸到《全日制普通高級中學課本 物理第一冊》(2001年版)的章節編排順序。

2.2.2 教材編寫意圖

(1) 注重實驗設計

關于學生實驗,舊教材以驗證性實驗為主,而新教材特別注重探究性實驗。探究能否成功,需要學生的充分參與。探究性實驗可設計成“疑問、行動、反思”的過程,這種設計符合高中生學習的認知特點,有利于調動其積極性。例如關于“探究平拋運動的特點”實驗,新教材設計思路如圖2所示。

圖2

(2) 重視科學探究的質量

新教材特別重視科學探究的質量,例如,對于“曲線運動物體的速度方向”采用實驗探究和理論探究雙線并進的方式,有了實驗探究的支撐,學生更加信服理論,理論探究又對實驗探究起指導和促進作用,這樣建構的知識結構不僅合理,而且牢固。

再如,新教材先引入掄沙袋實驗,進而提出問題:物體所受向心力的大小與那些因素有關?讓學生先獲得感性認識,再通過向心力演示儀進行實驗,以獲得理性認識,最后通過圓錐擺實驗結合運動學規律和牛頓第二定律進行驗證。這樣的設計讓學生經歷對向心力的測量和分析過程,從而合理建構向心力的概念。

綜上所述,筆者認為新教材特色鮮明,它以實驗為基礎,以思維為中心,以能力為目標,為學生的終身發展服務,這些都必須落實到教師的教學實踐中。

3 物理綜合實踐活動設計

中學物理綜合實踐活動是一種應用綜合實踐的思想組織物理教學、指導學生研究和解決學習問題的實踐形式。活動特別關注知識有意義的整體性運用與創造,使學生在活動中獲得切身體驗,提高分析、解決問題的能力,發展高階思維,從而提高核心素養。

筆者把“曲線運動”部分分解為3個學習任務,任務1:了解曲線運動,對應物理綜合實踐活動1:觀察籃球的運動軌跡。任務2:分析曲線運動,對應物理綜合實踐活動2:自制平拋運動演示儀。任務3:應用曲線運動知識解決實際問題,對應物理綜合實踐活動3:學以致用,要求學生收集資料,探討自行車拐彎時受到的向心力;探究鐵路和公路拐彎處路面有一定傾斜度的原因;對比炮彈的實際彈道與理想拋物線的差異,嘗試做出解釋。

任務1、任務2主要讓學生完成富有趣味的操作和思考,任務3主要讓學生完成有意義的交流和總結。其中物理綜合實踐活動1的教學邏輯框圖如圖3所示。

在物理綜合實踐活動中,學生通過觀察、實驗制作、深入思考等活動,獲得了對理解概念和規律起支持作用的寶貴經驗和體驗。任務3則為學生提供了小組自主學習的機會,學生在同伴互助中完成了有意義的交流和總結,這些都是以往灌輸式教學很難做到的。

圖3

4 結語

單元教學要依據課程標準,在教學中必須用好教材,但教材不是教學內容的全部,教師可以根據實際情況,精心選擇,科學加工,以引領學生主動參與教學過程,教師需把主要精力花在問題和活動的設計上,在各課時中適時、有序地達成物理學科核心素養的培養目標。

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