最近發展區在物理教學中的應用

◇ 江蘇 周忠明

本文基于最近發展區理論,結合教學過程中積累的經驗,對利用最近發展區促進學生學習進行了闡述,探索如何利用較少的時間獲得較好的教學效果．

1 認識最近發展區

20世紀30年代,維果茨基在從事教學與發展問題研究時提出了“最近發展區”理論．他指出,我們至少應該確定兒童發展的兩種水平:現有發展水平和潛在發展水平,前者是指已經完成的兒童發展周期的結果和形成的心理機能的發展水平;后者則是指兒童正在形成、正在成熟和正在發展的過程,其實質表現為在這一發展階段上他還不能獨立解決問題,但可以在成人或有能力的同伴的合作與幫助下解決問題．這兩者之間的部分就是“最近發展區”．

2 挖掘學生最近發展區的意義

2.1 貼近學生生活,易于區別易混知識

學生在學習“生活中的圓周運動”時,經常混淆離心運動和向心運動的條件．離心運動是需要的向心力大于提供的向心力,而向心運動則相反．此時舉一個生活中的例子:你們未來工作后自己心里會有個工資標準,那是你們需要的;工作單位會給你們一個工資標準,那是單位提供的．如果你們需要的工資大于單位提供的,你們是一心在單位工作還是想跳槽呢? 回答肯定是離心的．

2.2 貼近學生心靈,易于激發學生興趣

講“自由落體運動”時,教師設問:一張紙和一枚硬幣同時下落,誰先著地? 學生答:硬幣先著地．接著教師演示使揉成一小團的一張紙與硬幣同時下落,結果紙與硬幣幾乎同時著地．學生大吃一驚并思考這究竟是為什么．這時教師再使未揉成團的紙片與硬幣同時下落,發現紙片確實下落得慢,從而加深了學生對“在無阻力時一切物體下落加速度相同”的認識．這種利用生活中的實踐引入教學的方法趣味性強,充分調動了學生的積極性．

2．3 貼近目標高度,易于產生學習動力

有時學習目標太高,容易使人產生遙不可及的感覺,試想小學就樹立考什么大學的目標,又有什么意義呢? 日本有個長跑運動員多次獲得世界冠軍．退役后,他說出了其中的秘訣:“長跑時,我以前面不遠處的一棵樹或房子為目標,向著這個目標奮斗、沖刺,達到目標時又以前面的樹為目標,再進行沖刺……直到跑完全程．”這句話形象地說明了“最近發展區”的意義．

3 怎樣挖掘學生最近發展區

3.1 利用作業,了解學生最近發展區

學生的作業情況能反映學生的所思所想,從作業中我們可以了解學生達到的思維程度和知識的掌握情況．

3.2 利用談話,發現學生最近發展區

有時,僅憑學生的作業,我們很難知道他們的所思所想,這時可以找學生談話讓他們說出想法．有一道關于通電螺線管的習題:通電螺線管里放個小磁針,問小磁針N 極指向螺線管的哪一極,成績好的同學都說指向S極,批作業的時候筆者始終想不明白學生的想法．后來找同學一問,他說是異極相吸．這符合初中學生的原有認識,但哪里錯了? 關鍵在于初中的異極相吸只適合磁鐵外部,那是局部知識,到了高中要知道更普遍的知識:小磁針N 極指向磁感線的方向,在磁鐵內外部都成立．

3.3 強制給學生建立最近發展區

在學“功和能”這一章時,學生在初中對該內容接觸很少,所以上課時應慢講細講．教師可以直接告訴學生:功是能量轉化的唯一量度,有什么樣的力做功就對應什么樣的能量轉化,不同的力做功對應不同的能量轉化,做了多少功就轉化多少能量．最近學過的功能關系是重力做功和重力勢能的變化關系,公式很簡單:WG＝－ΔEp,但其內涵豐富,它表明重力做功與重力勢能的變化大小相等、方向相反(做正功勢能減少,做負功勢能增加)．如果我們讓學生充分建立這個功能關系,接下來的幾個功能關系就很好理解了,如

4 最近發展區在物理教學中的應用實例

例1如圖1所示,質量為m 的物體在豎直向上的恒力F 作用下減速上升了H,在這個過程中,下列說法正確的是( )．

A．物體的重力勢能增加了mgH

B．物體的動能減少了FH

C．物體的機械能增加了FH

D．物體重力勢能的增加小于動能的減少

分析這道題容易和物體做自由落體運動混淆,因此,在學習新知識的時候,我們可以給學生強制建立最近發展區:功能關 系W合＝ΔEk,W其他＝ΔE,W電＝－ΔEp．明確哪種力做功對應哪種能量的變化,哪種能量變化看哪種力做功．如此可容易得到選項A 正確．

圖1

例2如圖2,質量為m 的物塊與轉臺之間的最大靜摩擦力為物體重力的k 倍,它與轉軸OO′相距R,物塊隨轉臺一起由靜止開始轉動．當轉速增加到一定值時,物塊即將在轉臺上滑動．在物塊由靜止到開始滑動前的這一過程中,轉臺對物塊做的功為( )．

圖2

分析本題學生易錯選A．通過談話,知道錯選A 的原因是物體在做圓周運動,Ff提供向心力,指向圓心,與速度垂直,所以向心力不做功．

上課講解時,可以按學生掌握的知識設置問題鏈:

問題1:物體在做什么運動?

答:圓周運動．

問題2:受到哪些力?

答:重力、支持力、摩擦力．

問題3:誰提供向心力? 與速度方向有什么關系?

答:摩擦力提供向心力,與速度方向垂直．

問題4:所以轉臺對物體做功為多少?

答:0,選A．

最后教師給出答案:D．整個邏輯過程好像沒問題,可答案又不對,從而引起學生的認知沖突,增強其求知欲望．這時,教師講解圓周運動分為勻速圓周運動和變速圓周運動,勻速圓周運動中Ff是指向圓心的,與速度垂直,不做功;對于變速圓周運動,Ff不指向圓心,它可以分解為指向圓心的分力(提供向心力)和沿切線方向的力(產生切向加速度),改變線速度的大小．根據動能定理W ＝ΔEk,初動能為0,末狀態是物體即將滑動時．由這樣學生對圓周運動就有了更加全面和深刻的理解．

例3小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大．某同學為研究這一現象,用實驗描繪小燈泡的伏安特性曲線．可供選擇的實驗器材有:

A．小燈泡(規格為“2．5V,1.2 W”)

B．電流表A(量程為0～0.6A,內阻為1Ω)

C．電壓表V(量程為0～3V,內阻未知)

D．滑動變阻器(0～10Ω,額定電流為1A)

E．滑動變阻器(0～5Ω,額定電流為0.5A)

F．電源(E＝3V,內阻不計)

G．定值電阻R0(阻值R0＝6Ω)

H．開關一個和導線若干

要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化,且能盡量消除系統誤差,在方框內畫出實驗電路圖．

分析本題是學生掌握了伏安法測電阻測量電路采用電流表內接還是外接的知識后的進一步深入學習,大部分同學認為小燈泡是小電阻,所以采用外接法,而題目還要求消除系統誤差,學生沒辦法進一步思考．

在教學時,教師可以給出答案,即采用內接法,引發學生的認知沖突,再講如何消除誤差,效果事半功倍．

經認真審題,會發現電流表內阻為1Ω,是已知的,那怎么消除系統誤差呢? 采用內接法(如圖3),則有則可得到接著還可以讓學生思考,知道電壓表內阻,怎么消除系統誤差? 進一步引導學生的最近發展區向更深更廣處發展．

圖3

總之,“最近發展區”理論的充分運用,可以達到一舉多得的效果．

1)激勵性．“數子十過,不如獎子一長．”“最近發展區”理論的充分運用,維護了學生的自尊,激發了學生的潛能! 教學的藝術不僅在于傳授本領,更在于激勵、喚醒和鼓舞．因此,教師要善于發現學生的優點和特長,鼓勵學生克服學習中的各種困難,使學生在學習中體會成功的歡樂和滿足．

2)達成性．教師要極力促成學生達成性學習,每一堂課都能達到一定的目標．這些目標不僅僅是知識上的,還應有能力和心理上的,給遇到困難、喪失信心的學生以必要的心理支援．

3)愉悅性．教學中創設一種民主、和諧、輕松的氣氛,讓學生在歡樂愉快的氛圍中學習,變苦學為樂學,變“要我學”為“我要學”．