高效物理課堂的“教學(xué)做”三位一體理論研究

邵良余，江余毅，胡琴芳，江貴生

（1.安慶師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院，安徽安慶 246133；2.安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院，安徽蕪湖 241002；3.安慶師范大學(xué)電子工程與智能制造學(xué)院,安徽安慶 246133）

隨著新課改的不斷深入推進(jìn)，物理學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)樘嵘龑W(xué)生綜合素質(zhì)，著力發(fā)展核心素養(yǎng)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，培養(yǎng)科學(xué)文化素養(yǎng)、終身學(xué)習(xí)能力、自主發(fā)展能力以及溝通合作能力[1]。課堂中心由傳統(tǒng)的教師為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主，增加師生互動(dòng)頻率，體現(xiàn)平等化課堂。在教法方面，傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生興趣的培養(yǎng)，重視物理情境的構(gòu)建。在教學(xué)方式方面，傳統(tǒng)的“粉塵課堂”轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑嗝襟w課堂。在知識(shí)傳授方面，由注重傳授知識(shí)到重視建構(gòu)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)展能力。在轉(zhuǎn)變過程中“教法”“學(xué)法”“做法”上亦遇到以下的難題。在教的方面，伴隨著智能化教學(xué)方式的引入，少數(shù)老教師仍舊采用灌輸式教學(xué)，難以適用多媒體的使用，部分新教師則過于依賴智能化設(shè)備進(jìn)行教學(xué)探索。在建構(gòu)師生互動(dòng)平等課堂上，部分教師為了凸顯課堂互動(dòng)頻率，刻意增加提問學(xué)生的次數(shù)，一定程度上限制了學(xué)生的想象力[2]。在學(xué)的方面，學(xué)生找不到科學(xué)有效的學(xué)習(xí)方法，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣降低，進(jìn)而影響學(xué)習(xí)效果。部分學(xué)生和家長(zhǎng)將期望投向校外輔導(dǎo)機(jī)構(gòu)，從而耗費(fèi)大量的人力物力。在做的方面，物理實(shí)驗(yàn)課成了理論課，部分教師在教的過程中，沒有很好地結(jié)合物理學(xué)科的發(fā)展前沿動(dòng)態(tài)，忽視聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)踐來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)生不善于觀察生活，不能理論聯(lián)系實(shí)際。

如何解決物理學(xué)科中教、學(xué)、做這3個(gè)方面的問題，構(gòu)建高效物理課堂是一個(gè)值得研究的課題[1]。高效物理課堂充分體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)。近年來，學(xué)者對(duì)如何構(gòu)建高效物理課堂開展了深入研究，例如：金凱生運(yùn)用引導(dǎo)法發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性對(duì)高效課堂的構(gòu)建進(jìn)行探索[3]，付強(qiáng)針對(duì)實(shí)際教學(xué)給出了具體教學(xué)模式[4]，秦小奎采用理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)法構(gòu)建了初中高效物理課堂[5]，錢涼以“做”為核心探討了在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用[6]。本文則結(jié)合“教學(xué)做”三位一體理論，分別從教師與學(xué)生兩個(gè)角度對(duì)現(xiàn)代物理教學(xué)進(jìn)行分析，促進(jìn)高效物理課堂的構(gòu)建。

1 基于物理核心素養(yǎng)，“教”出風(fēng)采

對(duì)教師而言，“教”不僅指知識(shí)的傳授，更涉及“教什么？怎么教？”等問題。通過實(shí)踐教學(xué)，將物理學(xué)科的“教”分為教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。在新課程改革全面推進(jìn)過程中，物理教育更加注重創(chuàng)新性、體現(xiàn)時(shí)代性，突出以人為本的教育思想。在物理教學(xué)內(nèi)容上，應(yīng)基于物理核心素養(yǎng)，以學(xué)習(xí)者思維拓寬、身心發(fā)展的全面培養(yǎng)為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)[7]。因此，準(zhǔn)確把握教學(xué)動(dòng)向，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，準(zhǔn)備相應(yīng)教學(xué)方法是物理教學(xué)實(shí)踐中必不可少的一環(huán)。在教學(xué)內(nèi)容方面，教材不斷優(yōu)化，數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，內(nèi)容更加精煉，邏輯更加縝密。教師在教學(xué)過程中要認(rèn)真?zhèn)浣滩?，及時(shí)更新知識(shí)，否則會(huì)降低學(xué)生信任感，同時(shí)，在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)把握科技前沿進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。在教學(xué)方法方面，要因教學(xué)內(nèi)容不同靈活調(diào)整。對(duì)于簡(jiǎn)單的物理概念，教師可采用講授法，利用生活小現(xiàn)象對(duì)物理概念進(jìn)行側(cè)面輔助描述。對(duì)于抽象物理概念，教師教學(xué)不能僅局限于理論知識(shí)，還需注意聯(lián)系實(shí)際將抽象物理概念具體化，貼近生活讓學(xué)生感受到物理學(xué)之有趣；對(duì)于邏輯性較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)，教師可采用問題引導(dǎo)法進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生學(xué)之有思[9]。對(duì)于物理規(guī)律的教學(xué)，教師可采用智能化教學(xué)手段，運(yùn)用多媒體或自制教具進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過直觀的感受，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，體會(huì)學(xué)之有趣。在物理教學(xué)過程中，教師應(yīng)充分肯定學(xué)生的主體地位。在習(xí)題解答中，針對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)程度不同分配相應(yīng)難度課后任務(wù)，從根本上落實(shí)因材施教教學(xué)理念，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究總結(jié)，讓學(xué)生學(xué)之有感。針對(duì)不同教學(xué)內(nèi)容，通過教學(xué)實(shí)例總結(jié)出相應(yīng)教學(xué)方法。如在高中物理位移概念的學(xué)習(xí)中，將游戲中的“閃現(xiàn)”引入課堂，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在同學(xué)們熟知游戲的情況下感受生活處處有物理。在突出物理量位移的矢量性教學(xué)中，閃現(xiàn)的距離大小便是位移大小，方向則是位移方向，引出“矢量既有大小，又有方向”，進(jìn)而展現(xiàn)物理學(xué)科的風(fēng)采與魅力，提高物理教學(xué)效率。在學(xué)習(xí)力學(xué)時(shí)，可適當(dāng)拓展大學(xué)知識(shí)，介紹力學(xué)種類，簡(jiǎn)單介紹量子糾纏、平行宇宙等科學(xué)趣事，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，給學(xué)生營(yíng)造對(duì)未來大學(xué)生活的美好憧憬，巧用未來憧憬法讓學(xué)生學(xué)有目標(biāo)。在成績(jī)考核上，采用正強(qiáng)化獎(jiǎng)勵(lì)制度，分配不同的獎(jiǎng)勵(lì)卡，例如：“免答卡”“免交卡”“文具卡”等，激發(fā)學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，讓學(xué)生學(xué)有動(dòng)力。在引入速度與加速度兩個(gè)物理量中，我們播放高鐵行駛視頻，以此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感。在速度與加速度定義式的學(xué)習(xí)中，我們恰當(dāng)引入比值定義法，通過定量計(jì)算與定性描述相結(jié)合，促進(jìn)不同知識(shí)層次學(xué)生對(duì)速度與加速度兩個(gè)物理量的理解。在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)中加速度與速度同向或反向的關(guān)系及變化時(shí)，可結(jié)合“銀行存取款”進(jìn)行舉例，在描述速度與加速度同向且加速度逐漸減小至零時(shí)速度的變化時(shí)，可設(shè)“銀行原有本金100元，首次存入100元，后面存款依次遞減10元存入銀行直至存入金額為零截止，雖然每次存的少，但銀行總額卻不斷增長(zhǎng)”。在描述速度與加速度反向且加速度逐漸減小至零時(shí)速度的變化時(shí)，可設(shè)“銀行原有本金1000元，第一次取100，后面取款依次遞減10元，雖然每次取的少，但是總額卻是不斷減少的”。結(jié)合以上實(shí)例，從側(cè)面描述速度與加速度的變化關(guān)系，將生活帶入物理課堂，合理構(gòu)建物理情境，巧用理論聯(lián)系實(shí)際法?？傊?，在教學(xué)方法上要以提高教學(xué)效率為目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為導(dǎo)向進(jìn)行教法創(chuàng)新。

2 融合科學(xué)方法，“學(xué)”出效果

對(duì)學(xué)生而言，“學(xué)”不僅要系統(tǒng)地掌握專業(yè)理論知識(shí)，更要掌握高效的學(xué)習(xí)方法。學(xué)習(xí)者不僅要講究勤奮，而且應(yīng)講究方法。只有靈活運(yùn)用正確的學(xué)習(xí)方式和高效的學(xué)習(xí)方法，才能全面提高學(xué)習(xí)效率。高效率學(xué)習(xí)一定是科學(xué)的學(xué)習(xí)方法的產(chǎn)物。方法即是捷徑，偉大的物理學(xué)家愛因斯坦曾說：“成功=艱苦的勞動(dòng)+正確的學(xué)習(xí)方法+少說空話?！狈椒词切?，方法創(chuàng)造成績(jī)，方法創(chuàng)造效益，方法創(chuàng)造成功。學(xué)習(xí)者只要優(yōu)化學(xué)法體系，運(yùn)用科學(xué)的方法，必定大大提高學(xué)習(xí)效果，使學(xué)習(xí)真正快速有效。

物理學(xué)科與語言類學(xué)科不同，物理學(xué)科既是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，又是一門具有嚴(yán)密的邏輯體系和數(shù)學(xué)表述的理論科學(xué)[8]。因此，學(xué)習(xí)物理知識(shí)既要緊扣課本，又要做到聯(lián)系實(shí)際，更要做到課前的預(yù)習(xí)+課中的專心+課后的總結(jié)。緊扣課本需要學(xué)生對(duì)物理概念物理規(guī)律有正確的理解與清晰的認(rèn)識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際則需要學(xué)生對(duì)生活的關(guān)注，現(xiàn)象的觀察與總結(jié)。毛主席曾說過“軍民魚水情”，而物理與生活亦是如此，在研究物理的同時(shí)切不可脫離實(shí)際，否則就會(huì)失去現(xiàn)實(shí)意義。課前的預(yù)習(xí)在學(xué)習(xí)物理中是必不可少的環(huán)節(jié)，尤其在學(xué)習(xí)新知識(shí)過程中遇到比較抽象的概念、難以理解的物理規(guī)律時(shí)，課前預(yù)習(xí)會(huì)大大減少學(xué)生課堂的思考時(shí)間，再通過課堂的鞏固與老師釋疑，讓物理學(xué)習(xí)效率獲得極大提升。最后，學(xué)生通過課后的總結(jié)加深對(duì)知識(shí)的理解，提高對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用的能力。

學(xué)習(xí)的目的是為了解決問題，對(duì)于物理問題的解決，我們既要注重定性地分析，又要注重定量的計(jì)算。在分析物理問題時(shí)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成抓住題干、找準(zhǔn)題眼、融合科學(xué)方法的解題習(xí)慣。教授學(xué)生把小題做大、大題做精，養(yǎng)成舉一反三的學(xué)習(xí)習(xí)慣。物理學(xué)科中對(duì)于問題的解答，相對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科而言，更偏重邏輯思維的培養(yǎng)，由于邏輯思維的不同，從而產(chǎn)生解題方法的多樣性。不同的方法相對(duì)的解題難易度存在著一定差異，選擇科學(xué)的方法能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。因此，在解決物理問題時(shí)，我們會(huì)驗(yàn)證3個(gè)俗語：“條條大路通羅馬”“事半功倍”與“事倍功半”。需要注意的是，這里并不是意味著數(shù)學(xué)計(jì)算不重要，恰恰相反，正是由于定量的計(jì)算與定性的分析相結(jié)合，才能完美地解決物理問題。例如在共點(diǎn)力平衡這節(jié)知識(shí)中，我們需要運(yùn)用大量的三角函數(shù)進(jìn)行求解，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較差的同學(xué)對(duì)于本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)就顯得相對(duì)吃力。因此，邏輯分析與數(shù)學(xué)計(jì)算在物理問題解決過程中缺一不可。

在求解物理問題時(shí)不僅要注意各個(gè)物理量的矢量性，還要注意聯(lián)系生活實(shí)際，例如在學(xué)習(xí)“汽車剎車問題”時(shí)，隨著時(shí)間的變化，剎車只會(huì)讓汽車速度逐漸減至零，而不是給汽車反向速度，讓汽車反向行駛。在求解“豎直拋體運(yùn)動(dòng)”的問題時(shí)，我們需把握速度的對(duì)稱性，以及學(xué)生逆向思維的培養(yǎng)，打破學(xué)科思維定勢(shì)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。在解決“追及與相遇”問題時(shí)，采用臨界條件法進(jìn)行分析，運(yùn)用數(shù)學(xué)函數(shù)判別式法進(jìn)行計(jì)算，通過圖像法對(duì)于運(yùn)動(dòng)過程有著細(xì)致的描述，多角度分析解決問題。

3 架設(shè)學(xué)-做橋梁，“做”出實(shí)績(jī)

物理學(xué)是一門成熟的精密科學(xué)，實(shí)驗(yàn)事實(shí)是它的基礎(chǔ)，邏輯關(guān)系構(gòu)成了它的理論結(jié)構(gòu)，兩者缺一不可[9]。而實(shí)驗(yàn)的展開、邏輯的理清都離不開“做”?！扒Ю镏惺加谧阆隆保鄹呤值驼呓K將浮于表面，因此，“做”不論是在教師教學(xué)實(shí)踐中，還是在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中都是極重要的一環(huán)。教師以“做”為橋梁架通“教”與“學(xué)”。教師將生活帶入課堂，學(xué)生將知識(shí)運(yùn)用于生活，教師和學(xué)生在教中學(xué)、從學(xué)中做、在做中得。因此，“做”在物理教學(xué)實(shí)踐中將物理教師和學(xué)生有機(jī)結(jié)合起來，從而達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的目的。

課前，教師針對(duì)書本知識(shí)準(zhǔn)備符合情境的問題，以此引發(fā)學(xué)生思考探討，利用多媒體設(shè)計(jì)“頭腦風(fēng)暴”知識(shí)小游戲，并設(shè)置相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)，采用正強(qiáng)化教學(xué)方式，激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。課中，針對(duì)學(xué)生的思維擴(kuò)散要及時(shí)加以引導(dǎo)，時(shí)刻注意學(xué)生思維擴(kuò)散方向，把握物理課堂主線，教師需做到心中有課、課中有聲、聲中有思、思中有引。通過列舉實(shí)例與互動(dòng)，讓物理課堂不再單調(diào)，讓學(xué)生所學(xué)新知識(shí)由生疏變熟練。課后，教師需認(rèn)真統(tǒng)計(jì)研究分析學(xué)生作業(yè)，針對(duì)不同題型進(jìn)行錯(cuò)題統(tǒng)計(jì)，并針對(duì)相應(yīng)類型試題進(jìn)行習(xí)題編撰，教師需做到從小題分析個(gè)體，從個(gè)體展望班級(jí)。在上習(xí)題課時(shí)，把每一題分配給每一人，把課堂交給學(xué)生，突出以人為本，以學(xué)助教，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立性。不僅如此，在教學(xué)實(shí)踐中，教師更要本著不落下每一個(gè)學(xué)生的初心去探索每一個(gè)知識(shí)的角落，要帶著不放過一道錯(cuò)題的決心，去攻克每一個(gè)知識(shí)的死角?？蛇\(yùn)用生活中常見的物體制作教具，用實(shí)物驗(yàn)證物理知識(shí)，現(xiàn)給出2個(gè)實(shí)例。

例1在學(xué)習(xí)聲音的傳遞產(chǎn)生能量的知識(shí)時(shí)，采用“紙屑跳舞”小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證聲音能夠傳遞能量。

實(shí)驗(yàn)原理：音響發(fā)出來的聲音能夠傳遞能量使氣球膜振動(dòng)，從而使紙屑彈起。

器材準(zhǔn)備：兩個(gè)單底不封口的透明塑料瓶（標(biāo)號(hào)1,2），1個(gè)藍(lán)牙音箱，1個(gè)氣球，2張彩紙（如圖1所示）。

圖1 實(shí)驗(yàn)用器材

制作過程：①用1號(hào)瓶裝一個(gè)藍(lán)牙音箱，音箱藍(lán)牙打開，連接手機(jī)；②用氣球制作成鼓膜拉緊封住1號(hào)瓶口，并在氣球膜上放置撕好的小紙屑；③將1號(hào)瓶口處加裝2號(hào)小瓶，反扣在裝有音響的1號(hào)瓶上（防止聲音震動(dòng)紙屑跳出薄膜導(dǎo)致無法進(jìn)行循環(huán)演示）；④打開手機(jī)點(diǎn)擊音樂播放，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（如圖2所示）。

圖2

例2 在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒知識(shí)時(shí)，教師可利用麥克斯韋滾擺實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證機(jī)械能守恒。

實(shí)驗(yàn)原理：通過小球高度變化，將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，驗(yàn)證機(jī)械能守恒。

器材準(zhǔn)備：網(wǎng)球，鐵架臺(tái)，衣架，棉線，膠帶，膠水。

制作過程：①將衣架拆開，留下底部長(zhǎng)直鋼絲；②將鋼絲穿過網(wǎng)球并將網(wǎng)球調(diào)整至鋼絲中部，用膠水固定；③鋼絲兩端各系上一根棉線，并將兩根棉線的另一端固定在鐵架上（如圖3所示）；④將細(xì)繩均勻卷起，讓其下落，觀察現(xiàn)象。

圖3

通過教具的制作與使用，讓學(xué)生深切體會(huì)到物理不僅需要“學(xué)”起來，更需要“做”起來，通過實(shí)驗(yàn)讓物理課堂“動(dòng)”起來，因此，“做”對(duì)高效物理課堂的構(gòu)建起著至關(guān)重要的作用。

4 總結(jié)

綜上所述，在高效物理課堂實(shí)施構(gòu)建過程中，教師的“教”應(yīng)把握學(xué)生興趣，學(xué)生的“學(xué)”需選用科學(xué)方法，師生的“做”能體現(xiàn)生活實(shí)際。“教學(xué)做”三位一體教學(xué)模式，能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與教師的教學(xué)效率，運(yùn)用“教學(xué)做”三位一體教學(xué)模式凸顯高效物理課堂的魅力與風(fēng)采，拉近物理與生活的距離，為一線物理教師建構(gòu)高效物理課堂提供堅(jiān)實(shí)的理論支持。在物理教學(xué)實(shí)踐中，合理運(yùn)用“教學(xué)做”三位一體物理教學(xué)模式，能讓有限的課堂迸發(fā)出無限的生機(jī)。