趙瑞芳


【摘要】運動學圖像是高中物理的重難點,新修訂的粵教版教材在這一部分與舊教材有所不同。比較發現,新教材在內容編排、難度和特色方面都進行了調整。新教材更符合學生的認知規律?;诖耍疚母鶕陆滩奶攸c給出幾點教學建議。
【關鍵詞】運動學圖像;粵教版;比較分析;教學建議
隨著2017普通高中物理課程標準的出臺,廣東省高中物理教學和考試也在進行一系列的改革。特別是對2003版粵教版物理教材進行了重新修訂。新教材在運動學圖像的編寫上做了比較大的調整。圖像是描述運動的重要工具,圖像法是分析和處理運動學問題的重要方法,是高中物理教學中的重點和難點。因此,在新教材使用之初,對新舊教材中的運動學圖像部分進行比較分析,能夠為老師的教學提供幫助,給予教學上的啟示。
一、新舊教材比較
高中物理課程是普通高中自然科學領域的一門基礎課程,旨在落實立德樹人根本任務,進一步提升學生的物理學科核心素養。2017版的普通高中物理課程標準為教材的修訂提出了指導思想。新修訂的粵教版物理教材充分地體現了課標的理念和要求,遵循注重教材時代性、有利于教學、設計多元評價等原則。本文選擇了廣東教育出版社2020年出版的教材(以下簡稱新教材)和2003年的版本(以下簡稱舊教材)進行比較分析。本文主要對運動學圖象部分在新舊教材中的變化做一個比較分析。
1.在內容編排上的不同
通過比較,新教材整合了圖像的內容。把原教材第一章第六節的圖像整合到位移、速度、加速度概念的建構中,從而讓學生從多元角度去理解和建構這些概念。具體變化如下表。
必修1? 修訂前后第一章節名稱比較及相應的課標內容要求
第一章 運動的描述
修訂前節名稱 修訂后節名稱 2017版課標內容要求
第一節 認識運動 第一節 質點 參考系 時間 1.1.2 經歷質點模型的建構過程,了解質點的含義。知道將物體抽象為質點的條件,能將特定實際情境中的物體抽象成質點。
2.在難度方面的不同
修訂前的教材把圖像作為獨立的一節,集中介紹直線運動的圖像。以勻速直線運動為例,分別研究了其s-t圖像和v-t圖像。對勻變速直線運動則直接用了解析法,由加速度的定義式變形得到速度公式,結合數學一次函數知識畫出圖像。這樣做增加了學生對圖像的認知困難。學生對圖像斜率代表加速度這一問題很難理解。
修訂后的教材,采用逐步滲透的方法,對運動圖像的教學,分別在概念、規律的描述以及數據的處理和問題的分析中進行潛移默化的滲透。學生循序漸進的學習,不僅對位移、速度、加速度等概念的理解進一步加深,也認識到圖象是很好的解決問題的工具??傮w來說,這樣的編排和處理,降低了圖像學習的難度,體現了新課程標準的理念和要求,有利于教與學。
3.在教材特色方面的不同
修訂后的教材除保持上一版突出課堂互動、科學探究、評價反思、聯系實際等特色之外,還有以下變化。
第一,注重情境導入,激發學生學習興趣。聚焦生活,突出育人功能。新教材從生活中常見的汽車加速減速現象引入速度圖像,運動示意圖和速度時間圖像一起呈現,非常直觀形象,便于學生聯系生活實際。物理不再是枯燥的公式和理論,而是可以反映生活現象、指導生活實踐的一門學科。
第二,突出概念建構的思維深刻性。加速度這一概念是學生理解的難點。依靠定義和公式來理解太抽象了,不符合高一學生的認知水平。在新教材中通過對速度圖像的討論與交流,加深了學生對加速度及幾個相關概念(速度、速度變化量、速度變化率)的理解和區分,使得加速度這一概念更立體,學生可以從多維角度去理解和感受。
二、新教材使用教學建議
基于多年教學實踐和經驗總結,新教材使用教學建議主要有以下幾點。
1.嘗試情境——探究——應用教學
所謂情境教學,即通過選取適宜的素材,再現學科理論產生的場景或是呈現現實中的問題情境,讓學生運用必備知識和關鍵能力去解決實際問題,全面綜合展現學科素養水平。通過對近幾年高考全國卷物理試題的分析,不難發現高考很注重理論聯系實際,很多題目都有情境化設計。應在教學實踐中充分重視情境教學。如筆者在應用新教材進行位移時間圖像的教學時是這樣操作的。
第一,情境引入。教師事先錄制視頻:玩具小車在光滑地面做直線運動,在小車運動的地面做好位置標記。小車撞到墻壁后反彈回來繼續沿原軌道運動。(因為實驗選用的地面非常光滑平整,小車所做的運動近似為勻速直線運動)課堂播放視頻,通過暫停操作讓學生把小車的位置和時間信息記錄在事先設計好的表格中。要求學生以時間t為橫軸,位移s為縱軸建立直角坐標系,描出相應的點。再用平滑曲線把各點連線。學生通過記錄、描點、連線等一系列的操作,基本能夠掌握如何繪制s-t圖像。
第二,探究教學。教師通過提問引導學生在圖像上了解位置、位移、時刻、時間等基本信息。因為學生繪制的圖線基本是一條直線,提示學生觀察在相同的時間小車位移是否相同?這說明小車做什么運動?如果小車單位時間位移更大,圖線將會如何變化?圖線的傾斜程度表示什么?圖線上的轉折點意味著什么?通過一系列問題的提出,引導學生進一步認識s-t圖線的物理意義。
第三,應用鞏固。留給學生如下所示的例題,進一步鞏固所學知識。如圖所示是“龜兔賽跑”的位移-時間圖像。思考:(1)哪一條圖線表示獲勝者烏龜的運動?哪一條圖線表示兔子的運動?(2)兔子在什么時候、什么地方開始睡覺?(3)烏龜何時悄悄地爬過兔子身旁?(4)兔子睡了多長時間?(5)兔子醒來時烏龜在什么地方?(6)誰先到達終點?
2.注意循序漸進,反對一步到位
在使用舊教材的時候,筆者在圖象部分教學中做以下總結:一看“軸”,二看“線”,三看“斜率”,四看“面積”,五看“截距”,六看“特殊點”。以為講解很清晰了,可實際上學生很容易混淆。比如,s-t圖和v-t圖中交點的意義、斜率的意義等。而在新教材的使用過程中,筆者發現,雖然圖像這一節的內容被打散,系統性削弱了,但學生對圖像的理解卻更深刻了,教學效果比舊教材要好得多。所以,教學中不能只注重知識的邏輯性和系統性,而忽略學生學習知識吸收知識的規律。
新教材使用中需要老師不斷研究和探索,舊的經驗方法有值得借鑒的地方,但我們更應注意到新教材給我們提出的新要求。不斷改進自己的教學,適應新課標的要求,注重在物理課堂中落實物理學科核心素養。
參考文獻:
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[2]王愛霞.核心素養導向下情境化教學方法在高中物理教學中的應用[J].高考,2020.