时间:2023-05-30 10:46:08
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇什么是自由落体运动,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:物理课堂教学目标;学生主体
中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1002—7661(2012)20—119—01
物理教学目标是关于物理教学将使学生发生何种变化的明确表述,是在物理教学活动中所期待得到的学生的学习结果。落实物理课程目标是实施物理新课程的关键,其途径是将物理课程目标转化成具体的、可操作的物理课堂教学目标,师生通过一系列物理课堂教学目标的达成而最终实现物理新课程目标。因此,物理课堂教学目标确定的是否科学合理,直接关系着整个物理新课程目标的实现。
以《自由落体运动》为例,来谈一谈课堂教学目标的转变到底对我们的物理教学课堂发生怎样的改变?这是原来的《教师参考用书》中的教学目标:1、理解什么是自由落体运动。知道它是初速度为零的匀加速直线运动;2、理解什么是自由落体加速度,知道它的方向。知道在地球的不同地方,重力加速度的大小不同;3、掌握自由落体运动的规律。
一、物理课堂教学目标的叙写我们可以从结果性目标,体现性目标和表现性目标出发
1、结果性目标 通过这堂课的学习,我们可以看到学生实际发生了什么样的变化。《自由落体运动》这一节课,我们预想学生通过学习,能从几个实际的运动(如随手抛出一个物体,从静止开始自由释放一片羽毛,用牛顿管演示下落的小铁片)中指出哪个运动是“自由落体运动”,能说出在空气中静止释放一个小铁球是自由落体运动的原因是空气阻力是次要因素,可以忽略;能抽象概括出自由落体运动的特点和运动性质:自由落体运动是一种匀变速直线运动;能说出自由落体运动的加速度叫做重力加速度,通常取值9.8m/s2,方向竖直向下;知道地球上不同的位置重力加速度不同,同一地方的不同物体具有相同的重力加速度;能熟练地写出自由落体运动的速度公式、位移公式、速度和位移关系公式;能熟练应用自由落体运动规律解答自由落体运动的有关问题。
2、体现性目标 也叫参与性目标,就是指学生在物理课堂中参加的活动、设计、实验、计算的参与程度。《自由落体运动》这一节课的参与性目标有:能自己设计一个简单的小实验测定自由落体运动的加速度,两人一组能用一把刻度尺和秒表设计出测定反应时间的实验方案,按步骤进行操作,分别测出自己的反应时间。能从实际问题情景中抽象出自由落体运动模型,能从所给的几种具体的实际运动中识别出自由落体运动。
3、表现性目标 表现性目标不明确规定学生在学习完成后所应达到的结果,强调学生与情境的互动,强调学生在学习过程中对新的智力工具的发明,强调创造性地解决问题的思路与方法,通过实验和实际事例分析得出自由落体运动的特点及其运动性质的思想方法,体会自由落体运动是一种典型的匀变速直线运动;体会物理学的实验科学特点。
二、教学目标确定以后,实际叙写的时候,还要考虑以下几点
1、行为主体 行为主体是学生而不是教师。以学生为主体,要从学生的认知、情感、态度、价值观等原有基础出发,确定合适的教学“最近发展区”,能够使每一个学生在原有基础上得到最大限度的、充分而自由的发展。
2、行为动词 行为动词必须是可测量、可评价、具体而明确的。物理课程标准中对行为动词也做了界定:了解、认识、理解、应用、独立操作、经历、反应、领悟等等。
3、行为条件 行为条件是指影响学生产生学习结果的特定的限制或范围,为评价提供参照的依据。
第四,表现程度。表现程度指学生学习之后预期达到的最低表现水准,用来评价和度量学生的学习表现或学习结果所达到的程度。教学目标不仅要适应时代对物理教学的要求,而且要从学校、班级、学生的具体实际情况出发,对基础较好的学生,可以适当调高目标,以适应学生的更高层次的发展;对学习上有困难的学生,可以适当降低目标,使他们学有所获,也体验到成功感。
三、基于以上想法,我把《自由落体运动》的教学目标设计如下
古语云:兴趣是学生学习最好的老师。某些学生更愿意参加社会活动、玩游戏或看电视而不太愿意做作业。教师的任务就是发现、激发并保持学生的学习兴趣,使学生从事有利于学习的活动。有学习兴趣的学生会运用更高级的认知活动和策略,进而学习和记忆更多的内容。
对于一些学生来说,所学课程内容本身对他们就有很大的吸引力。例如,有一些学生愿意学习计算机课和美术课,即使不是考试的主科,他们也愿意努力钻研。还有一些学生无需外界的激励和奖励,喜欢唱歌、跳舞。还有一些学生具有明确的学习目标,无需诱导,学生也会努力学习,因为他们对学习有着浓厚的兴趣。
但是,对大部分学生来说,学校中要学习的许多内容,其本身没太多乐趣,也没多少用。每年学生要上大约2000多节课,仅靠自觉是不足以使他们日复一日地保持对学习高度的热情。具体来讲,学习兴趣从小学到中学一般有下降的趋势。正因为如此,教师要使学生对学习的内容感兴趣,内容的呈现方式就必须具有吸引力,只有这样才能满足、提高学生对学习内容的好奇心,从而激发学生的兴趣:教师应该让学生坚信所学内容的重要性和趣味性,要向学生证明所学内容的用处。例如,教师可以通过下面的教学导入方式来增强学生学习高中物理中自由落体运动的内部动机与学习兴趣。
(材料)
师:高一时我们已经学过了匀变速直线运动的一个特色运动叫自由落体运动。首先请看一则新闻,内容是《青工朱云华千钧一发及时接住坠落小孩(学生注意力高度集中)
师:请一位同学读新闻。(投影新闻稿)
生:[本报讯]日前,上钢五厂青工朱云华在千钧一发之际,勇救坠楼幼龄童,被传为美谈。
3月19日下午1:30分,小朱骑车自行车途径桃园新村15号时,忽闻四楼西窗中传出惊叫声:“爸爸!爸爸!”小朱抬头一看,大惊失色,只见一个小男孩从四楼窗口坠落到三楼的二根220V的电线上。小朱毫不犹豫,跳下自行车,冲上前去,用双手去接。瞬间,男孩在电线上弹了几下,又一直朝楼底坠落,在小朱的双手触碰处冲下,落到地面。(注:由于小朱双手的触碰,使下落缓冲。)小男孩脸色苍白,双眼直翻,已经没有声息,小朱抱起男孩,拦车直至吴淞医院,经医生抢救,男孩恢复了神智。男孩双目失明的父亲在邻居的搀扶下到了,他拉住小朱的手说:“谢谢你,如果孩子活不成了,我们全家都无法活了,你救了我们全家。”小朱淡淡地说:“没什么,应该的”随即掏出100元钱说:“这钱你先付医药费,我上班去了。”
师:这是一件好人好事,说的是一位青年抢救了一个小孩。在这件好人好事当中,我们一方面要学习这种精神,另一方面,请大家考虑一下,在这里面是不是有一个物理问题?(学生讨论热烈)
生:我觉得主要是这一段:“小朱毫不犹豫冲上前去接,男孩在电线上弹了几下,又一直朝楼底坠落”。
师:坠落,好,“坠落”是作怎样的运动呢?
生:我觉得像高一时学过的自由落体运动。
师:其它同学考虑一下这个运动是否是自由落体运动?
(学生小声相互讨论,一生站起来回答)
生:我认为不是,因为这个男孩在电线上“弹了几下”。
师:弹了几下,那么,请你回忆一下,什么是自由落体运动?
生:自由落体运动是只受重力,初速度为零的匀加速运动?
师:只受重力作用,初速度为零,好,请坐!在这里由于小孩被电线拦了一下,因此从四楼落到地面的全过程这个运动,不能算是自由落体运动。从四楼窗口落到三楼的电线,从电线弹起后再落下,这两个过程是自由落体运动。
师:从刚才同学的回答中可以看出,自由落体运动有二个要点。第一个要点是初速度为零(板书:V=0),它呼应了哪二个字?
生:自由。(板书)
师:物体是自由下落的,事先没有给它附加一个速度。第二个要点是——
生:(齐答)g。
师:g是什么?
生:(齐答)重力加速度
师:大小为多少?
生:(齐答)9.8m/s2
师:(板书g=9.8m/S2)重力加速度。(教师手持粉笔,松手,粉笔落下)这个物体是自由落体。
物体具有保持静止的性质。静止的物体不会无缘无故的运动起来。静止的物体运动起来一定受到了力。;运动的物体具有保持运动不变即匀速直线运动的性质。运动的物体不会无缘无故的停下来。运动的物体不会由某一匀速直线运动状态变为另一匀速直线运动状态。
物体具有保持静止的性质,也有保持匀速直线运动的性质。静止的物体保持静止;匀速直线运动的物体保持匀速直线运动。
‘一旦物体具有某一速度’ 物体是怎样具有某一速度的呢?力是改变速度的原因。
物体具有保持静止的性质,同时也有保持匀速直线运动的性质。
静止的物体具有保持静止的性质,我们不能说物体没有保持匀速直线运动的性质,我们不能说物体保持匀速直线运动的性质不存在;匀速直线运动的物体具有保持匀速直线运动的性质,我们不能说物体没有保持静止的性质,我们不能说物体保持静止的性质不存在。
静止的物体(受力)运动起来后(外力消失)时,保持运动的状态不变;运动的物体静止后,保持静止状态不变。
所以我们说一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态 ,直到有外力迫使它改变这种状态为止。物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。这里的惯性指的是,物体不受力,不曾受力时的情形。物体受过外力,外力又消失后,物体具有保持外力消失后运动状态不变的性质。这也是惯性。
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态 ,直到有外力迫使它改变这种状态为止。-----牛顿第一定律
物体受到外力,外力消失时,物体具有保持此时运动状态不变的性质。--------牛顿第一定律附
通常我们把物体受到外力,外力消失时的情形,按物体不受力,不曾受力时的情形处理了。例如做圆周运动的物体外力消失时,物体保持匀速直线运动。我们说为什么是匀速直线运动呢?因为物体具有保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质在这里指的是外力消失时原来的匀速直线运动状态不变。虽然我们能给出正确的结果,但对物体的惯性很费解,对物体具有保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质有些费解。
自由落体系就是很好的惯性系---理解
自由落体系是我们所找的惯性系的同时,本身是一个非惯性系。一个处在引力场中的非惯性系。
一定条件下,引力场中的非惯性系与惯性系(绝对)等效。
一个受引力作用的惯性系与一个不受引力作用的加速系等效;一定条件下,引力场中的非惯性系与惯性系(绝对)等效。
另一种理解间《惯性与惯性状态》一文。
(自由落体系中的)自由落体运动在自由落体系看来是不受力的,在惯性系看来就不同了。我们不能把另一参照系中的惯性状态带入这一参照系中来。认为自由落体运动是不受力的是不对的。--关于《惯性力学与整体科学体系》
物体同时都是施力物体 ,同时都是受力物体。物体同时施力,同时受力。施力的过程就是受力的过程,受力的过程就是施力的过程。
一般我们说物体受力运动状态发生改变,不说物体产生力,运动状态发生改变。物体产生力时,产生的力与自身的质量成正比,与运动状态改变的大小成正比。(惯性新理解)
物体产生的力,与物体的质量成正比,与受力物体的质量成正比。
物质波与多普勒效应
多普勒效应光波有多普勒效应
振源的频率的改变与物体的宏观运动使频率发生变化(观察者看来)一样,物体的宏观运动,运动状态的改变与物体的微观运动在一定程度上等效的。
物质波是否具有多普勒效应呢?如果把具有一定速度的粒子看作是与微观中具有一定振动频率的振源等同,那么根据多普勒效应公式与根据物质波的波长与动量关系公式得出的波一样。
例如,格局物质波公式,具有一定速度的粒子速度增加一倍时,波长缩小一倍(相向运动时);根据多普勒效应公式,波源的速度由静止增加为与波速相同时,波长缩小一倍.两者相等。
一、提问内容方面,即“问什么”,要正确处理好以下矛盾
1.多和少.有一位特级教师曾对其所听的一节课做过统计,教师频频发问累计达48次,学生应接不暇,没有了思考的余地,这种课当然不会有好的效果.
其实,提问与启发并不等同,问题的数量也非“多多益善”.设计问题的前提应该是有利于学生掌握教材,有利于学生能力的培养.真能如此,即便寥寥数语,也是行之有效的.而且,相对而言,在“多”和“少”之间应求其少.善问、巧问,以简驭繁,以一当十的提问,正是课堂高效率的体现.
如,有一位教师在讲完“惯性”的概念后,他设计了下面几个题目让学生回答:(1)惯性是力吗?(2)什么物体具有惯性?(3)物体什么时候具有惯性?显然,这样几个问题就排除了学生对“惯性”理解上的障碍,有着以少胜多的效果.
2.难和易.关于提问内容难和易这对矛盾,一位特级教师有过一段相当精辟的论述:“教师提问的内容,如果过于浅易,则学生无须动脑;如果过于深奥,则学生无从动脑;如果不疼不痒,则学生无意动脑.”
有位教师在上“重力”一课时,提了这样一个问题,“你们当中有人不受重力吗?”于是,“教师,他不受”,一片热闹.试问:如此简单的提问有何教学效益可言?一切教学手段都应该以其实效为最根本的归宿.同样是这节课,另一位教师这样问:“你们坐在上升的电梯里时受重力吗?你们站在斜坡上时受到重力吗?如果受,方向各是怎样的?”如此一来,学生就不敢轻易作答了,为后文理解“重力的方向总是竖直向下”作好铺垫.
当然,提问也不能太难.过于深奥的问题会让学生望而生畏,乃至望而却步,从而失去分析问题、解决问题的兴趣和信心.如,复习“弹力”时,问:“弹力的方向怎样?”还不如这样问:“压力、支持力和绳的拉力的方向各是怎样的?”前一问过于笼统,且缺乏提示,学生无从作答;后一问则相对具体,又有提示内容,学生只要想想,完全可以顺利回答,显然更适宜些.
3.有和无.针对一些抽象的概念、规律设计一些问题,可以使学生对问题的认识更为生动、具体,从而使知识成为思维的必然结果.特别是在一些“似无实有”的“可疑而不疑”的关节点上,更需要教师独具慧眼,及时启发,“见人所未见,发人所未发”.而这种“无中生有”的问点,极有可能是这个抽象概念的精髓.于此处设问,可以使学生记忆深刻.
例如,讲完动量守恒定律的成立条件后,可以针对物体间相互作用力与反作用力问题,及时组织学生进行讨论:(1)作用力与反作用力的冲量有什么关系?(2)系统内部两物体间的作用力与反作用力的冲量影响系统的总动量吗?经过讨论,学生对作用力与反作用力的认识便比较透彻,对动量守恒定律的条件领悟更深了.实际上这可以认为是“无中生有”的问题,却能使抽象的规律明朗化,称之为“匠心独具”是毫不为过的.
二、提问形式方面,即“怎样问”,要正确处理好以下矛盾
1.直和曲.“是什么”,“对不对”,直接发问,单刀直入,一目了然,但是一味如此,难免乏味;迂回曲问,旁敲侧击,只要得当,就能以其生动的情境,别具一格的问法,激发学生的思维.如,在复习“自由落体运动”的定义时,直接问法往往是:“什么是自由落体运动”,学生当然也可以回答,可是如果变换方式这样发问:“一个物体做自由落体运动,经过3 s落地,它在第3 s内的运动是否为自由落体运动?”这个曲问由于提供了一定的情境,不仅能突出问题的重点,加深对问题的理解,还能培养学生积极的思维品质,当然比直接问更好.可见恰当地运用曲问是必要的.
2.庄和谐.谐趣在课堂教学中常常可以起到融洽师生关系、活跃课堂气氛,激发思维深入的作用.教师提问寓庄于谐、寓问于趣,只要问得熨贴,就能诱发提问的“艺术魅力”.因此可抓住问点,有意为之.如,笔者在讲授“楞次定律”时,针对定律中表述的“阻碍”非“阻止”的含义,问学生“可借用一句唐诗来深入理解,哪位学生知道?”课堂气氛顿时高涨,在笔者的引导下,得出“相见时难别亦难”,众生哗然.如此提问,妙趣横生,学生轻松地理解了“阻碍”的含义.但是庄与谐是一对矛盾,教师必须善于观察,分析判断学生神态变化,掌握火候适时发问,要做到谐趣而又得体,需要长期揣摩.
一、运用多媒体可以展示过程、提供直观
在物理教学中,常遇到一些变化过程快且抽象的概念,学生很难理解。如果运用多媒体教学,则很容易突破这一教学难点。例如,“平抛运动”这个实验运动轨迹变化太快,而且比较抽象,学生们很难想象。借助计算机教学,则可显示其运动轨迹。通过技术处理,假设两个小球从同一高度在同一时刻,一个做自由落体运动,一个做平抛运动,使这两个运动轨迹缓慢直观地显示出来,同时,每隔相同的时间留下小球的影象,同学们通过比较相同时间内两个小球的竖直位移,和做平抛运动小球的水平位移,容易发现:做平抛运动的物体在参与了自由落体运动的同时,还参与了水平方向的匀速直线运动。这样,通过计算机模拟平抛运动和自由落体运动,使原本抽象的问题具体化了,学生们通过认真地观察、分析,就很容易理解平抛运动的特点,从而提高了学习效率。
二、运用多媒体可使微观现象宏观化
一些微观现象,由于我们看不见、摸不着,任凭想象就更难理解了。多媒体技术就可人为地创造、利用图形、图象逼真地展现物理过程和物理现象,它不受宏观、微观的限制,也不受抽象与否的限制。例如“波的叠加”的教学,“机械波”本来就是一个非常抽象的概念,再让“波”叠加,学生就更难领会了。教学时借助计算机,模拟两个正向脉冲波的叠加和两个反向脉冲波的叠加情况,利用动态效果,使这一微观现象宏观化,学生就仿佛真正看到了波的叠加过程,再伴以教师的讲解,学生很快就会懂得:当两列波相遇时,质点实际振动的位移是由这两列波各自引起位移的矢量和。这样,借助多媒体技术,不仅帮助学生跨越了从感性认识到理性认识的障碍,还培养了学生观察、分析及抽象思维的能力。
三、运用多媒体可以弥补实物不易观察清楚的缺陷
有些物理过程,很难能用语言和静止的图片讲清楚,即使是实物教学,有些部分也不便于观察。利用计算机就可弥补这个缺陷,展示物理现象发生发展的过程,解决教学难点。如在讲“凸透镜的应用”时,共讨论了五种仪器:放大镜、显微镜、投影仪、幻灯机、照相机,上述仪器的原理可通过观察、实验寻找规律,但是,仅此还不够,比如,使用照相机拍摄景物时,什么是远景?什么是近景?从远景到近景物距是怎样变化的?在这些变化过程中,焦距变不变?对于这些问题,一般地讲解,很难让学生从本质上认识,通过计算机动态演示,使学生认识到,照相机的调焦过程,其本质并不是调焦距,而是调像距。至此,物距、像距、焦距三者之间的关系一目了然。这种效果是其他教学手段比拟不了的,充分体现了计算机辅助教学的不可替代的作用。
四、运用多媒体能密切联系实际,丰富教学内容
物理学与生活、生产实际联系密切,在生产实践中有着广泛的应用,但是有关物理应用方面的教学内容,许多教师并不熟悉,因而在教学过程中只好照本宣科,即使熟悉这方面的内容,单凭口头讲授,是难以完全解决问题的。这样,使本来实际、生动的实际问题,对听讲的学生而言,却变成枯燥无味的内容,这种脱离实际的教学,给学生的思考、理解构成了障碍。如果利用多媒体辅助教学,则可使学生亲眼目睹其“真实的”工作过程,起到口头讲授和演示实验无法替代的作用,极大地提高学生的学习积极性。例如在讲授照明电路时,可利用多媒体技术将实际生活中的照明电路安装过程引进课堂。讲授内燃机工作原理时,利用多媒体技术将内燃机四冲程工作全过程展现在学生面前。等等类似这种与生产实际联系紧密的教学内容,借助多媒体教学既可活跃课堂气氛,丰富教学内容,又可激发学生的学习兴趣。
五、运用多媒体技术还可实现网络化教学,提高教学质量
关键词: 高中物理教学 课堂提问 提问原则 提问策略
在高中物理课堂教学中,有些教师不注意教学方式方法,自上讲台后,便“一厢情愿”地对教案进行叙述和讲解,对物理概念、知识和原理进行宣读,接着便是进行“题海战术”,一个接一个地讲解相关习题,从上课开始到课堂结束,不提一个问题地“满堂灌”,导致学生注意力不集中,昏昏欲睡,即使偶尔提几个问题,也是重复的、低级的、没有知识含量的,不能引起学生的学习兴趣。因此,优质的课堂提问是师生进行教与学双边活动的重要渠道,是非常有效的语言和思维训练,是培养学生快速有效地分析问题、解决问题的良好教学方法。
教学实践证明,优质精彩的课堂提问可以准确巧妙地切中问题关键,有效启发学生的思维,让他们答得全、答得妙,答出物理的无穷奥妙,进而吸引学生的注意力,活跃他们的思维,让他们听得更认真、学得更深入、用得更自如,从而达到事半功倍的教学效果。下面我就高中物理课堂提问策略进行探讨。
一、高中物理教学课堂提问原则
1.提问的科学性原则。在高中物理教学中,科学性是课堂提问的首要要求,这是由物理学科自身的科学性决定的,每一个物理概念、原理与定律都是科学家“千锤百炼”地磨炼出来的,是经受无数次实践检验后的总结。因此,高中物理教师必须注重使用正确性、准确性和规范性的物理学科术语。例如:在讲“电场”时,应该非常严谨科学地说“带电体周围的空间存在电场”,而不应随意地说“带电体周围的空间叫电场”;又如:在讲“比热容”时,应该说“物质的比热容”,而不应该说“物体的比热容”。
2.提问的启发性原则。新课标明确要求教师在教学实践中必须注重采取启发式教学法,使学生思维更加活跃、考虑更加周密。因此,在高中物理教学中,必须特别注意采用启发性的方式进行提问,有效减少或避免“是不是”、“对不对”等低效或无效提问。通过启发式提问不仅可以引导学生更好地理解和记忆物理概念、原理和定律,而且可以培养学生发现问题、思考问题和解决问题的能力,提高学生的综合素质。
3.提问的难易适度原则。在高中物理教学中,应根据学生的整体能力和素质提问,提的问题既不能过于困难,又不能过于容易,必须难易适度。如果提问过于容易,就会给学生很无聊的感觉,从而产生对其不屑一顾的态度,失去参与课堂提问的兴趣。如果提问过于困难,就会使学生百思不得其解,严重打击他们的自信心,从而放弃思考,影响教学效果。
二、高中物理教学课堂提问策略
1.直接与间接提问引导。对于教学中的问题可以采用直接或间接的方式提出。直接就是直截了当、开门见山地提出,例如:“什么是电场强度”、“什么叫加速度”等,这有助于引导学生有的放矢地分析问题、梳理问题和解决问题。间接提问通常是一种引导式提问,即试图问B问题,却从A问题引入,这有利于帮助学生疏通思路,循序渐进地加深对物理概念和规律的理解。
2.正面与逆向提问交替。正面提问就是沿着问题的正向逻辑,引导学生在探索问题答案过程中梳理和消化物理知识,逆向提问则是从问题的对立面提出假设,通过对比的方法,得出正确的结论。将正面提问和逆向提问交替应用于课堂教学之中,可以促进学生从对立面加强对问题的思考,有利于培养学生良好的缜密的思维能力。例如:在“磁场”教学中,可以通过“磁场线有何特点?”进行正面提问,再通过“两条磁场线是否可能相交,为什么?”进行逆向提问,从而加深学生对“磁场”的认知,增强课堂教学效果。
3.广泛与特定提问互补。相对于初中物理来说,高中物理知识涉及的领域,更为宽广、高深、专业。因此,对课堂教学实践中的问题,可以面向全体同学进行广泛提问,也可以针对某些学习成绩好、综合能力强的学生进行特定提问。教师必须联系课堂教学的实际,根据不同的目的、不同的内容进行选择性提问,将两种提问方式互补进行。例如:在“自由落体运动”教学中,可以进行广泛式提问:“匀加速直线运动有哪些特点?”让学生自由发言,接着对不同层次的同学进行提问:“自由落体运动是一种什么状态?”“自由落体运动的加速度是多少?”……从而引导学生深入探讨,活跃课堂气氛,增强课堂教学效果。
三、结语
在高中物理课堂教学中,对同一问题,可以从不同侧面、不同方向进行提问,提问的角度和方位不同,其效果和结局往往不一样,甚至是天壤之别。因此,教师在教学过程中,必须重视课堂提问的策略,精心设计问题、把握发问时机、善用语言交流。在学生的回答离题较远时,要引导学生一步步靠近问题的实质;问题较难时,要分解问题、降低问题的难度。总之,课堂提问是一门学问,也是一门艺术,只有不断地加强探索、加强研究、加强应用与实践,才能不断提高教学水平。
参考文献:
[1]刘玲.高中物理教学中课堂提问的几种方法[J].当代教育之窗,2012(6).
〔关键词〕新课程 高中物理 学习兴趣
在教学活动中教师是主导,学生是主体,教师和学生是教学活动中相辅相成的互动双方。教师要最大限度地发挥学生的主体作用,培养学生的创新精神、自主探究和实践能力,才能实现教育的最终目标。在高中物理教学中,帮助学生形成牢固正确的物理概念和准确地掌握物理规律,具有十分重要的意义。经过对高中物理的教学摸索,我发现要使学生形成物理概念,掌握基本的物理规律,决不是简单的让学生被动地从教科书上或老师那里接受一些概念和规律的条文,而是在学生头脑深处发生一系列极其深刻的、复杂的心理变化过程。本文就高中物理概念教学淡谈自己浅显的认识。
1 有趣现象法
兴趣是最好的老师,实际生活,生产实践及现代高科技中一些有趣的物理现象会吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,活跃学生的思维,提高学生的理解能力,有利于知识的掌握。如对“超重”,“失重”概念的认识,先以电梯上升或下降的整个过程中感受到的现象说明和分析什么是“超重”、“失重”现象;再以我国“神州五号”载人飞船发射上天、在太空飞行、返回地面三个过程为例,分析杨利伟感受到的“超重”、“失重”现象,达到加深理解“超重”、“失重”概念的目的。
2 演示实验法
物理是一门以实验为基础的学科,在实施概念教学时,演示实验法往往是一种行之有效的教学方法,一个生动的演示实验,可创设一种良好的物理环境,提供给学生鲜明具体的感性认识,再通过引导学生对现象特征的概括形成自己的概念。如“弹力”概念的教学,用弹簧,钢片等演示,让学生体会到弹力的产生本质是物体发生了弹性形变。高中物理中有很多的概念教学,都可以通过演示实验的方法达到变抽象为形象,从而理解并掌握概念的目的。如“压强”“电场”“电阻”“磁场”等概念的教学。
3 图像电教法
有些高中物理概念,无法实验演示也无法从生活中体验。如分子的相互作用力与分子间距离的关系;布朗运动;电子绕原子核运动等。可以用图象、电教手段(如FLASH动画)展示给学生观看。物理图象通过培养学生的直觉,从而培养学生的高层次的形象思维能力,建立起物理概念的情景;电教手段能以生动、形象、鲜明的动画效果,模拟再现一些物理过程,学生通过观看、思考,就会自觉地在头脑中形成建立物理概念的情景。这种方法符合“从生动的直观,到抽象的思维”的基本认识规律,是现代教学中提高概念教学效果的一种重要手段。
4 以旧引新法
通过复习旧知识引入新知识是实际教学中常用的一种教学方法。在概念教学中可通过复习已掌握的物理概念,并对此概念加以扩展、延伸,或使其内涵、外延发生变化从而得到新的概念。如:要讲授“瞬时速度”可从复习“平均速度”人手。在某点附近取一小段位移,可求出这段位移内的平均速度,当位移足够小,或者说时间足够短时,所得的平均速度就是该点的瞬时速度。
5 典型例题法
有时也可以用定量计算的方式,通过对一些数据的处理并比较,分析,帮助学生形成清晰的概念。如:对“加速度”概念的形成,通过计算比较铅球运动员掷出的铅球在0.2秒内速度可由零增加到17m/s,追击炮弹在炮筒中的速度在0.005秒内可以由零增加到250m/s的速度改变快慢,从而引入“加速度”概念。这种方式直接明了,针对性强,学生容易接受。
6 设疑法
设疑的过程便是激发学生思维,引导学生探究,充分发挥学生主体作用的过程。这种方法设计得好,可引发学生热烈的讨论甚至激烈的争论,使课堂气氛活跃,既增强了学生主动学习的意识,叉可通过学生自己明辨是非,准确把握了概念的内涵。如在实施“自由落体运动”概念教学时,教师不妨先提出“有人说,重的物体比轻的物体下落快,你认为对吗?”,让学生展开讨论,教师在学生讨论的基础上,归纳得到自由落体运动的特点,从而给出自由落体运动一个完整准确的定义。教学既是科学,又是艺术,教无定法,但教学有法。在物理概念教学过程中,教师只有把握不同概念的特点,选用不同的适用于该概念的教学方法,才能最大限度地让学生充分理解概念的内涵,把握概念的实质,为灵活运用概念打下坚实的基础。
7 设喻法
关键词:原始物理问题;理想化模型;自我建构;编制
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)2-0041-3
1 什么是原始物理问题
原始物理问题是邢教授提出的教学理论,起源于杨振宁教授的物理教育思想。[1]杨振宁教授在一次接受记者采访时,曾将他取得成功的奥秘归结为:“要站在问题开始的地方,面对原始的问题,而不要淹没在文献的海洋里”。物理教学同样不能淹没在结论和题目的海洋里,而应将活生生的物理现象和物理过程,反璞归真地呈现出来,让学生面对原汁原味的物理问题,引导他们去亲历物理模型、物理概念的形成过程,物理规律的发现过程,以及物理问题的解决过程。
典型的原始物理问题:“一些人认为婴儿由成人抱着坐在汽车里很安全。现在请你估计一下,在一次发生在很短时间的撞车中,需要多大的力才能抱住婴儿。” [2]
原始物理问题是基于实际情景,是自然界及社会生活、生产中客观存在且未被加工的物理问题,具有生态性和开放性的特点。原始物理问题的呈现形式是对物理情景的描述,没有已知量、未知量,需要学生自己去抽象,自己去设置。因此,原始物理问题不同于物理习题,它们之间的关系如图1所示。
2 为什么原始物理问题能促进理想化模型的建立
物理教学离不开理想化模型,理想化模型是为了便于研究而建立的一种高度抽象的绝对理想的形态或客体,它只能在抽象的科学思维中存在,在现实世界中并不真实存在。在教学实践中,发现学生在学习理想化模型时往往存在思维障碍,具体表现为:不理解为什么要忽略一些次要因素,不能将习得的物理模型用到实际情境中等。借助原始物理问题,可以很好地帮助学生解决这些问题。
原始物理问题基于物理现象,具有客观真实性,学生在运用原始物理问题进行学习的过程中,通过与实际问题的“对话”,可以获得大量的感性认识,为理性认识打好基础。在将实际问题转化为抽象问题的过程中,学生必然会对实际情景进行加工,梳理哪些是主要因素、哪些是次要因素、哪些因素可以忽略,从而实现了实际情景向理想模型的过渡,相应地也实现了形象思维向抽象思维的过渡。因此,通过对原始物理问题进行梳理和加工,可以帮助学生实现理想化模型的建立,建模能力和抽象思维能力的提升。[3]
3 怎样利用原始物理问题实现理想化模型的自我建构
理想化模型可以分为三类:(1)对象模型:是对实物的一种理想简化,如质点、点电荷、单摆等;(2)条件模型:是对相关环境的一种理想简化,如光滑表面、匀强电场、匀强磁场等;(3)过程模型:是对干扰因素的一种简化,如自由落体运动、等温过程、绝热过程等。[4]
下面就如何利用原始物理问题实现这三类理想化模型的自我建构,提出笔者的一点拙见,并进行相应的案例分析。
3.1 促进对象模型自我建构的原始问题编制、教学策略及案例分析
对象模型是用来代替研究对象实体的理想化模型,这类模型的原始物理问题教学策略为:首先,选取有关考虑研究对象长度或形状的实际情景,编制原始物理问题;其次,在解决原始物理问题后,设置问题及时追问;最后,让学生进行分析归纳,建立理想模型。
案例:“质点”是高中阶段学习的第一个理想化模型,它的建构思想和方法对其他模型的建立有重要的指导意义。学习时可编制如下原始物理问题:
从上海到北京的高铁需要经过南京大胜关长江大桥,请估算一下高铁列车通过大桥需要多长时间。
学生抽象出物理过程后,了解南京大胜关长江大桥的长度,列车的长度以及速度后,可以得出结果。教师继续追问:“同样的列车经过杭州湾跨海大桥需要多长时间?”“在后一个问题中列车的长度对结果影响大吗?”接下来让学生讨论是否可以将一个具体物体看作一个点。经过这样的分析和对比,让学生形成一分为二看待问题的意识,在实际情景上建立起质点的概念。
3.2 促进条件模型自我建构的原始问题编制、教学策略及案例分析
条件模型是把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型,这类模型的原始物理问题教学策略为:首先,选取有关考虑研究对象所处外部条件的实际情景,编制原始物理问题;其次,改变外部条件,分析对研究对象的影响;最后,让学生对外部条件进行简化,归纳并建立理想模型。[5]
案例:“匀强电场”模型是电场中的一个重要概念,它对于匀强磁场的学习有很大地促进作用,学习时可编制如下原始物理问题:
静电喷涂时,喷枪喷出的涂料微粒在静电力作用下向被喷工件运动,最后吸附在其表面,请分析涂料微粒在靠近工件过程中的运动情况以及运动时间。
根据问题的描述,学生可以分析出涂料和工件带异种电荷。带电涂料在工件的电场中运动,刚开始离工件较远,电场强度较弱,靠近工件的过程中,电场强度越来越大,因此涂料做加速度增大的加速运动,但是时间没法算。教师及时追问:“为了计算时间的方便,可以将工件附近的电场进行怎样的简化?”在学生的认知结构中有匀变速直线运动的概念,因此,将工件附近的电场理想化为大小和方向都是恒定的。在实际情景上建立起理想化模型――匀强电场。
3.3 促进过程模型自我建构的原始问题编制、教学策略及案例分析
实际的物理过程都是诸多因素共同作用的结果,忽略次要因素的影响,只考虑主要因素引起的变化过程的模型,称为过程模型。这类模型的原始物理问题教学策略为:首先,选取有关考虑物理过程的实际情景,编制原始物理问题;其次,在分析原始物理问题时,改变影响因素,此时需要进行演示实验;最后,让学生进行分析归纳,建立理想模型。
案例:“自由落体运动”是过程模型的典例,它的建构思想方法对抛体运动等过程模型的学习很有帮助。学习时可编制如下原始物理问题:
秋天了,一个熟透的苹果和树叶从同一枝条上脱落,请问哪一个先落到地面上?说说为什么?
学生知道是苹果先落地,但一部分学生认为是苹果的质量比树叶大的缘故。此时,教师设置演示实验:相同的两张A4纸,一张揉成纸团,另一张不作处理,将其平放和纸团从同一高度释放,让学生观察,随后讨论:物体下落的快慢与哪些因素有关?苹果下落过程中,哪些是主要因素?哪些是次要因素?再提出问题:“次要因素可以忽略吗?”“在不考虑空气阻力时(真空),苹果和树叶谁下落得更快呢?”然后,借助牛顿管进行演示实验,让学生归纳并得出结论:在只考虑重力的情况下,所有物体下落得一样快。这种理想化的运动,称为自由落体运动。
其实,原始物理问题教学不仅能帮助学生基于实际情景建构理想化模型,物理概念和规律也只有在原始物理问题中才有生命力,才能显示其内涵和外延,学生习得的概念和规律才能真正活起来,才能激发和唤醒学生的学习兴趣。原始物理问题教学不仅能帮助学生掌握知识、技能和思想方法,而且还能很好地培养学生的能力,提升科学素养。
⒖嘉南祝
[1]邢.物理教学论[M].北京:北京大学出版社,2015.
[2]王晶莹,张跃,张阳.中学物理教师对科学模型教育认识的实证研究[J].全球教育展望,2016,45(2):93-105.
[3]吴加澍.对物理教学的哲学思考[J].课程・教材・教法,2005(7):64-69.
关键词:新课程改革;精彩现象;优质高效;先学后教;常见问题
一、问题的提出
新课程改革已经进入了我们的课堂,新课程理念要求我们在教学中,特别是在课堂教学中,既要注重知识与技能的传授,又要注重方法与过程的体验,更要注重情感态度与价值观的培养和形成。但是在新课程理念实践的过程中,有一种现象值得我们深切关注,那就是课堂上存在的所谓“精彩现象”,即“伪精彩”。所谓“伪精彩”就是指在课上打着“精彩”的旗号,行“非精彩”之实。课堂上忽而掌声雷动,忽而师生互动,课堂气氛看似热闹非凡,实则穿新鞋走老路,这种“预设”的精彩,其结果只能使师生疲倦,索然无味,课堂效果低下。那么到底什么是“精彩”呢?真正的精彩是指在师生互动过程中,教师通过备课了解学生的“先学”状况,在课堂一开始,就针对学生的需要和感兴趣的事物,进行探讨和价值判断,以激发出学生在课堂上的求知欲望和学习激情;再通过教师的“后教”,理论联系实际地创设有效的教学情景,调动学生的积极性和主动性,使学生有效、愉快地参与课程的学习过程。这一过程促使教师要在教学目标、教学内容与学生参与课堂学习实效之间,不断地进行调整,从而达到最佳“教”与“学”的效果。这种“先学后教,以学定教”的学习过程,是师生共同学习、共同创建对世界、对他人、对自己的态度和认知的互动过程,其最大特点是能发挥学生的主体性,有利于培养师生的创新精神和创新能力,真正实现“教学相长”的宏伟目标。那么,我们如何走出“精彩现象” 打造优质高效课堂呢,这个问题是值得我们认真思考并赋予行动的问题。
二、研究对象与方法
1.研究对象
本研究的主要对象是普通高级中学的学生,针对其物理教学中存在的问题展开研究。
2.研究方法
本研究主要涉及到了文献资料法、案例分析法、归纳法、课堂观察法、座谈法等。
三、结果与分析
通过对相关资料的整理与归纳以及对物理课堂教学的观察,笔者认为目前在高中物理教学中主要存在的问题可以归纳成四多四少。
1.平铺直叙多,创设情境少
这一问题主要表现在课堂的引入环节中,笔者在听物理教师讲课的过程中,发现很多教师的课堂教学导入在策略上毫无悬念、疑惑、问题、情境可言,其过程简单直白,可想而知,这样的导入在现在的学生中怎能激发其参与兴趣,又如何做到新旧知识的衔接与铺垫,更谈不上有效地产生学习欲望和激情了。
2.随意提问多,激发思维少
提问是教学过程中师生互动的主要途径和形式,也是实现教学目的的主要载体,但随意性的提问不但不会达到预期效果反而会事倍功半。虽然,提问过程体现了师生互动,但随意性的提问就会适得其反,假设当学生没有按照教师事先预设的答案回答时,就会出现尴尬的局面导致教学的无法进行或延误进度。随意提问的弊端还表现在问题过于简单或者过难,容易使学生用“是”或者“不是”“对”与“不对”的方式回答,不利于学生思维的激发。
3.低效互动多,当堂落实少
新课程理念鼓励教师走近学生,进行师生互动,但是笔者认为低效的互动不利于课堂教学质量的提升。现实中,我们看到相当多的老师在公开课上追求师生互动,追求课堂的活跃、气氛的热烈。而冷静下来的我们却往往会有这样的体会,这样的课堂无非是空虚的、表面性的,没有有效的实体,那么这样的互动我们还需要吗,答案很明了。
4.课堂讲授多,课后延伸少
在研究的过程中,笔者发现一些教师在课堂上讲得滔滔不绝,累得满头是汗,可是下面的学生却毫无反应。那么,这样的课还有效吗,这种一讲到底、满堂灌,不给学生自主学习思考的时间和内容、越俎代庖式的教学我们还会需要吗,相信我们老师也是非常明白的。可以说,由于不能充分地相信学生、信任学生,从而更不敢放手让学生自主学习、独立思考。大量的教师“包办”行为,既养成了学生不良的学习依赖思想,又不能让学生在课后自主学习的时间里,加强对知识的延伸与拓展,更不要提关注学生综合素养的提升。
四、对策探究
为了走出这种所谓的“精彩现象”,实现新课程在高中物理学科实施中由“边缘区”向“深水区”的有效转变,笔者认为在对策上可以从以下几个方面给予考虑。
1.“先学后教,以学定教”
所谓“先学后教,以学定教”的教学原则,其实是一种有关教学顺序的问题。它是基于苏联的著名心理学家维果茨基所提出的最近发展区理论而提出的。同时,我们从专业的角度来讲一堂高效的物理教学必须能够将学生的最近发展区有效地转化为现有发展区,只有实现这样的转化才能称其教学是有效的。这个原则中的“先学”的目的就是要解决现有发展区的问题,而“后教”是解决最近发展区的问题。
例如,笔者曾在《带电粒子在电场中的偏转运动》的教学中,利用先学后教的方法,在上课前设计了这样几个问题来层层推进。
问题1:水平进入偏转电场的粒子受到几个力的作用?方向上与初速度的关系如何?
问题2:从初速度、受力情况看,在机械运动中,哪种运动形式与其相似?
问题3:上题中那种相似的机械运动有哪些特点和规律?常见的研究方法有哪些?
问题4:研究带电粒子在电场中的偏转问题时,有哪些常见类似的研究方法?
通过铺设“子问题”降低了问题的思维难度,学生在层层深入的问题中积极思考,寻找相应的对策,提高了思维水平,让学生的思维由浅至深,由窄变宽,由形象到抽象,使知识的学习“水到渠成”。从学生角度看,回答第一个问题,难度不大,此问能充分发挥学生的学习主动性,做到课堂以学生为主;回答第三个问题的关键是第二问,此问能让学生主动自觉地发现问题、解决问题,提高学生学习的兴趣;难点是第三、四个问题,第三、四个问题能很好地培养学生的知识迁移能力,使他们掌握学习的方法,主动接受和探索知识,而不是传统的被动的填塞式的学习,这是实施素质教育、实现优质高效教学的一种途径。
所谓“先学”,是指学生按照老师提出的要求进行积极的阅读思考或动手操作,尝试通过独立与合作方式理解课本知识,并内化成自身的知识结构。其具有超前性、独立性、异步性三个特点。以上面的课为例:对第一问题的“先学”,能更大范围地调动每一个层次学生的学习积极性;第二、三问题的解决,需要回顾以前学习过的平抛运动规律。不同层次的学生通过先学,可以不同步地到达不同的高度。教师也可从知识的难度和深度上,树几个“标杆”,从精神上对能准确而快速的到达不同“标杆”的学生进行嘉奖。这样也容易让学生在探究物理规律时,带着不同层次的问题,你追我赶,形成浓郁的学习氛围。
所谓“后教”,是指教师在学生自学的基础上,结合他们学习中存在的问题和疑惑进行有针对性的教学活动,其也具有三个特点,即针对性、参与性和开放性。它的作用主要是对学生的自学进行一定的梳理和必要的纠正、补充,同时也是对学生自学的更高层次的深化和提升,这对于提高学生学习的效果是极为关键的。
还是以上面的课为例:学生在“先学”中存在的问题和疑惑集中在:带电粒子在偏转场中运动的轨迹为什么是一种类平抛物线?带电粒子在满足什么条件下才会做类平抛运动?怎样应用相应的规律?带电粒子射出偏转电场时,其偏转角正切值与位移偏角正切值之间存在二倍关系怎样证明?其偏转角正切值在光屏亮斑问题中怎样应用?
2.转变师生教学(学习)方式
笔者认为,要实行高效的物理课堂教学,师生的学习方法转变是必须要给予重视的,主要可以提倡“理论联系实际地创设有效的情景教学,最大限度地调动每个学生的主观能动性。”陶行知先生曾今说过:“脱离生活的教育是鸟笼的教育。”因此,转变学习方式是非常重要的,从教师的角度来讲,情境教学是一个非常好的教学方式。具体策略上,笔者主张情境教学中所创作的情境必须是学生感兴趣的情境、愉悦的教学情境和与教学内容相适应的情境。通过这样的情境创设,引导学生全身心参与到学习之中,使学生产生主动学习的动力,将令学生想象更加丰富与活跃,有效地完成思考的全过程,真正完成知识内化,促进师生的双方和谐统一。通过师生的教学和学习方式的转变,提高其对教学(学习)内容的理解与消化,通过由单纯接受式的学习方式向发现式探究学习的方式转变,使学生的学生主体性、独立性、能动性得以体现。
3.实现问题的优化与有效创设
在说明如何优化问题,并对问题进行创设前,让我们先了解一下,“伪精彩”课堂上,大量充斥的 “假问题”。笔者认为的所谓假问题主要是指在那些物理课堂教学过程中,给学生造成负面影响的问题、过于简单的问题、过于空虚空泛的问题、过于虚假与错误的问题以及那些无聊搞笑的问题等。对上面所提到的问题,笔者认为其本身的题材无益于课堂教学过程中学生对知识的理解与消化,也无益教师在教学过程中对知识的重点和难点的突破,更无益于学生通过课堂学习所应获得的成长。对其产生原因进行分析,笔者认为其与教师对新课程实施的错误对待与理解不无关联,有些教师为了迎合新课程所提倡的某些理念而过分地注重互动和课堂气氛的活跃,在没有精心准备和设计的前提下就随心所欲地设计那些没有效果的假问题,其目的就是为了取悦学生、迎合学生,导致课堂表面热闹,这样做实则肤浅无聊,毫无意义。
(1)问题的设计要围绕和突显教学目标
教师在组织课堂教学要针对教学目标,突出教学重点、难点,有明确意向地设计问题。它不仅表现在教师对课堂提问的设计,还表现在对课外预习、课后问题的设计。教师在设计问题时应有的放矢,以教学目标为宗旨,为培养学生良好思维习惯而设置问题。
例如,在《自由落体运动》的教学中,笔者设计了这样几个问题供学生讨论。
问题1:物体做自由落体运动,你是怎样理解“自由”二字的?
问题2:猜想自由落体运动是怎样一种类型的运动?
问题3:设计一个实验来验证你的猜想。
问题4:如何用公式和图像来描述自由落体运动?
问题5:现实生活中存在自由落体运吗?
以上问题,都是针对“自由落体运动规律”而设定的。问题针对性强,目标明确。学生的回答可能不够全面,但却能反映出学生学习中存在的问题,更能加深学生对知识的理解和感悟,收到良好的教学效果。学生的学习过程其实就是一个不断纠错的过程,纠正自己的错误想法、错误行为以及不良的思维习惯,从而构建新的知识结构体系。
(2)问题的设计要符合学生的认识水平
教师设置的问题切忌偏、难、怪,当然也不能过易。要根据任教班级学生的实际认知水平,设置符合学生最近发展水平(也称最近发展区)的问题,让学生能“跳一跳,摘到桃子”。问题的设计要有度,要难易适中,恰到好处。否则,就可能因为问题过易激不起学生的兴趣;也可能问题过难,挫伤学生思维积极性。设计问题要有层次感,让每位学生都能积极主动地参与学习,都能发表不同的见解和看法,更好地理解问题本质,轻松自然地接受知识。
(3)问题的设计要力争做到科学与规范
物理学源于生活,又要抽象于生活。物理学与生活的各个方面有着千丝万缕的联系。教师在课堂中可结合教学内容,设计与生活相关的问题,让学生去分析、解决。让学生在学习中学会关注生活问题,理论联系实际地参与解决生活问题的过程,体验解决问题的方法,从而培养良好的情感和态度,树立起高尚的价值观。
例如,在讲《远距离送电》时,笔者设计了这样几个问题:
问题1:除夕夜,农村用电的高峰时,为什么家家户户的灯会变暗,日光灯亮不起来?
问题2:解决农村在用电高峰时的问题,你在家可采取哪些的措施?
笔者认为,以上这样的问题贴近学生的生活实际,更能激发学生的学习兴趣。
(4)问题设计要具有开放性与探究性
开放性、探究性问题由于问题解决方法和途径不唯一,所以更能发挥每位学生的主观能动性,从而更能体现学生的主体地位。因此,在教学中除了有计划、有目的地设计一些一题多问、一题多变、一题多解等问题外,还应该设计一些开放性问题,发展学生的求异思想,为培养学生创新能力打下基础。在课堂教学中,切忌以为找到答案问题就解决了,这仅仅是问题的基本要求,并不是追求的最终目标。要引导学生理解问题的实质,追溯根源,能够透过现象看本质,从而优化学生思维品质。真正要解决的问题是把问题中隐含的条件“变形”,再发现新问题。
(5)问题的设计要有趣味性,要有学习原动力的激发功能
笔者认为问题的设计要尽可能的具有趣味性,以激发学生学习的原动力。我们都知道“兴趣是最好的老师”,在课堂教学中若学生的兴趣被调动起来了,那么就能让学生满腔热情地参与学习的过程,积极地思考问题,探求解决问题的方法;就能打破学生被动接受的学习方式,构建以学生为主体的,探究性的、积极主动的教学模式。同时,为了学生原动力的激发,笔者认为创设一题多问、一题多解能够锻炼学生的变式思维能力和知识迁移能力,使学生能“触一发,而动全身”。引导让学生透过现象看本质,弄清楚本质物理规律的内涵与外延,真正做到应用物理规律万变不离其宗,使知识融会贯通。因此,我们教师要多分析、多总结、多研究和多实践 ,以实现问题设计的趣味性和学生学习原动力的有效激发。
五、结论与建议
1.结论
综上所叙,笔者认为一堂优质高效课堂应该是这样的:首先在教师正式上课前,提倡学生利用课外时间,独立自主地“先学”,或者以合作交流,共同探讨的方式“先学”;教师要以学生为中心,突出学生的主体地位的“后教”。其次,在正式上课时,教师要能够创设出生动有趣情景来引出教学,引导学生全身心参与其中。其三,教师要能创设出层层推进的优化问题,使得教学跌宕起伏,内容丰富多彩,妙处横生。最后,教师要能够深刻地理解教材,轻松自如地驾驭课堂,及时恰当地处理问题,旁征博引妙趣横生,循循善诱如春风拂柳,充满智慧、充满快乐。学生在这样热烈且充满智慧的课堂氛围里,势必能够全身心参与其中,产生自主学习的动力。因为,这样的课堂更有利于培养师生的创新精神和创新能力。
2.建议
(1)有关先学的建议
学生在“先学”中暴露出的主要问题有:一是没有遵循探求物理规律的过程与方法,没有像处理平抛运动的基本规律那样,先对带电粒子进行受力分析,再根据受力决定运动特点来寻找规律;二是知识迁移能力不强,没有像处理平抛运动那样,运用运动的独立性对带电粒子的运动进行分解,所以找不到带电粒子在水平方向和竖直方向运动规律和相应的物理表达式;三是物理“建模”意识不强,暴露出部分学生对平抛运动的基本规律理解深度不够,所以对偏转场后面加一个光屏求亮斑问题难以解决。
(2)有关“后教”的建议
基于“后教”的针对性、参与性和开放性特点,笔者认为物理教师在教学中要依据学生在超前学习过程中所提出的或者存在的疑问进行教学。对于学生而言,其学习必定要力求全面而系统,但是在我们教师的教上却无法能保证全面而系统,因此,在其“后教”上必须要做到有针对性。实践证明,“后教”中具有了针对性之后,我们的课堂教学过程中才能实现“少教多学”。在以往的教学模式中,我们教学内容的重点和难点是根据教材而设定的,而现在改成先学后教后,这些所谓的重点和难点以及关键点就变成了要依据学生所提出的问题而确定。总之,在课堂教学过程中充满了太多的不确定性因素,因此,需要我们教师自己要更加注重学生的质疑、交流与讨论。
参考文献:
1.余震球选译.《维果茨基教育论著选》[M]. 北京: 人民教育出版社. 2005. 248页.
2.何振嘉《物理教师》物理教师编辑部,2009年第30卷第7期(总第316期),4-5页.
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7.教育部基础教育司,教育部师范教育司组织[编写].新课程的理念与创新[M]. 高等教育出版社, 2004.
8.周卫勇,徐铎厚,杨春芳编写,周卫勇主编.普通高中新课程的理解与行动[M].首都师范大学出版社, 2004.
1 微视频在教学中的应用意义
微视频一般时间都比较短,大约在6~8分钟左右,但是信息量较大,相对于课堂45分钟来说,合理的分配了课堂的教学时间.对于学生的学习来说,使得学生更加自主和高效.相比较于初中物理课程,高中物理课程更加复杂,研究的问题更加抽象,尤其是一些物理概念和性质理解起来有一定的难度.例如:加速度、质点和牛顿第二定律等的理解,仅仅通过教师的讲解学生难以理解,如果借助微视频,就可以向学生形象的展示这一现象,便于学生去理解这些问题.对于教师的教学而言,引入微视频便于教师进行教学反思,在制作微视频的时候,教师需要搜集相关的教学素材并且要将教学过程融入其中,这样在进行第二轮的教学时,教师就可以比较原先做的微视频,寻找差 [LL][HJ1.73mm]距,及时的改进.同样,通过相互观看微视频,有利于教师之间相互学习,同时也为教研活动提供了良好的研究题材.
另一方面,在课堂上使用微视频能够很好的吸引学生的注意力,并且以这种形式向学生传递知识,学生更易于接收.在课后,学生还可以根据微视频更好的巩固课堂知识.这些都是传统的长视频无法比拟的.
2 物理教学中的微视频应用案例
2.1 概念教学中的微视频应用
例1 加速度
在加速度这一章节,要求学生能够理解加速度,能够区分加速度和速度变化量、速度变化率,并且能够在生活中使用加速度的概念.微视频图形如图1、图2.
两个视频分别是四个人在同一起跑线上准备起跑和摩托车与助力车在同一起跑线上起跑,都是从静止到运动的一个运动状态.通过观看不同的人和不同车辆的启动速度,和在相同时间内不同的速度变化,去体验在相同的时间内车辆速度变化的快慢.帮助学生理解速度快,速度变化块等意思,为学生学习加速度的定义做好铺垫.
例2 弹力
在弹力这一章节,主要的任务就是要让学生知道什么是弹力,弹力产生的原因和条件.微视频图形如下:
视频的主要内容是,通过按压桌面,发现相对的两个平面镜中的光束出现了移动现象,另一个通过实验人员挤压瓶子,发现瓶口上方玻璃管内的液面上升了.在弹力这一章节,教师在讲解弹力时,通过弹簧的变形和橡皮筋的变形学生能够明显的看出形变,很容易理解.但是对于一些偏硬的物品,如桌面和玻璃瓶,由于受到力的作用后变形幅度较小,学生很难产生直观感受,理解上就会有困难.通过微视频实验,学生能够明显的看出桌面和玻璃瓶受到外力的作用后发生的变化.由于这个实验并不繁琐,还可以通过视频演示鼓励学生在课余时间动手操作.
例3 牛顿运动定律解决问题
本章节的主要任务是学生通过学习后能够知道超重与失重的含义,并能够通过牛顿定律对这些现象进行分析.微视频如下:
将一个台秤放在电梯内,台秤上放一重物,随着电梯的上升和下降,观察台秤的变化,并读出相应的数值.在这一部分的学习中,课本上除了进行了文字讲解以外还配了几张插图,但是这些静态图形并不能够使学生对超重和失重产生深刻的理解.通过使用微视频,这样贴近生活,通过相应的数值来观察超重与失重的变化,更具有说服力.
2.2 规律教学中微视频的应用
例1 匀速直线运功时间和位移的关系
本章节的主要任务就是要学生能够理解匀变速直线运动中的位移关系与v-t图象中四边形面积的对应关系.
根据匀加速直线运动物体的运动位移,绘出这段时间物体的v-t图象,将所得的图象均分为几段矩形,并以2倍的数量继续均分,当尽量将这一时间段进行均分的时候,这个矩形的面积就等于斜线段与坐标轴构成的梯形的面积.利用这种微元法思想去理解速度时间图象与坐标轴的关系是教学上的难点,学生在这方面理解起来非常困难.课本上的插图都是一幅幅静止的图形,虽然采用了过度的手法去绘画,但是学生理解起来仍然有难度.利用微视频就可以将这一静态画面转化成动态的过程,学生可以通过微视频慢慢体会微元法思想,较为容易去理解.
例2 自由落体运动
在本章节中,主要的目的就是要让学生掌握自由落体运动的特点和规律,并能够应用于实际的生活当中.
微视频的内容主要引用阿波罗飞船的宇航员在月球表面由静止状态同时释放羽毛和铁块的视频,观察着两个物体的落地情况.一般情况下,教师在讲解这节课的时候会通过使用牛顿管的方式来做实验,将羽毛和铁块放入其中以抽真空的形式来观察.但是在操作过程中可以发现,由于实验条件的限制,无法对牛顿管完全的抽出真空,在实验中看到的并不是羽毛和铁片同时落地,影响了教学效果.如果通过这段视频,以事实为证,更能够给学生以说服力,加深学生的主观体验.
例3 力的分解
在这一章节主要的任务就是要学生能够掌握一般情况下力的分解,并能够根据要求画出各个分力的方向.
在微视频中,首先将一块海绵放在斜面挡板的上方,然后在斜面上再放一块海绵,在海面上放上一重物,观察海绵的变化.其次,在竖直的墙面上分别挂上A、B两个橡胶垫,用一根木棒和一根细绳与A、B构成一个三角形,并在细绳与木棒的焦点处挂一重物,观察橡胶垫的变化.然后将细绳换成木棒,再观察橡胶垫的变化.
高中物理教学如何实现有效?这是我们一线高中物理教师近些年探究和讨论最多的话题,也是教学的理想追求.本文就从物理学科的特点出发,结合教学实践就该话题进行简单的分析望能有助于教学实践的开展.
1借物言理
1.1什么是“借物言理”?
笔者认为教学是引导学生发现的过程,是对规律进行总结、归纳的过程,“物”是客观存在的事物、物理现象,属于感性材料,是学生实现理性认识提升的基础.
1.2为什么要“借物言理”?
学生不是空着脑袋来学习物理概念的,在学习科学的物理概念之前,学生的大脑里存在着大量的“前概念”,这些前概念有些是与科学概念同向的,有些则是相异的.
例如,在学习“牛顿第一定律”前,学生从日常生活经验出发,认为物体不受力作用时处于静止状态,受到力的作用才会运动,而且这种认识根深蒂固,不容易自我发现错误.
1.3如何消除学生的物理学习前概念,实现“借物言理”?
笔者认为要强化实验教学,多从学生熟悉的生活现象出发.
(1)加强实验演示,突显冲突
从学生的“物理前概念”的特点来看,具有自发性、反复性和顽固性等特点,在科学的物理概念学习前充斥着学生的整个大脑,如果直接给学生灌输物理概念,即使学生当时记住了,也无法内化到自己的知识框架中,最终还会淹没在前概念中.刻意回避也不是最好的办法,中学生的思维特点来看,要建立概念需要丰富的感性认知,实验是物理学科的一大特色,可以借助于实验实验,通过直观的、具体的实验现象与学生大脑中的物理前概念构成认知冲突,激发学生进一步探究热情,在分析和对比中逐渐弱化并消除相异构想.
例如,在和学生一起学习“自由落体运动规律”这节内容时,为了有效消除学生认为中的物体下落快,轻的物体下落慢这个错误经验,首先给学生抛出了两个问题:
问题1:生活中,我们会发现不同的物体同时在同一高度由静止开始(初速度为零)释放,出现了落地快慢的差异,结合原有认知,猜想这是由于什么因素造成的?
问题2:想一想有没有什么办法消除这些因素的影响?
直面学生的错误前概念,以问题的形式引导学生思考,在学生初步推理后,再演示“牛顿管实验”,对比抽气前、后多个不同质量物块在牛顿管中下落的现象,很自然地完成自由落体运动概念的转化.
(2)注重生活化情境的创设
生活是学生直接经验的重要发源地,无论是正确的经验还是错误的物理前概念都源自于生活,我们的教学应密切与生活联系,构建出生活化、生态化的课堂,具体实施如图1所示.
学习不可缺失了物理情境的创设,好的情境将学生、教材、物理知识、问题、活动有效地串接在一起构成一个生态化的系统,生态化的物理课堂符合新课程生本教学理念,在生活化、生态化的教学情境中,师生与教学环境之间、教师与学生之间的关系是整体的、动态的、可持续发展的,这样的情境能够催生出教学的高效.
例如,在“加速度”概念的教学时,笔者没有直接灌输,也没有和学生直接进行概念的理论分析,而是从生活中有“加速”这个说法出发,给学生提供了如表1所示的生活化情境,将学生带入物理课堂.
表1不同交通工具的速度变化情况交通工具初始速度(m/s)速度变化时间(s)末速度(m/s)赛车01050火车(开动)010030汽车(刹车)3050结合情境设置了具体的任务和问题:
任务1:比较表1中各交通工具速度的增减情况;
任务2:比较表1中各交通工具速度的变化量;
任务3:比较表1中各交通工具速度的变化量和所用时间之间的比值.
在学生完成任务,有了过程体验后,顺学而导,提出问题.
问题1:用什么物理量来描述问题运动速度变化量?
问题2:又该如何描述速度变化的快慢?
在学生思考这两个问题的过程中,通过类比我们很自然地将学生的思维引导至速度概念的定义上,在与速度概念深度类比的过程加深对加速度概念的理解.
生活化情境的设置,不仅仅是在概念教学的导入上,应贯穿于整个物理教学过程,笔者在教学的课堂的检测和评价环节,常常设计一些生活化实践性的活动,借此丰富学生的感性认知,感性认识是学生学习物理概念和物理规律的基础,生活化实践活动的处理,将生活现象、生活物品与物理实验相结合,促进课堂互动形式的多样化,可以大大激发学生的兴趣,提高其参与的积极性.
2以问导学
2.1什么是“以问导学”?
以问导学指的是教师围绕着教学内容创设出若干问题,引导学生自主分析问题、解决问题来逐步接近、理解并最终内化物理知识和规律,整个教学过程学生是教学的主体,问题是学生进行知识探究的载体.
2.2为什么要“以问导学”?
传统的教学模式,课堂上教师是主宰,满堂灌,学生的课堂参与缺乏主动性,新课程倡导以学生自主探究为主的新型教学模式,但是自主探究不等同于学生自学,那么如何组织呢?必须给学生在探究过程中进行必要的指导,布置一些具体的任务,“问题”是最好的指导形式,科学设置“问题串”是促成教学高效的重要手段.
2.3如何设置问题串?
问题串的设置要能够启发和提醒学生完成物理探究的过程,要设置在关键点上.
例如,“探究功与速度变化的关系”这一实验探究课,笔者设置了如下5个问题进行导学:
问题1:是否需要平衡摩擦力?说出理由和方法.
问题2:实验操作,要求说出检验方法,并做检验工作.
问题3:用一条橡皮筋拉小车做功,记下小车出发点.为什么要记出发点?
问题4:用两、三条橡皮筋分别拉小车从同一出发点出发做功,橡皮筋的选择有什么要求?
问题5:处理纸带,算出橡皮筋对小车做完功后小车的速度,试分析该速度是加速阶段速度还是匀速运动时的速度?
3顺错而教
3.1什么是“顺错而教”?
顺错而教就是从学生物理学习过程中的错误出发,以错误为资源进行再反思、再探究活动,在探究、讨论的过程中实现对问题认识的正确化、科学化,借此实现正确知识体系的形成.
3.2为什么要“顺错而教”?
学生是教学的主体,对于纠错也不能例外,必须引导学生自己发现错误,并进行纠正,这样的过程才能是有效的,学生在物理学习,尤其在应用物理规律解题过程中出现错误是正常的,如果绕开学生的错误,直接给他一个正确的结果,则学生的心结没有打开,即使当时理解了,课后依然会遗忘.
3.3如何进行“顺错而教”?
例题如图2所示,人造卫星绕地球做椭圆运动,地球的中心O是椭圆的一个焦点,已知卫星近地点和远地点到地球中心O的距离分别为a和b,求卫星在近地点和远地点时的速度之比vavb.
(1)错误调研:学生出错了,要走进学生,调查学生出现错误的原因,对于本题,学生容易出现片面性、错误思维的地方有两个:其一,思维定势了,把问题当作“圆周运动”处理了;其二,虽然意识到是椭圆运动,但误认为卫星在近地点和远地点的轨道半径就是卫星和地球的距离.这两个错误的理解,势必导致解题上的错误.
(2)错解展示:
GMma2=mv2aa(1)
GMmb2=mv2bb(2)
由(1)、(2)解得vavb=ba.
(3)常规解法
引导学生进行情景分析和知识调取,实际上向心力公式F=m・v2r中的r是圆周运动中对应的轨道半径,而这道题中卫星轨道是椭圆,根据椭圆的对称性,卫星在近日点和远日点对应的曲率半径ra=rb,正确解答如下:
GMma2=mv2ara(3)
GMmb2=mv2brb(4)
ra=rb(5)
由(3)、(4)、(5)解得vavb=ba.
(4)创新解法
笔者还进一步引导学生们用开普勒第二定律来解这道题:
设卫星在近地点速度为va,经过时间Δt0,在远地点速度为vb,经过时间Δt0,由开普勒第二定律得
什么是有效教学呢?有效教学就是能引导全体学生收到实效的教学,具体表现在:学生在认知上,从不懂到懂,从少知到多知,从不会到会;在情感上,从不喜欢到喜欢,从不热爱到热爱,从不感兴趣到感兴趣;通过课堂教学活动,让学生在学业上有收获,有提高,有进步.最核心的一点是看学生是否愿意学、主动学以及怎么学、会不会学,其中学生“愿意学”又是核心中的核心.
以下就“平抛运动”来谈谈自己的看法.
1明确课题
通过实验演示课题,加强对课题认识.
利用平抛速落仪演示平抛运动,重复几遍,让学生对平抛运动有很好的观察.在教学过程中,设计小游戏,让学生用平抛速落仪将小球抛到固定位置.要求用两种不同方法,一是保持平抛速落仪在同一高度,可以改变水平距离;二是保持水平距离不变,可以改变高度.加强学生感性认识,为后面的学习奠定感性基础.
2用心设计概念、规律形成的过程
我们都知道教学是师生共同参与的多向信息交流过程,切忌教师一人唱独角戏,采用灌输的方法将静态的物理知识灌输给学生,这样的话,学生只会机械的记忆,不仅不利于活跃课堂气氛,还会压抑学生的思维,直接影响学生学习物理的兴趣和能力的发展.因此在实验验证平抛运动规律这个问题上,教师留给学生独立的观察思考和设计实验的空间,使学生在学习过程中充满问题意识和创新意识,培养学生自主学习和探究的能力.
首先提示学生用化曲为直方法,将平抛运动分解为水平方向与竖直方向.采用提问方式让学生根据受力分析等分别对两个方向上运动进行猜测:在水平方向上由于不受力,将保持速度不变,做匀速直线运动;在竖直方向上物体无初速度,且只受到重力作用,物体做自由落体运动.
有效课堂也就是在概念、规律教学中,教师应合理的创设学习的情境,唤起学生原有对相关知识和经验的认知.要着重设计概念的形成和规律导出的过程,了解规律的适用条件,知道规律的不同表达方式等,让学生不单是记住某些知识点,而是要感悟知识产生的原因和发展过程,从而有利于对知识点的深刻把握.
3营造民主氛围,正确对待学生在课堂上的表现
首先师生关系是学校中最基本的人际关系,如果师生间是一种民主、平等、亲切、和谐的关系,教师就成了学习的促进者,就能保证学生心情愉快、积极主动地学习发展.
其次,有些学生在课堂上很爱插嘴,在平抛运动的整个教学过程中,总有几个学生在我提到关键点的时候突然很兴奋的插两句.这是他们茅塞顿开的一种体现,也是在课堂上的一种常见现象.如果认为是不遵守课堂纪律,打断了正常的教学秩序,对其加以斥责,会伤学生的自尊心和自信心.反之,适时表扬几句,会让他们保持一种学习的动力,养成认真听课、思考,跟紧课堂进度的习惯