趙娜(江蘇省常州市北郊高級(jí)中學(xué))
例談電動(dòng)勢(shì)概念教學(xué)中的問(wèn)題生成與解決
趙娜
(江蘇省常州市北郊高級(jí)中學(xué))
通過(guò)對(duì)物理教學(xué)中概念教學(xué)的說(shuō)明,結(jié)合教學(xué)實(shí)踐對(duì)基于“問(wèn)題生成與解決”的物理概念教學(xué)進(jìn)行實(shí)例分析。
問(wèn)題生成;問(wèn)題解決;概念教學(xué);電動(dòng)勢(shì)
一直以來(lái),物理概念教學(xué)是學(xué)生的難點(diǎn),因?yàn)閷W(xué)生需要結(jié)合生活中已有的認(rèn)知,加以思維加工,從而提取抽象的模型,概括事物和現(xiàn)象背后的規(guī)律。雖然有難度,但是很重要。如果簡(jiǎn)單給出這個(gè)概念的定義,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),不僅很難理解,即使勉強(qiáng)記住,也很容易遺忘,更不懂得如何應(yīng)用。現(xiàn)在教材非常重視概念教學(xué),有些可以用實(shí)驗(yàn)探究的方法來(lái)生成概念,有些可以從歷史上發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過(guò)程來(lái)引導(dǎo),也有些可以通過(guò)問(wèn)題的生成與解決來(lái)形成概念。以下是我對(duì)問(wèn)題生成與解決的闡述。
概念教學(xué)中往往會(huì)設(shè)計(jì)一系列的問(wèn)題,學(xué)生通過(guò)對(duì)問(wèn)題的思考層層遞進(jìn)、深入,從而對(duì)概念加深印象。對(duì)于物理概念的學(xué)習(xí),不僅僅是學(xué)習(xí)知識(shí)本身,更是對(duì)研究物理問(wèn)題方法的學(xué)習(xí)。所以,設(shè)置問(wèn)題非常重要。而在教學(xué)過(guò)程中,教師雖然已經(jīng)盡可能多地考慮到各種情況,但由于思維局限或者設(shè)計(jì)不全面,在課堂上會(huì)生成很多意外的問(wèn)題,如果這類(lèi)問(wèn)題解決得好,對(duì)于課堂教學(xué)具有積極作用。當(dāng)然,對(duì)于課堂上生成的問(wèn)題,要引起重視,但是不能主次不分,課堂應(yīng)該有明確的主線,在解決所生成的問(wèn)題時(shí)不能避重就輕,要恰當(dāng)引導(dǎo)回教學(xué)主線。這樣,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),概念課堂就不再是被動(dòng)地接受概念,而是主動(dòng)參與,積極性會(huì)大大提高,對(duì)概念的印象也會(huì)更加深刻。
【教學(xué)片斷1】為什么需要提出電動(dòng)勢(shì)這個(gè)物理量?
教師在課堂上設(shè)置兩個(gè)情境:一是在電流表兩端分別接帶電電容和干電池,讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。通過(guò)情景和預(yù)設(shè),學(xué)生很容易生成以下問(wèn)題:①電容只能使電流表短暫偏轉(zhuǎn),而電池可以使之持續(xù)偏轉(zhuǎn),說(shuō)明了什么?②產(chǎn)生持續(xù)電流有什么條件?學(xué)生很容易自己得出規(guī)律,必須要有恒定的電勢(shì)差,教師即可得出電源的概念。
二是在小燈泡兩端分別接水果電池和干電池,比較現(xiàn)象。學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同電源的供電能力不同,自然而然生成問(wèn)題:用什么物理量來(lái)衡量這種供電能力呢?
【教學(xué)片斷2】用什么物理量來(lái)衡量供電能力?
要搞清楚這個(gè)問(wèn)題,先要從本質(zhì)上了解電源的供電原理。教師在課堂上給出電路的模型。如圖所示,引導(dǎo)學(xué)生分析電路中電子的受力情況與運(yùn)動(dòng)情況,學(xué)生會(huì)生成以下問(wèn)題:①在電源內(nèi)部,電子如果仍只受靜電力的作用無(wú)法回到負(fù)極,那么存在什么力呢?
教師可以提出非靜電力的概念,學(xué)生經(jīng)過(guò)這個(gè)片段的問(wèn)題生成與解決,可以得到不同電源供電能力不同,即不同電源,通過(guò)非靜電力做功,把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的能力不同,從本質(zhì)上說(shuō),比直接給出這個(gè)概念形象的多,也理解的更加深刻。
②用什么物理量來(lái)衡量這種轉(zhuǎn)化能力?
學(xué)生會(huì)生成問(wèn)題:為什么不直接用W非來(lái)衡量?然后,學(xué)生分組討論,自己解決問(wèn)題:同一個(gè)電源,從正極搬運(yùn)不同數(shù)量的電荷到負(fù)極,非靜電力做功已經(jīng)不同了,除非比較不同電源搬運(yùn)相同數(shù)量的電荷,電場(chǎng)力做功多少,即用W非/q來(lái)衡量,這也正是教材中電動(dòng)勢(shì)的定義。
【教學(xué)片斷3】在以上教學(xué)完成時(shí),有學(xué)生提問(wèn):在原電池模型中,電子是不能夠穿過(guò)溶液的,而上述模型中,為什么可以把電子直接從正極搬到負(fù)極?
這個(gè)問(wèn)題非常特別也非常棘手,特別在于學(xué)生知道把所學(xué)的各科知識(shí)進(jìn)行合并,而棘手在于講解電動(dòng)勢(shì)時(shí)學(xué)生腦海中只有化學(xué)電池的模型,且非靜電力本來(lái)就是虛構(gòu)的概念。筆者在課堂上沒(méi)有著重強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)容,而是強(qiáng)化經(jīng)典物理的思維——能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中一定伴隨著做功,那么是什么力做功呢?顯然不是靜電力,那我們就把這種力稱(chēng)為“非靜電力”。經(jīng)過(guò)這樣的提問(wèn)、思考、解釋?zhuān)寣W(xué)生把本來(lái)抽象的過(guò)程轉(zhuǎn)化為形象的做功過(guò)程,便于理解,同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的思維能力——把不同學(xué)科關(guān)于某一知識(shí)的認(rèn)知結(jié)合起來(lái)。
物理概念是教學(xué)的重難點(diǎn),尤其是電動(dòng)勢(shì)這樣的抽象概念。在概念教學(xué)時(shí),我們往往會(huì)設(shè)計(jì)好教學(xué)過(guò)程甚至問(wèn)題,但是如果轉(zhuǎn)變思維,設(shè)置情境,讓學(xué)生自己生成問(wèn)題,自己解決問(wèn)題,教師加以引導(dǎo),學(xué)生的理解會(huì)更加深刻。另外,當(dāng)學(xué)生在課堂上提出創(chuàng)新甚至超綱的問(wèn)題時(shí),教師要予以鼓勵(lì),讓學(xué)生自己在實(shí)踐中解決問(wèn)題,從而產(chǎn)生成就感和進(jìn)一步探究的興趣??偟膩?lái)說(shuō),基于問(wèn)題生成與解決的物理課堂教學(xué),要結(jié)合實(shí)際,讓課堂更高效。
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·編輯楊國(guó)蓉