江蘇海門市第一中學(xué)(226100)

施俊峰●

新時(shí)期高中物理教學(xué)中“兩型”課堂的構(gòu)建

江蘇海門市第一中學(xué)(226100)

施俊峰●

基礎(chǔ)教育是社會(huì)發(fā)展的根基，不僅是技術(shù)創(chuàng)新的源頭，也是社會(huì)意識(shí)形態(tài)的再現(xiàn)，新時(shí)期高中物理課堂模式必須與時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)，構(gòu)建資源節(jié)約型與環(huán)境友好型的物理課堂是新時(shí)期社會(huì)發(fā)展的需要，能夠有效提升學(xué)生的社會(huì)意識(shí)，進(jìn)而升華物理教學(xué)的社會(huì)價(jià)值.本文從資源節(jié)約與環(huán)境友好的角度出發(fā)，闡述了“兩型”課堂對(duì)提升高中生綜合素養(yǎng)方面的關(guān)鍵作用.

資源節(jié)約型；環(huán)境友好型；高中物理；綜合教育

一、新時(shí)期構(gòu)建“兩型”物理課堂的必要性

科技的飛速發(fā)展離不開能源的支撐，然而新時(shí)期對(duì)傳統(tǒng)能源的利用使得環(huán)境日益惡化，作為科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)，高中物理基礎(chǔ)教育必須從理念上進(jìn)行革新.環(huán)境友好型與資源節(jié)約型課堂的構(gòu)建完全符合時(shí)代發(fā)展特色.“兩型”課堂的構(gòu)建離不開物理基本原理，也能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)物理課的興趣，最大程度地豐富了物理課堂內(nèi)容.

二、構(gòu)建“兩型”物理課堂的主要策略

1.打造資源節(jié)約型的物理實(shí)驗(yàn)

俗話稱物理學(xué)科的本質(zhì)在于“見物說(shuō)理”，亦即物理學(xué)能夠以科學(xué)的思維對(duì)客觀存在的物質(zhì)進(jìn)行邏輯推理，分析其所處的狀態(tài)以及具備的特征等.物理實(shí)驗(yàn)是對(duì)該過程進(jìn)行深刻剖析的典型手段，因此實(shí)驗(yàn)課教學(xué)成為高中物理教學(xué)的核心環(huán)節(jié).新時(shí)期對(duì)資源節(jié)約理念的宣導(dǎo)成為教育領(lǐng)域的首要任務(wù)，物理教學(xué)中如果能夠從教學(xué)素材、教學(xué)形式等環(huán)節(jié)灌輸資源節(jié)約的理念，必將從根本上加深了學(xué)生對(duì)社會(huì)資源認(rèn)識(shí).通常科學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)需要恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)素材和教學(xué)器材，然而大多教學(xué)器材從成本上來(lái)講相對(duì)昂貴，尤其對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)校而言，教學(xué)器材成為教學(xué)成本的主要負(fù)擔(dān)，如果能夠從實(shí)驗(yàn)課的角度出發(fā)，采用環(huán)保型教學(xué)器材展示相同的物理規(guī)律，不僅能夠節(jié)約教學(xué)成本，更能培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約社會(huì)資源的意識(shí).

打造資源節(jié)約型的實(shí)驗(yàn)課模式，需要從實(shí)際生活出發(fā)，尋找能夠替代專業(yè)教學(xué)器材的素材，比如高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)電器使用成為基本的物理技能，如果從資源節(jié)約的角度考慮，可以讓學(xué)生自制簡(jiǎn)易型驗(yàn)電器，所有過程由學(xué)生自己完成，包括鋁箔、金屬導(dǎo)線等基本材料的準(zhǔn)備，這樣不僅可以加深學(xué)生對(duì)驗(yàn)電器原理的理解，也充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課的興趣.

2.構(gòu)建資源節(jié)約型物理思維

常規(guī)的物理思維主要指對(duì)具體物理問題的求解方式，涉及到物理方程、物理過程的分析等，然而新時(shí)期對(duì)高中物理教學(xué)提出了更高的要求，物理思維不僅包括具體的解題思路，更重要的是培養(yǎng)出具有資源節(jié)約型的物理素養(yǎng)，亦即能夠從物理原理的角度出發(fā)，進(jìn)行科技創(chuàng)新型的物理分析.

例如，某家用照明設(shè)備的等效電路如圖1所示，可以等效為發(fā)光燈泡L與滑動(dòng)變阻器電阻R組成，燈泡L的等效電阻與變阻器R的最大阻值相同.試問從資源節(jié)約型的角度出發(fā)，如何設(shè)計(jì)該用電器使其使用效率最大？

分析：本例中使得工作效率最高的狀態(tài)是燈泡L消耗最多的電能，亦即產(chǎn)生的功率最大.根據(jù)該思想可知當(dāng)電源電壓恒定、并且滑動(dòng)觸頭移動(dòng)時(shí)，加在L上的電壓發(fā)生變化，根據(jù)串并聯(lián)原理可知，當(dāng)滑動(dòng)觸頭移至最左點(diǎn)時(shí)，L與R串聯(lián)，此時(shí)用于產(chǎn)生有效功率的電壓為U/2，而當(dāng)觸頭滑至最右端時(shí)，全部電壓U用于產(chǎn)生有效功率，因此再設(shè)計(jì)器件時(shí)如果采用該資源節(jié)約型思維，可以有效提高用電器有效功率.

可見，構(gòu)建資源節(jié)約型物理思維，能夠使得學(xué)生從基本原理開始將資源節(jié)約作為物理學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段的主要內(nèi)容，既能夠體現(xiàn)物理學(xué)的社會(huì)價(jià)值，也能使得能源利用率最大化.

3.培養(yǎng)環(huán)境友好型的創(chuàng)新意識(shí)

隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展，世界能源格局不斷發(fā)生變化，環(huán)境問題成為世界關(guān)注的核心.雖然傳統(tǒng)能源給社會(huì)帶來(lái)了巨大的發(fā)展，然而伴隨其的環(huán)境污染問題，使得人類付出更大的健康、生命代價(jià)，因此尋求環(huán)境友好型能源結(jié)構(gòu)成為當(dāng)今世界所關(guān)注的共同話題.從物理教學(xué)的角度出發(fā)，培養(yǎng)環(huán)境友好型的創(chuàng)新意識(shí)，完全符合新時(shí)期新課程教育的理念，更重要的是將物理學(xué)科的“教”與“學(xué)”與當(dāng)今社會(huì)現(xiàn)狀統(tǒng)一起來(lái)，增強(qiáng)了基礎(chǔ)教育的可應(yīng)用性.環(huán)境友好型的物理課堂既包括對(duì)教材基本原理的拓展，也包括對(duì)學(xué)生基本物理思維的實(shí)踐考察.對(duì)能源結(jié)構(gòu)的改變必須依靠科技進(jìn)步來(lái)實(shí)現(xiàn)，離不開物理基本原理的支撐.新型環(huán)境友好型的物理課堂構(gòu)建，應(yīng)該從物理與能源的關(guān)系出發(fā)，以物理原理作為方法論指導(dǎo)，尋找新型的環(huán)境友好型能源結(jié)構(gòu).

例如，某新型光電轉(zhuǎn)換設(shè)備的光電轉(zhuǎn)換效率為μ=20%(將吸收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的百分比)，已知某地區(qū)每小時(shí)的太陽(yáng)光輻射到地面的能量為Φ=100W/m2，試問：如果采用該新型能源設(shè)備，每天能夠產(chǎn)生多少電能(每天按光照6小時(shí)計(jì)算)？

分析：該物理模型涉及到環(huán)境友好型思維，關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的物理知識(shí).根據(jù)轉(zhuǎn)換效率亦即單位面積的輻射量可以直接求出每小時(shí)單位面積內(nèi)轉(zhuǎn)換的電能，再根據(jù)光照時(shí)間可求出每天總的轉(zhuǎn)換電能.

解題：設(shè)單位面積內(nèi)每小時(shí)轉(zhuǎn)換的電能為M瓦，則：M=μ*Φ=20%*100W=20W;則每天轉(zhuǎn)換的總電能為：M*6=120W

顯然，該例子從環(huán)境友好型角度出發(fā)，考察了學(xué)生在新能源范疇下對(duì)效率、能量轉(zhuǎn)換等物理概念的運(yùn)用.

綜上所述，資源節(jié)約型與環(huán)境友好型的物理課堂是新時(shí)期高中物理教育的基本任務(wù)，也是時(shí)代發(fā)展過程中基礎(chǔ)教育的必然趨勢(shì).“兩型”課堂的構(gòu)建主要包括教學(xué)素材的革新，通過物理實(shí)驗(yàn)課的創(chuàng)新，提升學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)節(jié)省了傳統(tǒng)教學(xué)器材；此外，增強(qiáng)資源節(jié)約型意識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)能源利用的意識(shí)；培養(yǎng)環(huán)境友好型物理思維，能夠拓寬學(xué)生的物理思維，將新型物理創(chuàng)新與教材基本原理相結(jié)合，在極大程度上確實(shí)能提升物理教學(xué)的社會(huì)價(jià)值.

[1] 陳宗榮;高中物理新課程實(shí)施中的問題及對(duì)策[J];物理教學(xué)探討;2013(09).

[2] 黃忠;新課程下高中物理高效課堂初探[J];教育教學(xué)論壇;2013(01).

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