□ 江蘇省邗江中學(xué)(集團(tuán))北區(qū)校維揚(yáng)中學(xué) 孫國良
教師對課程進(jìn)行精加工,根據(jù)學(xué)生和課程的特點(diǎn)進(jìn)行適應(yīng)性精準(zhǔn)指導(dǎo),幫助學(xué)生樹立健康的物理學(xué)習(xí)心態(tài),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、探索能力和創(chuàng)新能力,幫助學(xué)生快速適應(yīng)物理學(xué)科,提高課堂效率。
掌握并理解物理學(xué)的基礎(chǔ)概念和公式是學(xué)好物理的基礎(chǔ)。有不少學(xué)生提出無法準(zhǔn)確記憶繁多概念和公式,導(dǎo)致信息理解不透徹,知識結(jié)構(gòu)混亂。對此,教師提出基于物理課堂的本質(zhì)模式,加工物理知識,幫助學(xué)生看到知識的潛在規(guī)律,結(jié)合課程其他知識進(jìn)行知識遷移,拓展解題思路,將物理知識融入生活,在生活實(shí)踐中獲得物理真實(shí)體驗(yàn),反過來幫助理解物理知識。
學(xué)生學(xué)習(xí)物理的最大障礙是感性認(rèn)識不足,而感性認(rèn)識則是加工物理材料的基礎(chǔ),能在很大程度上激發(fā)學(xué)生的興趣,探索物理潛在規(guī)律。所以,在實(shí)際教學(xué)過程中,教師應(yīng)著重注意學(xué)生的興趣方向,將生澀的概念和公式用具體、生動(dòng)、形象、直觀的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會觀察和分析,通過建立感性認(rèn)知探索物理。
例如,復(fù)習(xí)力的相關(guān)知識時(shí),學(xué)生對于各種不同的力存在困惑,教師播放一段動(dòng)畫片 :公交車以平穩(wěn)的速度向前走,車上有個(gè)人用彈簧秤提著一袋水果,由于水果的重量,彈簧秤被拉開一定的距離,此時(shí)彈簧秤的彈力值就是水果的重量值,這個(gè)人從袋中取出一個(gè)水果開始吃,發(fā)現(xiàn)彈簧秤伸出的長度變短,指示的刻度值也減小,意味著彈簧秤指示的彈力值和彈簧的實(shí)際伸出或者收回長度有關(guān)系。公交車到站減速停車,乘客會不自覺全部前傾,意味著乘客受到慣性力的作用保持前行狀態(tài)。出站行車,乘客又會不自覺后傾,也是慣性作用。請大家觀察,不管是彈簧秤示數(shù)發(fā)生變化還是乘客前傾等,都是因?yàn)榱χ蹈淖兞?,因此力是改變物理運(yùn)動(dòng)規(guī)律的條件。通過實(shí)際場景分析,學(xué)生理解了力的基礎(chǔ)概念,為快速分析杠桿平衡和阿基米德原理奠定力學(xué)基礎(chǔ)。
物理課程的學(xué)習(xí),不能單純依靠概念和公式,而應(yīng)該利用學(xué)生的感性認(rèn)識對信息進(jìn)行聯(lián)合精加工,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識潛在規(guī)律,才能舉一反三,樹立學(xué)習(xí)物理的自信心。
物理教材前后章節(jié)本身具有一定的知識聯(lián)系,要求教師必須吃透教材,深入挖掘知識點(diǎn)之間的聯(lián)系,通過學(xué)生易懂的方式,再結(jié)合學(xué)生的實(shí)際接受能力,加強(qiáng)知識點(diǎn)之間的聯(lián)系,拓寬知識體系,在實(shí)際解題過程中拓寬解題思路。以三個(gè)訓(xùn)練題目為例。
題目1:一塊蠟燭放入酒精中,它受到的浮力有多大?計(jì)算排開液體的體積大小。
題目2:一塊蠟燭放入水中,它受到的浮力有多大?計(jì)算排開液體的體積大小。
題目3:一個(gè)銅球重4.5N,體積0.5dm3,浸沒水中后放手,計(jì)算銅球靜止后受到的浮力大小。
學(xué)生看到題目首先分析題目1和題目2,按照常識判斷蠟燭在酒精中下沉,最終沉底,所有的浮力就是排開的酒精的重量,也就是蠟燭本身的體積。而蠟燭在水中會漂浮,所以受到的浮力也就是蠟燭本身的重力,排開水的體積會比蠟燭的體積小。題目3中,學(xué)生看到銅球,會形成思維定式,銅的密度比水的大,所以銅會下沉到水底,根據(jù)公式F浮=ρ液V排g計(jì)算得浮力為4.9N。要求學(xué)生觀察計(jì)算的浮力值和球的重量,學(xué)生發(fā)現(xiàn)浮力值較大,通過引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),空心球才會有這樣的現(xiàn)象,學(xué)生恍然大悟,拓展了解題思路。
物理課程不能單純學(xué)習(xí)書本知識,應(yīng)該使用生活化的教學(xué)方式解決生活中的實(shí)際問題,避免學(xué)生的“紙上談兵”。
例如,杠桿原理是生活中常用的原理之一,通過課本學(xué)習(xí)學(xué)生已理解杠桿的原理,是支點(diǎn)兩次的力×力矩值相同,才能達(dá)到杠桿的平衡。而在實(shí)際使用中,通過力1×力矩值1=力2×力矩值2公式最大限度地節(jié)省人類力氣。當(dāng)外界物體的力值力2(一般為重力)一定時(shí),即希望力矩值2盡可能小,使得乘積最小,又希望我們比較省勁,即力1比較小,也就意味著我們必須有較大的力矩值1,請大家舉例。有的學(xué)生愛美,時(shí)常帶著指甲刀,指出這個(gè)是我們每個(gè)人都會用到的省力杠桿,并畫出力和力矩示意圖,如圖1所示。學(xué)生發(fā)現(xiàn),物理知識存在于生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴中。
圖1 指甲刀杠桿示意圖
在實(shí)際物理授課過程中,教師在教授基礎(chǔ)課的同時(shí),應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想和探索精神,聚焦學(xué)生思維能力,直擊學(xué)科重點(diǎn),完成精準(zhǔn)課堂教學(xué),深化發(fā)展學(xué)生理解能力、推理能力和實(shí)際動(dòng)手能力。
聯(lián)系背景的教學(xué)方式,指的是聯(lián)系學(xué)生已知的生活現(xiàn)象,理解未知的物理專業(yè)知識,把抽象的概念形象化,抽象的邏輯具體化,從而幫助學(xué)生深化知識點(diǎn)的理解。
例如,學(xué)習(xí)摩擦力時(shí),學(xué)生已知生活中到處都存在摩擦,但摩擦力又屬于很虛幻的力,學(xué)生無法獲知真實(shí)的體驗(yàn)感。教師要求學(xué)生回憶,買運(yùn)動(dòng)鞋時(shí),是否希望鞋底的紋路多一些、深一些,是否希望鞋子是軟塑膠的,這些都是為了提高球鞋跟地面的摩擦力。當(dāng)腳濕著穿拖鞋時(shí),是否有時(shí)候會腳底打滑失去平衡,而當(dāng)腳干著或者穿著棉襪時(shí),不會存在打滑現(xiàn)象等。將與所學(xué)物理知識有關(guān)的生活背景融入學(xué)科中,可以大幅度降低物理專業(yè)知識的難度,深化學(xué)生的理解能力。
物理是一門邏輯學(xué)科,也是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科。物理學(xué)的很多知識和現(xiàn)象具有比較性,要求學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中,通過觀察現(xiàn)象或者結(jié)果,能夠找到相同點(diǎn)或者不同點(diǎn),再通過比較分析獲得新知識的邏輯信息,從而發(fā)展自我的推理能力。
例如,大家都知道光在通過三棱鏡時(shí)會發(fā)生折射,畫出光在三棱鏡內(nèi)的光路圖,補(bǔ)充光射出三棱鏡后的光路圖。學(xué)生繪圖如圖2所示。
圖2 光線通過三棱鏡示意圖
圖2中,左圖的三棱鏡為正向放置,右側(cè)三棱鏡為倒向放置,大家觀察能發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象?學(xué)生發(fā)現(xiàn)不管三棱鏡的放置方向如何,光線都是朝著三棱鏡較寬的底面偏折。如果一束光通過凸透鏡,光線怎么傳播?要求大家分析凸透鏡光線傳播路線。學(xué)生感覺凸透鏡和三棱鏡有點(diǎn)像,但是兩頭尖中間寬,所以把凸透鏡初步分成上下兩部分,光線從上下兩側(cè)入射,射出后再中線處聚攏。形成如圖3所示的光路圖。
圖3 凸透鏡光線圖
通過基礎(chǔ)光路學(xué)習(xí)、比較和分析,學(xué)生經(jīng)過思考推理比較復(fù)雜的光路途徑,新舊知識鞏固學(xué)習(xí),訓(xùn)練了學(xué)生的知識推理能力,也增加了知識的邏輯性和趣味性。
初中生具有較強(qiáng)的好奇心,可以利用物理現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的興趣,指導(dǎo)他們動(dòng)手操作,提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,探索未知現(xiàn)象,感悟物理知識。
例如,學(xué)習(xí)摩擦起電。秋冬季,大家脫毛衣時(shí)經(jīng)常聽到噼里啪啦的響聲,如果關(guān)燈的情況下,還能在毛衣發(fā)出響聲的同時(shí)看到一閃而逝的小火花,這就是靜電。如何在其他季節(jié)也產(chǎn)生靜電呢?教師指導(dǎo)學(xué)生先在桌子上放一些撕得很碎的小紙片,將尺子在褲子上摩擦一會兒,然后近距離放在小紙片上,發(fā)現(xiàn)小紙片被吸附在尺子上。物理實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)該根據(jù)需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),以學(xué)生為主體,充分鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,激發(fā)了學(xué)生實(shí)操興趣和探究欲望,最終聚焦思維,實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)課堂的建設(shè)。
信息技術(shù)飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的板書和課后作業(yè)雖然還存在,但很多教師也逐漸開始借助不同的軟件平臺開啟新的教學(xué)模式。常用的數(shù)據(jù)匯總直觀展示學(xué)生問題核心點(diǎn),也可以利用平臺快速構(gòu)建物理模型拓展眼界,從而精準(zhǔn)把握課堂流程。
前置學(xué)習(xí)是學(xué)生通過預(yù)習(xí)提前了解老師即將講授內(nèi)容的學(xué)習(xí)模式,預(yù)習(xí)新課程有助于學(xué)生在課堂上快速理解和掌握新知識。但是每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果不同,有的學(xué)生看完書本可以匯總自己的知識盲點(diǎn),有的學(xué)生則抓不到重點(diǎn)。如果老師可以對每個(gè)學(xué)生的知識點(diǎn)有量化診斷結(jié)果,則可以有針對性傳授知識。但這種診斷是傳統(tǒng)教學(xué)模式無法配備的,所以需要借助相應(yīng)的智慧學(xué)伴完成。
例如,在講課之前要求學(xué)生預(yù)習(xí)“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”一節(jié),設(shè)計(jì)相關(guān)問題,學(xué)生答題后統(tǒng)計(jì)結(jié)果,并分析學(xué)生對知識點(diǎn)的理解程度,設(shè)定教學(xué)重難點(diǎn),從而達(dá)到精準(zhǔn)教學(xué)。借助智慧平臺的前置學(xué)習(xí)方式,可以提供較精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),為教師授課中重點(diǎn)和難點(diǎn)的安排提供參考。
物理的魅力在于既有現(xiàn)實(shí)為依據(jù),又可以結(jié)合實(shí)際現(xiàn)象引發(fā)探究。智慧平臺實(shí)現(xiàn)了師生快速互動(dòng)過程,幫助學(xué)生深入理解、探究物理。
例如,學(xué)習(xí)“探究凸透鏡成像規(guī)律”一節(jié)。通過課本學(xué)生知道凸透鏡成像規(guī)律取決于物鏡之間的距離。借助智慧平臺,學(xué)生很快調(diào)用蠟燭、凸透鏡和光屏,并快速調(diào)整三者的中心使之在同一水平線上,在屏幕上三者下方放置刻度尺,測量凸透鏡焦距,如圖4所示。挪動(dòng)蠟燭和凸透鏡的距離,觀察光屏的像。
圖4 凸透鏡成像規(guī)律演示圖
當(dāng)蠟燭從遠(yuǎn)處向凸透鏡移動(dòng)時(shí),光屏首先呈現(xiàn)縮小倒立的實(shí)像,說明此時(shí)蠟燭位于凸透鏡2倍焦距之外。當(dāng)光屏呈現(xiàn)放大、倒立的實(shí)像時(shí),蠟燭在凸透鏡的1倍焦距和2倍焦距之間。
教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作,要求學(xué)生將蠟燭緩慢移動(dòng),直到光屏呈現(xiàn)倒立、等大實(shí)像截止,此時(shí)蠟燭距離凸透鏡的距離就是2倍焦距,可以算出該凸透鏡的焦距。
智慧平臺下的物理課堂,大大方便了學(xué)生之間的合作,也方便了師生交流,為學(xué)生深入探究科學(xué)知識提供了基礎(chǔ)。
很多學(xué)生對于做物理題很熟悉,但是對于建模的概念很陌生,建立物理模型,有助于快速理解物理概念。
例如,借助平臺繪制“光的反射”路線圖,如圖5所示。請大家思考,這里的光,指的僅僅是可見光嗎?
圖5 光的反射路線路
學(xué)生閱讀發(fā)現(xiàn),課本并沒有明確規(guī)定光的可見性,有可能是我們看不見的光,比如紅外線。大家在家操縱遙控時(shí),發(fā)現(xiàn)遙控并非必須對著電視才能有控制作用,可以朝向任意方向,通過墻的反射到達(dá)控制面板。繼續(xù)思考,大家看過桌球比賽,那么白球是否必須沿直線才能將其他球打入洞?引導(dǎo)學(xué)生針對光行走途徑或者球運(yùn)動(dòng)途徑建立相應(yīng)的模型。
建模的目的,就是將原理相同的題目進(jìn)行匯總,形成統(tǒng)一規(guī)律,拓展學(xué)生思維,開展創(chuàng)新學(xué)習(xí)。在實(shí)際做題或者授課過程中,教師應(yīng)該利用平臺及時(shí)培養(yǎng)學(xué)生建模能力,循序漸進(jìn),才能將知識融為一體,達(dá)到“精加工”教學(xué)的目的。
“精加工”理論下建構(gòu)物理精準(zhǔn)課堂的研究是一項(xiàng)復(fù)雜的課題,除上述方法外,還需要充分考慮學(xué)校的資源配置、學(xué)生的興趣愛好等,綜合多種因素進(jìn)行學(xué)科的精加工,才能真正調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索欲望,訓(xùn)練學(xué)生歸納總結(jié)能力,最終培養(yǎng)學(xué)生自我“精加工”的能力,才能真正實(shí)現(xiàn)物理的精準(zhǔn)學(xué)習(xí)。