劉 勇(貴州省赤水市中等職業(yè)學校)
中等職業(yè)學校物理知識在電工教學中的應用
劉 勇
(貴州省赤水市中等職業(yè)學校)
物理是初中學生必須學習的一門課程,經(jīng)過初中三年的學習,學生已經(jīng)對物理有了深刻的認識和理解,更是具備了一定的物理知識和物理思維。中等職業(yè)學校的電工基礎知識是在以前物理知識的基礎之上延伸而來的,是對物理知識的深化和延伸,所以在教學的過程中,教師要注重新舊知識的有效銜接,注重物理知識在電工教學中的應用,將學生過去已有的物理知識轉化為新的電工知識,在已有知識的基礎之上建立起新的知識結構。
中等職業(yè)學校;物理知識;電工教學
建構主義認為:“學習是學習者基于原有的知識經(jīng)驗生成意義、建構理解的過程”,建構主義的這一觀點為我們教學提供了一定的方向性指引,學習者對新知識的學習和掌握是建立在原有知識的基礎之上的,原有的知識結構就像建筑的基石,要想使新的知識這項系統(tǒng)化工程建得扎實、牢固必須建立在良好的基石之上。這一理論為我們中職電工教學提供了一些教學的啟迪,基于中職電工知識和物理知識之間不可分割的淵源關系,筆者認為對中職電工進行教學時要建立在原有的物理知識的基礎上,由淺入深的學習過程是符合知識的建構規(guī)律和學習者思維的接受能力的。所以,中職電工教學要和物理基礎知識緊密地結合起來。下面筆者從高職生的物理學習現(xiàn)狀入手,就如何實現(xiàn)物理與電工互通、如何實現(xiàn)教師知識遷移展開探討。
中職生在初中階段對物理知識的掌握不是很牢固,物理科目幾乎是所有高職學生的學習短板,他們的物理基礎知識相對較弱,這必將影響高職學生對電工知識的學習和掌握。而目前的高職學校中,很多學校對物理課的重視程度不夠,有學校甚至干脆把物理科目從高職學校的課堂完全剔除。這兩方面的原因都會影響到高職學生對電工知識的學習和掌握。物理知識的薄弱和學校物理課程的不被重視使學生產(chǎn)生了知識學習的短板,學生的新知識無法建立在原有知識之上,難以形成完整的體系和結構。雖然說中職電工是物理學的一門實踐性分支學科,是為藍領儲備后備人才的專業(yè),但是我們不能否認高職物理需要建立在物理基礎知識的理論基礎之上,學生不僅要懂得相關的實踐性操作,更要懂得相關實踐操作的理論支撐。學生在中職電工的實踐過程中只有知其然,并知其所以然,才能算是很好地掌握了電工的知識。物理知識在學生的知識體系中的缺失將會影響學生中職電工知識的結構,這樣的學習就像“塔無基,水無源”,難以穩(wěn)固和長久,作為中職教師要重視把物理基礎知識教給學生,讓學生在掌握了相關的理論知識的基礎上再去學習電工,對電工進行實踐,這樣學生接受新知識的過程就會變得相對容易和輕松。
基于物理在中職電工中不可或缺的地位,在中職物理與電工學習之間必須搭建一座互通的橋梁。只有這樣,中職電工才能在原有的物理基礎知識的結構上重新建立起來,讓學生從舊知識引入新知識,符合知識建構的規(guī)律。(1)中職學校應該重視物理和中職電工之間的聯(lián)系,在中職開設一定的物理課,幫助學生消除初中學習時物理學習的短板,讓學生在掌握原先學習的物理基礎知識的基礎上對新知識進行有效的學習。尤其是物理科目中的力學和電學的部分一定要給學生安排一定的課時,并對這部分知識的學習設置一定的測評方式,通過有效的測評方式促進教師的教和學生的學。(2)教師要意識到中職電工和物理教學的緊密聯(lián)系。在中職電工的學習中,教師要從學生的實際需求出發(fā),站在學生的角度思考問題,對學生學習有幫助的物理知識一定要重視起來,在教學中可以多花一些課時量,幫助學生把基礎打牢,對相關的物理知識不能僅停留在理論概念掌握的階段,而應該和具體實際操作相結合,不是僅停留于初中時期的物理實驗,教師可以把物理的相關知識和電工實踐操作結合起來,讓學生明白學習理論對實踐的指導意義。
在中職電工的教學過程中,教師要注重知識的遷移,由舊知識引入新知識。如,教師在指導學生對電工知識進行實踐時,可以給學生布置這樣的思考題:“今天我們實踐的內(nèi)容和我們學過的物理知識有什么聯(lián)系?!被蛘咦寣W生在課前自己就相關的物理知識進行復習,以便在教學新知識的過程中使學生由舊知識向新知識進行有效的遷移。這樣的教學方式不僅能讓學生意識到物理學習的重要意義,更能幫助學生迅速地建立起新的知識體系,進而能夠對新知識有效地掌握和運用。
中職電工的相關知識和物理有千絲萬縷的聯(lián)系,教師在教學過程中,要注重物理科目對電工知識學習的奠基性作用,在教學的過程中要對物理知識有所側重,讓學生知其所以然。在教學過程中,教師要站在學生的角度,從他們的學情和具體需求出發(fā),進行知識的傳授,讓學生在物理知識體系的建構中實現(xiàn)更好的發(fā)展,促成中職電工人才的高質量化,力求培養(yǎng)出理論和實踐能力都具備的綜合性人才。
陳文霞.中職電工教學中的物理知識滲透[J].理論前沿,2012.
·編輯 薄躍華
例談物理模型建構在生物概念教學中的應用俞秋錦
(蘇州大學醫(yī)學部基礎醫(yī)學與生物科學學院 江蘇省常州市武進區(qū)洛陽高級中學)
生物學模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認知對象所做的一種簡化的概括性的描述,有的借助于具體的實物或者其他形象化的手段,有的則通過抽象的形式來表達。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、數(shù)學模型等。用模型方法探討生物問題,遵從實驗到理論的過程,符合從感性到理性的認知規(guī)律,能促進學生認知水平的發(fā)展,激發(fā)學生思維的興趣,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。當然,運用模型方法進行教學的方面很多,本文就專門從生物學概念教學方面進行了一些探討,以供研究。
1.細胞結構
談到生物,不得不講的核心概念肯定是細胞結構。細胞是生物體結構和功能的基本單位,但細胞體積小,結構復雜,只有借助電子顯微鏡才能一探究竟,學生建構這個核心概念就很有難度。而通過自己制作物理模型,就可以將這些問題解決,同時還能對微觀世界有較形象的了解。
2.生物膜的流動鑲嵌模型
這個核心概念的得出是眾多科學家長期探索而來的。了解探索過程就是培養(yǎng)學生的科學思維過程,因此筆者采取了繪圖的方式來進行模型建構。
科學史是從19世紀歐文頓做的植物細胞的通透性實驗開始的,順著科學史的展開,學生依次畫出了混亂排列的脂質和蛋白質、四種結構的磷脂雙分子層的排列模式、蛋白質在兩側磷脂在中間且磷脂尾對尾排列的暗—亮—暗結構、蛋白質部分嵌入或貫穿磷脂的模型四種變化的圖,繪圖體現(xiàn)了探究的歷程。最后,我引申了一下問學生:“你們建構的模型可以變成動態(tài)嗎?”最后還是有同學奇思妙想,呈現(xiàn)了磷脂分子在流動(尾部擺動),蛋白質分子在運動(箭頭表示蛋白質從一處運行到另一處)的“流動鑲嵌模型”。
1.輸血、血型、凝集現(xiàn)象
初中生物中有一節(jié)內(nèi)容是“輸血與血型”,ABO血型有四種,輸血過程中會發(fā)生凝集現(xiàn)象,但是對于血型怎么回事,凝集是如何發(fā)生的,學生并不是很清楚。筆者曾有幸在一次初中對外公開課中看到了一位老師精心制作的模型:她用橡皮泥制作了三種類型的紅細胞,一種是紅細胞上無抗原的,一種是紅細胞上有用藍色三角捏上去的抗原的,還有一種是紅細胞上有用黃色圓球捏上去的抗原;相對應的只能與藍色三角相結合的藍色抗體(在血清中)和只能與黃色圓球相結合的黃色抗體。老師用四只小燒杯呈現(xiàn)了四種血型,讓學生觀察從而分析清楚了四種血型的組成。而當不同的血混在一起后,相應的抗原抗體就會結合(藍色的三角和藍色形狀的抗體結合,黃色圓點和黃色形狀的抗體結合),這就是凝集現(xiàn)象,學生也就懂得了輸血要輸同型血的原則。通過這樣一個模型學生自己觀察,親自操作,難點概念自然迎刃而解。
2.解旋酶、限制酶和DNA連接酶
在高中生物中,這三種酶是學生容易搞錯的難點。其實,在清楚DNA結構組成后這就不算難點,但由于DNA結構本身比較抽象,學生沒有空間概念。而模型就有這個好處,可以通過學生的摸索建立空間概念。筆者曾經(jīng)在上課過程中用紙做的模型來解決這個難點,顯示詳細的結構,然后讓學生用剪刀來進行操作,進而解決多種酶作用位點。通過合作摸索和互相對比,學生就理解了這幾種酶的概念。
1.DNA連接酶和DNA聚合酶
借助我們的紙模型,這樣的易混概念也就清晰明確了。當然,這兩個概念主要借助了透明膠黏合來表示酶作用的位點。通過已經(jīng)“切”好的DNA的片段,讓學生用膠帶黏合,通過操作,學生很輕易地就明白了連接酶是連接兩個DNA片段的,作用位點是兩個特定位置的磷酸二酯鍵;而聚合酶的作用位點,是將單個的脫氧核苷酸連接成DNA片段的,作用位點是每個脫氧核苷酸間的磷酸二酯鍵。
2.染色體和染色質
相信,為了辨析清楚這兩個概念,很多模型都被不同老師引用過。例如,最經(jīng)典的用電話線和電話線圈來比喻,但我覺得這個比喻并不是很貼切,只是借用了“形”,而沒有考慮實際組成,學生聽了會覺得染色質就是一樣東西構成的,對教材要求掌握的染色質是由DNA和蛋白質構成的這個內(nèi)容就會忽視。因此,模型建構有時還要考慮準確性。而最近在做女生的串珠子手工時,我忽然間就對這兩個概念有了新的模型建構的想法,并且實施了。我給學生現(xiàn)場演示了串珠過程,并且讓他們對應相應的概念進行理解。首先一條串珠的線,這個就相當于DNA,為了稍微逼真點,我還特意用兩股線纏繞成螺旋狀,讓學生感受DNA是兩條鏈的,是雙螺旋結構的;在不同的地方穿上珠子,代表蛋白質,用不同形狀和大小的珠子表示不同空間結構的蛋白質;穿好后長長的一條項鏈就表示染色質了(呈細絲狀)。有時,這條項鏈要變成珠花或者手串,就要將長長的項鏈折疊盤旋,這樣就表示變成了染色體(呈縮短變粗的棒狀)。
施德明.高中生物模型方法教學及策略[J].科學教育,2008 (1):10-11.
·編輯 薄躍華