(廣東省普寧市城東中學,廣東 普寧 515300)
“目標體驗”教學模式是在現(xiàn)代教學理念指導下,符合教學實際的一種課堂教學模式,基本教學流程是:展示目標——自主學習——問題探究——反饋評價——分層訓練,這種教學模式關鍵的一步就是問題探究。高中物理教科書中設置了很多問題欄目,這些欄目主要有“思考與討論”“實驗與探究”等。在“目標體驗”教學模式下如何讓這些欄目得到有效的利用,是我們教師所關心的問題,以下為筆者的思考。
教科書的很多章節(jié)都會出現(xiàn)一個圖文并茂的“思考與討論”欄目,圖片一般是與現(xiàn)實生活緊密相連的,旁邊附有解釋,后面緊跟幾個小的討論題。但由于地域的差異,學生所熟識的實例不同,因而在具體實施的過程中,若全部照搬教科書中的“思考與討論”,應用起來效果一定不會太好。因此,為了提高課堂教學效率,進一步引導和培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力,筆者認為可從幾個方面加以改進。
圖1
由于生活環(huán)境和生活經(jīng)驗的不同,有些同學對于教科書中所提到的例子不太熟悉,如必修2第五章第一節(jié)中所提到:砂輪打磨下來的熾熱微粒、飛出去的鏈球,分別沿著什么方向運動(如圖1)?這兩個例子絕大多數(shù)學生都沒親眼見過,學生不太理解。但如果以“勻速緩慢旋轉(zhuǎn)雨傘和加速旋轉(zhuǎn)雨傘時,雨傘上的水滴運動情況有何不同”為情境來設置問題,那學生可能會更感興趣,因為這個實例大家都體驗過。
“思考與討論”欄目有很多問題情境可以作為課堂導入的素材。對于其中的討論題,不少老師喜歡馬上告訴學生答案。其實那些討論題有的適合馬上解決,有的適合課程完成后再解決。例如,對于必修2第五章向心加速度這節(jié)“思考與討論”設置的情境,學生很感興趣,后面的問題:(1) 做勻速圓周運動的物體,它所受的力沿什么方向?(2) 小球在細線的牽引下在光滑桌面做勻速圓周運動時,小球受到幾個力的作用?這幾個力的合力沿什么方向?對于這兩組問題的解答,我們可以先讓學生動手體驗小球做勻速圓周運動的過程(如圖2),學生經(jīng)過討論馬上可以回答并給出答案,而對于第(1) 個問題我們不要馬上給出答案,而是給學生一個懸念:大家若要做出準確的回答,必須運用今天所學的知識,那接下來我們就為做出正確的回答而學習吧!到課程最后才給出正確的答案,這樣留下懸念,不但可以激發(fā)學生學習興趣還可以讓學生的注意力更集中。
由于教科書不能及時反映科技和形勢的發(fā)展,這就要求我們善于變通,靈活應用。例如在學習豎直平面圓周運動時,教師可以利用航天員王亞平太空授課的視頻(如圖3),讓學生對比體驗在地面和太空失重狀態(tài)下系著細繩的小球在豎直平面所做的圓周運動,直觀地體驗地面上做豎直平面圓周運動,尤其是完整圓周運動的條件,加深對物理規(guī)律和過程的認知和理解。
圖2
圖3
圖4
物理是一門實驗性很強的學科,課程標準要求培養(yǎng)學生探究的能力。在這樣的背景下教科書增加了“實驗與探究”這一欄目,對這一欄目我們要優(yōu)化使用。受實驗器材、場地等的限制,不可能所有的實驗都讓學生親手做,有些實驗教師做演示實驗同樣可以達到很好的教學效果,所以教師可以選擇部分實驗做演示實驗,其余實驗讓學生親自動手操作?!皩嶒炁c探究”比較適合探究式教學,探究式教學是根據(jù)具體的教學內(nèi)容,預先設定教學目標,以知識為載體,在教師的引導下,讓學生運用科學的方法進行學習,主動獲取知識,發(fā)展科學探究能力,形成科學概念,培養(yǎng)學生探索未知世界的積極態(tài)度的實踐活動。運用這種教學模式,讓學生經(jīng)歷科學探究的一般步驟,掌握科學探究的一般方法,也讓學生充分體驗科學探究的艱辛和發(fā)現(xiàn)的欣喜,進一步激發(fā)其探究欲望。但是并不是所有的“實驗與探究”都適合直接進行探究式教學,例如必修1第四章第五節(jié)牛頓第三定律中“實驗與探究”是利用兩把彈簧測力計對拉來探究作用力和反作用力的關系(如圖4),對于其方向關系我們可以改用兩個小磁針彼此靠近,改變小磁針的相對位置,通過觀察小磁針的方向更能直觀地判斷作用力和反作用力的方向關系(如圖5)。如果硬套教科書探究式的教學模式效果不一定很好,所以教師要優(yōu)化探究式教學,使學生的探究欲更強,教學效果倍增。
圖5
討論與交流作為課堂上師生互動的一種方式,越來越受到廣大老師的重視,為發(fā)展學生的主體性、培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性,討論與交流更是頻繁地出現(xiàn)在合作教學、分層教學、問題教學以及探究教學中。在高中物理教科書中設置了“討論與交流”這個欄目,在物理課堂教學中設置怎樣的討論與交流才是有效的?有效討論與交流的關鍵是什么?
課堂有效討論與交流的前提和關鍵在于問題設計,討論與交流的問題應具有以下特征:一是問題要有爭議性;二是問題難度要適當;三是問題要有針對性。對于教科書上“討論與交流”欄目的有效利用,我們需注意以下幾點。
討論與交流的最大特征是:根據(jù)具體的教學內(nèi)容,設置合理的情境,提出一個與教學內(nèi)容相關的且具有爭議性的問題。對于教科書上“討論與交流”欄目中有些問題只是簡單地根據(jù)現(xiàn)象得出結論,這種問題學生很容易自主解決,我們可以省去討論這一環(huán)節(jié)讓學生直接回答。如必修1第一章第三節(jié)中有個討論與交流題是根據(jù)一輛汽車在沿平直公路直線向前移動一段距離,讓學生討論汽車在向哪個方向運動?這個討論題難度較低,也沒有爭議性,可忽略討論環(huán)節(jié)。
討論的問題必須是與學生的生活實際有密切的聯(lián)系,與學生的認知水平相匹配,高于或低于學生實際水平的問題不利于學生進行討論、交流,只有那些最接近學生實際水平的問題,才能引起學生的“共振”,使學生的潛在能力得到充分的發(fā)揮。教科書上有些“討論與交流”的問題難度太大,學生不知從何下手,討論了半天也沒個結果,這樣的討論是無效的,我們教師可把這些難度太大的問題拆分成幾個難度更低的問題,逐步引導學生得出正確答案。如必修1第三章第四節(jié)“力的合成”中探究“平行四邊形法則”,力對高中生來說是最關鍵的是它一個矢量,但是矢量看不見摸不著,不易理解,直接讓學生猜想出“平行四邊形法則”,并探究更是難上加難。那么能否反過來,從其他更容易理解的矢量入手,猜想出矢量運算的規(guī)律,再把它拓展到力呢?基于這個設想,筆者設計了如下較為直觀的體驗式教學方案:從“位移”過渡到“力”,從“三角形”過渡到“平行四邊形”。
(1) “條條道路通羅馬”——位移的等效
高一學生最容易理解的一個矢量是“位移”,位移的定義是“從初位置指向末位置的有向線段”,位移的合矢量與分矢量之間的關系很自然地體現(xiàn)“三角形法則”。事實上,我們在物理中引入力的圖示就是為了把力形象化,可以把力和位移進行類比。
如圖6①所示,若質(zhì)點先向東運動位移S1接著再向北運動位移S2,其位移為S,其效果與質(zhì)點直接沿東北方向運動位移S相同(等效);
圖6
如圖6②所示,若質(zhì)點先向北運動位移S2接著再向東運動位移S1,其位移為S,其效果也仍然等效于質(zhì)點直接沿東北方向運動位移S;
如圖6③所示,若質(zhì)點同時向東運動位移S1和向北運動位移S2,其效果也仍然等效于質(zhì)點直接沿東北運動方向位移S,S與S1和S2遵循平行四邊形關系。
(2) 猜想:合力與分力之間的關系也遵循平行四邊形定則
從位移矢量入手,通過聯(lián)想和類比,猜想:力同樣是矢量,那么合力與其分力的關系是不是也一樣地遵循“平行四邊形定則”(如圖6④)?由此更好地引導學生對其進行猜想和探究。
有效的討論與交流必須使問題具有針對性,針對學生的不良學習習慣、學生的薄弱環(huán)節(jié)、學生容易混淆的物理概念和認識不清的地方設置問題。通過討論與交流,達到明辨是非、提高認識、加深對基本概念和物理過程的理解、明白物理規(guī)律成立條件的目的,有效減少“老師一講就懂,自己一做就錯”這種現(xiàn)象的發(fā)生。例如,選修3-1第二章第五節(jié)焦耳定律中的一道題。
例:有一個直流電動機,把它接入U1=0.2V電壓的電路時,電機不轉(zhuǎn),測得流過電動機的電流是I1=0.4A。若把電動機接入U2=2.0V電壓的電路中,電動機正常工作,電流是I2=1.0A。
求:(1) 電動機的線圈總電阻和正常工作時的輸出功率;
(2) 如果在電動機正常工作時,轉(zhuǎn)子突然被卡住,電動機的發(fā)熱功率是多大?
當然,針對“討論與交流”欄目的有效利用,除了注意問題的設計之外,還要注意“討論與交流”的目的,把握時機,采用合適的教學形式,只有使用得法,才能做到“魚滿而合網(wǎng),水到而渠成”。
“實踐與拓展”一般是對所學知識進行拓展與深化,它主要是訓練學生應用知識的能力。學習完教科書上的相關知識后,學生可能只是停留在一個比較淺顯的層次,此時教師適時使用教科書的“實踐與拓展”欄目,學生通過討論,不但可以應用所學知識,還可以提升自己的認知層次,鍛煉自己的發(fā)散性思維。例如,在選修3-5第十六章第四節(jié)“碰撞”中,討論了兩質(zhì)量相等的物體“一動碰一靜”的彈性碰撞,推導出了末速度的表達式,我們可以進一步討論兩物體質(zhì)量不同時的末速度關系,甚至還可以拓展到兩個運動物體發(fā)生彈性碰撞的情境。這樣教師引導學生通過“實踐與拓展”,得出一些更加實用性的結論,或者在原有討論題的基礎上再設置幾個拓展知識、提升能力的題目,讓那些基礎好的學生的能力得到進一步提升。
總之,要想教科書問題欄目得到有效利用,教師要關注學生,以學生發(fā)展為本,適時做出調(diào)整。
王建立.如何提高物理課堂教學的有效性[J].考試周刊,2009,(22).