梁德文
【摘 要】本文分析物理難學的原因,論述新課標下構(gòu)建高效課堂解決“物理難學”的措施,主張以物理學科的核心素養(yǎng)為起點進行備課,從系統(tǒng)工程的角度去準備一節(jié)課,精心做好課前預設,以“鮮”為切入點創(chuàng)設生動的教學情境,深挖課程內(nèi)涵使學生在“容錯、示錯和糾錯”中成長,對教材進行“因生制宜”地整合,精心設計“活”的練習,讓練習回歸到發(fā)展學生思維、提高解決問題能力的工具性角色,以提高課堂有效性。
【關鍵詞】高中物理 高效課堂 因生制宜 容錯 示錯 ?糾錯
【中圖分類號】G ?【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2019)02B-0040-02
高中物理對學生的思維能力要求比較高,學生普遍感覺難學。新課標背景下,課時更少,內(nèi)容更多,學生面臨“如何學”,教師面臨“如何教”的新問題。因此高中物理教師要分析學生學習困難的成因,有針對性地做好課前預設;在課堂中根據(jù)學情創(chuàng)設問題情景,在容錯、試錯、糾錯的過程中打造高效的物理課堂。
一、物理難學的原因
初中物理學的是比較淺層次的知識,高中階段雖然學習的幾大模塊與初中的相近,但深度加深了、靈活度加大了,需要用到抽象的物理模型,運用數(shù)學工具。這對學生提出了相對較高的思維能力要求,也容易給學生一種不友好、枯燥、晦澀難懂的感覺。加之普遍上,大部分學生還存在以下問題:
(一)基礎知識掌握不透,未形成知識體系。高中物理的基礎知識是對自然科學規(guī)律的抽象化、理論化和體系化,相對初中而言,要求學生具備更高的抽象概括能力、建模能力、數(shù)學能力和還原知識于實際場景的能力。而且知識網(wǎng)絡較大,如運動學、力學、電路、電磁學等都自成體系,又以牛頓運動定律和動能定理、能量守恒定律為線而連成知識網(wǎng)絡。對學生要求較高。
(二)課時少,內(nèi)容多,難度大。要理解物理現(xiàn)象,并抽象為規(guī)律知識而加以應用,需要給予學生成片成塊思考的時間。但對高中學生來說,學習科目多、壓力大,極少有學生能自主安排足夠的時間去思考知識規(guī)律,大部分學生只學會了表層的知識點,對深層次的原理、規(guī)律的提煉、歸納、形成過程乃至模型并沒有理解。很容易模糊、混淆概念和規(guī)律,進而難以理解稍有變形的題目情景,因此經(jīng)常會出現(xiàn)錯題的情況。
二、新課標下解決“物理難學”的出路—— 構(gòu)建高效的課堂
課堂教學是完成教學目標的主要途徑,出路也只能在課堂教學上找。如果說傳統(tǒng)的物理課堂已經(jīng)逐漸滿足不了現(xiàn)在的教學以及學生的需求,那么新課程標準下的高中物理就基本可以解決這些問題。它更注重培養(yǎng)學生的能力,尤其是創(chuàng)新能力以及綜合分析的能力,這些能力的培養(yǎng)關鍵在于課堂。高中的學習時間是有限的,想要在這有限的時間里達到這些能力培養(yǎng)的目的,只能尋求高效課堂的創(chuàng)設來達到目標。
然而在伸手向課堂要效率之前,教師先要做足準備。
(一)以物理學科的核心素養(yǎng)為起點進行備課。不同年級的物理課程和不同的課型都要基于物理學科共同的核心學科教學觀,教師要以培養(yǎng)學生核心學科素養(yǎng)作為起點加強備課。教師備課時應直面物理問題原貌:物理學家是怎么會碰到這些問題的?思考方式是什么?有過怎樣的試錯?有哪些實驗研究?結(jié)論是如何得到的?內(nèi)涵如何?外延如何?有什么局限性?以必修 1 《實驗:探究加速度與力、質(zhì)量的關系》為例,這節(jié)課與舊教材相比,沒有給出完整的實驗方案,需要學生在老師的引導下運用自己所學知識從宏觀上把握實驗探究的目的,設計實驗方案。教師在課堂上需要打開學生的思路,從一個問題點(加速度與什么因素有關)出發(fā),沿著不同的方向線索進行猜測(質(zhì)量、外力、形狀、密度等),當發(fā)現(xiàn)一條線索碰壁之后,先檢查是線索不通還是其他因素影響,然后再次進行檢查,讓每條線索都圍繞中點問題點發(fā)散出去,用問題鏈引導學生形成思維結(jié)構(gòu),不斷地引導學生直面物理問題的原貌,培養(yǎng)學生物理學科的核心素養(yǎng)。這正是物理學家的思維方式,楊振寧先生曾說,他在普林斯頓研究所與物理學家一同研究問題時,都是運用與此相同的思考方式。培養(yǎng)學生科學的學科思考方法和思維方式,是物理教學的核心要求。因此物理教師要將備課做得更細致更深入,直面學科的教學大綱和考綱,深挖知識體系,向深處備課,往高處備課,面向?qū)W生實際備課,不斷增強學科素養(yǎng)。
(二)從系統(tǒng)工程的角度去準備一節(jié)課,精心做好課前預設。備課得充分與否,是課堂進展順利與否、高效與否的基礎。從內(nèi)容看,課前預設工作既要關乎單節(jié)的教學內(nèi)容,又要銜接已學知識,還要體現(xiàn)對后學知識的延展性,更要體現(xiàn)單節(jié)教學內(nèi)容的重要性和獨特性;從結(jié)構(gòu)看,既要對課堂內(nèi)容的重難點進行適當把握,又要對時間的分配、授課方法、學生的接受程度等做好充分的預設。仍以必修 1 《實驗:探究加速度與力、質(zhì)量的關系》為課例,本節(jié)內(nèi)容是實驗探究,既是對物理概念如力、慣性、加速度等的學習升華,又是構(gòu)建科學思維模型的培養(yǎng)。對推理論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等高階思維能力提出較高要求,可以說本節(jié)內(nèi)容涵蓋了高中物理學科素養(yǎng)的全部要素。以前教材驗證牛頓第二定律,注重的是知識的再現(xiàn);而現(xiàn)在變?yōu)樘骄考铀俣扰c力、質(zhì)量之間的關系,注重的是提出問題、進行猜想、設計實驗、驗證和評估等科學探究能力,是高中物理學科對學生關鍵能力和必備品格培養(yǎng)所在。教材沒有給出完整的實驗方案,學生要在深入理解牛頓第一定律的基礎上,創(chuàng)造性地運用自己所學知識把握實驗探究的目的,即探究加速度 a 與力 F 和物體質(zhì)量 m 的關系,然后用控制變量法進行實驗設計。學生經(jīng)過物理探究過程,初步了解科學探究的思路、步驟和科學方法,體驗科學探究的苦與樂。因此在預設時要深刻把握教材設計的整體思路,站在系統(tǒng)工程的角度,從培養(yǎng)學生學科素養(yǎng)的高度去做好課前預設,加強學科知識的深度學習與思考。
(三)以“鮮”為切入點,創(chuàng)設生動教學情境。從認知角度看,高中生的自我控制雖較之初中有所提高,但畢竟還是有限。外界因素對學習興趣和關注度還是起著非常重要的作用。因此,要構(gòu)建高中物理高效課堂,必須將“鮮活的問題”貫徹在教學的開端、主線和進程中。其實,物理學科有很多適合創(chuàng)設情境的方面。比如:
1.利用生動的物理學史創(chuàng)設情境。在物理教學過程中有很多的物理學歷史典故可供利用,例如,楞次、奧斯特、法拉第、牛頓、伽利略、愛因斯坦、楊振寧等中外物理學家的典故,電磁學的歷史、天文學發(fā)展歷程、光與波的聯(lián)系發(fā)現(xiàn)過程,等等,都是取之不盡的寶貴資源。這既有一種歷史代入感,又將情感價值觀教育融入其中,一舉多得。
2.利用學科獨特的先天優(yōu)勢—— 物理實驗創(chuàng)設教學情境。高中學生課程繁重,精力有限,如何將學生快速拉回課堂中?生動、新奇的實驗自然最容易激發(fā)學生的學習興趣。用新穎多變的實驗現(xiàn)象,配合教師生動的講解去激發(fā)學生的好奇心和思維興趣,使其驚奇、疑惑、思考、感興趣,再自然而然地引入新課,教學效果必然事半功倍。因此教師務必重視物理實驗的作用。物理實驗并非起到輔助作用而已,它是物理問題思考的起點、驗證規(guī)律的落腳點,是物理教學的基礎。
3.設置問題鏈,運用問題創(chuàng)設教學情境。通過提出具有挑戰(zhàn)性的問題創(chuàng)設教學情境也是很有效果的方法。例如,在“天體運動”的教學中,可提出兩個問題:(1)為什么月球不離地球而去?(2)月球如果轉(zhuǎn)得更快了,那么它會離我們越來越遠還是越來越近?兩個不同層次的問題,既有趣又具備挑戰(zhàn)性,能夠激發(fā)學生的求知欲和學習興趣。再者,教師還需進一步厘清不同課型的上課重心。概念課、規(guī)律課要注重由現(xiàn)象入手,從現(xiàn)象中抽離核心規(guī)律,引導學生形成物理概念、定律或定理。從紛繁多變的現(xiàn)象中歸納出共同的規(guī)律,以設置問題鏈的方式使學生學會運用從現(xiàn)象到規(guī)律的認知思維過程。在習題課中,要注重在練習中總結(jié)規(guī)律,以形成學生的知識體系。
(四)深挖課程內(nèi)涵,使學生在“容錯、示錯和糾錯”中成長。在新課標物理課堂教學中,強調(diào)的是學生體驗感悟的自主探究。在課堂的探究過程中,要舍得“浪費時間”去充分尊重學生的主體地位,讓學生自主體驗探究,鼓勵學生提出多種猜想以及不同的探究方案,使其自我發(fā)現(xiàn)和解決問題。這樣的課堂有利于激發(fā)學生的學習能動性,令學生全身心投人教學中來,從而達到高效的物理課堂教學目的。這個過程是需要時間的,是需要教師克服害怕“浪費時間”的固有觀念的,但是這其實是最高效的。強調(diào)學生體驗感悟的自主探究,激發(fā)學生的思維狀態(tài)、進取狀態(tài)和動力狀態(tài),并使學生在能力實踐訓練中自覺開發(fā)潛能。我們知道,教師很難替代學生思考,所以很難發(fā)現(xiàn)學生的思考方向在哪個節(jié)點上發(fā)生了偏差。在傳統(tǒng)做法中,只有在階段性的練習和測驗中才能檢驗出來,但這個做法不夠及時,而且效果也不好。因為學生的思維定勢已經(jīng)形成,這也是為什么我們會發(fā)現(xiàn)有時學生總是在一個問題上重復犯錯誤的原因。我們應該在問題出現(xiàn)的最初時間點就發(fā)現(xiàn)它并予以解決,因此在課堂上應該重視容錯、示錯和糾錯這個過程,在保護好學生的自尊心的前提下讓學生大膽試錯,并及時糾錯。
以物理實驗課為例,高中物理實驗因目的性明確,實驗結(jié)果往往是有很強的指向性的,即實驗結(jié)果非常明確,如果實驗數(shù)據(jù)與實驗結(jié)果相左,那么往往歸因為偶然誤差。但正如天文學家開普勒研究火星軌道時發(fā)現(xiàn)結(jié)果總與天文學家第谷的觀測有 8'的角度偏差,由此微小的“誤差”發(fā)現(xiàn)了天體運動軌道實為橢圓而非圓一樣。物理實驗課有時出現(xiàn)需要作圖描點連線以驗證規(guī)律線的情形,會出現(xiàn)個別點的坐標位置與其余點遠不在一條直線上的現(xiàn)象,此時,教師不應直接將這個點忽略掉,而應引導學生繼續(xù)分析它是屬于“偶然誤差”還是“系統(tǒng)誤差”,這樣往往會生成新的知識點。這種科學精神和科學態(tài)度正是物理課程教學的內(nèi)核,引導學生能在“誤”中“悟”出物理學的規(guī)律。
(五)對教材進行“因生制宜”地整合。教學內(nèi)容大于教材內(nèi)容。在尊重教材基礎上可因時制宜和因生制宜地整合教材。物理課要上到能整合知識整合教材的程度,達到有山有水又不顯山露水,舉重若輕的高度,教師真需要沉下心來加強學科知識的深度再學習、再研究。只有這樣,才能對教材進行“因生制宜”地整合,滿足學生的要求。
(六)精心設計“活”的練習,讓練習回歸到發(fā)展學生思維、提高解決問題能力的工具性角色。課堂練習能幫助學生掌握知識、鞏固知識,高質(zhì)量的課堂練習能幫助學生形成技能、發(fā)展思維、提高解決問題能力。因此教師要設計高質(zhì)量的“活”的練習,使之成為高效課堂教學的重點。具體來講,注重在每節(jié)課練習的設計上下工夫,要使記憶型練習、理解型練習、拓展型練習形成一定比例,并注重練習的靈活性、有效性;要設計好作業(yè)的水平等級,比如對基礎型必做題可以多設幾個問題的臺階,這樣可以一步步引導學生加強理解,讓不同層次的學生都獲得最大限度的發(fā)展。
總而言之,教師在高中物理教學中,要針對學生實際,做好課前準備和預設,創(chuàng)設問題情景,在容錯、試錯、糾錯的過程中培養(yǎng)學生,從而打造高效的物理課堂。
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(責編 盧建龍)