潘偉松 賁可敬
有“韻味”的課堂不是語文、音樂等學科的專利,也可以是物理課堂的面孔,物理教學也應當是“和藹可親”的。在初中物理課堂教學中,學生的“學”應處于中心地位,“教”須服務于“學”。有“韻味”的物理課堂教學,應摒棄教學功利性,追尋課堂趣味及高效。筆者以“長度和時間的測量”的教學為例進行探討。
一、設計生動有趣的課堂引入
課堂引入有助于學生在活躍愉快的氛圍中快速進入課堂教學,有助于學生在類比中激發(fā)探究興趣。教師應盡可能采用簡練、形象生動的描述性語言,抓牢課堂引入的核心。
活動1.用古詩引入教學
師:請同學們欣賞動畫古詩《早發(fā)白帝城》。
問題1:這首詩大家在小學時已經(jīng)學過了,作者李白描述了什么?
生:描述船行駛得很快。
問題2:詩中有哪些詞語是描述小船行駛得很快的?
生:千里之外的江陵一日就到了;兩岸猿的叫聲還沒停,小船已經(jīng)駛過了萬重山。
問題3:從關鍵詞千里、一日中,你能看出詩人對小船的運動情況是從哪兩個方面描述的嗎?
生:路程和時間。
師:很好,飛奔的駿馬、綻放的煙花、飛身灌籃的運動員,其位置都在隨時間而變化?!对绨l(fā)白帝城》這首詩帶我們走進了第五章“物體的運動”,為了研究物體的運動,我們要學會測量長度和時間。今天我們一起來學習“長度和時間的測量”。
【設計意圖】教師通過一首熟悉的古詩引出機械運動,說明機械運動離不開長度與時間的測量,直接進入主題,簡單明了。
二、關注教學中的人文背景
師:最初的測量是以人體為標準的,例如用人的前臂作為長度單位叫“腕尺”。我國古代測量長度的工具有丈桿、測繩、步車和記里鼓車。相傳大禹治水時,曾用自己身體的長度作為長度標準進行測量。后來人們由于劃分土地的需要產(chǎn)生了距離測量,發(fā)明了簡單的工具——步弓(如圖1所示)。
(教師邀請學生一起用步弓丈量教室的長寬。)
【設計意圖】介紹長度工具、測量標準的演變與發(fā)展,關注教材的人文背景,融入情感教育。
三、提出耐人尋味的教學懸念
活動2.“誤差”概念的建立
師:如圖2,同學們,你們認為刻度尺測出的該物體的長度是多少?
(出現(xiàn)了三種答案:1.17cm,1.18cm,1.19cm。)
師:上述測量數(shù)據(jù)都合理嗎?
生:合理。
師:物體的真實長度只有一個數(shù)據(jù),上述測量值與真實值之間可能存在差異。
(引入誤差的概念。)
師:誤差與錯誤的區(qū)別是什么?如何減小測量誤差?
生:誤差不可避免,但是可以減小。減小測量誤差的辦法是多次測量求平均值。
【設計意圖】以任務驅動的方式引出誤差及減小誤差,活躍了學生的思維,滲透了科學測量的方法,學生對減小誤差的方法更加容易接受和理解,初步樹立了在實驗測量中減小誤差的意識。
四、設計張弛有度的教學環(huán)節(jié)
活動3.“測量”概念的建立
師:目測黑板的長、寬,并比較它們的長度。
生:長大于寬。
師:請同學們再目測老師的身高和竹竿的長度,比較它們的長短。
(學生議論紛紛,出現(xiàn)三種答案。)
師:有哪些方法可以證明你的目測結果?說說你的做法。
(學生討論回答:用手拃量、用一段繩子的長去量、用一庹的長去量……)
師:這些方法的共同之處是什么?
生:都要比較,都選定了一個物體作為標準。
師:請一名同學用一庹的長作為標準,再請一名同學用一拃的長作為標準,對老師的身高和竹竿的長度進行比較。
師:用一庹作為標準,有沒有證明你們的目測結果?
生:沒有。選的標準太大了,測量不精確。
生:以一拃為標準,證明老師的身高比竹竿的長度長,而且標準選擇越小,測量越精確。
師:將同學們的這些測量結果給外國人看,他們能看明白嗎?
生:不能。因為這些標準不是統(tǒng)一的、公認的標準。
【設計意圖】通過尋找身體上的尺子這一活動,學生對長度、科學地測量建立了具體的概念,加深了對長度單位的認識。教學中通過對問題的理性分析來強化學生的思維訓練,再通過學生活動來驗證理性分析的結果。學生始終處于親身體驗、積極思考的狀態(tài)中,從而落實物理課堂教學的三維目標。
活動4.“刻度尺”的選擇
師:現(xiàn)在要測量老師的身高,從以下工具中選擇一把合適的刻度尺:①量程為2米的分米刻度尺,②量程為2米的厘米刻度尺,③量程為2米的毫米刻度尺,④量程為1米的厘米刻度尺,⑤量程為1米的毫米刻度尺。你選擇的理由是什么?
生:選擇③,因為分度值越小,測量越精確。不能選④⑤,因為其量程太小。
【設計意圖】通過選擇合適的測量工具,教師把知識轉化為問題,將問題融于情境之中,達到運用知識的目的。技能性目標的達成應該是學生把物理知識、思維、科學方法有機整合在一起,產(chǎn)生新技能的過程,需要學生積極活動、動手動腦、親身經(jīng)歷。學生從“求知”到“滿足”的實現(xiàn)過程中感到了無窮的樂趣,得到了心理上的享受。
五、設置“情理之中,預料之外”的教學情境
“情理之中,預料之外”是物理教學價值的體現(xiàn),能夠激起人們探究的欲望與求知的興趣?!扒槔碇?,預料之外”的教學情境通常出現(xiàn)在教學內(nèi)容跟學生的前概念或思維定式發(fā)生碰撞時。
活動5.“刻度尺”的讀數(shù)
(展示學生沒有估讀的讀數(shù),如圖3所示。)
師:這個讀數(shù)有問題嗎?
(學生面面相覷。)
師:觀察圖4的刻度尺,用其測量物體的長度時,刻度尺甲的分度值是多少?
生:1cm。
師:讀物體的長度時,發(fā)現(xiàn)從0cm到1cm的長度可精確地讀出,但1厘米后的這一小段無法精確讀數(shù),所以只能估計一下。同學們認為這個物體的長度是多少?
生:1.2cm。
師:如圖5,用刻度尺乙來測量,發(fā)現(xiàn)可精確地讀出1.1cm,但因為末端沒有在刻度尺的整刻度上,所以最后的一小段長度,我們還是得估讀。你認為刻度尺乙測出的這個物體的長度是多少?
生:1.18cm。
師:通過兩次讀數(shù),我們可以發(fā)現(xiàn),當物體的末端與刻度尺的整刻度不對齊時,我們讀數(shù)時就需要估讀,而且都估讀到分度值的下一位。
師:如圖6,觀察用刻度尺丙測量某物體的長度。物體的末端正好在刻度尺的整刻度線上,我們可精確地讀出物體的長度是1.1cm。此時要不要估讀呢?
(學生思考,有的回答要,有的回答不要。)
師:因為前兩次測量都進行了估讀,在沒有看到刻度尺的情況下,其他人完全有可能將0.1cm誤認為是估讀出的,只是精確地讀出了1cm。為了避免這種問題的出現(xiàn),物體的末端在整刻度線上時,需要估讀嗎?
生:需要。
師:丙刻度尺的測量結果應該是多少?
生:1.10cm。
(教師總結提出讀數(shù)的要求:測量時,應估讀到分度值的下一位。讓學生來指出讀數(shù)中的錯誤,并進行改正。)
【設計意圖】長度讀數(shù)活動首先強化了學生對刻度尺分度值、長度單位的認識和體驗并運用到實際生活中去,學生體會到物理是有趣的、有用的。其次,學生從被動接受知識向主動學習轉變,在情境中思考問題,在思考問題中掌握知識,初步形成對長度的估測能力。
(作者單位:江蘇省江陰市夏港中學)
本文系江蘇省教育科學“十三五”規(guī)劃課題“以‘素養(yǎng)發(fā)展為導向的初中物理課堂樣態(tài)轉型研究”(編號:C-c/2016/02/29)、江蘇省江陰市教育科研專項資金項目“指向‘學科素養(yǎng)培育的物理課堂”轉型(編號:JY2019C02)階段性研究成果。