高中物理课堂教学中学生迁移能力的培养

2013-04-29 00:44罗章萍
中学理科园地 2013年5期
关键词:传送带一题加速度

罗章萍

摘 要:本文结合物理教学实践提出在物理新课、习题课及实验课中培养学生的物理迁移能力的方法和教学策略。

关键词:课堂教学;迁移能力培养

对大部分从初中升到高中的学生,他们普遍感觉物理是最难学的一门学科。这些学生大多是对知识只懂得死记硬背,做练习只会生搬硬套,不善灵活应用。如果学生会灵活变通,懂得举一反三,真正做到会学习,那么物理将不再难学。为此,在高中物理教学中,我们要充分利用课堂教学,重视学生学习迁移能力的培养。下面结合本人的物理教学实践,就学生迁移能力的培养谈几点策略。

1 利用新课教学,奠定学习迁移的基础

在物理概念、规律学习中,必须要变通,从多角度对所学知识进行延伸,揭示物理现象的本质和联系,在原有学习的基础上产生新观点、新认识,只有这样才能加深对知识的理解,为知识的迁移、应用奠定了基础。学生对已有知识经验理解越深刻,越有利于知识的迁移。因此,引导学生熟练地掌握物理的概念和规律,为学习的迁移奠定基础。

1.1 加强概念、规律外延及迁移的教学

从多层次、不同角度揭示概念、规律的本质,多途径去展现概念、规律形成过程,多设计便于学生思维扩展的递进式问题。

例1 在讲加速度的概念时,可以从这几个角度切入,第一:从物理意义出发,加速度是表述速度变化快慢的物理量,让学生理清速度与加速度之间的关系。第二:从定义式出发,加速度是单位时间内速度的变化量,让学生掌握加速度大小的求解方法。第三:加速度大小等于合外力与物体质量的比值,给学生指明力和加速度间的联系。

1.2 应用类比和比较,引发新旧知识的迁移

类比迁移是对相关知识点作横向纵向的比较,将某一知识点的特性进行迁移到另一知识点上去,或者从一知识点升华出一个新的知识点,从而使新旧知识之间形成内在联系,实现知识的系统化,让学生更容易地掌握新的知识点。所以我们在新课教学时,要在旧知识和新知识之间架上桥梁,激活旧的知识点,让学生延伸应用所学的新知识。

例2 在讲电势能这一概念时,学生普遍是感觉较抽象,而在教学过程中,先让学生联想到已经学习过的重力势能——重力势能是由于物体被举高而且具有的能量,引导学生对掌握的概念进行剖析,重力势能是由物体的高度,即物体和地球之间相对位置决定的能量,通过比较,学生会更容易理解掌握电势能的概念,还能进一步引导学生自己概括,分子势能和电势能也都是一个相对量,与零势能点的选择有关,势能的变化与相应的力做功有关(做负功,势能增大;做正功,势能减小)。

1.3 创设物理情景,引导理论到实际的迁移

物理情境的创设不但会帮助学生容易掌握物理概念的核心,而且易于激发学生的学习兴趣。因此,平时教学中要借助于学生熟知的生活实际来创设情境,引入概念,使学生在真实情境中理解物理知识。

例3 在超重和失重新课教学前,可让学生凭自身的体验先讨论:如果站在磅秤上测量体重的人突然下蹲时,读数会怎么变,不同的同学会有不同的答案,给出正确答案后,再利用牛顿第二定律进行分析,最后引出超重和失重的知识。

2 利用习题教学,提供学习迁移的训练

奥苏伯尔认为:迁移是指先前的经验对当前学习的影响,但是这种先前的经验是累积地获得的,它依照一定的层次组织,而且在组织上是同新的学习任务有机地联系着的原有知识体系。在一般的课堂学习中,并不存在孤立的课题学习。习题课的讲评不能只限于让学生知道正确的答案,重要的是通过讲评,培养学生利用已有的知识去分析解决问题的迁移能力。因此,习题课上要多创造培养学生迁移能力的训练机会。

2.1 一题多解训练物理知识间的迁移

在习题课教学中选择开放型问题,一题多解、一题多问、一题多变。对同一问题从不同方向、不同侧面、不同层次出发,采用探索、变换等方法,探寻选择中寻求一题多解,开启学生心扉,激发学生潜能,培养学生的能力。在一题多问、多变中,引导学生透过现象去看本质,弄清其内涵与外延,进行深刻思维,从而达到培养迁移能力的目的。

例4 如图1所示,传送带与水平面之间的夹角为θ=30°,其上A、B两点间的距离为L=5m,传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度向上匀速运动,现将一质量为m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带上的A点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ=■ ,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,求:电动机做的功?(g取10m/s2)

分析 (1)解法一:以物体、传送带组成系统作为研究对象,由功能关系可知,电动机做的功等于物块增加的机械能和因滑动摩擦而产生的热量。

(2)解法二:以传送带作为研究对象,由动能定理可知,电动机做的功等于传送带克服摩擦力所做的功。

2.2 多题一解训练物理模型间的迁移

从同一物理知识点引出不同的问题,让学生思考、讨论和归纳,寻找不同问题答案的统一,有助于学生迁移能力的培养。

例5 如图2所示,摆球质量为m,悬线的长为l,把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变,则空气阻力(f阻)做功为多少?

例6 如图3所示,以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为h1,空气阻力的大小恒为f,则小球从抛出至回到出发点下方h2处,阻力f对小球做的功为多少?

以上两个不同的模型不同的物理过程,考察的是同一个原理,对全程来说阻力做功属于变力做功,但阻力大小不变,方向始终与物体运动方向相反,故做功的绝对值等于阻力与运动路程的乘积。

3 利用实验教学,拓展迁移能力培养途径

突出物理的实验特点,提倡多样性的物理演示实验与学生探索式实验的设计;例如打点计时器是高中物理的第一个重要实验,也是高考的热点,其用途非常广泛,利用打点计时器不仅可以确定时间这个物理量,还可以实现测量位移、计算速度、计算加速度等其它的功能。因此,在实验复习中要有意识地培养学生的迁移能力。如:

第一:利用打点计时器打出的纸带可以记录时间,通过测量位移,计算速度,从而判断物体的运动状态;

第二:把纸带与匀变速直线运动联系起来,可以计算小车的加速度;

第三:把纸带与牛顿第二定律结合,可以探究加速度与力,质量三者之间的关系;

第四:把纸带与动能定理结合起来,可以用于验证动能定理;

第五:把打点计时器竖直放置使用,可以用于验证机械能守恒定律。

由于打点计时器贯穿于多个实验中,这样就可以把高中阶段几个实验的知识串联起来,让学生融会贯通以便更好的掌握。

物理教学中可以从多方位多角度来培养学生迁移能力,只要我们根据具体要求,结合学生学习的特点,正确地应用科学的方法,并采取有效、合理的教学手段,充分调动学生的积极性,在培养学生迁移能力方面会有成效。

参考文献:

[1]布鲁纳著,邵瑞珍等译.教育过程[M].北京:文化教育出版社,1982.

[2]阎金铎.物理思维论[M].南宁:广西教育出版社,1996.

[3]朱铁成.物理教学思维学[M].长春:吉林科学技术出版社,1996.

[4]田世昆. 物理思维论[M]. 桂林:广西教育出版社,1998.

[5]钟启泉,黄志成.美国教学论流派[M].西安:陕西人民出版社,1993.

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