王志宏 范俊华
高中物理新课程要求我们在课堂教学中要以学生为主体,要促进学生自主学习,让学生积极参与学习的过程、勇于实验、勤于思考;注重学生的情感、态度与价值观的熏陶,注重提高全体学生的科学素养。那么,如何促进学生自主学习,让学生积极参与学习的过程呢?我们认真学习并实践了山西新绛中学的“学案引领 问题解决式”课堂教学模式,让学生积极参与学习的过程,提高学生的科学素养。
【案例】普通高中课程标准实验教科书物理必修1(教育科学出版社)第一章第7节“对自由落体运动的研究”,“学案引领 问题解决式”课堂教学设计。
一、学情分析和教材研究
教材将“对自由落体运动的研究”作为匀变速直线运动的一个特例而编排在第一章后面,将自由落体运动作为初速度为零的匀加速直线运动的特例来处理。
教材在“观察思考”中给出情境,激发学生对亚里士多德的观点提出质疑,阅读《绵延了两千多年的错误》,激发学生对问题的探究欲望。
……
教材后面编排了用纸带探究重物自由下落的实验,促使学生自主学习,让学生在积极参与中学会科学探究、实验技巧、思索问题。
“学案引领 问题解决式”课堂教学模式中,最核心的是“问题式学习方案”的编写和使用。
二、问题式学习方案
1.阅读“观察思考”:熟透的果实从树上坠落而树叶或纸片飘然落下,石块比羽毛下落得快,亚里士多德根据生活经验总结出:物体越重下落越快。你对他的观点产生过怀疑吗?重的物体一定比轻的物体下落快吗?
2.学生动手实验:橡皮与纸片同时从同一高度下落,谁先落地?把纸片对折,再对折,揉成小纸团,与纸片同时从同一高度下落,谁先落地?通过亲身体验,想想造成“重快轻慢”观点的真正原因可能是什么?
3.造成“重快轻慢”观点的真正原因可能是空气阻力。那么,如果没有空气阻力呢?阅读教科书:①钱毛管实验;②真空实验室中拍摄的羽毛和苹果同时开始下落的频闪照片;③月球上的落体实验。你能得出什么结论?
4.什么是自由落体运动?受力特点是什么?初始条件是什么?运动特点是什么?“自由”是什么意思?自由落体运动是理想化模型。
5.伽利略对落体运动规律的探究:了解并学习伽利略伟大的科学思维方法和巧妙的实验构思。
①发现问题:伽利略是怎样揭示亚里士多德关于“重物下落快”的观点是错误的?
②提出假说:从“自然界总是习惯与运用最简单和最容易的手段”的信念出发,提出自由落体的速度与时间成正比的猜想,并进而推导出下落距离与时间的平方成正比的关系。
③间接验证:由于小球下落时间太短,当时计时工具差,直接验证很困难;伽利略巧妙设计了著名的斜槽实验,进行间接验证。怎样检验出小球运动的距离与运动时间的平方成正比?运动速度与运动时间的正比关系?
④合理外推:体会斜槽实验的巧妙设计,合理外推。怎样外推,证明自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动?
⑤自由落体运动的计算公式有哪些?
6.利用图1-7-7自由落体运动的频闪照片,怎样根据实验数据计算重力加速度的大小?实验会有误差吗?实验误差的来源可能是什么?
7.阅读“一些地方的重力加速度”表,你从表中发现了什么规律?你能尝试解释这个规律吗?
8.【例题】拓展:①求时间关系?②把“当下落到距地面的高度为H/2时”改为“当下落到距地面的高度为3H/4时”,求速度关系?求时间关系?③求初速度为零的匀加速直线运动,通过相同的距离所用时间之比?
9.阅读第32页《发展空间》,了解重力勘探的知识。
学生在“问题式学习方案”的引领下,用一课时的时间,自己主动地动脑、动手,思考、实验操作、相互讨论,解决“问题式学习方案”中的问题;在主动学习中学生自己发现的问题,可以通过小组讨论、查资料等多种途径探究解决;还不能解决的问题交给教师处理。第二课时,以“学案”为核心,学生展示自己的学习成果,上台讲解学案上的问题和学生自己提出的问题,学生之间相互补充、完善;交到教师手中的问题,教师再把它抛出来,在教师的引导下探索、讨论,得出结论。
“问题式学习方案”的内容就是教师精心设计的一个个问题,“学案”的编写要遵循一定的原则。首先,问题要提得简明扼要,直接明了,学生一看就知道问的是什么;问题的设计要符合学生的年龄特征、思维特点,在学生感到有困难的地方要多搭几个矮一点的台阶,让学生通过努力能够解决;问题的设计要充分考虑学校和学生的实际情况,更具有针对性。
“学案引领 问题解决式”课堂教学模式更加关注学生的全面发展。“学案引领”为教师的教和学生的学都提供了舞台,在这舞台上学生是主角,教师是导演;“学案引领”强调以学生为主,教师是学习的引领者、合作者;“学案引领”为学生提供主动参与的机会,使学生体会学习的过程;“学案引领”重视物理知识的探究过程,关注学生的体验,学生有了充分地交流与互动,极大地提高了课堂教学质量,激发了学习热情。
(作者单位 四川省青神中学校)