叶瑞芬
摘 要:课堂的有效性是教学的生命,有效的课堂教学应是教师永恒的追求。要提高课堂教学的有效性,必将关注教学的各个基本环节。一个好的试题资源能帮助学生从不同的侧面、不同的角度完善对概念、规律的理解,巩固与深化所学的概念、规律;通过开发试题资源,不但可以帮助学生提高解题技巧、分析问题和解决问题的能力,还能培养学生思维,更好地落实新课程教学理念。
关键词:教学资源;教学设计;课堂教学;有效性
教学中经常会碰到某些物理概念、规律、方法或已做过透彻分析并重点阐述的问题,学生却在回答问题、作业训练及检测考查中仍表现出不明白、不掌握甚至茫然,解题时张冠李戴、死搬硬套、表达无序且不够严密的现象。造成这一现象的主要原因是教师包办太多,缺乏能力培养,没有充分调动学生学习的积极性等诸多因素所致。在多年的教学实践中,教师重视开发有利于实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观目标的教学资源,避免机械操练训练的教学模式,让学生在一种真正体现物理学科的特点和方法的情境中去完成学习。下面以解读2013年厦门中考物理试卷的一道选择题为例,实践课堂教学的有效性。
11.同一个小球,先后放入四个盛有不同液体的容器中,静止时的位置如下图所示,四个容器中的液面到容器底面的距离相等,则容器底面受到液体压强最大的是( )
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一、试题的考点分析及思想方法的体现
这道题主要考查压强与浮力两方面的内容。
压强涉及的知识主要有:液体压强与哪些因素有关。
浮力涉及的知识有:(1)物体的浮沉条件;(2)阿基米德原理;(3)密度度计的原理。
这些知识点都是初中物理力学部分最基本也是最重要的内容。
试题所体现的特点及思想方法:
1.情境建题
整个题目通过图文结合展现了物理过程和问题的模型。
2.能力立意
试题思维层次分明,知识原理兼并,重点考查学生运用知识解决问题的能力。
3.方法见彩
试题解法多樣,思路开放,解题过程需要综合运用到分析、对比、转换等学科思维方法,突出学科学习的特点。
二、试题的解题过程
解题之前首先分析概括试题的解题思路。
1.解读信息,锁定问题
拿到这个题目,首先要快速理清题目所给的信息及要求解的问题。这个题目传递三个信息,同一个小球,不同液体,液面等高,要求判断液体压强的大小关系。
2.转换角度,顺藤摸瓜
根据液体压强公式P=ρgh在液面等高时,可以将判断液体压强的问题转换为判断液体密度的问题,这是第一次思维的转换;通过对所给条件的分析,结合浮力的公式再次将判断液体密度的问题转换为判断浮力或是判断排开液体体积的问题,这是第二次思维的转换。这两次思维的转换会将解题迅速导入正确的方向。
3.抓住关键,找准切点
要判断液体密度的大小,就要从小球的浮沉情况入手先判断小球受到的浮力大小。这是解决问题的关键一步,也是最能考查学生能力的一步。
4.排除干扰,用对方法
四个选项用同一个小球把它们联系在一起,而四个选项小球有漂浮、有悬浮、也有下沉的。也就是说,这四个选项里面既有区别又有联系。选项之间的区别与联系会对我们正确解题造成一定的干扰。因此,这一步方法的选择直接决定了解题的便捷程度。
根据上面分析的思路,再谈谈如何解这道题。
解题方法:
首先,结合题目所给条件“同一个小球”分析对比四个选项小球受到的浮力大小。ABC三个选项小球都处于平衡状态,浮力等于球自身的重力。而D选项小球是下沉的,浮力小于球自身的重力。由此判断D选项小球受到的浮力最小。
接着,再分析对比CD两个选项,小球排开的液体体积相等,D选项小球受到的浮力最小,因而,D选项液体密度最小。
最后,分析对比ABC三个选项,小球受到的浮力相等,A选项小球排开的液体体积最小,因而,A选项液体密度最大。再结合“液面到容器底面距离相等”,可以判断A选项液体对容器底部的压强最大。
除了以上的解题方法,也可以运用密度计的模型,把这个球看作是一支密度计,根据密度计的原理,快速推断A中液体的密度是最大的。这个思路解题最快,但对学生建模和处理物理过程的能力要求就比较高。
这个题目所给信息丰富,干扰选项较多,解题要经过多次思维的转换,对学生知识能力和思维方法都有较高要求,确实是一道甄别能力考查思维方法的好试题。
三、试题的功能与价值的体现
1.试题注重基础知识与核心能力的考查,通过巧妙的设计将浮力与压强有机的组合,解题思路活,方法巧,作为中考选择题的倒数第二道题,具有很好的能力选拔功能。
2.试题素材源于生活情境,能引导学生关注生活和现实中的问题,能较好地考查学生的建模和分析复杂情境的能力,对学生的学习有很好的导向功能。
3.试题的开放特性,引导学生多样的学习方式和解决问题方式,符合当前多元方式学习的精神,充分体现了新课程转变学习方式的要求,具有较高的教与学的价值。
四、试题的变式分析与拓展延伸
变式:将一小球放入水中,如下图甲所示,小球处于漂浮状态;
现将另一种液体注入水中,液面上升,小球由原来的漂浮变成悬浮状态,如下图乙所示,则液体对柱形容器底部压强的变化是
( )
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A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
这同样是一道判断液体压强的题目。根据液体压强的公式,可以将判断液体压强问题转换成判断液体密度的问题。跟上面那道中考题一样,也从小球的浮沉情况入手先判断液体密度,看看最终能否判断液体压强的变化情况呢?
由于小球始终处于平衡状态,浮力保持不变;由阿基米德原理F浮=ρ液v排g可知,由于乙图小球排开液体的体积变大,所以乙图液体密度ρ变小。结合题目所给条件乙图液面升高即h变大。由P=ρgh,ρ变小,h变大,那P呢?通过分析对比与转换,显然从小球的浮沉情况入手无法判断液体压强的变化情况。小球的浮沉情况给我们造成一种思维定式,干扰解题的思考路径。事实上,这个变式题应该从压强的定义入手,由P=F/s,在受力面积s一定时,液体压强P的问题也可以转换成一定面积s上液体压力F的问题;由于是柱形容器,又可以将液体压力F的问题转换成对应面积s上方直液柱的重力G的问题。很显然,要判断液体压强P的变化情况,可以从判断直液柱的重力G变化入手,这个问题就迎纫而解了。
此外,还可以再做进一步的延伸,如果小球由“原来的漂浮变成下沉”那情况又是怎样呢?
显然,根据上面的分析,容器底部液体压强变化取决于柱形容器里面液體的重力,所以情况跟悬浮是一样的。
这道变式题与上面中考题看似情境相似,解决的问题也是一样的,但解决问题中的思路却不完全相同,将这个变式题呈现给学生时,学生容易受中考试题的思路的误导而走入解题的误区。当矛盾产生冲突的时候,恰恰可以促使学生的思维活动得到有效的启动,教师利用这个恰当的时机及时地拓展学生的思维方法,解题就变得轻松而简单了。平时教学中教师应该善于就某一个知识点从不同的角度尝试进行设问,这样不仅可以加深与巩固对该知识点的理解与掌握,同时,还可以进一步培养与提升学生的能力。
物理教学的最终目的并不是灌输给学生死板的知识,而是要学生在学习过程中形成学科的知识架构,获得学科必要的技能,形成学科的学习态度和价值观。学习的过程不是简单地接受和机械的操练,而是让学生准确理解知识,在解决问题的过程体验知识的价值和功用。一个好的教学设计能充分激活学生的思维活动,让学生积极主动地参与到学习活动中去。平时的教学过程中,教师要从学科特点出发,注意讲清原理,讲清方法,注重思维训练,突出能力培养要求。
“授人以鱼,不如授人以渔”,教师要思考的是学生的能力并非单纯是学生做题答问的能力,在平时的教学过程中,教师特别要去思考学生学科思想是否真正地得到了培养,学科态度和价值观是不是有了更多的收获。像这道试题这样的情境建题、能力立意,方法见彩的教学资源将更有助于学生的成长。
参考文献:
[1]D·鲍里奇.有效教学方法[M].易东平,译.江苏教育出版社,2002.
[2]黎奇.新课程背景下的有效课堂教学策略[M].首都师范大学出版社,2010-03.
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