创设有效教学情境激发学生创新才能

2014-05-19 17:46潘忠
成才之路 2014年9期
关键词:电势差电场力电源

潘忠

“经典的情境创设,高效的优质课堂”是教师追求的目标。让物理课散发自身独特的魅力,激发学生的创新才能,是物理教师永远追求的境界。随着现代教育的发展,情境教学已成为教师上课最为常用的教学方式。那么,在物理课堂上,什么样的情境才是有效情境呢?

一、“真”是前提——创设的情境要真实可信

材料的选择必须从学生生活及现象生活中的问题出发,要遵循学生的心理发展特点及心理需求,在真实的情境中让学生形成真情实感,感受学习的真实意义。

教师创设情境具有真实性,往往能引导学生走进教材、走进情境、走进生活,起到感悟教学情境如同感悟生活的作用,使学生有一种眼见其物、耳闻其声、心感其情、身临其境之感。

例如对某一具体物理情境的展示,学生在分析某一个具体的物理问题时,常常由于对问题所起的物理过程不清而不能从问题中抽象出具体的物理模型,影响对问题的分析与解答。如有这样一道题:如图1,A、B两个单摆,A的摆长为L,B的摆长为L/4,摆球质量相等。当两个单摆自然下垂时,两个摆球刚好接触,球心位于同一水平线上。现将B拉起一个很小的角度,然后由静止释放,B摆到平衡位置与A发生弹性正碰,若从B与A发生第一次碰撞开始计时,至t秒末AB两球刚好完成最后一次碰撞,则t秒内AB两球发生多少次碰撞?对这个问题,一些学生不知从何下手,不能分析出小球运动情况,不能在头脑中呈现出相应的动态物理过程,无法解决问题。此时,教师对这一情境进行了运动演示实验,发现两个摆球“一摆一停”的动作,将问题所述的物理过程生动地展现在学生面前,学生也就容易找到分析、解决问题的突破口,抓住题意中“质量相等,弹性正碰”的含义,碰撞出思维的火花,使学生记忆终生难忘。因为情境材料的选择紧紧抓住了“真实性”这一主旨。

二、“实”是基石——创设的情境要有针对性

情境创设的针对性是指教师在创设教学情境时要因人、因时、因地、因教材而异。首先,教学情境的创设要针对学生的实际,遵循学生的心智发展特点,尊重学生的内心要求,尊重学生成长的社会环境。教师要为学生创设恰当、合理又有趣的问题情境,便于学生发现问题,进而产生学习欲望,使学生处于“愤悱”状态。

如学生在学习牛顿第三定律时,可设计这样的问题情境:马拉车匀速前进时,马拉车的力和车拉马的力哪个大?马拉车加速前进时,马拉车的力和车拉马的力哪个大?马拉车减速前进时,马拉车的力和车拉马的力哪个大?

对于第一个问题,学生一般都能回答正确。对于第二、第三个问题,总有一些学生认为马拉车的力大于车拉马的力和马拉车的力小于车拉马的力,所以车才会加速和减速前进。这是牛顿第三定律(新知识)与学生头脑中的错误观念之间产生了矛盾,反映出学生对牛顿第三定律在理解上存在着一定的问题。针对这种情况,教师可以让学生之间相互讨论并进行适时的引导,不但能使学生认识到这种观点是错误的,而且还能分析清楚产生错误的原因。接着引导学生重新明确研究对象,分析物体的受力情况,找出作用力和反作用力及各对平衡力,进而得出正确的结论。通过对这样真实物理情境设置的讨论,学生不仅澄清了易错、易混的概念,而且学会了分析类似问题的方法。

三、“趣”是调剂——创设的情境要生动有趣

在情境教学中,创设的情境最好要有趣味性:惟妙惟肖,引人入胜,使知识以新鲜活泼的面貌出现在学生面前。

例如在学习竖直面内圆周运动时,先让学生到义乌乐园去坐过山车,体验在最高点和最低点的感受,注意观察过山车的结构,在上课时教师放一段精彩的过山车的视频,让学生发表自己坐过山车的感受特别是在最高点和最低点的感受。这个情境一呈现,教室里顿时活跃起来,学生们争先恐后发表自己的感受。教师再进一步提出问题,让学生在乐观祥和的氛围中完成本节的教学任务,会使他们终生难忘。

四、“启”是归宿——创设的情境要启迪思维

启迪思维应是物理课堂教学的目的和归宿,启发性的关键在于启发学生的思维活动,而思维往往是从问题开始又深入问题之中,始终与问题紧密相连,我们教师的作用就是创设能激发学生思维的教学情境。

例如在原有知识的基础上,通过分析、综合、逻辑、推理,运用已知规律,发展旧概念,得到新概念。实践——认识——再实践——再认识……

教学过程(如图2):

如电源电动势的教学:

教师:导体中出现恒定电流的条件是什么?学生:导体两端有恒定的电势差。教师:怎样才能使“导体两端保持恒定的电势差”?学生:将导体两端接在电源上。教师:那么,电源是如何维持导体两端的恒定电势差的?(教师在黑板上画了一个图)教师:(如图3)两个绝缘导体,分别带正电荷和负电荷,它们之间有电势差,用一根导线连接,导线终将怎样?学生:有电流通过。教师:电流是持续的吗?学生:不是。教师;为什么?学生:两球电势相等时(静电平衡),电流就消失了。教师:那么,要维持它们之间的电势差,该怎样做?(拿一根玻璃棒和一块绸布,做摩擦状,然后拿玻璃棒做与带正电的绝缘球接触起电状)。教师:但是,两个导体在小于10-8s内就达到静电平衡了。要维持导线中有持续电流,就得有108个人轮流用带正电的玻璃棒往带正电的导体球上送正电荷!当然,绝不会用我刚才说的方法去维持导线两端的电势差,这得使用“电源”。教师:同种电荷相斥,这些人拿着带正电的玻璃棒往带正电的导体球上送正电荷,是电场力做功吗?学生:不是。教师:是的,不是电场力做功,而是“非静电力克服电场力做功”。

电源就是用非静电力(如化学力)克服电场力做功去维持导线两端电势差的。功是能量转化的量度,电源中的非静电力克服电场力做功,将其他形式的能量转化为电荷的电势能,维持电路两端的电势差。不同的电源,这种转化能力是不同的。例如普通的干电池,将1c的正电荷从电源的负极移送到正极,非静电(化学力)克服电场力做功1.5J,酸性铅蓄电池,将1c的正电荷从电源的负极移送到正极,非静电力克服克服电场力做功2J,这两个数据比较,能说明什么问题?

学生:非静电力将正电荷从电源的负极移到正极,将其他形式的能量转化为电能的能力,酸性铅蓄电池比干电池大。

教师:所以,用非静电力将单位电量的正电荷从电源的负极移送到正极做的功可以反映电源将其他形式的能量转换为电能的本领,这样,我们可引入“电动势”这个物理概念。类似定义“电势差”的方法,用E=w/q定义电源的电动势……今天我们知道:平常我们说干电池“电压”1.5V,实际是指它的电动势是1.5V,即干电池中非静电力(化学力)每将1c的正电荷从电源的负极移送到正极,便使1.5J的化学能转化为电场能……(以下教学过程略)

五、“情”是升华——创设的情境要富有情感

在情境设计中,教师要善于用生动的事例建立物理模型,去解读学生的内心,以情感的交流来关注学生。

如在学习高二物理“机械振动”中,我创设了这样一个情境:上课铃响起,我照样跟以往一样“上课起立,师生相互问好”,接着让学生们欣赏了一首吉他弹唱,悠扬的曲子结束后,我提出一系列的问题,学生们积极参与。这样,我以快乐的情绪、意味深长的语言和问题紧紧地吸引了学生,达成了教学任务。同时,在课堂导入上作如此处理,会如春风化雨,润物无声,无形中增强了师生的亲近感。

作为一名物理教师,我们在教学中要摒弃无效情境,充分创设有效情境,不断探索以有效情境的创设为前提和基础,进一步优化物理课堂效率,激发学生创新才能,使物理课堂教学更加精彩。

(浙江省义乌市私立群星学校)

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