戴耀中
古有“天地人”合一的思想,陶行知有“教学做”合一的观念,笔者觉得教师的成长尤其需要“教研学”合一的观点,得以“教学相长”、教研相长、学研相长。现分类记录物理课堂实践中的几次“研中教”,与同行交流,期望有所启示。
一、“知其然”而求“所以然”
(结论)与常规解法(略)一致。
析:“将问题转化为命题”是“研中教”的重要举措。在研究交变电流做功、电功率、电热等时必须用有效值,研究交变电流通过导体截面电量时,只能用平均值。为什么非要这样,老师能不知道这是什么缘故?同时,让学生在感性中选择,理性中思索,“将问题转化为课题”,也是“学研相长”的重要举措。按课标[2]的要求:“加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系,反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想,关注物理学的技术应用带来的社会问题”、“尊重、张扬学生的个性差异”。在我校研究性学习中,有很多学生选择下列两个相关的物理课题(限于篇幅,研究报告不再赘述):一是分层次、模块化自制仪器三维度发展的《高一物理实验个性化教学的研究与实践》;二是从物理学角度分析的《2013年我国中东部地区相继出现4次大范围雾霾天气》。
二、“用教材教”而非“教教材”
例2:鲁科版《物理1》(下同)第二章《运动的描述》运动学几个基本概念的教学中,利用下列“问题串”展开教学[3]:
1问:运动是什么?教材定义,物体相对其他物体的位置变化,叫机械运动,简称运动。
2问:运动是什么?引导学生简捷回答“位置的变化”,而引入“位移”概念。
3问:运动是什么?启发学生对“位置”的考虑,而提出“参考系”概念。
4问:运动是什么?让学生体会任何“变化”都必须以时间为保证。自然引入“时间与时刻”的概念,并逐步引入“速度”概念。
5问:运动是什么?做更深层次的思考:“位置变化情况”还会不断变化着,而引入“加速度”概念。
析:通过5次追问,规范学生的认识过程,并引导认识规律的方法,让学生认识能力螺旋式的上升得以实现,深化和强化概念,取得很好教学效果。而这种“充满智慧”,“求真、原汁探究”的课堂需要教学技术与艺术,是在长期吸纳、积累之后凝成的精彩表现的爆发。
例3:第六章第一节《牛顿第一运动定律》的“斜面实验”,配以“……追求达到同一高度……”的讲解,说明牛顿第一运动定律不是实验定律,而是在大量实验事实的基础上通过科学归纳推理得到的。
析:①妙在“追求”两字,它恰如其分地表达了小球动态过程和演示实验的期望结果,表达出师生的情感和态度的共鸣。②牛顿第一运动定律有且仅有36个字。妙在“一切”和“总”字意味着物体的本性;妙在“迫使”两字表明“力与运动”的因果关系;妙在“直到”两字道出“力与运动”的状态,“不到黄河心不死”的态度,并展开层层剖析。
三、“教中研”而促“研中教”
例4:《物理3-1》第六章第一节“实验与探究”栏目,《观察安培力与哪些因素有关》的实验装置(图2),再进一步探究:将观察到什么现象,为什么?
析:本题留给有兴趣的读者,让我们一起探究,这正是笔者追求的“教中研”而促“研中教”。创设更多以活动为主的物理情境,增加探究机会,取得可喜的成果。如北京某中学课题小组就证明“姆潘巴现象”不成立,CCTV-10为此还做过一期节目。许多科学发现似乎来自偶然的观察,但事实上,正如法国生物学家巴斯德所说:“在观察领域里,机遇只偏向那些有准备的头脑。”如教材介绍:1820年4月,奥斯特在哥本哈根大学讲课,做实验时,他将导线平行放置在磁针的上方,接上电源,磁针竟然偏转,当时学生未意识到这小小偏转的含义,而奥斯特却激动万分,他意识到自己苦苦探索的电和磁间的联系终于出现了。
例5:《物理》(初中)《熔化与凝固》一节中,冰融化实验最大的困难是课堂前的低温保存,其次是冰块合适的初温和大小直接影响实验时间,45分钟的课堂内要进行完整的“融化与凝固的探究”,难度可想而知。可我们经过一系列实验研究,学生分组实验很成功。
析:实验灵感来源于1935年北京前门大街专售冰棍商店的制冰办法:先把天然冰放进一个大木桶里,加入适量的食盐,这个木桶就成了一个“冷冻室”。再准备许多圆柱形小铁筒,每个小铁筒里都装满加了香料和糖的水,并插上一根木棍。然后把一个个装满糖水的铁筒放进大木桶里,封闭半小时后,小铁筒的糖水就冻成了冰棍。我们的实验方案:将饱和氯化钠溶液(20℃时,溶解度35.9g)放在保温杯敞口置于冰箱冷冻室24h后取出,此时呈半凝固状态,溶液温度为-20℃左右,密封,一整天内均可做理想的“小冰箱”[4]。在课堂上,将指形管内加适量的水并插上一根木棍,再插入保温杯中,3~5分钟即结成实验所需的冰块。值得一提的是,这个小冰箱对学生的刺激强烈,学生兴趣全集中在指形管中的水变成冰。应特别注意教学安排,首先明确:实验中应观察什么?记录哪些数据与现象?温度计使用时应注意哪些问题?实验中应注意哪些问题?然后再介绍小冰箱。
参考文献:
[1]刘远翔.有效值与平均值的选择使用[J].新高考,2008、12.
[2]中华人民共和国教育部制订.普通高中物理课程标准(实验).人民教育出版社,2003、4.
[3]朱建廉.物理教学中“教育因子”的发掘[J].中学物理教学参考,2005、4.
[4]吴小兵等.巧用食盐水改进冰融化实验[J].物理通报,2011、3.
2013、10泉州市教育科学规划小课题《高一物理实验个性化教学的研究与实践》项目支撑。
2013、5闽教电馆KT1375《利用信息技术提高教学有效性研究》项目支撑。