做个教学有心人
——丰富学生的高中物理学习经历

2016-03-15 22:43袁晓芬
物理之友 2016年6期
关键词:实验创新探究性学习

袁晓芬

(上海市南洋模范中学,上海 200030)



做个教学有心人
——丰富学生的高中物理学习经历

袁晓芬

(上海市南洋模范中学,上海200030)

摘要:现行高中物理教学中过度关注应试的现象依然普遍,而激发学生的积极性、进取心和创造性,鼓励学生个性发展的教学模式才符合创新教育的目的.教师要善于创设物理情境,引导学生热爱物理,在课堂中通过有效提问,让学生参与思考,注重探究性学习和实验设计性物理学习的过程,使学生的主动创造性和探索性得以正确引导和发挥,从而使学生的高中物理学习经历更丰富.

关键词:物理情境;有效设问;实验创新;探究性学习

刚步入高中课堂的学生,经过初中的物理基础知识学习,已逐渐获得一定的思维认知能力、自主学习、自主探究能力,这与现阶段确立的“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”的三维教学目标是一致的.通过物理教学,学生不仅能利用所学的知识解决科学问题,而且能运用科学的思维、态度、情感与价值观去分析、对待处理所遇到的社会问题,这样的物理教学本身也会成为学生有意义的学习经历.

1创设物理情境,让学生的物理学习贴近现实生活

一堂好的物理课,要贴近学生生活,符合学生认知特点,激发学生学习物理的内在兴趣.在物理教学中,教师应通过创设物理情境,为学生提供观察、思考、实验、动手操作、实践探究的机会,让学生主动参与到课堂教学之中,经历整个物理学习过程,达到事半功倍的效果.

比如高中物理第一章是运动学,学生在初中学习的一直是最简单的速度不变的运动,现在突然要引入描述速度变化快慢的物理量,学生可能较难适应,“加速度”这个概念的引入就显得格外重要.如果仅仅是通过一些数据、习题等引入“加速度”概念,学生往往不能很好地理解和掌握这样一个全新的概念,只有结合生活实际,找一些能让学生产生兴趣、印象深刻的例子,比如播放人和汽车赛跑的录像,让大家观察人和汽车在刚开始运动和经过一段时间后两者差距,以此来引出速度变化快慢这个概念,这样今后学生在回忆“加速度”概念时首先就会想到这样一场生动激烈的比赛,从而想起加速度的物理意义,这样的记忆比单纯的死记硬背更加深刻.

要使学生印象深刻,教师在情境创设环节需要下苦功.笔者曾经观摩过两位教师的“机械能守恒定律”的同课异构.两位教师在引入环节的情境创设中都不约而同地选择了一个有趣的“碰鼻游戏”.它是一个吸引学生眼球的图景,能激发学生学习物理的兴趣,也能激发他们的学习热情.但略有区别的是教师甲选择的是一个溜溜球作为摆动的物体.请学生上来协助实验的时候,这位同学纹丝不动.再来看教师乙,同样是碰鼻实验,但是这位教师则选择了一个体积和质量都很大的铁球.女同学在铁球即将到来之时还是忍不住向后倾斜.同样一个实验,很显然第二个更为惊险刺激.让学生感觉很紧张、很奇妙,瞬间提高了他们的学习兴趣.当生活常识和认知发生激烈碰撞的时候,使得学生有进一步探究的想法,促进了他们对于知识的渴求,使他们在生动活泼、充满新奇感的气氛中得到主动发展.

又如在“人造卫星宇宙速度”一节课中,注意用生活中的实例创设问题情境,可以选取电视新闻节目中嫦娥二号卫星在西昌卫星发射中心发射升空,并获得圆满成功的录像等,可使学生感受到物理知识与生活的密切相关,科学离我们并不遥远.值得一提的是,在课堂上情境创设所使用的素材可以是学生自己拍摄的录像和图片,也可以是学生从网络上查找到的视频和图片.这些素材可在引入新课、新课讲授和课堂小结等教学环节中使用,不仅提高了教学资源的有效利用,而且使学生觉得课堂教学、备课、查找教学资源等不再只是教师的专利,学生也可以参与其中,可以在课堂上研究他们感兴趣、想学习的问题,发挥他们的想象力、创造力,使学生从被动的接受式学习转变为主动学习,积极参与到课堂教学的每一个环节中,使得整个学习经历更为丰富.

2有效提问,引发学生积极思考

教师不仅要善于创设物理情境,还要将问题巧妙地设计在物理情境之中,做到有效设问.所谓有效,就是提出的问题能引发学生的思维活动,通过师生互动生成新的问题,从而实现教学目标.在物理教学过程中,要尽可能地避免“填空式”提问,将学生的思维限制在教师所设定的狭隘空间内.

比如在“力的合成”一课中,教师可以设计用三根绳子进行“拔河”比赛,教师为一方,两个学生为另一方,两个学生手中绳子的夹角不同,产生了不同的效果,就会引发全班同学们一片欢呼.自然而然,教师就能从游戏中引出问题:刚才的游戏,你观察到了什么?学生通过观察给出答案:两个学生所拉绳子的夹角不同,结果也不同.教师继续启发并提问:从中可得出什么结论?学生回答:夹角小就能拉动老师,夹角大就拉不动.学生通过讨论思考、归纳总结,就会想到“两个同样大小的力,夹角小就相当于一个较大的力,夹角大就相当于一个较小的力”.然后再引出本节课探究的问题.

再如在“分子大小的测定”一课中,大多数教师都是采取先介绍实验原理和器材,再讲解实验步骤的教学方式,讲解实验步骤的时候教师会提出问题:如何测量一滴酒精溶液的体积?如何测量油膜的面积?学生在回答这些问题的时候由于缺乏对这个实验感性的认识,不知如何作答.如果教师能够换一种方式先让学生体验实验后再提问,如问:在实验进行中遇到了哪些问题困扰着我们?学生答:一滴酒精溶液的体积怎样测量?怎样测出油膜的面积?油滴在水面上看不见轮廓怎么办?教师继续提问:那我们又应该如何来解决这些问题?这样的教学符合学生的认知规律,引导学生突破教学过程中的重、难点,可顺利圆满地完成教学任务.

在教学中,教师的有效提问不仅仅在于“问”,更重要的是在于采用恰当的策略提问,所提的每一个问题要能符合学生的认知规律,能循序渐进引导学生正确认识客观规律.物理教师在教学过程中若能根据学生的实际情况采取相应的策略,在展示物理情境、激发学生热情的基础上,提出问题引发学生深入思考,就能够点燃学生思维的火花,启发学生积极主动地去展开思维活动,使教学中不断地生成新的问题,从而实现学生的学习经历从感性认识上升到较为深刻的理性认识,同时培养了学生的逻辑思维能力和创新能力.

3利用创新实验,拓展学生的学习经历

高中物理知识具有高度的概括性和抽象性,要让学生开始就产生兴趣,绝非是运用大量的公式解习题就可以达到目的.高中物理的第一节绪论课往往是学生对即将迎来的新阶段物理学习的一个最初、最直观的感受,教师如果能在绪论课上做一些好玩但又不容易发现奥秘的小实验,往往可以激发学生的求知欲.例如可以把上海科技馆的“能量穿梭机”带到课堂中,一个大型的机器使小球一直在作各种不同的运动,会引发学生思考:能量究竟从何而来?把一个事先做好的饮水鸟带入课堂,在小鸟有规律地低头饮水的运动中,让学生思考小小的“饮水鸟”不停饮水的奥秘究竟和它体内流动着的红色液体有什么关联,从而让他们对物理产生兴趣,有了自己动手做的欲望.可以试着让学生自己动手把薯片盒挖个小孔做一个音响,气球倒扣在瓶内,无论如何都吹不大等一些简单又有趣的小实验,让学生在实验中丰富物理学习的经历.当然,在后面的学习中教师也应尽可能地创造实验条件,拓展学生的学习经历,为学生建立正确的物理概念.

在“圆周运动的实例分析”一课中,可以引入一些创新实验.诸如:引入学生手拉手的离心游戏、棉花糖制作等学生非常熟悉并且感兴趣的实验来激发学生的兴趣.将生活中常见的情境运用物理原理加以解释,丰富并拓展学生的学习经历.还可根据学生的认知弱点创新一些实验,突破教学中的难点.许多同学都坐过火车,但对火车车轮结构并不了解,这对解决火车拐弯问题是一个难点.我们制作了火车车轮教具,并准备了两人一组的小火车模型,在教学中先让学生仔细观察、描述车轮结构,然后再来讨论火车在水平转弯时会出现的问题.课上同学们积极、热烈地参与讨论,使这一教学难点由学生自己解决.学生遇到在路基倾斜的弯道上转弯的汽车、火车的问题时,最容易出现的错误认识是认为运动所对应的轨迹圆是倾斜的、不在水平面上.可以让每一名学生利用漏斗中的乒乓球转动的实验,找出汽车转弯时的水平圆轨迹,使学生顺利地突破难点.

4注重探究性教学,构建物理学习经历

现行的新课程强调科学探究在物理教学中的重要作用,课堂不再是教师的“一言堂”.在“能源的开发与利用”一节课中,可以采用以学生为主体、教师为主导的探究教学方式.课前学生可以通过查找资料、实地考察和参观走访,获得对能源问题的认识;课堂上经过分组讨论,由学生发言和展示,大家获得一定共识,在解决问题时发现新问题,将学习延续到课外.课上教师用汽车排队加油使很多路段拥堵的新闻图片,讲述人类对能源的开发和利用的历史等引出本课的主题,强调开发绿色能源,并从绿色能源的种类、来源、原理、实例和前景等方面进行讲述.各小组的同学用大量生动、形象的图片、实验等分别展示各自研究的起因、过程和成果.太阳能小组就参观走访的情况进行汇报,在发现街上的路灯改用太阳能后,学生就到网上查资料.风能小组结合小实验介绍我国哪些地区比较适宜利用风能的情况.核能小组查阅了大量的资料,从我国利用核能现状和取得的成就等方面介绍情况.最后教师进行点评和总结,使学生切身认识到解决能源危机是全人类面临的挑战,建设节约型社会是我们的时代要求,减少环境污染是每个人的社会责任.学生通过探求知识获取了必要的感性认识,从而总结得出结论,这样不仅可以在课堂上增加学生动手和动脑的机会,而且有利于提高学生观察能力、思维能力.同时,由于学生对探究过程的全程参与,增强了其主动学习的意识,这种效果是单纯由教师讲授难以达到的.学生在经历探究的过程中,不仅领略科学研究的魅力,也逐步培养了探索意识、合作精神和社会责任感.

5注重合作能力的培养,让学生体验合作学习过程

与传统教学相比,合作学习突出学生的主体地位,促进学生间的人际交往,保证全体学生的发展,促进教学角色的转变.高中学生要“有主动与他人合作的精神,有将自己的见解与他人倾诉的愿望,敢于坚持正确的观点,敢于修正错误,具有团队精神”.

在“验证机械能守恒定律的实验”中,可以突破传统的教学方法,探究用不同的实验方法验证机械能守恒定律.课前,教师可以提供落体模型、气垫导轨、竖直面圆周运动的实验模型和传感器等实验器材.将学生分为四组,第一组是用位移传感器测定速度.第二组是用滑块沿倾斜的气垫导轨下滑的实验,利用光电门传感器测速度.第三、四组用竖直面圆周运动的实验模型,但第三组是利用电脑与演示仪结合直接验证.第四组是利用力传感器测量力,然后根据系列关系来间接验证.教师课前布置的任务是让学生根据本组的实验器材设计验证方案.这就需要学生相互协作.课堂上,第一个环节是四个组的同学分别展示自己的实验设计方案,全班同学共同讨论每一个实验方案;第二环节是各组根据本组修改后的实验设计进行实验,采集并分析实验数据,得出结论;第三环节是各组在班上交流实验情况,得出结论及分析误差产生的原因.在两个交流讨论环节中,同学们积极发表自己的意见,大胆提出质疑,而讲述一方耐心地听取,并陈述自己的观点.教师在这节课中,起着组织和指导的作用.这一教学过程改变了学生的学习方式,培养了学生实验能力.学生通过实验、汇报等过程获得了知识,在合作学习中学会了研究问题的多种方法,培养了多种能力.物理教师在进行教学设计时,应将科学素养的提升有机地渗透在物理教学过程中,使学生通过物理课的学习,了解物理知识的产生和发展,掌握物理研究的方法.

物理教学是在物理教师指导下学生的自主学习过程,教学应该为学生创造有意义的学习经历,这种经历能为学生更好地融入社会,生活于社会,服务于社会,能为学生的终身发展奠定基础.因此,教师要做个教学有心人,让学生的高中物理学习经历更丰富!

参考文献:

[1] 张涌.高中物理教学中的STS教育[J].物理教学,2004,(11).

[2] 舒秦.在物理实验教学中创设情境引导学生探究学习的初探[J].中学物理教学参考,2003,(4).

[3] 边良.物理课应重视物理情景教学[J].中国民族教育,2007,(1).

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