江苏海门市第一中学(226100)
施俊峰●
新时期高中物理教学中“两型”课堂的构建
江苏海门市第一中学(226100)
施俊峰●
基础教育是社会发展的根基,不仅是技术创新的源头,也是社会意识形态的再现,新时期高中物理课堂模式必须与时代发展相适应,构建资源节约型与环境友好型的物理课堂是新时期社会发展的需要,能够有效提升学生的社会意识,进而升华物理教学的社会价值.本文从资源节约与环境友好的角度出发,阐述了“两型”课堂对提升高中生综合素养方面的关键作用.
资源节约型;环境友好型;高中物理;综合教育
科技的飞速发展离不开能源的支撑,然而新时期对传统能源的利用使得环境日益恶化,作为科技创新的基础,高中物理基础教育必须从理念上进行革新.环境友好型与资源节约型课堂的构建完全符合时代发展特色.“两型”课堂的构建离不开物理基本原理,也能充分调动学生对物理课的兴趣,最大程度地丰富了物理课堂内容.
1.打造资源节约型的物理实验
俗话称物理学科的本质在于“见物说理”,亦即物理学能够以科学的思维对客观存在的物质进行逻辑推理,分析其所处的状态以及具备的特征等.物理实验是对该过程进行深刻剖析的典型手段,因此实验课教学成为高中物理教学的核心环节.新时期对资源节约理念的宣导成为教育领域的首要任务,物理教学中如果能够从教学素材、教学形式等环节灌输资源节约的理念,必将从根本上加深了学生对社会资源认识.通常科学的物理实验需要恰当的教学素材和教学器材,然而大多教学器材从成本上来讲相对昂贵,尤其对于偏远地区的学校而言,教学器材成为教学成本的主要负担,如果能够从实验课的角度出发,采用环保型教学器材展示相同的物理规律,不仅能够节约教学成本,更能培养学生节约社会资源的意识.
打造资源节约型的实验课模式,需要从实际生活出发,寻找能够替代专业教学器材的素材,比如高中物理电学实验中,验电器使用成为基本的物理技能,如果从资源节约的角度考虑,可以让学生自制简易型验电器,所有过程由学生自己完成,包括铝箔、金属导线等基本材料的准备,这样不仅可以加深学生对验电器原理的理解,也充分调动了学生对物理实验课的兴趣.
2.构建资源节约型物理思维
常规的物理思维主要指对具体物理问题的求解方式,涉及到物理方程、物理过程的分析等,然而新时期对高中物理教学提出了更高的要求,物理思维不仅包括具体的解题思路,更重要的是培养出具有资源节约型的物理素养,亦即能够从物理原理的角度出发,进行科技创新型的物理分析.
例如,某家用照明设备的等效电路如图1所示,可以等效为发光灯泡L与滑动变阻器电阻R组成,灯泡L的等效电阻与变阻器R的最大阻值相同.试问从资源节约型的角度出发,如何设计该用电器使其使用效率最大?
分析:本例中使得工作效率最高的状态是灯泡L消耗最多的电能,亦即产生的功率最大.根据该思想可知当电源电压恒定、并且滑动触头移动时,加在L上的电压发生变化,根据串并联原理可知,当滑动触头移至最左点时,L与R串联,此时用于产生有效功率的电压为U/2,而当触头滑至最右端时,全部电压U用于产生有效功率,因此再设计器件时如果采用该资源节约型思维,可以有效提高用电器有效功率.
可见,构建资源节约型物理思维,能够使得学生从基本原理开始将资源节约作为物理学基础学习阶段的主要内容,既能够体现物理学的社会价值,也能使得能源利用率最大化.
3.培养环境友好型的创新意识
随着经济全球化发展,世界能源格局不断发生变化,环境问题成为世界关注的核心.虽然传统能源给社会带来了巨大的发展,然而伴随其的环境污染问题,使得人类付出更大的健康、生命代价,因此寻求环境友好型能源结构成为当今世界所关注的共同话题.从物理教学的角度出发,培养环境友好型的创新意识,完全符合新时期新课程教育的理念,更重要的是将物理学科的“教”与“学”与当今社会现状统一起来,增强了基础教育的可应用性.环境友好型的物理课堂既包括对教材基本原理的拓展,也包括对学生基本物理思维的实践考察.对能源结构的改变必须依靠科技进步来实现,离不开物理基本原理的支撑.新型环境友好型的物理课堂构建,应该从物理与能源的关系出发,以物理原理作为方法论指导,寻找新型的环境友好型能源结构.
例如,某新型光电转换设备的光电转换效率为μ=20%(将吸收的太阳能转换为电能的百分比),已知某地区每小时的太阳光辐射到地面的能量为Φ=100W/m2,试问:如果采用该新型能源设备,每天能够产生多少电能(每天按光照6小时计算)?
分析:该物理模型涉及到环境友好型思维,关于能量转换的物理知识.根据转换效率亦即单位面积的辐射量可以直接求出每小时单位面积内转换的电能,再根据光照时间可求出每天总的转换电能.
解题:设单位面积内每小时转换的电能为M瓦,则:M=μ*Φ=20%*100W=20W;则每天转换的总电能为:M*6=120W
显然,该例子从环境友好型角度出发,考察了学生在新能源范畴下对效率、能量转换等物理概念的运用.
综上所述,资源节约型与环境友好型的物理课堂是新时期高中物理教育的基本任务,也是时代发展过程中基础教育的必然趋势.“两型”课堂的构建主要包括教学素材的革新,通过物理实验课的创新,提升学生的动手能力,同时节省了传统教学器材;此外,增强资源节约型意识,强化学生对能源利用的意识;培养环境友好型物理思维,能够拓宽学生的物理思维,将新型物理创新与教材基本原理相结合,在极大程度上确实能提升物理教学的社会价值.
[1] 陈宗荣;高中物理新课程实施中的问题及对策[J];物理教学探讨;2013(09).
[2] 黄忠;新课程下高中物理高效课堂初探[J];教育教学论坛;2013(01).
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