李丹
[摘要] 针对当前初中物理学科教学中学生存在的缺乏學习动机、学习方法不得当、不能将已有知识迁移到新的情境中解决问题等弊端,本文以“长度的测量”教学设计为例,探索将促进学生的发展作为出发点和归宿的课堂,使学生乐学、会学,进而利用所学知识解决生活中的实际问题,促进学生进行深度学习。
[关键词] 以生为本;教学设计;乐学;会学;深学
一、教学分析
初中物理是一门以观察和实验为主的自然科学。《义务教育物理课程标准(2011年版)》强调:课堂教学要“以物理知识和技能为载体”,要让学生“经历科学探究过程、学习科学探究方法”,着重培养学生“科学探究精神和实践能力及创新意识”。从新课程标准的具体要求我们可以发现,所有这些目标的实现都必须建立在把课堂还给学生、切实做到“以生为本”的基础上,引导学生乐学、会学,最终深学,使学生在掌握知识的同时学会学习,提升素养。苏科版物理教材八年级上册第五章第一节“长度和时间的测量”,通过介绍测量的意义、长度的单位、刻度尺的使用方法以及误差,帮助学生学会更准确地估测物体的长度,选用合适的刻度尺正确测量长度,培养学生形成实事求是的科学素养和良好的测量习惯,从而促进学生乐学、会学,进而深学。
二、教学过程
1.乐学——创设情境 激发兴趣
兴趣是指人们对某些事物总是带着愉悦、喜欢等肯定情感的认识倾向,它是人们积极参加对应实践活动的内部动力之一。如果能在一节课的开始就激发学生的学习兴趣,它将促使学生怀着喜悦的心情主动积极地开展课堂学习,使学生自然地进入最佳的学习状态,激发学生积极思考,引导学生在观察实验和解决问题的过程中,培养习兴趣和创新能力。
【活动1】教师先将部分学生分为红队和蓝队,其他同学作为裁判,再把分别少了两块的红色和蓝色苹果拼图粘在白板上,给两队学生事先准备好一堆拼板,让红队和蓝队的学生比赛,先将苹果拼完整的那队获胜。
【问题1】请仔细观察选手是如何找到匹配拼板的?
【设计意图】课题引入采用“拼图比赛”的游戏形式。在比赛过程中,学生或将几块拼板相互比较,或直接用刻度尺测量,找出合适的拼板拼好苹果。测量的过程就是比较的过程,这个游戏包含了长度和时间的测量,由此顺利地引入本节课题。游戏难度不大,操作简单,不但可以锻炼学生的动手能力,还能培养团队合作的精神。选手和裁判,每个学生都有角色,充分调动了所有学生的积极性和参与性。有效的课堂导入,犹如乐曲的引子、戏曲的序幕,起到酝酿情绪、集中注意力、渗透主题和带入情境的作用。
2.会学——精心设计 突破难点
本节课的重点是正确使用刻度尺测量物体的长度,难点是正确地记录测量结果,培养学生对估计值的认识。刻度尺的使用,学生是有基础的,但在物理学科中,我们需要把刻度尺的使用规范化,特别是读数。在学生的认知中对估读是不清楚、不理解的。为了突出重点、突破难点,笔者设计了分度值分别为1 dm、1 cm、1 mm的三把刻度尺来测量物理课本的宽(如图1)。
学生平时使用的直尺和三角尺都是毫米刻度尺,但是由于1 mm距离太小,学生不容易体会到估读的必要性。因此笔者用第二把尺子,即厘米刻度尺来突破。当课本的边缘位于18 cm和19 cm之间时,学生会发现读成18 cm不对,读成19 cm也不恰当,这时会自觉地进行估读,能直观地感受到估读的意义。然后再过渡到第一把尺子和第三把尺子,使学生掌握正确读数的方法,从而突破“估读到分度值的下一位”这个难点。
【活动2】教师给每个组提供三把量程相同、分度值不同的刻度尺。先请学生找出这三把尺子的异同,并记录,再让学生自学课本“信息快递”——刻度尺的使用方法,然后分组实验,分别用这三把刻度尺测量物理课本的宽,记录结果。(教师巡视时用手机拍下学生测量时的照片并上传至屏幕)
【问题2】你们是如何测量的?在测量过程中需要注意哪些问题?
【预设1】生1:刻度尺有刻度的一边紧靠被测物体,放正尺的位置,把这一条概括为“放对”。
生2:刻度尺的“0”刻度线与被测物体的一端对齐,视线与尺面垂直。读数时,应估读到分度值的下一位,这一条我们可以概括为“读对”。
生3:记录结果时,既要记录数字,也要记录单位。我们可以概括为“记对”。
【活动3】学生总结完测量方法之后,汇报三把尺子的测量结果。教师先请同学们观察用第二把尺子测量时的照片(如图2),然后从第二把尺子突破估读的难点。
【预设2】师:我们把18 cm叫作“准确值”,由此也可以看出,第二把尺子可以准确到cm。物理书的宽度超过了18 cm,超了多少?这时,我们就要进行估读,估读到分度值的下一位,所以我们把0.3 cm就叫作估计值。
引导学生思考18.4 cm这个结果是否正确,在学生理解了这个结果也是正确的之后,教师引入误差概念,以及减小误差的方法。
【预设3】师:同一个物体的长度是确定的,同学们又都采用了正确的测量方法,那为什么还会出现这么多不同的结果呢?
生:误差。
师:说得很棒,因为我们测量时必须估读,而估计值有时会偏大,有时会偏小,这样就会产生误差,怎样能减小误差呢?
生:取平均值。
师:我们把一位同学三次测量的结果加起来除以3,多次测量取平均值就可以减小误差。
【活动4】观察分别用第一把尺子和第三把尺子测量时的照片,说明必须有估计值,并且只能估计一位。
【预设4】师:通过这三把刻度尺的测量,我们发现,测量结果的准确程度是由刻度尺的分度值决定的,分度值越小,测量结果就越准确。因此,测量时,我们要选择一个合适的刻度尺。比如,我要为这扇窗户配一块玻璃,用刚刚的第一把尺子,合适吗?为什么?
生:不合适,分度值太大,不准確。
师:没错,所以测量时首先得选择一个合适的刻度尺,我们叫作“选对”。
【设计意图】在教学中认真钻研,思考重难点突破的方法,不局限于教材提供的素材,尽可能地给学生创造解决重难点问题的条件。本节课设计了分度值不同的三把刻度尺来测量物理课本的宽,在动手测量的过程中让学生发现问题、解决问题并最终有所收获。本节课在教学设计上处处以引导学生的“学”而展开,在开展知识教学的同时,由学生自己去发现问题,着力培养学生的自主学习能力。
3.深学——灵活运用,解决问题
学会测量是为了更好地认识身边的事物,我们需要具备能够对身边物体的大小准确估测的能力,这不仅是学生应该具备的生活技能,也是本节课学习的意义之一。因此,在完成了本节课的教学内容后,请几位同学估测白板的长,然后再请两位同学进行测量,得出准确的长度,既锻炼了学生的估测能力,又渗透了实事求是的科学精神。
身处信息时代,学生获得知识的方式、途径是多元的。在这节课的尾声,教师抛出了一个问题:今天我们学会了对身边所看到的物体尺度进行正确的测量,那么在我们看不见的微观世界,还有遥不可及的宏观世界——宇宙天体,它们都有形地存在着,它们的尺度如何测量?这个问题的提出将学生的思维由课内延伸到课外,真正实现学生学习素养的提升。
【设计意图】在对书本进行测量之后,又引入对白板的估测、测量,这既是对新知识的巩固,也能让学生们体会到学习的意义感、自我感、效能感,进一步引导学生深度学习。而后,抛出关于微观世界、宏观世界的问题,一方面培养了学生课后思考的习惯;另一方面让学生明白,在网络信息化时代,学习的途径不仅仅是课堂。在这过程中培养他们的学习创造能力和引导他们学会如何学习,让学生真正学会学习。
三、教学反思
观察和测量是科学探究的基本技能,是学习物理的基本方法,而长度的测量是最基本的科学测量,刻度尺是学生初步涉及的测量工具。所以,学会正确使用刻度尺十分重要,不仅能培养学生良好的物理素养、认真的科学态度,也为后面的学习速度打下基础。本节课采用了学生自主学习、交流合作探究,结合教师精讲点拨的方式,经过实践,取得了较好的效果。
笔者设计了分度值不同的刻度尺,在学生实际测量物理课本的宽度中引入了估读这个概念,顺势讲解了估读对于准确测量物体长度的重要性,使学生直观地理解估读的意义,掌握读数的方法。
在平时的物理课堂教学中,强调的多是知识与规律的理解与掌握,技能与方法的呈现,也体现为有限的列举应用范畴,能够让学生内化的却很少,只有在实践中掌握的知识才是自己的知识。[1]本节课以对书本的测量为例,以对白板的估测、测量为练习,让学生在接触到新知识的时候得到充分实践。
当然,本节课的设计也存在不足之处。例如,在实际教学过程中,学生用分度值为1 dm的刻度尺测量时,读数读成了1.82 dm,估读了两位,笔者只是告诉学生
0.8 dm已经是估计值,再估计一位就没有意义,而没有把具体的原因说清楚,使得学生对这个问题的理解不够。在今后的估计值教学中,笔者会注重提升学生对这个问题原因的深入理解。估读不是随便猜出来的,是根据一定的标准来估计的,0.8 dm是依据旁边的刻度线作为标准来估计的,再估计就没有标准,因此再估计一位就没有意义。课堂是遗憾的艺术,通过这节课,笔者深刻地体会到了这句话的寓意。
[参考文献]
[1]李桂旺.“化曲为直”让物理方法教育锦上添花[J]. 中学物理教学参考,2017,46(19):48-51.