基于问题解决的初中物理深度学习的思考与实践

2023-04-29 00:44陈慧芳
《学习方法报》教学研究 2023年26期
关键词:内能铁丝深度

陈慧芳

物理的深度学习,是对学生思维水平的一种提升,它能开发学生的思维能力和想象能力。本文旨在分析基于问题解决的初中物理深度学习的思考与实践如何开展,以便教师能达到良好的教学效果,推进学生深度学习,提升学生的关键能力。

一、教师应重视问题提出

初中物理的学习其实就是解决问题的学习,没有问题的课堂,课堂效率一般。教师要通过提出的问题激发学生学习的兴趣和积极性,让他们来真正了解物理、并学会运用物理知识。如:在《光的反射》一课引入时,设计了一个魔盒,向学生展示了一个奇怪的盒子,让学生观察,盒子的两侧各有一个小孔,将激光笔打开光由一孔射入,再由另一孔射出。(利用烟雾显示光路)学生用细线拉直对比发现两侧光路在一条直线上,我顺势提问这是什么现象,学生回答:光在均匀介质中沿直线传播。又将一个不透明的纸板插入盒子的正上方横孔。再提问:光会被挡住吗?学生大声回答:会。请一名学生演示验证,结果光没有被挡住。学生感到很奇怪。在充分利用学生的认知冲突,激发学生探索欲望,调动学生学习积极性后,引入新课。之后的教学又紧紧围绕光的反射定律的探究实验开展学习,学生总结了光的反射规律后,再结合生活应用来提高学生分析能力,最后再回到魔盒上,学生通过自己学习来分析魔盒内的结构,这样以疑惑开始、探究学习为方法、最后再回来解决疑惑,形成情境闭环教学点,逐步唤醒学生的热情和积极性,推进深度学习。

二、引导学生参与课堂猜想与假设

学生学习热情的激发,依赖于教师有目的的引导。教师所提出的问题,往往是学生不能立刻回答出来的,而是需要学生进行猜想与假设,再结合动手实验进行验证,才能获得正确的答案。例如,引导学生猜想动能大小与什么因素有关。学生猜想1:阻力。为什么?我们注意到小车运动时,阻力大的时候,它会停下来。那阻力越小,动能越大?是的。那阻力为零呢?学生回答:无穷大。结合牛顿第一定律,学生会想到自己的猜想不合理,得出结论:动能大小与阻力无关。

学生猜想2:推力。为什么?推力越大,小球就可以向前滚动越远。请学生演示。通过演示,会有不少学生看清楚:推力大的小球速度快。通过实验解决学生的疑惑。

其实,对学生来说,猜到质量、速度是处于正常思维方式下的思考方向,而更有价值是其他的猜想及猜想解决过程,它可能体现学生理解的难点及盲点,也可能体现学生的发散思维,可拓宽学生思维的广度。

三、制定实验方案

实验是研究和学习物理学最基本的方法之一,对激发学习兴趣,优化教学手段,提高物理教学质量,培养创新型人才具有极其重要的作用。例如,万花筒来源于平面镜的课后习题,为了引导学生深度学习,可以让学生制作万花筒或者讲评一个物体在两面平面镜中成像的作图,即“虚物成像”。通过动手做实验,学生更能透彻地理解书本上的知识,因此教师必须注重物理实验教学。在课堂教学的时候,将课前制订的实验方案运用在教学中,并且严格要求学生按照设计的方案去操作,使学生参与实验的动手能力和实事求是的科学素养和探究精神得到了锻炼,同时培养了学生独立自主性,有效促进了学生的全面发展和终身发展。

四、收集实验现象并记录数据

教师在引导学生进行实验的时候,还应该让学生收集实验现象和记录数据,把每一条实验的结果详细记录在案,以便让学生更透彻地理解知识,同时要求学生能够从“复杂的情境”中搜集有用的信息,借助数学工具,利用物理知识来解决问题。以提高学生的核心素养。初中物理“学生实验”现在的教材有15个,因此教师在平时的教学中要“充分放手给学生”,培养学生搜集信息处理信息的能力。

五、引导学生做物理实验分析

通过做实验往往能解决学生的疑问和纠正错误的前概念,但是学生不能很快把这些知识消化吸收,教师应该回到实验的最初样子,将整个物理实验过程进行具体分析。比如:某教师在讲授杠杆的平衡条件的时候,要求学生详细地记录每一个实验步骤,并且根据记录结果,进行分析和总结。学生做实验分析能解决知识疑难点,达到查漏补缺的效果。如,在学习《 机械能与内能的相互转化》时,利用铁丝2人一组合作探究:弯折和摩擦是否真能使铁丝温度升高,内能增大?

活动1:铁丝实验,体验做功改变内能

做一做:反复快速弯折铁丝十余次,然后用手指触摸一下弯折处,有何感觉?

(注意弯折指导和安全指导)

思考:(1)铁丝的温度是否发生变化?

(2)铁丝的内能怎么变化?

分析:说明对铁丝做功,铁丝温度升高,内能增大。

活动2:演示实验 空气压缩引火仪

思考:(1)看到什么现象?现象:棉花燃烧

(2)燃烧条件是什么?条件:可燃物,助燃物,达到着火点

引导分析:此实验燃烧可燃物棉花,助燃物空气。着火点分析:棉花内能的增加是由于活塞压缩空气,对空气做功,空气内能增大,温度升高,当温度上升到棉花的着火点时,棉花燃烧。

总结:以上两个实验说明做功可以改变物体内能,并且增加的内能都是由其他形式的能(机械能)转化而来,因此通过做功来改变物体内能的实质是:能量的转化,引导学生分析总结:热传递和做功在改变物内能上是等效的。(举例提问:多媒体展示)

六、加强教学评估与总结

对教学过程事先进行评估,能更好地预测课堂教学的情况,对于初中物理教师来说,在正式的开展课堂教学的时候,需要做到这一步,这样才能精准地把握教学的进度,预测实际的教学效果。同时教师要有教学成果意识,课堂教学最大的成果不是教师完成课前设计的任务,而是保障学生愿学,学会,真懂,会学,关键是落实,且课堂教学要关注后进生,让学生全身心参与学习,持续思考。

为了推进学生开展深度学习,教师要根据班级的学情和自己的教学情况,适度进行调节,拓展学生的思考和实践,注重学生动手和动脑的结合,让物理知识的学习变得高效。同时,要给学生营造和谐的学习氛围,给予恰当的激励,并优化教学流程,发展学生的核心素养。

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