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摘 要: 如何使物理教学由抽象乏味变为生动有趣,充满活力和富有吸引力?这是摆在每个高中物理老师面前的一个亟待解决的问题。高中物理教学的导入策略无疑是解决上述问题的一个重要“法宝”。
关键词: 高中物理教学 导入策略 教学方法
“兴趣是最好老师”。学生喜欢听你的课你就成功了一半。教学永远是一门遗憾的艺术,教师就应该在这个遗憾的艺术中不断地完善自己、发展自己。改变以往单一的教学导入方式:简单地回顾旧知识,接着引入新课;根据每一节具体的教学内容和教学任务,设计出灵活多变、新颖独特的导入方式,是新课程理念下对高中物理教师提出的新要求。完美的“导入策略”能激疑寻趣,让学生在轻松活泼的氛围中学习物理,感受物理之美,体味学习物理的快乐。无疑,这样极大地提高了教学效率,增强了学习效果。
1.温故求新,自然过渡
这是高中物理教学常用的方法之一。教师通过对已有知识的回顾,包括得出知识所应用科学思想和科学方法,用简单扼要和富有启发性的语言提出与之关联的问题,激发学生思考,以便引入新知识。该种导入方式,不仅仅要“温故”,更重要的是用恰如其分的过渡衔接语言,水到渠成地导入新课。
“力的分解”一节我是这样引入的:先回顾“力的合成”,重点强调“效果”,即若一个力的作用效果与几个力的作用效果相同,那么这个力就叫那几个力的合力,原来的几个力就叫该力的分力。力是矢量,力的合成遵循矢量的合成法则——平行四边形法则。求几个力合力的过程或求合力的方法,叫做力的合成。提出问题:根据逆向思维,如果几个力依据“效果”,按平行四边形法则合成;同样“依据”效果,就可以对一个力进行分解,并遵循同样的法则。衔接语言不仅给出了新的教学知识,也点明了力的分解依据的原理和法则。为导入“闭合电路的欧姆定律”,先复习初中部分电路的欧姆定律:导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。自然过渡:对于全电路,我们可以猜想,回路的电流应该与电源的电动势和回路的内外电阻有关,二者之间的定量关系是怎样的呢?应用类比,闭合回路中的电流应与电源的电动势成正比,与内外电路的总电阻成反比。但怎样严格证明呢?我们又知道能的转化和守恒,不仅是解决力学的一个“法宝”,而且是处理电磁学问题的常用方法,可以尝试用能的转化和守恒给出电动势、电阻、电流的定量关系。这样复习把初中和高中的知识紧密地衔接起来,过渡的语言具有启发性(应用类比的方法),而且阐明了该节教学的主线:能的转化和守恒思想。
2.典型事例,联系生活
物理学源于生活和生产实践,在生活和生产实践中又有着广泛的应用。把物理知识融于生活和生产中,就可以把理论和实践联系起来,是学有所用,避免单一的抽象理论,增加学生学习的兴趣和动力。磁悬浮列车是当代的前沿科技之一,磁悬浮列车是怎样减少车轮与轨道的摩擦力?如果地面没有摩擦力,机车前进的动力又是怎么得到的?这样自然就可以导入“磁场对通电导线的作用力”一节的教学。
生活经验告诉我们,自行车和汽车在急转弯时,容易发生侧翻,在潮湿路滑的地面表现得更加明显;在火车转弯的地方外侧的轨道总比内侧的轨道稍高一点。汽车过拱形桥和凹形桥时,为了减小汽车对桥的压力,汽车的速度是快一点还是慢一点?……学了“生活中的圆周运动”你就能找到满意的答案。该种导入方式,拉近了物理和生活的距离,使物理“看得见,摸得到”,增加了教学的吸引力,提高了学生学习的兴趣。
3.巧编故事,引人入胜
牛顿通过苹果落地的现象,联想到万有引力定律的故事,一直是物理学史中的一个美谈。除了故事本身以外,我更强调:量变到质变,机遇总是青睐有准备的头脑,牛顿的数学天赋对取得物理成就的重要性。在多数学生已经陶醉的氛围中,“万有引力定律”的引入已经是水到渠成、顺势而发。“两个铁球同时落地”是近代实验物理之父伽利略为推翻亚里士多德的落体理论在比萨斜塔上所做的实验。千百年来,它不仅仅是敢于向权威挑战的一个典型事例,更主要的是它拉开了近代实验物理的序幕,验证了“实践是检验真理的唯一标准”这一论断。随着铁球的落地,“伽利略对自由落体运动的研究”一节的教学已徐徐拉开了帷幕。“故事”不仅是导入的方式,而且是让学生从故事中感受物理学家的崇高品质、揣摩他们巧妙的科研方法。
4.演示实验,架桥铺路
演示实验虽不能定量反应物理量之间的关系,深刻地揭示物理规律;但演示实验形象直观、生动有趣、富有吸引力,可以降低理解的难度,容易使学生定性地理解问题,进而把握物理问题的本质。例如运动电荷在磁场中的受力属微观问题。为了降低教学难度,从理解的层次上把握运动的电荷在磁场中的受力,在讲述“磁场对运动电荷的作用力”规律之前,我用阴极射线管演示了磁场对运动电荷的作用,通过改变带电粒子的初速度大小、磁场的方向和磁场的强弱、阴极射线管两级的正负极性,来改变粒子的运动轨迹,以此定性地反应带电粒子在磁场中的运动规律。
高中物理目前还没有实验来定量的证明法拉第电磁感应定律。该节教学之前,我首先让学生猜想回路的感应电动势的大小可能跟那些因素有关?学生讨论回答可能跟磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率相关之后,我通过具体的实验演示,定性地给出回路中的感应电动势跟磁通量的变化率相关,这就为“法拉第电磁感应定律”的教学做了较好的铺垫。
5.大胆猜想,促进联想
在“火箭和反冲运动”的教学中,我做了如下处理:在一个寒冷结冰的湖面上,假设冰面绝对光滑,某人要想从湖心走到对岸,试问该人应采取何种措施?学生们便展开了热烈的讨论,有的说可以跑到对岸,有的说可以走到对岸,有的说可以爬到对岸,有的说可以滚到对岸……最后我做了小结,湖面绝对光滑,就意味着没有摩擦力,所以上述常规想法统统失效。因此,人要想朝北岸走,必须把随身携带的物品朝南岸抛掷。一“南”一“北”,“火箭和反冲运动”的教学便就此展开。
6.通过类比,穿针引线
库仑通过扭秤实验得出了库仑定律,这一方面体现库仑实验思维之巧妙:等分电荷思想,放大化的实验思维,另一方面又给我们带来了遗憾,即限于现在绝大多数学校的试验条件,不能再现库仑实验的辉煌。经典力学的大厦,经伽利略、惠更斯、笛卡尔、开普勒、牛顿等人的共同努力已于十七世纪构建完毕;另外,十八世纪物理学家已经懂得用方法论来指导自己的物理研究,“类比法”已成为物理研究中的常用方法。所以,包括库仑、卡文迪许在内的许多物理学家都坚信:两个电荷之间作用力的规律和条件应与万有引力定律有着惊人的相似。于是,“点电荷”便可由“质点”类比而出,距离平方反比关系便应运而生,“库仑定律”的教学的导入和对库仑定律的理解更是有感而发、有章可循。
7.设置陷阱,追根溯源
许多学生认为机车受到的牵引力是机车发动机和机车之间的作用力,而且是内力;机车和地面的摩擦力是阻力。由于高中物理没有对牵引力做专题说明,这种观点在学生的头脑中已是根深蒂固。在教学中我设置陷阱,先承认该观点正确,然后做了这样一个实验:把一个电动玩具汽车置于路面上,接通电源,汽车在桌面上正常行驶,同学生预期完全相同;接着用一根绳把小汽车悬挂起来,再接通电源,虽然电动机正常工作,但小汽车却纹丝不动。望着学生惊愕的表情,我先纠正了学生的错误:机车的牵引力实际上机车和地面之间的“摩擦力”,而且是外力;系统运动状态改变是依靠外力而不是内力。接着引入“动量守恒定律(一)”中的“系统、内力和外力”。一切都显得那么自然,并彻底颠覆了学生传统的错误认识。
自由落体运动理论告诉我们:物体自由落体运动的规律同物体的质量和重量无关。教材用充满空气和真空的玻璃管,依次演示金属球、小羽毛、小软木塞、小玻璃球的运动来显示自由落体的规律。对“自由落体运动”的教学我按如下方式展开:从同一高度,同时释放一个较大的钢球和一块大的硬纸板。第一次硬纸板最大的面积向下,结果钢球先落地,这与亚里士多德的观点完全一致;第二次让硬纸板最小的横截面向下,发现二者几乎同时落地。我让学生思考:两次实验结果为什么会不相同?并进一步问:如果空气阻力的影响逐渐减弱,直至完全消失,实验的结果又何?这个不仅再次纠正亚里士多德的错误观点,而且把该节主要的教学内容展示给学生。
总之,教学的真正目的是使学生的学习由被动变为主动、苦学变为乐学、由“要我学”变为“我要学”。在这个转变的过程中,教学的导入策略无疑扮演了一个重要的角色。教师应根据具体的教学内容、学生知识掌握的情况和学校的条件,来灵活选择导入策略,以使教学效率最大化。
关键词: 高中物理教学 导入策略 教学方法
“兴趣是最好老师”。学生喜欢听你的课你就成功了一半。教学永远是一门遗憾的艺术,教师就应该在这个遗憾的艺术中不断地完善自己、发展自己。改变以往单一的教学导入方式:简单地回顾旧知识,接着引入新课;根据每一节具体的教学内容和教学任务,设计出灵活多变、新颖独特的导入方式,是新课程理念下对高中物理教师提出的新要求。完美的“导入策略”能激疑寻趣,让学生在轻松活泼的氛围中学习物理,感受物理之美,体味学习物理的快乐。无疑,这样极大地提高了教学效率,增强了学习效果。
1.温故求新,自然过渡
这是高中物理教学常用的方法之一。教师通过对已有知识的回顾,包括得出知识所应用科学思想和科学方法,用简单扼要和富有启发性的语言提出与之关联的问题,激发学生思考,以便引入新知识。该种导入方式,不仅仅要“温故”,更重要的是用恰如其分的过渡衔接语言,水到渠成地导入新课。
“力的分解”一节我是这样引入的:先回顾“力的合成”,重点强调“效果”,即若一个力的作用效果与几个力的作用效果相同,那么这个力就叫那几个力的合力,原来的几个力就叫该力的分力。力是矢量,力的合成遵循矢量的合成法则——平行四边形法则。求几个力合力的过程或求合力的方法,叫做力的合成。提出问题:根据逆向思维,如果几个力依据“效果”,按平行四边形法则合成;同样“依据”效果,就可以对一个力进行分解,并遵循同样的法则。衔接语言不仅给出了新的教学知识,也点明了力的分解依据的原理和法则。为导入“闭合电路的欧姆定律”,先复习初中部分电路的欧姆定律:导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。自然过渡:对于全电路,我们可以猜想,回路的电流应该与电源的电动势和回路的内外电阻有关,二者之间的定量关系是怎样的呢?应用类比,闭合回路中的电流应与电源的电动势成正比,与内外电路的总电阻成反比。但怎样严格证明呢?我们又知道能的转化和守恒,不仅是解决力学的一个“法宝”,而且是处理电磁学问题的常用方法,可以尝试用能的转化和守恒给出电动势、电阻、电流的定量关系。这样复习把初中和高中的知识紧密地衔接起来,过渡的语言具有启发性(应用类比的方法),而且阐明了该节教学的主线:能的转化和守恒思想。
2.典型事例,联系生活
物理学源于生活和生产实践,在生活和生产实践中又有着广泛的应用。把物理知识融于生活和生产中,就可以把理论和实践联系起来,是学有所用,避免单一的抽象理论,增加学生学习的兴趣和动力。磁悬浮列车是当代的前沿科技之一,磁悬浮列车是怎样减少车轮与轨道的摩擦力?如果地面没有摩擦力,机车前进的动力又是怎么得到的?这样自然就可以导入“磁场对通电导线的作用力”一节的教学。
生活经验告诉我们,自行车和汽车在急转弯时,容易发生侧翻,在潮湿路滑的地面表现得更加明显;在火车转弯的地方外侧的轨道总比内侧的轨道稍高一点。汽车过拱形桥和凹形桥时,为了减小汽车对桥的压力,汽车的速度是快一点还是慢一点?……学了“生活中的圆周运动”你就能找到满意的答案。该种导入方式,拉近了物理和生活的距离,使物理“看得见,摸得到”,增加了教学的吸引力,提高了学生学习的兴趣。
3.巧编故事,引人入胜
牛顿通过苹果落地的现象,联想到万有引力定律的故事,一直是物理学史中的一个美谈。除了故事本身以外,我更强调:量变到质变,机遇总是青睐有准备的头脑,牛顿的数学天赋对取得物理成就的重要性。在多数学生已经陶醉的氛围中,“万有引力定律”的引入已经是水到渠成、顺势而发。“两个铁球同时落地”是近代实验物理之父伽利略为推翻亚里士多德的落体理论在比萨斜塔上所做的实验。千百年来,它不仅仅是敢于向权威挑战的一个典型事例,更主要的是它拉开了近代实验物理的序幕,验证了“实践是检验真理的唯一标准”这一论断。随着铁球的落地,“伽利略对自由落体运动的研究”一节的教学已徐徐拉开了帷幕。“故事”不仅是导入的方式,而且是让学生从故事中感受物理学家的崇高品质、揣摩他们巧妙的科研方法。
4.演示实验,架桥铺路
演示实验虽不能定量反应物理量之间的关系,深刻地揭示物理规律;但演示实验形象直观、生动有趣、富有吸引力,可以降低理解的难度,容易使学生定性地理解问题,进而把握物理问题的本质。例如运动电荷在磁场中的受力属微观问题。为了降低教学难度,从理解的层次上把握运动的电荷在磁场中的受力,在讲述“磁场对运动电荷的作用力”规律之前,我用阴极射线管演示了磁场对运动电荷的作用,通过改变带电粒子的初速度大小、磁场的方向和磁场的强弱、阴极射线管两级的正负极性,来改变粒子的运动轨迹,以此定性地反应带电粒子在磁场中的运动规律。
高中物理目前还没有实验来定量的证明法拉第电磁感应定律。该节教学之前,我首先让学生猜想回路的感应电动势的大小可能跟那些因素有关?学生讨论回答可能跟磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率相关之后,我通过具体的实验演示,定性地给出回路中的感应电动势跟磁通量的变化率相关,这就为“法拉第电磁感应定律”的教学做了较好的铺垫。
5.大胆猜想,促进联想
在“火箭和反冲运动”的教学中,我做了如下处理:在一个寒冷结冰的湖面上,假设冰面绝对光滑,某人要想从湖心走到对岸,试问该人应采取何种措施?学生们便展开了热烈的讨论,有的说可以跑到对岸,有的说可以走到对岸,有的说可以爬到对岸,有的说可以滚到对岸……最后我做了小结,湖面绝对光滑,就意味着没有摩擦力,所以上述常规想法统统失效。因此,人要想朝北岸走,必须把随身携带的物品朝南岸抛掷。一“南”一“北”,“火箭和反冲运动”的教学便就此展开。
6.通过类比,穿针引线
库仑通过扭秤实验得出了库仑定律,这一方面体现库仑实验思维之巧妙:等分电荷思想,放大化的实验思维,另一方面又给我们带来了遗憾,即限于现在绝大多数学校的试验条件,不能再现库仑实验的辉煌。经典力学的大厦,经伽利略、惠更斯、笛卡尔、开普勒、牛顿等人的共同努力已于十七世纪构建完毕;另外,十八世纪物理学家已经懂得用方法论来指导自己的物理研究,“类比法”已成为物理研究中的常用方法。所以,包括库仑、卡文迪许在内的许多物理学家都坚信:两个电荷之间作用力的规律和条件应与万有引力定律有着惊人的相似。于是,“点电荷”便可由“质点”类比而出,距离平方反比关系便应运而生,“库仑定律”的教学的导入和对库仑定律的理解更是有感而发、有章可循。
7.设置陷阱,追根溯源
许多学生认为机车受到的牵引力是机车发动机和机车之间的作用力,而且是内力;机车和地面的摩擦力是阻力。由于高中物理没有对牵引力做专题说明,这种观点在学生的头脑中已是根深蒂固。在教学中我设置陷阱,先承认该观点正确,然后做了这样一个实验:把一个电动玩具汽车置于路面上,接通电源,汽车在桌面上正常行驶,同学生预期完全相同;接着用一根绳把小汽车悬挂起来,再接通电源,虽然电动机正常工作,但小汽车却纹丝不动。望着学生惊愕的表情,我先纠正了学生的错误:机车的牵引力实际上机车和地面之间的“摩擦力”,而且是外力;系统运动状态改变是依靠外力而不是内力。接着引入“动量守恒定律(一)”中的“系统、内力和外力”。一切都显得那么自然,并彻底颠覆了学生传统的错误认识。
自由落体运动理论告诉我们:物体自由落体运动的规律同物体的质量和重量无关。教材用充满空气和真空的玻璃管,依次演示金属球、小羽毛、小软木塞、小玻璃球的运动来显示自由落体的规律。对“自由落体运动”的教学我按如下方式展开:从同一高度,同时释放一个较大的钢球和一块大的硬纸板。第一次硬纸板最大的面积向下,结果钢球先落地,这与亚里士多德的观点完全一致;第二次让硬纸板最小的横截面向下,发现二者几乎同时落地。我让学生思考:两次实验结果为什么会不相同?并进一步问:如果空气阻力的影响逐渐减弱,直至完全消失,实验的结果又何?这个不仅再次纠正亚里士多德的错误观点,而且把该节主要的教学内容展示给学生。
总之,教学的真正目的是使学生的学习由被动变为主动、苦学变为乐学、由“要我学”变为“我要学”。在这个转变的过程中,教学的导入策略无疑扮演了一个重要的角色。教师应根据具体的教学内容、学生知识掌握的情况和学校的条件,来灵活选择导入策略,以使教学效率最大化。