羅尹琛
摘要:圍繞新課標(biāo)下三維目標(biāo)實(shí)施的實(shí)踐討論有不少?!斑^程與方法”作為三維目標(biāo)的三大核心之一,老師們?cè)趯?shí)踐中一向十分重視。本文就“演示實(shí)驗(yàn)”、“問題分析”、“練習(xí)”等過程環(huán)節(jié)談一些想法與做法,供同行參考。
關(guān)鍵詞:過程;實(shí)驗(yàn);物理知識(shí)
中圖分類號(hào):G427文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2015)05-039-1
作為一門重要的自然學(xué)科,物理學(xué)既是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科,又是一門應(yīng)用學(xué)科,在長(zhǎng)期發(fā)展過程中,所凝聚和升華的科學(xué)方法不僅對(duì)物理學(xué)本身,而且對(duì)整個(gè)自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的發(fā)展都有重要的意義。那么,在物理教學(xué)中如何進(jìn)行科學(xué)方法的教育,來提升學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)呢?
一、在制作演示的過程中理解概念
陶行知先生曾經(jīng)提出“教學(xué)做合一”的教學(xué)理論,他認(rèn)為,教的方法根據(jù)學(xué)的方法,學(xué)的方法要根據(jù)做的方法,教與學(xué)都以做為中心?,F(xiàn)象是物理教學(xué)的根源,也是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中思維的起點(diǎn),因此,如果能引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中制作教具,將抽象的術(shù)語用直觀的現(xiàn)象演示出來,不但能輕松突破教學(xué)難點(diǎn),而且能使學(xué)生順利掌握知識(shí)。
為了讓學(xué)生對(duì)“視覺暫留”有簡(jiǎn)明直觀的理解,筆者上交流電的前一節(jié)課間畫了兩張圖,一張上面畫了一只鳥,另一張上面畫了一個(gè)籠子,要求學(xué)生思考在不涂改畫面的基礎(chǔ)上,怎樣讓鳥呆在籠子里。這個(gè)問題本身就能引起學(xué)生的興趣,所以,第二天的課上,很多學(xué)生都把在家里做好的“視覺暫留板”舉給筆者看:將鳥和鳥籠兩幅畫分別貼在一張硬紙板的兩邊,在紙板的中間,用一根木棍做軸。然后學(xué)生們雙手合十夾住棍子,前后搓動(dòng),當(dāng)加快轉(zhuǎn)速時(shí),鳥就在籠子里了。在這個(gè)“視覺暫留板”的制作和演示中,學(xué)生很容易看到鳥進(jìn)入籠子的形成過程,那么,對(duì)于燈泡在家庭照明電路中表現(xiàn)出來的“不閃爍”也就很容易理解了。
二、在問題的逐層分析過程中掌握知識(shí)
布朗運(yùn)動(dòng)是英國植物學(xué)家布朗首先在顯微鏡下研究的花粉運(yùn)動(dòng),它是形成分子熱運(yùn)動(dòng)概念的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),表明了分子永不停息的作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),是典型的科學(xué)實(shí)驗(yàn)之一。但是,學(xué)生初次用統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)和方法來分析問題還比較困難,筆者在用稀釋了的墨汁模擬了布朗運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)之后,提出問題,并讓學(xué)生通過討論回答:(1)肉眼能觀察到布朗運(yùn)動(dòng)嗎?(不能,說明生活中肉眼看到的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)都不是布朗運(yùn)動(dòng))(2)高倍顯微鏡觀察的對(duì)象是什么?(是小顆粒:花粉或碳粒,說明布朗運(yùn)動(dòng)是顆粒的運(yùn)動(dòng),不是分子的運(yùn)動(dòng))(3)顯微鏡下的顆粒的運(yùn)動(dòng)是自發(fā)產(chǎn)生的嗎?(不是,布朗使用的是早已枯萎的花粉,我們用的是無生命的碳粒,說明布朗運(yùn)動(dòng)的原因在于顆粒所處的環(huán)境)(4)顯微鏡下看到的每隔30秒顆粒運(yùn)動(dòng)位置的連線是顆粒運(yùn)動(dòng)的軌跡嗎?(不是,顆粒的運(yùn)動(dòng)無規(guī)則,30秒內(nèi)顆粒運(yùn)動(dòng)也是無規(guī)則的,不能用連線表示軌跡)(5)為什么進(jìn)行不同溫度下的布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)比?(說明溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯)(6)布朗運(yùn)動(dòng)是外界氣流,振動(dòng)引起的嗎?(不是,若是外界影響,在同一條件下,顆粒的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該大致相同)在學(xué)生討論回答完這些問題之后,自然提出:雜亂無章的布朗運(yùn)動(dòng)是到底是怎么產(chǎn)生的?教師說明:實(shí)際上在顯微鏡下連成一片的液體,也是由許許多多作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子組成的,很自然地得出顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是由于受到液體分子的無規(guī)則撞擊引起的結(jié)論,并且顆粒越小,撞擊受到的力不平衡越明顯,布朗運(yùn)動(dòng)也越明顯。
在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,學(xué)生通過對(duì)這些問題的通過逐層分析、思考、討論、推理,使學(xué)生形成一定的認(rèn)識(shí),得出科學(xué)結(jié)論。這也是人們探索世界的途徑和方法。
三、在合理的練習(xí)過程中鞏固知識(shí)
教師在布置學(xué)生的作業(yè)時(shí),習(xí)題的選擇要慎重,應(yīng)符合學(xué)生的實(shí)際,不要隨意增加難度。練習(xí)的目的是使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握由淺入深、循序漸進(jìn),讓學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行回憶或再現(xiàn),把握知識(shí)的本質(zhì),提高知識(shí)運(yùn)用的能力。因此,習(xí)題的選擇要注意幾個(gè)問題:
(1)要有針對(duì)性。題目的選擇是希望達(dá)到什么目的?是理解基本概念,還是鞏固定理和公式?是加強(qiáng)基本功訓(xùn)練,還是提高解題水平?目的決定題目的挑選。比如:學(xué)完萬有引力這一章之后,筆者布置了這樣一題,用來辨析對(duì)公式的理解和應(yīng)用。
同步衛(wèi)星離地心距離為r,運(yùn)行速度為V1,加速度為a1,地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2,第一宇宙速度為V2,地球半徑為R,則下列比值中正確的是()
A. a1/a2=r/RB. a1/a2=(R/r)2
C. V1/V2=r/RD. V1/V2=(R/r)1/2
(2)要有時(shí)效性。學(xué)生在學(xué)習(xí)一個(gè)新的知識(shí)點(diǎn)后,要及時(shí)地為他們配上幾道練習(xí)題,讓他們現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用,加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解和鞏固。比如:學(xué)完電場(chǎng)強(qiáng)度的概念之后,筆者立刻給出這樣一道課堂練習(xí)題,用來辨析對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度概念的理解是否清楚。
在電場(chǎng)中某點(diǎn)用+q的試探電荷測(cè)得場(chǎng)強(qiáng)E,當(dāng)撤去+q,在同一點(diǎn)換上-q/2的試探電荷時(shí),該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)椋ǎ?/p>
A. 大小為E/2,方向和E相同
B. 大小為E/2,方向和E相反
C. 大小為E,方向和E相同
D. 大小為E,方向和E相反
(3)要有層次性。新的知識(shí),一般要經(jīng)過模仿,掌握,熟練和創(chuàng)造幾個(gè)階段,因此,習(xí)題的設(shè)計(jì)要由易到難、有層次、循序漸進(jìn),符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,讓學(xué)生體驗(yàn)到在學(xué)習(xí)中成功的樂趣。比如在板塊模型習(xí)題中,可以設(shè)計(jì)這樣一道逐層遞進(jìn)的題:
光滑水平面上靜止一質(zhì)量為M的木板,質(zhì)量為m的木塊,以水平初速度V0滑上木板,木板與木塊間的動(dòng)摩擦因素為v,假設(shè)木板足夠長(zhǎng),則:
……
這些問題,幾乎可以涉及板塊模型所有知識(shí)點(diǎn),但是,又是從最基礎(chǔ)的問題問起,學(xué)生在解答過程中,層層攻破,收獲的不僅僅是知識(shí)應(yīng)用能力本身,還有成功的喜悅和攻破更難題目的勇氣!