中等職業(yè)學(xué)校物理知識(shí)在電工教學(xué)中的應(yīng)用

劉 勇（貴州省赤水市中等職業(yè)學(xué)校）

中等職業(yè)學(xué)校物理知識(shí)在電工教學(xué)中的應(yīng)用

劉 勇
（貴州省赤水市中等職業(yè)學(xué)校）

物理是初中學(xué)生必須學(xué)習(xí)的一門課程，經(jīng)過初中三年的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對(duì)物理有了深刻的認(rèn)識(shí)和理解，更是具備了一定的物理知識(shí)和物理思維。中等職業(yè)學(xué)校的電工基礎(chǔ)知識(shí)是在以前物理知識(shí)的基礎(chǔ)之上延伸而來的，是對(duì)物理知識(shí)的深化和延伸，所以在教學(xué)的過程中，教師要注重新舊知識(shí)的有效銜接，注重物理知識(shí)在電工教學(xué)中的應(yīng)用，將學(xué)生過去已有的物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為新的電工知識(shí)，在已有知識(shí)的基礎(chǔ)之上建立起新的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

中等職業(yè)學(xué)校；物理知識(shí)；電工教學(xué)

建構(gòu)主義認(rèn)為：“學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者基于原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)生成意義、建構(gòu)理解的過程”，建構(gòu)主義的這一觀點(diǎn)為我們教學(xué)提供了一定的方向性指引，學(xué)習(xí)者對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握是建立在原有知識(shí)的基礎(chǔ)之上的，原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)就像建筑的基石，要想使新的知識(shí)這項(xiàng)系統(tǒng)化工程建得扎實(shí)、牢固必須建立在良好的基石之上。這一理論為我們中職電工教學(xué)提供了一些教學(xué)的啟迪，基于中職電工知識(shí)和物理知識(shí)之間不可分割的淵源關(guān)系，筆者認(rèn)為對(duì)中職電工進(jìn)行教學(xué)時(shí)要建立在原有的物理知識(shí)的基礎(chǔ)上，由淺入深的學(xué)習(xí)過程是符合知識(shí)的建構(gòu)規(guī)律和學(xué)習(xí)者思維的接受能力的。所以，中職電工教學(xué)要和物理基礎(chǔ)知識(shí)緊密地結(jié)合起來。下面筆者從高職生的物理學(xué)習(xí)現(xiàn)狀入手，就如何實(shí)現(xiàn)物理與電工互通、如何實(shí)現(xiàn)教師知識(shí)遷移展開探討。

一、高職生的物理現(xiàn)狀分析

中職生在初中階段對(duì)物理知識(shí)的掌握不是很牢固，物理科目幾乎是所有高職學(xué)生的學(xué)習(xí)短板，他們的物理基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)較弱，這必將影響高職學(xué)生對(duì)電工知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握。而目前的高職學(xué)校中，很多學(xué)校對(duì)物理課的重視程度不夠，有學(xué)校甚至干脆把物理科目從高職學(xué)校的課堂完全剔除。這兩方面的原因都會(huì)影響到高職學(xué)生對(duì)電工知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握。物理知識(shí)的薄弱和學(xué)校物理課程的不被重視使學(xué)生產(chǎn)生了知識(shí)學(xué)習(xí)的短板，學(xué)生的新知識(shí)無法建立在原有知識(shí)之上，難以形成完整的體系和結(jié)構(gòu)。雖然說中職電工是物理學(xué)的一門實(shí)踐性分支學(xué)科，是為藍(lán)領(lǐng)儲(chǔ)備后備人才的專業(yè)，但是我們不能否認(rèn)高職物理需要建立在物理基礎(chǔ)知識(shí)的理論基礎(chǔ)之上，學(xué)生不僅要懂得相關(guān)的實(shí)踐性操作，更要懂得相關(guān)實(shí)踐操作的理論支撐。學(xué)生在中職電工的實(shí)踐過程中只有知其然，并知其所以然，才能算是很好地掌握了電工的知識(shí)。物理知識(shí)在學(xué)生的知識(shí)體系中的缺失將會(huì)影響學(xué)生中職電工知識(shí)的結(jié)構(gòu)，這樣的學(xué)習(xí)就像“塔無基，水無源”，難以穩(wěn)固和長久，作為中職教師要重視把物理基礎(chǔ)知識(shí)教給學(xué)生，讓學(xué)生在掌握了相關(guān)的理論知識(shí)的基礎(chǔ)上再去學(xué)習(xí)電工，對(duì)電工進(jìn)行實(shí)踐，這樣學(xué)生接受新知識(shí)的過程就會(huì)變得相對(duì)容易和輕松。

二、搭建物理與電工互通的橋梁

基于物理在中職電工中不可或缺的地位，在中職物理與電工學(xué)習(xí)之間必須搭建一座互通的橋梁。只有這樣，中職電工才能在原有的物理基礎(chǔ)知識(shí)的結(jié)構(gòu)上重新建立起來，讓學(xué)生從舊知識(shí)引入新知識(shí)，符合知識(shí)建構(gòu)的規(guī)律。（1）中職學(xué)校應(yīng)該重視物理和中職電工之間的聯(lián)系，在中職開設(shè)一定的物理課，幫助學(xué)生消除初中學(xué)習(xí)時(shí)物理學(xué)習(xí)的短板，讓學(xué)生在掌握原先學(xué)習(xí)的物理基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)新知識(shí)進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)。尤其是物理科目中的力學(xué)和電學(xué)的部分一定要給學(xué)生安排一定的課時(shí)，并對(duì)這部分知識(shí)的學(xué)習(xí)設(shè)置一定的測(cè)評(píng)方式，通過有效的測(cè)評(píng)方式促進(jìn)教師的教和學(xué)生的學(xué)。（2）教師要意識(shí)到中職電工和物理教學(xué)的緊密聯(lián)系。在中職電工的學(xué)習(xí)中，教師要從學(xué)生的實(shí)際需求出發(fā)，站在學(xué)生的角度思考問題，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有幫助的物理知識(shí)一定要重視起來，在教學(xué)中可以多花一些課時(shí)量，幫助學(xué)生把基礎(chǔ)打牢，對(duì)相關(guān)的物理知識(shí)不能僅停留在理論概念掌握的階段，而應(yīng)該和具體實(shí)際操作相結(jié)合，不是僅停留于初中時(shí)期的物理實(shí)驗(yàn)，教師可以把物理的相關(guān)知識(shí)和電工實(shí)踐操作結(jié)合起來，讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)意義。

三、教師在教學(xué)中要注重知識(shí)遷移

在中職電工的教學(xué)過程中，教師要注重知識(shí)的遷移，由舊知識(shí)引入新知識(shí)。如，教師在指導(dǎo)學(xué)生對(duì)電工知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐時(shí)，可以給學(xué)生布置這樣的思考題：“今天我們實(shí)踐的內(nèi)容和我們學(xué)過的物理知識(shí)有什么聯(lián)系?！被蛘咦寣W(xué)生在課前自己就相關(guān)的物理知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，以便在教學(xué)新知識(shí)的過程中使學(xué)生由舊知識(shí)向新知識(shí)進(jìn)行有效的遷移。這樣的教學(xué)方式不僅能讓學(xué)生意識(shí)到物理學(xué)習(xí)的重要意義，更能幫助學(xué)生迅速地建立起新的知識(shí)體系，進(jìn)而能夠?qū)π轮R(shí)有效地掌握和運(yùn)用。

中職電工的相關(guān)知識(shí)和物理有千絲萬縷的聯(lián)系，教師在教學(xué)過程中，要注重物理科目對(duì)電工知識(shí)學(xué)習(xí)的奠基性作用，在教學(xué)的過程中要對(duì)物理知識(shí)有所側(cè)重，讓學(xué)生知其所以然。在教學(xué)過程中，教師要站在學(xué)生的角度，從他們的學(xué)情和具體需求出發(fā)，進(jìn)行知識(shí)的傳授，讓學(xué)生在物理知識(shí)體系的建構(gòu)中實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展，促成中職電工人才的高質(zhì)量化，力求培養(yǎng)出理論和實(shí)踐能力都具備的綜合性人才。

陳文霞.中職電工教學(xué)中的物理知識(shí)滲透［J］.理論前沿，2012.

·編輯 薄躍華

例談物理模型建構(gòu)在生物概念教學(xué)中的應(yīng)用俞秋錦

（蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院 江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)洛陽高級(jí)中學(xué)）

生物學(xué)模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對(duì)認(rèn)知對(duì)象所做的一種簡(jiǎn)化的概括性的描述，有的借助于具體的實(shí)物或者其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達(dá)。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。用模型方法探討生物問題，遵從實(shí)驗(yàn)到理論的過程，符合從感性到理性的認(rèn)知規(guī)律，能促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知水平的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生思維的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。當(dāng)然，運(yùn)用模型方法進(jìn)行教學(xué)的方面很多，本文就專門從生物學(xué)概念教學(xué)方面進(jìn)行了一些探討，以供研究。

一、巧用物理模型解決核心概念

1.細(xì)胞結(jié)構(gòu)

談到生物，不得不講的核心概念肯定是細(xì)胞結(jié)構(gòu)。細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，但細(xì)胞體積小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只有借助電子顯微鏡才能一探究竟，學(xué)生建構(gòu)這個(gè)核心概念就很有難度。而通過自己制作物理模型，就可以將這些問題解決，同時(shí)還能對(duì)微觀世界有較形象的了解。

2.生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

這個(gè)核心概念的得出是眾多科學(xué)家長期探索而來的。了解探索過程就是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維過程，因此筆者采取了繪圖的方式來進(jìn)行模型建構(gòu)。

科學(xué)史是從19世紀(jì)歐文頓做的植物細(xì)胞的通透性實(shí)驗(yàn)開始的，順著科學(xué)史的展開，學(xué)生依次畫出了混亂排列的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)、四種結(jié)構(gòu)的磷脂雙分子層的排列模式、蛋白質(zhì)在兩側(cè)磷脂在中間且磷脂尾對(duì)尾排列的暗—亮—暗結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)部分嵌入或貫穿磷脂的模型四種變化的圖，繪圖體現(xiàn)了探究的歷程。最后，我引申了一下問學(xué)生：“你們建構(gòu)的模型可以變成動(dòng)態(tài)嗎？”最后還是有同學(xué)奇思妙想，呈現(xiàn)了磷脂分子在流動(dòng)（尾部擺動(dòng)），蛋白質(zhì)分子在運(yùn)動(dòng)（箭頭表示蛋白質(zhì)從一處運(yùn)行到另一處）的“流動(dòng)鑲嵌模型”。

二、巧用物理模型突破難點(diǎn)概念

1.輸血、血型、凝集現(xiàn)象

初中生物中有一節(jié)內(nèi)容是“輸血與血型”，ABO血型有四種，輸血過程中會(huì)發(fā)生凝集現(xiàn)象，但是對(duì)于血型怎么回事，凝集是如何發(fā)生的，學(xué)生并不是很清楚。筆者曾有幸在一次初中對(duì)外公開課中看到了一位老師精心制作的模型：她用橡皮泥制作了三種類型的紅細(xì)胞，一種是紅細(xì)胞上無抗原的，一種是紅細(xì)胞上有用藍(lán)色三角捏上去的抗原的，還有一種是紅細(xì)胞上有用黃色圓球捏上去的抗原；相對(duì)應(yīng)的只能與藍(lán)色三角相結(jié)合的藍(lán)色抗體（在血清中）和只能與黃色圓球相結(jié)合的黃色抗體。老師用四只小燒杯呈現(xiàn)了四種血型，讓學(xué)生觀察從而分析清楚了四種血型的組成。而當(dāng)不同的血混在一起后，相應(yīng)的抗原抗體就會(huì)結(jié)合（藍(lán)色的三角和藍(lán)色形狀的抗體結(jié)合，黃色圓點(diǎn)和黃色形狀的抗體結(jié)合），這就是凝集現(xiàn)象，學(xué)生也就懂得了輸血要輸同型血的原則。通過這樣一個(gè)模型學(xué)生自己觀察，親自操作，難點(diǎn)概念自然迎刃而解。

2.解旋酶、限制酶和DNA連接酶

在高中生物中，這三種酶是學(xué)生容易搞錯(cuò)的難點(diǎn)。其實(shí)，在清楚DNA結(jié)構(gòu)組成后這就不算難點(diǎn)，但由于DNA結(jié)構(gòu)本身比較抽象，學(xué)生沒有空間概念。而模型就有這個(gè)好處，可以通過學(xué)生的摸索建立空間概念。筆者曾經(jīng)在上課過程中用紙做的模型來解決這個(gè)難點(diǎn)，顯示詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，然后讓學(xué)生用剪刀來進(jìn)行操作，進(jìn)而解決多種酶作用位點(diǎn)。通過合作摸索和互相對(duì)比，學(xué)生就理解了這幾種酶的概念。

三、妙用物理模型辨析易混概念

1.DNA連接酶和DNA聚合酶

借助我們的紙模型，這樣的易混概念也就清晰明確了。當(dāng)然，這兩個(gè)概念主要借助了透明膠黏合來表示酶作用的位點(diǎn)。通過已經(jīng)“切”好的DNA的片段，讓學(xué)生用膠帶黏合，通過操作，學(xué)生很輕易地就明白了連接酶是連接兩個(gè)DNA片段的，作用位點(diǎn)是兩個(gè)特定位置的磷酸二酯鍵；而聚合酶的作用位點(diǎn)，是將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成DNA片段的，作用位點(diǎn)是每個(gè)脫氧核苷酸間的磷酸二酯鍵。

2.染色體和染色質(zhì)

相信，為了辨析清楚這兩個(gè)概念，很多模型都被不同老師引用過。例如，最經(jīng)典的用電話線和電話線圈來比喻，但我覺得這個(gè)比喻并不是很貼切，只是借用了“形”，而沒有考慮實(shí)際組成，學(xué)生聽了會(huì)覺得染色質(zhì)就是一樣?xùn)|西構(gòu)成的，對(duì)教材要求掌握的染色質(zhì)是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的這個(gè)內(nèi)容就會(huì)忽視。因此，模型建構(gòu)有時(shí)還要考慮準(zhǔn)確性。而最近在做女生的串珠子手工時(shí)，我忽然間就對(duì)這兩個(gè)概念有了新的模型建構(gòu)的想法，并且實(shí)施了。我給學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)演示了串珠過程，并且讓他們對(duì)應(yīng)相應(yīng)的概念進(jìn)行理解。首先一條串珠的線，這個(gè)就相當(dāng)于DNA，為了稍微逼真點(diǎn)，我還特意用兩股線纏繞成螺旋狀，讓學(xué)生感受DNA是兩條鏈的，是雙螺旋結(jié)構(gòu)的；在不同的地方穿上珠子，代表蛋白質(zhì)，用不同形狀和大小的珠子表示不同空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)；穿好后長長的一條項(xiàng)鏈就表示染色質(zhì)了（呈細(xì)絲狀）。有時(shí)，這條項(xiàng)鏈要變成珠花或者手串，就要將長長的項(xiàng)鏈折疊盤旋，這樣就表示變成了染色體（呈縮短變粗的棒狀）。

施德明.高中生物模型方法教學(xué)及策略［J］.科學(xué)教育，2008 （1）：10-11.

·編輯 薄躍華