學(xué)習(xí)情境實(shí)驗(yàn)，憑此可以激熱情

◇　浙江　劉　瑩

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學(xué)習(xí)情境實(shí)驗(yàn)，憑此可以激熱情

◇浙江劉瑩

習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一.習(xí)題教學(xué)的質(zhì)量直接影響著學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握，影響物理課堂教學(xué)的效率．在傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)中,學(xué)生只是一成不變地接受知識(shí),并把教師對(duì)物理問題的分析過程變成回憶過程,把習(xí)題解決方法當(dāng)作知識(shí)來(lái)接受,沒有把這些方法轉(zhuǎn)化為自己的東西,做題時(shí)也只是僵硬地套公式,當(dāng)然也談不上舉一反三了,這樣做很難達(dá)到教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo),習(xí)題課堂教學(xué)的效率很低．久而久之,學(xué)生就會(huì)覺得物理很難,課堂上學(xué)的東西,在課下做題時(shí)都用不上,進(jìn)而學(xué)生就會(huì)感覺物理距離實(shí)際生活很遙遠(yuǎn),開始對(duì)物理產(chǎn)生恐懼心理．不少物理老師常常無(wú)奈地抱怨:這道題在課堂上已經(jīng)講了好幾遍,學(xué)生怎么還是做錯(cuò)呢?而學(xué)生經(jīng)常也會(huì)說:課上聽得懂,課下作業(yè)卻不會(huì)做,或碰到?jīng)]做過的題目就無(wú)從下手,即使這種類型的題目老師曾經(jīng)仔細(xì)分析過．前面講的這些均屬于典型的“學(xué)而不化”現(xiàn)象.若要打破這種模式的習(xí)題教學(xué),提高其有效性,筆者覺得可以將文字?jǐn)⑹鲛D(zhuǎn)化為物理圖景或者物理情景,將“生活世界”納入課程內(nèi)容的范疇,把間接經(jīng)驗(yàn)真正轉(zhuǎn)化為學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)．

筆者根據(jù)新課程的教學(xué)理念,創(chuàng)設(shè)學(xué)生獲取直接經(jīng)驗(yàn)的條件和情景——做實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)過程也要一改“教師為演員,學(xué)生為觀眾”的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?教師不要站在講臺(tái)上空洞地說教,而要通過實(shí)驗(yàn)教具或者自制實(shí)驗(yàn)儀器,將抽象的物理情景變?yōu)樾蜗蟮膶?shí)物．教師可以自制教具,達(dá)到每小組一副教具,讓學(xué)生帶著問題仔細(xì)觀察,動(dòng)手操作,通過實(shí)物觸摸、感受,調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的熱情,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)求知的欲望,變“被動(dòng)”為“主動(dòng)”,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”,使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)地接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)地獲取．

通過物理小實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)物理情景,使學(xué)生獲取直接經(jīng)驗(yàn),在獲取直接經(jīng)驗(yàn)的過程中體驗(yàn)物理,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中邊做邊學(xué),在做中領(lǐng)悟書本上間接經(jīng)驗(yàn),即物理概念和物理規(guī)律的實(shí)質(zhì);在實(shí)驗(yàn)過程中體驗(yàn)探索的艱辛與樂趣,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)創(chuàng)新．下面筆者結(jié)合幾個(gè)具體的案例,談?wù)勛约涸谶@方面的一些探索．

1借助實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生形成立體感覺

多數(shù)高中生的空間立體感比較差,空間想象能力、分析能力明顯薄弱．立體的情境圖怎么看都是平面圖,想象不出立體的運(yùn)動(dòng)情景．但在高中物理學(xué)習(xí)中,有很多立體運(yùn)動(dòng),如磁場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng),宇宙中天體的運(yùn)動(dòng)等．針對(duì)這一情況,筆者在教學(xué)中盡量通過簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)解決這一問題,使學(xué)生在體驗(yàn)中學(xué)習(xí)．

圖1

A向右飛行的正離子;

B向左飛行的正離子;

C向右飛行的負(fù)離子;

D向左飛行的負(fù)離子

學(xué)生的解1) 無(wú)從下手,不知道哪個(gè)正確．2) 感覺都不是正確答案．由題意知道,虛線是磁感線的方向,利用右手螺旋定則,應(yīng)該是通電螺線圈才對(duì)．

本題中小磁針的運(yùn)動(dòng)是立體的,“向紙里轉(zhuǎn)”,體現(xiàn)了三維的立體坐標(biāo),同時(shí),也是本題的隱含條件——小磁針?biāo)幍目臻g位置有指向紙里的磁場(chǎng)．可是即使提示了學(xué)生,仍然達(dá)不到預(yù)期的效果．為了幫助學(xué)生在頭腦中呈現(xiàn)正確的物理情景,形成空間立體感,筆者有針對(duì)性地設(shè)計(jì)了下面的探究活動(dòng)．

學(xué)生實(shí)驗(yàn)2人一組,所需器材為:小磁針1個(gè),通電金屬棒1根,通電螺線管1個(gè),直流電源1個(gè),導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)時(shí),一人負(fù)責(zé)觀察小磁針的運(yùn)動(dòng)情況，一人負(fù)責(zé)改變金屬棒或螺線管的電流方向,將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入準(zhǔn)備好的表1中．

表1

通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生很快就能總結(jié)出結(jié)論：

1) 小磁針的N極的運(yùn)動(dòng)情況是“順從于”小磁針?biāo)幙臻g位置的磁感線的走向的．

2)小磁針的N極在空間某一位置上的運(yùn)動(dòng)情況,說明了這個(gè)位置的磁場(chǎng)的有無(wú)和磁感線的方向．簡(jiǎn)單的一個(gè)探究實(shí)驗(yàn),卻十分有效地使學(xué)生形成自己的空間立體感,提取出這類題目中的隱含條件,輕松地解決這一類問題,有效地消除了學(xué)生對(duì)“場(chǎng)”中問題的恐懼感．

2借助實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生走出思維定勢(shì)

圖2

2) 物體受到2個(gè)摩擦力作用,一個(gè)是滑動(dòng)摩擦力,與F平衡,即1)中的Ff;另一個(gè)是靜摩擦力,與重力的沿斜面向下的分量mgsinθ平衡．

本題中物體的受力是三維的,并非是常見的在某一直線上或某一平面上的受力平衡,老師要適當(dāng)提示,即將重力分解,將問題轉(zhuǎn)化為垂直斜面方向和斜面內(nèi)的受力平衡．可是,有這樣的提示,學(xué)生仍不會(huì)按照教師所期望的那樣來(lái)解題．大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為1)中的解法是正確的．其實(shí),上面2種解法本質(zhì)是相同的,那就是他們都已認(rèn)定原先靜止的這個(gè)物體在受到力F后,必定是沿著F的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的,這是學(xué)生的思維定勢(shì)在作怪．筆者嘗試著通過下面的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生動(dòng)手操作,真正體驗(yàn),打破思維定勢(shì)．

學(xué)生實(shí)驗(yàn)2人一組,所需器材為:教科書1本,細(xì)線1根,橡皮1塊．實(shí)驗(yàn)時(shí),一人負(fù)責(zé)固定教科書,使之傾斜一適當(dāng)角度;另一人通過細(xì)線拉動(dòng)橡皮,

1) 保持細(xì)線的方向始終與斜面底邊平行,如圖3所示，觀察橡皮的運(yùn)動(dòng)．

圖3　　　　　　　　　圖4

圖5　　　　　　　　圖6

2) 如果想要使橡皮沿水平方向運(yùn)動(dòng),細(xì)線方向應(yīng)該怎樣?實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示．教師在習(xí)題課中給學(xué)生分析這道題目往往需要花費(fèi)很大的精力,而且還擔(dān)心自己能否說得清楚,學(xué)生能否聽得明白,即使說得明白了,學(xué)生也可能只是一時(shí)明白,換個(gè)題目又迷糊了．如果采用實(shí)驗(yàn)方法,圍繞題目條件,用實(shí)驗(yàn)來(lái)展現(xiàn)情景,題目答案將很快呈現(xiàn)．這才是真正的“實(shí)踐出真知”．

作為高中生,頭腦中已經(jīng)累積了不少?gòu)娜粘Ｉ钪械玫降呐c物理有關(guān)的感性經(jīng)驗(yàn),同時(shí)也形成了一些錯(cuò)誤或片面的概念,影響學(xué)生對(duì)物理概念和物理規(guī)律的正確理解,產(chǎn)生思維定勢(shì)，干擾他們運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題,帶來(lái)消極影響．通過實(shí)驗(yàn)方式消除這種思維定勢(shì),讓學(xué)生動(dòng)手操作,真正體驗(yàn),效果顯著．

3借助實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式

圖7

Aa被拉伸,b被壓縮;

Ba被拉伸,b被拉伸;

Ca被壓縮,b被壓縮;

Da被壓縮,b被拉伸

學(xué)生實(shí)驗(yàn)課堂上,筆者請(qǐng)同學(xué)拿出物理課本,站起來(lái)做2件事:1) 用右手食指和中指夾住課本的上半部分,觀察課本的狀態(tài)．感受手指用力的部位，得到圖8．

2) 同時(shí)用左右手的食指和中指分別夾住課本的上半部分和下半部分,觀察課本的狀態(tài),感受左右手分別用力的部位，得到圖9.

圖8　　　　　　　　　　　圖9

圖10

圖11

學(xué)生實(shí)驗(yàn)每人一根繩子,一把直尺,一塊橡皮,如圖11所示．接下來(lái),筆者不用多說什么,學(xué)生自己就能作出正確的選擇．

2個(gè)實(shí)驗(yàn),不過用時(shí)七八分鐘,但可以讓學(xué)生充分體驗(yàn)物體的受力情況．實(shí)驗(yàn)中,由于學(xué)生身體的一部分作為實(shí)驗(yàn)儀器,實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的大腦已處于興奮狀態(tài),身體的感覺促使他們的思維積極地活動(dòng)起來(lái),盡力地進(jìn)行抽象、概括,找到規(guī)律性的東西,并通過體驗(yàn)得到正確的結(jié)論．

在物理習(xí)題教學(xué)中,由于學(xué)生是被動(dòng)接受,課堂效率往往不高．如何讓學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生轉(zhuǎn)變,能夠主動(dòng)地獲取知識(shí),從單純的間接經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí),轉(zhuǎn)向直接通過經(jīng)驗(yàn)獲取知識(shí),進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生觀察、探究的能力,這就需要讓學(xué)生多多動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在“做”中體驗(yàn)物理過程,理解物理概念,掌握物理規(guī)律,消除學(xué)生對(duì)物理產(chǎn)生的神秘感和恐懼感,為學(xué)生進(jìn)入體驗(yàn)性學(xué)習(xí)做好鋪墊．

與傳統(tǒng)的習(xí)題教學(xué)相比,實(shí)驗(yàn)探究性習(xí)題教學(xué)課堂節(jié)奏可能比較慢,教學(xué)內(nèi)容相對(duì)較少,似乎是事倍功半．但從整個(gè)高中階段的物理學(xué)習(xí)進(jìn)程來(lái)看,這其實(shí)是一種事半功倍的方法．學(xué)生由于親身經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)探究的過程,學(xué)習(xí)熱情會(huì)更加高漲,對(duì)問題的理解更加深刻,對(duì)知識(shí)的掌握更加牢固．

上好習(xí)題教學(xué)課是提高有效教學(xué)的重要途徑,因?yàn)槊恳淮瘟?xí)題課教學(xué),既是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程,又是教師發(fā)現(xiàn)教學(xué)問題、改進(jìn)教學(xué)問題的過程．在習(xí)題教學(xué)中增加實(shí)驗(yàn),不僅可以使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要地位,使學(xué)生加深對(duì)物理概念和規(guī)律的理解;同時(shí)也是鞏固和深化所學(xué)理論,發(fā)展邏輯思維和綜合思考能力,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)密的科學(xué)態(tài)度的重要方法．習(xí)題教學(xué)中增加實(shí)驗(yàn),不失為提高習(xí)題課教學(xué)甚至是提高教學(xué)有效性的有益嘗試．

(作者單位：浙江省寧波市象山縣第二中學(xué))