高中物理教學與通用技術實踐融合的初步探討

周先敏++宋曉書

摘 要：在高中物理教學中引入通用技術實踐，就是把相關的通用技術思想與物理教學進行融合。它立足于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，通過實踐豐富課堂知識，提高學生的實踐能力，最終提高科學素養(yǎng)。在高中物理課堂中引入通用技術還是一種聯(lián)系學生與老師互動的活動，是幫助學生提高科學素養(yǎng)的重要渠道。在物理課堂教學中融合相關的通用技術知識，為教師的教學降低了難度，增加了教學寬度。

關鍵詞：通用技術實踐；物理課堂教學；科學素養(yǎng)

通用技術課程側重于在實踐活動中，進行創(chuàng)新設計，培養(yǎng)學生不斷擴展的能力。而物理學科則與實際生活緊密結合，旨在培養(yǎng)學生形成物理觀念，科學思維，進行科學探究。因此教師應熟悉物理的概念和通用技術綜合技能，在物理課堂教學基礎上將相關的通用技術知識利用起來，把通用技術的實踐過程與物理的實驗過程相互滲透、融合。這樣不僅可以激發(fā)學生的學習動機，提高學生的知識遷移能力，幫助學生掌握相關的理論知識，而且具有事半功倍的課堂教學效果，提高課堂效率

一、 物理學科與通用技術學科的聯(lián)系

1. 兩者在培養(yǎng)目標上具有互通處

物理新課程改革后的培養(yǎng)目標是“進一步提高科學素養(yǎng)，滿足全體學生的終身發(fā)展需求”。新課程改革中，高中通用技術的目標是“提高學生技術素養(yǎng)，促進學生全面而富有個性的發(fā)展”，與物理學的目標“提高科學素養(yǎng)”密不可分。兩種目標是可以通過共同的手段來達成。其次通用技術思想與物理教學在思維方式上具有共同之處，兩者既都是以人類解放勞動的發(fā)展展開，兩者又都是人類智慧的反映，同時兩者都是思維勞動，兩者在教學過程上腦力勞動占據中心位置及兩者解決問題的方式相同，把抽象化為具體，化復雜為簡單。

2. 通用技術中包含物理知識與方法

在技術與設計2中的結構與設計單元中，關于結構的含義以及物體結構受力分析方法，物體結構的強度和穩(wěn)定性等都與物理力學有關。在控制和設計單元中，則包含了關于串聯(lián)電路和并聯(lián)電路知識。

二、 物理教學中運用通用技術的實踐融合的案例

1. 在物理課堂教學中巧妙運用通用技術小試驗，可以實現(xiàn)情景創(chuàng)設，優(yōu)化教學結構，啟發(fā)學生思考，改善學生的邏輯思維結構，使得物理課堂從呆板的講授過程變得輕松而有趣，從而提高課堂效率。

例如：在技術與設計2中，為了讓學生熟悉殼體結構的受力情況，取3個雞蛋分別依次放在三個瓶蓋上，其次在雞蛋的表面分別順次蓋上另外三個瓶蓋，取一塊木板放在上面，再輕輕將一定重量的石頭放在木板上面，學生會驚訝地發(fā)現(xiàn)雞蛋居然能承受住好幾塊石頭的壓力。這個小實驗簡單有趣，又感性直觀。因此將這個實驗運用到物理有關壓力壓強的知識課堂教學中，能夠引起學生好奇心。同時能提高課堂情緒從而使得課堂富有活力。

2. 物理實驗與通用技術的實踐融合，改變傳統(tǒng)的課堂教學模式，能更好地發(fā)揮學生的主體參與性，提高學生的實踐能力和思維能力。讓學生真正成為教學過程中的主體，改良學生的理解結構，使物理知識淺顯易懂。

例如：動量守恒定律的驗證。首先準備一個已經去掉上端開口的空易拉罐和一根細線。然后用一個小釘子在空罐的底邊鉆4～6個小孔，每孔鉆孔后，都要用鐵釘朝著同方向壓一下。其次在易拉罐上端邊緣打三個小孔，用細線穿過三個小孔，在高處打結用來懸掛易拉罐。最后，將易拉罐灌滿水后，掛在準備好的水桶上。實驗結果：水會從各個小孔里噴灑出來，同時易拉罐會朝著相反方向進行旋轉。

分析：當易拉罐剛剛灌滿水時，整個系統(tǒng)是一個靜止的狀態(tài)，此時整個系統(tǒng)的總動量為零。然后由于有壓力作用，水就從小孔噴射出來，水的動量發(fā)生變化就不再是零。

結論：若一個系統(tǒng)在不受外力或所受外力矢量和為零的情況下，那么這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這就是動量守恒定律：m1v1+m2v2=m1v1+m2v2。

3. 在改進物理實驗中運用通用技術資源，可以鍛煉學生合作探究的能力，同時培養(yǎng)創(chuàng)新精神，滲透技術素養(yǎng)。學生在實驗的解決問題中，形成物理概念，體驗情感，學習科學方法，形成正確的價值觀。

例如：改進“自由落體運動”的實驗。在物理教學中，大部分學生的實際操作“自由落體運動”的實驗都會存在三個問題：第一，試驗裝置不穩(wěn)定，在打點計時器接通電源后，釋放重物會把儀器打翻。第二，打點計時器難以保持水平，紙帶不能垂直控制，最終得到的數(shù)據誤差較大。第三，當重物掉下來后，會在地上亂滾。這些問題導致整個實驗不嚴謹同時實驗精度不高，現(xiàn)象也不明顯。

在通用技術的實驗室進行實驗改進：首先用復夾把鐵夾固定在鐵架臺的豎桿上，使其水平伸出桌面；打點計時器要固定在其鐵架臺底座上，為了防止重物到處亂滾，所以用一個沙盤來接納重物。其次把紙帶穿過豎直限位孔，使其上端固定在水平桿上，使重物處于靜止狀態(tài)，并穩(wěn)定在打點計時器下方。然后先接通電源在松開紙帶。最后多次實驗，選出一條點跡比較清晰，且所打點呈一條直線的紙帶，進行數(shù)據測量。

實驗總結：用改進后的實驗裝置做實驗，實驗精度比之前高了很多，并且實驗現(xiàn)象更加明顯。

三、 物理學中運用通用技術實踐的收獲與反思

通過將通用技術的實踐運用到物理教學中的初步探討，我們可以知道，在教學效果上形成互補，改變以往填鴨式的課堂教學，更加注重對知識的理解，提高學生學習物理的方法和技巧。其次，減少了講授知識的板塊，更加注重學生操作能力和發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。在使學生獲得物理觀念，科學思維，提高科學素養(yǎng)的同時，還能潛移默化地鍛煉學生的技術能力。最后把通用技術資源運用于物理課堂，得以讓閑置的通用技術發(fā)揮作用，使物理課堂教學更具有生命力，物理課堂也不再是枯燥的、老師難教學生難學的過程，而是一個充滿探究、方式多元化的活動過程。（指導老師：宋曉書）

參考文獻：

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[4]何積蒼.物理實驗教學和通用技術實踐融合的案例[J].學周刊，2016，（08）：124.

作者簡介：

周先敏，宋曉書，貴州省貴陽市，貴州師范大學物理與電子科學學院。endprint