丁 凱
(廈門(mén)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校瑞景分校,福建 廈門(mén))
考試是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的重要手段。作為升學(xué)考試,中考物理涉及的知識(shí)點(diǎn)多,題目靈活,學(xué)生在備考中考的過(guò)程中必須對(duì)八年級(jí)和九年級(jí)學(xué)過(guò)的全部物理知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)梳理,達(dá)到鞏固學(xué)科知識(shí)和發(fā)展關(guān)鍵能力以應(yīng)對(duì)考試的目的。傳統(tǒng)復(fù)習(xí)模式按照課本知識(shí)章節(jié)順序再現(xiàn)知識(shí)點(diǎn),將學(xué)過(guò)的知識(shí)點(diǎn)和公式面面俱到地羅列一邊,課后布置重復(fù)性的作業(yè),學(xué)生不斷刷題。這樣的復(fù)習(xí)課枯燥乏味,學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)意愿,課堂參與度低,高耗低效[1]。
在復(fù)習(xí)課中,如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,使學(xué)生全身心參與到課堂活動(dòng)中,提升復(fù)習(xí)課的效率,一直是一線教師非常關(guān)心的課題。作為教師,應(yīng)當(dāng)統(tǒng)攬全局,打破知識(shí)點(diǎn)的章節(jié)界限,通過(guò)專(zhuān)題復(fù)習(xí)的形式,幫助學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中梳理與構(gòu)建知識(shí)。教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題情境,利用視頻、圖片等形式精心設(shè)計(jì)課堂內(nèi)容,不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可以引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的育人價(jià)值[2]。基于真實(shí)情境,創(chuàng)設(shè)一系列有意義的實(shí)際問(wèn)題,通過(guò)專(zhuān)題復(fù)習(xí)的形式,將一系列的問(wèn)題融入專(zhuān)題復(fù)習(xí)課中,能夠幫助學(xué)生以點(diǎn)帶面構(gòu)建知識(shí)框架,達(dá)到事半功倍的效果。將真實(shí)情境與專(zhuān)題復(fù)習(xí)相結(jié)合,應(yīng)當(dāng)遵循以下幾點(diǎn)原則:
教師復(fù)述知識(shí)點(diǎn),學(xué)生完成知識(shí)點(diǎn)的訓(xùn)練。教師備課節(jié)省時(shí)間,學(xué)生刷題提升分?jǐn)?shù),看似效率高,但是初三復(fù)習(xí)課多,學(xué)習(xí)任務(wù)繁重,大量刷題會(huì)打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。有趣的素材可以激發(fā)學(xué)生的想象力,吸引學(xué)生的注意。切近生活實(shí)際的情境,可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)與生活息息相關(guān),極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生有參與感,體會(huì)學(xué)物理的樂(lè)趣。
現(xiàn)在的物理考試,每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都會(huì)融入具體的情境中,沒(méi)有情境單純考查基礎(chǔ)知識(shí)的題目幾乎沒(méi)有。所以學(xué)生必須具備分析情境、提煉關(guān)鍵信息的能力。解決問(wèn)題的第一步是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,學(xué)生只有在情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,才能提升自身的思維水平和探究能力。
不僅要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境,情境還應(yīng)當(dāng)具有連續(xù)性。連續(xù)性情境是教師根據(jù)復(fù)習(xí)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)的彼此之間有關(guān)聯(lián)的一類(lèi)情境,符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,能夠體現(xiàn)思維的連貫性。以主題情境為背景,將不同的情境關(guān)聯(lián)起來(lái),貫穿于教學(xué)活動(dòng)中,情境有關(guān)聯(lián),問(wèn)題有層次,形成問(wèn)題鏈[3]。
生活中處處有物理知識(shí)。真實(shí)的情境往往包含多個(gè)物理知識(shí)點(diǎn)。通過(guò)專(zhuān)題的形式,突出復(fù)習(xí)主題,條理清晰。如在復(fù)習(xí)力學(xué)知識(shí)中,可以創(chuàng)設(shè)與過(guò)山車(chē)相關(guān)的情境,考查速度、重力、機(jī)械等多個(gè)知識(shí)板塊。在熱學(xué)復(fù)習(xí)中,可以結(jié)合燒水的主題,涵蓋熱學(xué)重點(diǎn)知識(shí),并且可以和電學(xué)相聯(lián)系,打破章節(jié)限制。
在“雙減”政策的大背景下,不能讓學(xué)生機(jī)械刷題。既要減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān),又要保證教學(xué)質(zhì)量,這對(duì)教師和學(xué)生提出了更高的要求。因此,教師必須精心設(shè)計(jì)練習(xí),重視方法的滲透,使學(xué)生能夠舉一反三,抓住問(wèn)題本質(zhì),跳出題海。學(xué)習(xí)不僅要獲得知識(shí),更重要的是掌握解決問(wèn)題的方法。不僅要發(fā)展思維,提高學(xué)生的內(nèi)在素養(yǎng),還要兼顧考試要求。適當(dāng)?shù)木毩?xí)必不可少,精選練習(xí),通過(guò)情境問(wèn)題,幫助學(xué)生歸納解答技巧,可以讓學(xué)生更輕松地應(yīng)對(duì)中考。
初三復(fù)習(xí)課的教學(xué)過(guò)程中可以設(shè)計(jì)一系列專(zhuān)題復(fù)習(xí),通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)的復(fù)習(xí)模式提升學(xué)生的復(fù)習(xí)效率,使學(xué)生沿著“情境—問(wèn)題—知識(shí)—遷移應(yīng)用”的路徑進(jìn)行專(zhuān)題復(fù)習(xí)。本文以“航天專(zhuān)題”為例,討論如何有效創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,助力中考復(fù)習(xí)。
縱觀近年來(lái)的中考與質(zhì)檢題目,結(jié)合航空航天背景進(jìn)行題目的命制是一大趨勢(shì)。如2020—2021學(xué)年廈門(mén)市八年級(jí)質(zhì)量檢測(cè),創(chuàng)設(shè)火箭發(fā)射的情境,檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)聲學(xué)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)的掌握。同年初三物理質(zhì)量檢測(cè)的計(jì)算題,結(jié)合火箭發(fā)射時(shí)燃料燃燒,考查熱學(xué)計(jì)算與做功。福建省2020年物理中考,31題計(jì)算題給出了“玉兔二號(hào)”月球車(chē)的相關(guān)數(shù)據(jù),考查了速度、壓強(qiáng)的計(jì)算以及質(zhì)量是物體的屬性,不隨空間位置的改變而改變。該省2021年中考通過(guò)“天舟二號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天和”核心艙對(duì)接,考查了在真空中信息是依靠電磁波傳遞的。簡(jiǎn)答題給學(xué)生創(chuàng)設(shè)“天問(wèn)一號(hào)經(jīng)歷黑色九分鐘”這一情境,要求學(xué)生通過(guò)這個(gè)情境自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并做出解釋?zhuān)疾榱肆εc運(yùn)動(dòng)的有關(guān)知識(shí)。
下面通過(guò)實(shí)際例子說(shuō)明如何根據(jù)最近的社會(huì)熱點(diǎn)創(chuàng)設(shè)有趣的情境,提升課堂效率。接下來(lái)的案例結(jié)合中國(guó)在航天領(lǐng)域取得的偉大進(jìn)展,創(chuàng)設(shè)了火箭發(fā)射、探測(cè)器登陸等情境,采用視頻動(dòng)畫(huà)激發(fā)學(xué)生的興趣,層層發(fā)問(wèn),復(fù)習(xí)與航天領(lǐng)域相關(guān)的一系列中考重點(diǎn)知識(shí),幫助學(xué)生鞏固相關(guān)知識(shí)點(diǎn),學(xué)生在用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中體驗(yàn)成功的快樂(lè)。
近些年來(lái)我國(guó)在航天領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就,在探索太空的過(guò)程中處處需要用到物理知識(shí)。通過(guò)發(fā)射探測(cè)器到火星的情境,可以激發(fā)學(xué)生的興趣,吸引注意,通過(guò)視頻和圖片引出這節(jié)復(fù)習(xí)內(nèi)容。給學(xué)生播放天問(wèn)一號(hào)成功發(fā)射的視頻,既能引出復(fù)習(xí)主題,又可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的情緒,民族自豪感油然而生。
環(huán)節(jié)1:看火箭在發(fā)射臺(tái)點(diǎn)火發(fā)射的特寫(xiě)視頻
教師:長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭是我國(guó)自行研制的航天運(yùn)載工具,是我們探索太空的基礎(chǔ)。在發(fā)射的過(guò)程中,火箭是如何獲得升力的?
學(xué)生:火箭點(diǎn)火后,燃料燃燒,火箭尾部仿佛著了火一樣,燃燒后的氣體向下方噴出,所以火箭可以上升。
教師引導(dǎo):火箭燃料燃燒后產(chǎn)生的高溫高壓氣體向下噴出,說(shuō)明火箭對(duì)這些氣體有向下的力,那為什么對(duì)于火箭而言,可以在這個(gè)過(guò)程中獲得升力呢?
學(xué)生討論后補(bǔ)充:由于力的作用是相互的,噴出的
氣體對(duì)火箭產(chǎn)生向上的反作用力,就是火箭的升力。
教師:火箭的質(zhì)量往往非常大,如長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭的起飛質(zhì)量約869噸。因此火箭發(fā)射需要的升力非常大,為了獲得足夠的升力,大功率的火箭會(huì)采用液氫作為燃料,液氫作為燃料都有哪些優(yōu)點(diǎn)呢?
學(xué)生討論交流:液氫的熱值大,放熱多。氫氣無(wú)毒無(wú)污染,燃燒產(chǎn)物是水,是清潔能源。
教師:火箭在發(fā)射臺(tái)發(fā)射時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)噪音,為了減弱噪聲,發(fā)射臺(tái)上的噴水降噪系統(tǒng)向火箭尾部火焰中心噴水,減小和分散噪聲能量。噴水形成的水幕可以攔截強(qiáng)噴流噪聲。噴水降噪是從什么途徑防治噪聲的?學(xué)生:向火焰中心噴水,減小和分散噪聲能量,這是在聲源處減小噪聲。
學(xué)生補(bǔ)充:水幕攔截強(qiáng)噴流噪聲,是在傳播過(guò)程中減小噪聲。
教師追問(wèn):除了向火焰噴水,發(fā)射臺(tái)下方建有巨大的水池,這可能是為了什么?
學(xué)生:高溫燃?xì)鈺?huì)破壞發(fā)射臺(tái),水的比熱容大,可以吸收大量熱。
學(xué)生補(bǔ)充:水汽化也會(huì)吸收熱量,防止發(fā)射臺(tái)被燒毀。
設(shè)計(jì)意圖:火箭的發(fā)射是一個(gè)真實(shí)且復(fù)雜的情境,筆者在各地市質(zhì)檢卷中經(jīng)??吹矫}者通過(guò)這個(gè)情境考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。學(xué)生通過(guò)電視或者網(wǎng)絡(luò)都看到過(guò)火箭發(fā)射的視頻。但是在以往看到這些視頻的時(shí)候往往流于表面,沒(méi)有深究其背后的科學(xué)原理。在這個(gè)環(huán)節(jié)中,通過(guò)教師一體機(jī)播放火箭在發(fā)射臺(tái)點(diǎn)火發(fā)射瞬間的視頻,通過(guò)教師引導(dǎo),學(xué)生可以注意到一些以往不會(huì)留意到的細(xì)節(jié)。通過(guò)視頻將學(xué)生引入物理知識(shí)的復(fù)習(xí)中,教師針對(duì)視頻中的各個(gè)過(guò)程和細(xì)節(jié)設(shè)置一些列問(wèn)題,學(xué)生回答教師提問(wèn),在交流討論的過(guò)程中調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)生對(duì)火箭升空原理、燃料熱值、物質(zhì)的比熱容、噪聲的產(chǎn)生與防治等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)有了進(jìn)一步的理解。
環(huán)節(jié)2:播放“天問(wèn)一號(hào):成功著陸,感覺(jué)良好!”
我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)被定名為“天問(wèn)一號(hào)”,承載著中國(guó)人對(duì)宇宙千百年來(lái)的探索與追問(wèn),是中華民族矢志不渝的航天夢(mèng)想,象征著我們對(duì)太空的探索永無(wú)止境。2021年5月15日,天問(wèn)一號(hào)著陸巡視器在火星成功著陸,在火星上留下了中國(guó)印記,邁出了我國(guó)星際探測(cè)征途的重要一步。
教師:天問(wèn)一號(hào)著陸過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)多個(gè)減速階段。天問(wèn)一號(hào)進(jìn)入火星大氣后,首先借助火星大氣完成氣動(dòng)減速,接著打開(kāi)降落傘減速,打開(kāi)降落傘減速的原理是什么?
學(xué)生:降落傘張開(kāi),可以受到火星大氣的阻力作用,因此會(huì)減速。
教師追問(wèn):為什么有阻力就會(huì)減速呢?
學(xué)生討論補(bǔ)充:阻力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以可以減速。
教師:在距離火星表面100米時(shí),著陸器通過(guò)反推發(fā)動(dòng)機(jī)向下噴氣進(jìn)行動(dòng)力減速,進(jìn)入懸停階段,然后緩速下降抵達(dá)火星表面。著陸器可以在火星表面上方處于懸停狀態(tài)的原理是什么?
學(xué)生:著陸器靠近火星表面時(shí)會(huì)向下噴出氣體,對(duì)氣體產(chǎn)生一個(gè)向下的力,由于力的作用是相互的,氣體對(duì)著陸器產(chǎn)生一個(gè)向上的力。該力與重力平衡,所以著陸器懸停在火星上空
教師:著陸器成功登陸火星后,火星車(chē)駛出平臺(tái)。祝融號(hào)火星車(chē)重約240千克,在火星上著陸后,它將用它的6個(gè)輪子跋涉翻越各種地形?;鹦擒?chē)的輪子為什么要比較寬大?
學(xué)生:輪子寬大,增大了受力面積,可以減小壓強(qiáng)。
教師追問(wèn):受力面積越大,壓強(qiáng)越小,這個(gè)結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)嗎?
學(xué)生補(bǔ)充:應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充在“壓力一定時(shí)”的前提條件。根據(jù)p=F/S,當(dāng)壓力一定時(shí),受力面積越大,壓強(qiáng)越小,幫助火星車(chē)應(yīng)對(duì)火星復(fù)雜的地形。
教師:火星車(chē)的輪子表面為什么設(shè)計(jì)成凹凸不平的形狀?
學(xué)生:在壓力一定時(shí),接觸面越粗糙,摩擦力越大。
教師:火星車(chē)上還有四片太陽(yáng)能板,太陽(yáng)能是可再生還是不可再生能源?太陽(yáng)能板將光能轉(zhuǎn)化為哪種能量?
學(xué)生:太陽(yáng)能是可再生能源,太陽(yáng)能電池板可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
教師:火星車(chē)配備了地形相機(jī)、多光譜相機(jī),它拍攝照片時(shí)物距滿(mǎn)足的條件是什么?此時(shí)經(jīng)過(guò)鏡頭成像,成的像有什么樣的特征?
學(xué)生:物距大于二倍焦距,像是縮小倒立的實(shí)像。
教師:這些照片是怎么傳回地球的?
學(xué)生:通過(guò)電磁波。
設(shè)計(jì)意圖:物理簡(jiǎn)答題往往取材于生活,考查范圍廣,是學(xué)生非常容易丟分的題型。學(xué)生在作答簡(jiǎn)答題時(shí)往往找不到問(wèn)題,表述口語(yǔ)化,不懂得結(jié)合公式、原理進(jìn)行分析,無(wú)法體現(xiàn)物理素養(yǎng)。通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境,采用情境簡(jiǎn)答題的方式激發(fā)學(xué)生的探究欲望,幫助學(xué)生轉(zhuǎn)換思維,尋找解答思路[4]。本節(jié)課中,學(xué)生作答壓強(qiáng)相關(guān)簡(jiǎn)答題時(shí),出現(xiàn)了表述不完整的問(wèn)題,不能完整地分析問(wèn)題。經(jīng)過(guò)教師引導(dǎo)后,學(xué)生能發(fā)現(xiàn)自身不足,經(jīng)過(guò)討論交流后可以給出完善的答案。接下來(lái)總結(jié)簡(jiǎn)答題的一般思路,幫助學(xué)生應(yīng)對(duì)此類(lèi)題目:
(1)仔細(xì)審題,找出與問(wèn)題相關(guān)的所有信息。
(2)根據(jù)已知信息和要解答的問(wèn)題之間存在的物理原理、規(guī)律,確定回答問(wèn)題的依據(jù)。
(3)按照從條件到聯(lián)系再到結(jié)論的方式進(jìn)行敘述。
(4)檢查表述是否清晰明了,有無(wú)片面之處。
環(huán)節(jié)3:情境問(wèn)題
問(wèn)題:探測(cè)發(fā)射前,火星車(chē)在水平地面上進(jìn)行了一系列測(cè)試?;鹦擒?chē)勻速直線行駛240 m用時(shí)60 min,若車(chē)的質(zhì)量為120 kg,受到地面的摩擦阻力為300 N,網(wǎng)狀輪子與地面接觸的總面積為0.04 m2。求:
(1)地面受到火星車(chē)的壓力;
(2)火星車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng);
(3)火星車(chē)在測(cè)試過(guò)程中的功率。
學(xué)生獨(dú)立自主進(jìn)行計(jì)算練習(xí),教師巡視,關(guān)注學(xué)生的解答進(jìn)度,幫助有困難的學(xué)生,給予提示,同時(shí)對(duì)解答優(yōu)秀的學(xué)生給予鼓勵(lì)和肯定。解答完成后,投影學(xué)生的解答情況,強(qiáng)調(diào)計(jì)算題的解答要點(diǎn)。然后師生共同歸納總結(jié)計(jì)算題的一般解答步驟,培養(yǎng)學(xué)生良好的解題習(xí)慣[5]:
(1)仔細(xì)審題,理解題目目的,確定所要求解的問(wèn)題,找到題目已給條件和隱含條件。
(2)分析綜合,找到解答問(wèn)題的方法方向,選擇所要用到的公式。
(3)列出表達(dá)式,推導(dǎo)出待求物理量的計(jì)算式。
(4)帶數(shù)據(jù)求解,將各個(gè)物理量單位統(tǒng)一后代入算式,運(yùn)算求解。
這節(jié)課的情境都與我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域取得的成就有關(guān),不僅有趣味、效率高,還可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注我國(guó)航天領(lǐng)域取得的進(jìn)步,激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)之心和民族自豪感,體現(xiàn)物理學(xué)科立德樹(shù)人的育人價(jià)值。
以往的物理課重視基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和基本技能的培養(yǎng)。如今社會(huì)發(fā)展日新月異,科學(xué)家正在試圖讓機(jī)器像人一樣思考,我們的教育不能把學(xué)生培養(yǎng)成“做題機(jī)器”。如今的課程標(biāo)準(zhǔn)重視對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。學(xué)生不僅要學(xué)知識(shí),還要會(huì)用知識(shí)。學(xué)生在進(jìn)行物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中經(jīng)歷科學(xué)思維和科學(xué)探究過(guò)程,將知識(shí)內(nèi)化為物理觀念,并具備科學(xué)態(tài)度與責(zé)任,落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。