“精加工”理論下建構(gòu)物理精準(zhǔn)課堂的研究

□ 江蘇省邗江中學(xué)（集團(tuán)）北區(qū)校維揚(yáng)中學(xué) 孫國良

教師對課程進(jìn)行精加工，根據(jù)學(xué)生和課程的特點(diǎn)進(jìn)行適應(yīng)性精準(zhǔn)指導(dǎo)，幫助學(xué)生樹立健康的物理學(xué)習(xí)心態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、探索能力和創(chuàng)新能力，幫助學(xué)生快速適應(yīng)物理學(xué)科，提高課堂效率。

一、基于模式本質(zhì)，探析精準(zhǔn)課堂的特征

掌握并理解物理學(xué)的基礎(chǔ)概念和公式是學(xué)好物理的基礎(chǔ)。有不少學(xué)生提出無法準(zhǔn)確記憶繁多概念和公式，導(dǎo)致信息理解不透徹，知識結(jié)構(gòu)混亂。對此，教師提出基于物理課堂的本質(zhì)模式，加工物理知識，幫助學(xué)生看到知識的潛在規(guī)律，結(jié)合課程其他知識進(jìn)行知識遷移，拓展解題思路，將物理知識融入生活，在生活實(shí)踐中獲得物理真實(shí)體驗(yàn)，反過來幫助理解物理知識。

1.加工信息，發(fā)現(xiàn)潛在規(guī)律

學(xué)生學(xué)習(xí)物理的最大障礙是感性認(rèn)識不足，而感性認(rèn)識則是加工物理材料的基礎(chǔ)，能在很大程度上激發(fā)學(xué)生的興趣，探索物理潛在規(guī)律。所以，在實(shí)際教學(xué)過程中，教師應(yīng)著重注意學(xué)生的興趣方向，將生澀的概念和公式用具體、生動(dòng)、形象、直觀的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會觀察和分析，通過建立感性認(rèn)知探索物理。

例如，復(fù)習(xí)力的相關(guān)知識時(shí)，學(xué)生對于各種不同的力存在困惑，教師播放一段動(dòng)畫片 ：公交車以平穩(wěn)的速度向前走，車上有個(gè)人用彈簧秤提著一袋水果，由于水果的重量，彈簧秤被拉開一定的距離，此時(shí)彈簧秤的彈力值就是水果的重量值，這個(gè)人從袋中取出一個(gè)水果開始吃，發(fā)現(xiàn)彈簧秤伸出的長度變短，指示的刻度值也減小，意味著彈簧秤指示的彈力值和彈簧的實(shí)際伸出或者收回長度有關(guān)系。公交車到站減速停車，乘客會不自覺全部前傾，意味著乘客受到慣性力的作用保持前行狀態(tài)。出站行車，乘客又會不自覺后傾，也是慣性作用。請大家觀察，不管是彈簧秤示數(shù)發(fā)生變化還是乘客前傾等，都是因?yàn)榱χ蹈淖兞?，因此力是改變物理運(yùn)動(dòng)規(guī)律的條件。通過實(shí)際場景分析，學(xué)生理解了力的基礎(chǔ)概念，為快速分析杠桿平衡和阿基米德原理奠定力學(xué)基礎(chǔ)。

物理課程的學(xué)習(xí)，不能單純依靠概念和公式，而應(yīng)該利用學(xué)生的感性認(rèn)識對信息進(jìn)行聯(lián)合精加工，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識潛在規(guī)律，才能舉一反三，樹立學(xué)習(xí)物理的自信心。

2.科學(xué)遷移，拓展解題思路

物理教材前后章節(jié)本身具有一定的知識聯(lián)系，要求教師必須吃透教材，深入挖掘知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，通過學(xué)生易懂的方式，再結(jié)合學(xué)生的實(shí)際接受能力，加強(qiáng)知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，拓寬知識體系，在實(shí)際解題過程中拓寬解題思路。以三個(gè)訓(xùn)練題目為例。

題目1：一塊蠟燭放入酒精中，它受到的浮力有多大？計(jì)算排開液體的體積大小。

題目2：一塊蠟燭放入水中，它受到的浮力有多大？計(jì)算排開液體的體積大小。

題目3：一個(gè)銅球重4.5N，體積0.5dm3，浸沒水中后放手，計(jì)算銅球靜止后受到的浮力大小。

學(xué)生看到題目首先分析題目1和題目2，按照常識判斷蠟燭在酒精中下沉，最終沉底，所有的浮力就是排開的酒精的重量，也就是蠟燭本身的體積。而蠟燭在水中會漂浮，所以受到的浮力也就是蠟燭本身的重力，排開水的體積會比蠟燭的體積小。題目3中，學(xué)生看到銅球，會形成思維定式，銅的密度比水的大，所以銅會下沉到水底，根據(jù)公式F浮=ρ液V排g計(jì)算得浮力為4.9N。要求學(xué)生觀察計(jì)算的浮力值和球的重量，學(xué)生發(fā)現(xiàn)浮力值較大，通過引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)，空心球才會有這樣的現(xiàn)象，學(xué)生恍然大悟，拓展了解題思路。

3.個(gè)性創(chuàng)新，融入生活實(shí)踐

物理課程不能單純學(xué)習(xí)書本知識，應(yīng)該使用生活化的教學(xué)方式解決生活中的實(shí)際問題，避免學(xué)生的“紙上談兵”。

例如，杠桿原理是生活中常用的原理之一，通過課本學(xué)習(xí)學(xué)生已理解杠桿的原理，是支點(diǎn)兩次的力×力矩值相同，才能達(dá)到杠桿的平衡。而在實(shí)際使用中，通過力1×力矩值1=力2×力矩值2公式最大限度地節(jié)省人類力氣。當(dāng)外界物體的力值力2（一般為重力）一定時(shí)，即希望力矩值2盡可能小，使得乘積最小，又希望我們比較省勁，即力1比較小，也就意味著我們必須有較大的力矩值1，請大家舉例。有的學(xué)生愛美，時(shí)常帶著指甲刀，指出這個(gè)是我們每個(gè)人都會用到的省力杠桿，并畫出力和力矩示意圖，如圖1所示。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，物理知識存在于生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴中。

圖1 指甲刀杠桿示意圖

二、聚焦思維能力，探析精準(zhǔn)課堂的策略

在實(shí)際物理授課過程中，教師在教授基礎(chǔ)課的同時(shí)，應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想和探索精神，聚焦學(xué)生思維能力，直擊學(xué)科重點(diǎn)，完成精準(zhǔn)課堂教學(xué)，深化發(fā)展學(xué)生理解能力、推理能力和實(shí)際動(dòng)手能力。

1.聯(lián)系背景，深化理解能力

聯(lián)系背景的教學(xué)方式，指的是聯(lián)系學(xué)生已知的生活現(xiàn)象，理解未知的物理專業(yè)知識，把抽象的概念形象化，抽象的邏輯具體化，從而幫助學(xué)生深化知識點(diǎn)的理解。

例如，學(xué)習(xí)摩擦力時(shí)，學(xué)生已知生活中到處都存在摩擦，但摩擦力又屬于很虛幻的力，學(xué)生無法獲知真實(shí)的體驗(yàn)感。教師要求學(xué)生回憶，買運(yùn)動(dòng)鞋時(shí)，是否希望鞋底的紋路多一些、深一些，是否希望鞋子是軟塑膠的，這些都是為了提高球鞋跟地面的摩擦力。當(dāng)腳濕著穿拖鞋時(shí)，是否有時(shí)候會腳底打滑失去平衡，而當(dāng)腳干著或者穿著棉襪時(shí)，不會存在打滑現(xiàn)象等。將與所學(xué)物理知識有關(guān)的生活背景融入學(xué)科中，可以大幅度降低物理專業(yè)知識的難度，深化學(xué)生的理解能力。

2.比較分析，發(fā)展推理能力

物理是一門邏輯學(xué)科，也是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科。物理學(xué)的很多知識和現(xiàn)象具有比較性，要求學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中，通過觀察現(xiàn)象或者結(jié)果，能夠找到相同點(diǎn)或者不同點(diǎn)，再通過比較分析獲得新知識的邏輯信息，從而發(fā)展自我的推理能力。

例如，大家都知道光在通過三棱鏡時(shí)會發(fā)生折射，畫出光在三棱鏡內(nèi)的光路圖，補(bǔ)充光射出三棱鏡后的光路圖。學(xué)生繪圖如圖2所示。

圖2 光線通過三棱鏡示意圖

圖2中，左圖的三棱鏡為正向放置，右側(cè)三棱鏡為倒向放置，大家觀察能發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？學(xué)生發(fā)現(xiàn)不管三棱鏡的放置方向如何，光線都是朝著三棱鏡較寬的底面偏折。如果一束光通過凸透鏡，光線怎么傳播？要求大家分析凸透鏡光線傳播路線。學(xué)生感覺凸透鏡和三棱鏡有點(diǎn)像，但是兩頭尖中間寬，所以把凸透鏡初步分成上下兩部分，光線從上下兩側(cè)入射，射出后再中線處聚攏。形成如圖3所示的光路圖。

圖3 凸透鏡光線圖

通過基礎(chǔ)光路學(xué)習(xí)、比較和分析，學(xué)生經(jīng)過思考推理比較復(fù)雜的光路途徑，新舊知識鞏固學(xué)習(xí)，訓(xùn)練了學(xué)生的知識推理能力，也增加了知識的邏輯性和趣味性。

3.動(dòng)手操作，提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/h3>

初中生具有較強(qiáng)的好奇心，可以利用物理現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的興趣，指導(dǎo)他們動(dòng)手操作，提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，探索未知現(xiàn)象，感悟物理知識。

例如，學(xué)習(xí)摩擦起電。秋冬季，大家脫毛衣時(shí)經(jīng)常聽到噼里啪啦的響聲，如果關(guān)燈的情況下，還能在毛衣發(fā)出響聲的同時(shí)看到一閃而逝的小火花，這就是靜電。如何在其他季節(jié)也產(chǎn)生靜電呢？教師指導(dǎo)學(xué)生先在桌子上放一些撕得很碎的小紙片，將尺子在褲子上摩擦一會兒，然后近距離放在小紙片上，發(fā)現(xiàn)小紙片被吸附在尺子上。物理實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)該根據(jù)需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，以學(xué)生為主體，充分鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，激發(fā)了學(xué)生實(shí)操興趣和探究欲望，最終聚焦思維，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)課堂的建設(shè)。

三、借助智慧學(xué)伴，探析精準(zhǔn)課堂的流程

信息技術(shù)飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的板書和課后作業(yè)雖然還存在，但很多教師也逐漸開始借助不同的軟件平臺開啟新的教學(xué)模式。常用的數(shù)據(jù)匯總直觀展示學(xué)生問題核心點(diǎn)，也可以利用平臺快速構(gòu)建物理模型拓展眼界，從而精準(zhǔn)把握課堂流程。

1.前置學(xué)習(xí)，量化診斷

前置學(xué)習(xí)是學(xué)生通過預(yù)習(xí)提前了解老師即將講授內(nèi)容的學(xué)習(xí)模式，預(yù)習(xí)新課程有助于學(xué)生在課堂上快速理解和掌握新知識。但是每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果不同，有的學(xué)生看完書本可以匯總自己的知識盲點(diǎn)，有的學(xué)生則抓不到重點(diǎn)。如果老師可以對每個(gè)學(xué)生的知識點(diǎn)有量化診斷結(jié)果，則可以有針對性傳授知識。但這種診斷是傳統(tǒng)教學(xué)模式無法配備的，所以需要借助相應(yīng)的智慧學(xué)伴完成。

例如，在講課之前要求學(xué)生預(yù)習(xí)“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”一節(jié)，設(shè)計(jì)相關(guān)問題，學(xué)生答題后統(tǒng)計(jì)結(jié)果，并分析學(xué)生對知識點(diǎn)的理解程度，設(shè)定教學(xué)重難點(diǎn)，從而達(dá)到精準(zhǔn)教學(xué)。借助智慧平臺的前置學(xué)習(xí)方式，可以提供較精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，為教師授課中重點(diǎn)和難點(diǎn)的安排提供參考。

2.參與交互，深度探究

物理的魅力在于既有現(xiàn)實(shí)為依據(jù)，又可以結(jié)合實(shí)際現(xiàn)象引發(fā)探究。智慧平臺實(shí)現(xiàn)了師生快速互動(dòng)過程，幫助學(xué)生深入理解、探究物理。

例如，學(xué)習(xí)“探究凸透鏡成像規(guī)律”一節(jié)。通過課本學(xué)生知道凸透鏡成像規(guī)律取決于物鏡之間的距離。借助智慧平臺，學(xué)生很快調(diào)用蠟燭、凸透鏡和光屏，并快速調(diào)整三者的中心使之在同一水平線上，在屏幕上三者下方放置刻度尺，測量凸透鏡焦距，如圖4所示。挪動(dòng)蠟燭和凸透鏡的距離，觀察光屏的像。

圖4 凸透鏡成像規(guī)律演示圖

當(dāng)蠟燭從遠(yuǎn)處向凸透鏡移動(dòng)時(shí)，光屏首先呈現(xiàn)縮小倒立的實(shí)像，說明此時(shí)蠟燭位于凸透鏡2倍焦距之外。當(dāng)光屏呈現(xiàn)放大、倒立的實(shí)像時(shí)，蠟燭在凸透鏡的1倍焦距和2倍焦距之間。

教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，要求學(xué)生將蠟燭緩慢移動(dòng)，直到光屏呈現(xiàn)倒立、等大實(shí)像截止，此時(shí)蠟燭距離凸透鏡的距離就是2倍焦距，可以算出該凸透鏡的焦距。

智慧平臺下的物理課堂，大大方便了學(xué)生之間的合作，也方便了師生交流，為學(xué)生深入探究科學(xué)知識提供了基礎(chǔ)。

3.拓展練習(xí)，建構(gòu)模型

很多學(xué)生對于做物理題很熟悉，但是對于建模的概念很陌生，建立物理模型，有助于快速理解物理概念。

例如，借助平臺繪制“光的反射”路線圖，如圖5所示。請大家思考，這里的光，指的僅僅是可見光嗎？

圖5 光的反射路線路

學(xué)生閱讀發(fā)現(xiàn)，課本并沒有明確規(guī)定光的可見性，有可能是我們看不見的光，比如紅外線。大家在家操縱遙控時(shí)，發(fā)現(xiàn)遙控并非必須對著電視才能有控制作用，可以朝向任意方向，通過墻的反射到達(dá)控制面板。繼續(xù)思考，大家看過桌球比賽，那么白球是否必須沿直線才能將其他球打入洞？引導(dǎo)學(xué)生針對光行走途徑或者球運(yùn)動(dòng)途徑建立相應(yīng)的模型。

建模的目的，就是將原理相同的題目進(jìn)行匯總，形成統(tǒng)一規(guī)律，拓展學(xué)生思維，開展創(chuàng)新學(xué)習(xí)。在實(shí)際做題或者授課過程中，教師應(yīng)該利用平臺及時(shí)培養(yǎng)學(xué)生建模能力，循序漸進(jìn)，才能將知識融為一體，達(dá)到“精加工”教學(xué)的目的。

“精加工”理論下建構(gòu)物理精準(zhǔn)課堂的研究是一項(xiàng)復(fù)雜的課題，除上述方法外，還需要充分考慮學(xué)校的資源配置、學(xué)生的興趣愛好等，綜合多種因素進(jìn)行學(xué)科的精加工，才能真正調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索欲望，訓(xùn)練學(xué)生歸納總結(jié)能力，最終培養(yǎng)學(xué)生自我“精加工”的能力，才能真正實(shí)現(xiàn)物理的精準(zhǔn)學(xué)習(xí)。