時間:2023-05-29 17:33:41
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物理問題,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
一、分化原因探究
根據多年來的教學實踐和研究,我們認為形成分化的原因是多方面的,主要突出以下三個方面:
1.物理學科的特點和性質決定。物理知識是由諸多概念和規律(定律)組成的。物理學是一門觀察和實驗為基礎的學科,物理概念的形成,規律的建立都與生活、生產實際密不可分,都要借助觀察和實驗手段得以落實、深化。很多概念、規律既具體又抽象,更嚴密,邏輯性、實踐性強。所有的規律都有其成立的條件,如果條件不明確或不具備,那么這些規律也就不成立了。同時與數學、語文知識的聯系也很密切。可謂文、理兩科特點融于一體、兼于一身。數學是學好物理的基礎,但物理知識又有別于數學知識,它有其特定的物理意義。如數學中的比例式a=c/b,可以說a與c成正比,與b成反比。但在物理中像勻速直線運動公式v=s/t,密度公式ρ=m/v,歐姆定律的變形公式R=U/I等都不能按數學的思維去理解。再加上這次我們地區改革力度較大,物理用滬科版教材,也加大了教與學的難度。
由于物理學科的性質和特點,這就勢必給初中學生的物理學習帶來相應的困難。
2.學生的認知特點和知識水平決定。年齡處于13~15歲左右的初中生思維水平較低,形象思維占主導地位,抽象思維、理性思維還處于萌芽階段,他們對事物的認識多以感知為主,停留在“看得見,摸得著”的淺層認識。物理知識雖以“物”論“理”、以“物”喻“理”,這也正是物理學科的特點和優勢,但由于受種種條件的制約,并不是所有的“理”都能通過“物”得以明示,有不少定律、定理是在以實驗為基礎,通過建立理想化模型分析、推理出來的,有相當的抽象性。如牛頓第一定律的建立,浮力產生原因的分析,能量守恒定律的總結等。在就是接觸物理前,腦子里雖有一些前物理概念,但不少前物理概念既根深蒂固,又與科學的概念相去甚遠。如“力是改變物理運動狀態的原因,而不是產生和維持運動的原因”這一科學的概念,與學生目睹的事實有沖突,全新的概念很難取代前概念。并且隨著知識的加深,綜合性加強,特別是從八年級下學期開始,一些問題積累多、遺留大、基礎差的學生就更感困難,從而使物理難學和分化似乎成為必然。
3.教師方面的因素。教師的教學觀念陳舊,教學方法落后,教學手段單一,也是導致物理難學,成績分化的一個重要原因。主要表現在:
⑴受傳統的“應試教育”思想和教學評價影響,教學不是面向全體學生,一切圍繞“中招”轉。考試評估要求高,而且難度大,特別是八年級第一學期的期中、期末考試,如果不是面向全體,不能很好地把握難度,常使不少學生考得灰溜溜的,一蹶不振。嚴重影響今后的物理學習,八年級下學期的“分化”就突顯出來。
⑵教師在教學過程中,只管教,不管“導”、不管“學”,教學兩張皮現象嚴重。不重視實驗教學的研究和實施,即使是演示實驗也僅停留在把實驗作為知識教學的輔助手段而不是教學目標的簡單層面上;不重視概念和規律形成過程的分析,不重視理論聯系實際,難以體現物理教學應“從生活走向物理,從物理走向社會”的新課改理念,使本來生動活潑的物理變得“生吞活撥”。物理教學要么有“物”無“理”,要么有“理”無“物”。學生覺得物理真是“無理”,不是聽不懂,就是興趣衰減,或是高分低能。
二、防止分化的對策
1.轉變教師角色。
教師角色要發生變化,必須轉變一個觀念:要充分相信學生的能力,學生自身就是最可利用的課程資源。把機會交給學生,把問題放給學生,給學生以思考的空間,讓學生去討論探究,讓學生教學生。教師起點撥指導調控的作用,這種角色的變化對教師在教學的組織、引導方面有著更專業化的要求。要求教師要有新的教學理念,認真領會新課程標準的精神及新教材的內容意圖。
做好思想工作,和諧師生關系是防止兩極分化的前提。在物理學習中兩極分化發生在教學內容比較枯燥,教學難度比較大的八年級下期,學生容易產生厭學情緒。這一階段尤為重要,做好思想工作,關心學生的學習生活,給學生成就感,培養學生良好的學風,科學的學習方法,一絲不茍的精神和頑強的意志,發展學生的觀察力、思維
上力等,都是教學中不可缺少的。
2.突出學科特點。
眾所周知,物理學是一門以實驗為基礎的學科。物理學產生于生產實驗實踐,也在實驗實踐中不斷發展,物理學的全部科學知識和體系都離不開實驗和實踐。通過具體的物理實驗和學生參與實驗,不僅給學生提供豐富的感性材料,幫助學生從具體的物理現象及變化中認識物理概念和規律,更重要的是能激發學生學習物理的興趣,給學生提供動手實踐的機會,提高學生的創新意識和實踐能力,激活學生的思維,開啟學生的智慧,培養學生的求實合作的科學精神,嚴謹認真的工作作風,開拓創新的思維品質。學生起初只所以喜歡物理,不單單是因為物理在科學技術和社會生活中的重要地位,更重要的是因為物理課上有很多實驗,這是他們學習物理的直接興趣,也是他們學好物理的思想基礎。對此,我們時刻注意保護學生這種可貴的學習熱情和積極性,通過加強實驗課的教學將學生的直接興趣轉化為學習物理的持久動力,努力創造條件做好各種實驗,發揮實驗在物理教學中的巨大的育人功能,發揮其綜合效益,高度重視并付諸實踐。以通過實驗教學,落實課程目標中的“知識與技能”,落實“過程與方法,情感態度與價值觀”的育人目標。
3.重視興趣激發。
初中學生正處在物理啟蒙階段,他們最初對學習物理具有濃厚的興趣,抱有很大的信心,這正是學生學好物理、教師教好物理的有利因素和基礎。
興趣是最好的老師,也是學習的直接動力。著名美籍物理學家,諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧教授說過:興趣是成功的秘訣。因此,我們針對初中學生的年齡、心理和認知特點,充分發揮物理科學的優勢,在教學過程中,以豐富的物理現象和事實為基礎,努力創設物理情境,并結合物理新課程圖文并茂的特點,充分利用好多媒體課件,使學生感到身邊處處有“物理”,猶如身臨其境,從而觸境生情。
具體過程是:①創設物理情境,降低教材難度,恰當運動激勵機制,激發興趣。②加強和改進實驗,培養興趣。充分利用好現有的實驗條件,力爭做好每節課的實驗。③聯系生活實際,重視知識應用,鞏固興趣。④積極組織開展科技制作和實驗,發展興趣。
4.抓習慣培養。
在物理教學中培養學生良好的習慣,培養學生的自學能力,是學生終生受益的事情,非一時一地的物理學習行為可比。不僅可以使“尖子生”得到應有的培養,而且還可以使中、下等生在物理基礎知識上得到不同程度的提高,是一種省時、省力、快速、高效、科學的先進學習方法,也是防止兩級分化的有效方法。
一規范學生的學習行為,使之養成良好的學習習慣。做到兩不代替。一不代替學生閱讀,二不代替學生思考。在每節課中至少要有一半時間是學生自主學習的時間。學生或自己閱讀、鉆研教材,或與同學交流、合作學習,認真做練習和核對答案,教師積極巡視課堂去指導優生,輔導學困生,促進中等生,發現問題,解決疑難問題,做一些調查研究,以便在下課前幾分鐘指導學生做好小結。糾正學生的錯誤,解決疑難問題,使作題規范化,促進知識系統化,落實課堂教學目標。
二抓習慣養成。使學生養成課前預習的習慣;觀察動手的習慣;討論質疑的習慣;課堂記筆記的習慣;獨立思考善于提問的習慣和及時復習認真處理作業的習慣等。習慣培養重點放在八年級階段,特別是八年級上學期至關重要。我們做到課內課外相結合,有計劃、有步驟地落實,持之以恒,直至達到“習慣成自然”。學生學習物理的良好習慣一旦養成,它不僅有助于形成學習物理的良好態度,掌握正確的學習方法,提高學習效率,而且有助于發展智力和培養自學能力,增強學習物理的興趣和信心,變被動為主動。
5.加強學法指導。
辯證唯物主義認為,教學是“教”和“學”兩者的有機結合,是由教師和學生雙方共同活動組成的統一體。在“教”與“學”這對矛盾統一體中,學生的“學”是矛盾的主要方面,教師的全部活動最終都要落腳到學生的“學”上。因此,在教學過程中,既重視自己如何教,更關心學生怎樣學,給學生以正確方法的指導,突出“授人以漁”的方法。
近年來,我們物理教研組在學法研究和指導上進行了有益的探索和實踐。如在指導學生閱讀教科書方面總結出“五步程度閱讀法”;對學生關心的怎樣學好初中物理問題,總結出“學好物理六字訣”;就課堂聽講提出了“怎樣聽好物理課”的要求;以及學習物理的“五記”與“五忌”,“怎樣進行章后小結”,“記筆記的訣巧”和在物理復習中“重方法,求效益”等等。對學生的物理學習發揮了積極的指導作用。
6.實施分層教學。
關鍵詞:原始物理問題;分層次探究;“射流與薄膜”
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2016)2-0012-5
1 基于探究能力發展的探究水平分層
對于一道開放程度較高的物理原始問題,初中、高中乃至大學的學生都可以展開自己相應層面上的探究。然而,對于不同層次的學生來說,由于他們在認知水平、物理知識儲備以及探究水平等方面的差異,他們對該類問題在物理探究過程中所能達到的物理層面是不同的。為了更好地培養各層次學生的探究能力,根據學生探究能力發展的特點,筆者提出探究水平分層,即基礎性水平、提高性水平、綜合性水平(見表1)。此水平分層有助于各水平的學生展開相應層面的探究,使得各個水平的學生都能學有所得。探究水平在原有基礎上有所提高,在探究達到一定水平之后,轉而進行下一層次的探究。
2 “射流與薄膜”分層次探究的案例分析
題目選自2013年IYPT賽題的第五題[1]:一束細液流影響著一個肥皂膜。改變相關參數,射流有可能穿過薄膜也有可能與它合并而形成有趣的形狀。解釋并探究這個作用以及那些產生的形狀。
以下根據不同探究水平對這個問題進行分層次探究。
2.1 基礎性水平探究
2.1.1 問題分析
拿到題目,首先找出題目的關鍵詞,主要有:改變相關參數、解釋并探究、作用、形狀。對于基礎性水平的學生來說,要先找到相關參數,然后觀察不同參數影響下薄膜的形狀變化。而對于解釋探究這個作用,由于物理知識儲備的限制(涉及流體力學),可以不作要求。
2.1.2 初步分析,提出猜想
為了能夠更好地理解題目,可以先進行一個初步實驗,通過對射流入射到薄膜上形成不同形狀的觀察,學生提出可能的影響因素。由于學生的物理知識儲備相對較少,大多數學生能夠通過實驗提出入射角度這個影響因素,少部分學生能夠提出入射速度及入射半徑對薄膜形狀的影響。
2.1.3 實驗設計、現象觀察
以大多數學生能夠想到的入射角度對射流的影響為例,在這邊要用到控制變量法,即保持其他因素不變的情況下,改變入射角度,來觀察薄膜的形狀變化。
對于實驗方案的設計,由于要探究的是射流入射時薄膜的形狀變化,很多學生會簡單地讓一個同學用手拿著帶有肥皂薄膜的鋼圈,而另一個同學用注射器往薄膜上噴射射流,并不斷改變噴射角度。這樣的方案雖然在實驗原理上并無不妥,但是在實驗的具體操作上將會出現問題。一方面,用手拿著鋼圈,會對鋼圈造成較大的擾動,使薄膜不穩定且易破,另一方面用手拿著注射器改變角度也會存在很大誤差。此時,學生之間可以相互探討,比較不同方案的優劣。最終,學生們決定將鋼圈和注射器分別固定在兩個鐵架臺上(注射器可360 °旋轉),保證薄膜的穩定以及角度旋轉的精確性。由此,學生也體會到在設計實驗時不但要考慮到實驗原理是否正確,還要考慮所設計的方案是否可行。
2.1.4 數據處理
在完成實驗后,學生自主設計表格,統計不同入射角度(定性:較小、中等、較大)下薄膜的形狀。
2.1.5 得出結論
學生根據觀察到的實驗現象進行討論并總結出結論:薄膜的形狀與入射角度有關。隨著入射角度的增大,形狀變化依次為:射流穿過薄膜、射流與薄膜合并呈現波浪狀、射流從薄膜上反彈。
2.2 提高性水平探究
2.2.1 問題分析、文獻查閱
對于提高性水平的學生來說,他們具備一定的物理知識儲備和科學探究能力,在讀題之后,絕大多數學生能夠根據自己的知識積累和日常經驗提出入射角度、入射速度以及入射半徑這3個影響因素,還有學生提出射流距離薄膜的高度以及薄膜的表面張力系數等影響因素。而題目涉及的流體力學,學生雖然有一定基礎,但還不夠深入,需要結合題目內容查閱相關文獻,對該問題所涉及的流體力學方面的一些概念、原理進行深入理解和掌握。
2.2.2 理論分析、建立模型、排除無關因素
由于學生提出的因素較多,但這些因素并不一定都是影響因素。此時,可以先進行受力分析,建立模型,理論推導出“薄膜的形狀和哪些因素有關”。學生可以先自己分析,再進行討論,看看其他同學有沒有漏掉什么力,或忽略一些重要的因素。
在分析受力的時候,學生之間產生了分歧:一部分學生考慮了粘滯力的影響;另一部分學生考慮了重力的影響;還有學生兩者都考慮到了;也有學生把這兩個力都忽略掉。此時,大家可以進行討論,闡明自己這樣考慮的原因或者別人的考慮有什么不全面的地方,然后取長補短,完善自己的理論。
經過討論,大家總結得出一個較為全面的理論分析:
分析前提:
1)估算雷諾數
受力分析(如圖1):
射流對薄膜的沖力FI=Qvi ρ,
薄膜的表面張力Ff=2γ?2πRi。
射流正好射穿薄膜時有
引入韋伯數We來描述射流與薄膜的作用效果(韋伯數為無量綱數,表示慣性力與表面張力效應之比),We=。
We>?圯射流射穿薄膜,We
由理論分析的結果可以看出,影響薄膜形狀的因素包括溶液的密度、表面張力系數、射流的入射半徑、入射速度以及入射角度。
2.2.3 實驗設計
學生根據理論分析的結果進行實驗設計,由于薄膜的表面張力系數對薄膜的形狀有一定影響,因此學生換用不同配比的溶液進行對比實驗。然而,實驗后學生發現,當溶液配比為“甘油:水:洗潔精=1:1:1”的時候薄膜最不易破,最利于實驗研究,而當其他配比的時候,薄膜都很容易破,不利于實驗研究。此時,大家經過商討決定保持薄膜的溶液配比不變,即先不研究溶液的密度以及表面張力系數對薄膜的影響,而先研究入射半徑、入射速度以及入射角度對薄膜形狀的影響。
最終得到的實驗方案如下:
1)實驗目的:研究入射角度θi以及韋伯數We對射流與薄膜形狀的影響。通過改變入射速度vi,入射半徑Ri來改變韋伯數We的大小,觀察韋伯數與“射流與薄膜形狀”的關系。保持韋伯數We不變,觀察不同角度下射流與薄膜的形狀。
2)實驗裝置:虹吸裝置,利用氣壓差將液體壓出(S針/S液~10-4),通過改變高度來改變入射速度,(測量流速方法――試驗法);采用亞毫米級的點膠針頭,通過改變針頭的規格來改變入射半徑;肥皂薄膜,注射器。
2.2.4 實驗數據處理
學生自主設計實驗表格,分別統計在入射角一定的情況下,不同入射半徑、速度下的韋伯數及薄膜形狀,以及韋伯數不變時不同入射角度下薄膜形狀。
2.2.5 分析論證、得出結論
學生根據實驗數據及實驗現象對開始的理論進行分析論證,發現除了部分數據外,其他的數據基本滿足理論分析。學生自主對誤差進行分析,最終得出在誤差允許范圍內的合理解釋,即實驗結論。
2.3 綜合性水平探究
2.3.1 問題分析、文獻查閱
這部分學生物理知識儲備豐富,具備較高的物理素養。在問題提出來的同時,很多學生已經提出了許多猜想。在進行了初步實驗后,大多數同學都能提出5到6種影響因素。對于射流入射到薄膜上時薄膜的受力情況,雖然學生在流體力學方面的知識基礎較好,但還需要結合題目進行文獻的查閱和資料的收集,確定題目相關的研究歷史、研究現狀、研究結論。
2.3.2 建立模型、理論分析
在提出猜想之后,學生根據問題建立模型,進行理論分析,由于這部分學生的物理知識儲備相對完善,可以進行進一步的分析。
由流量連續性方程
這部分理論分析相對于提高性水平的理論分析來說,得到了更為精確的關系式,可以通過對實驗數據的精確測量來驗證所提出的理論是否正確。
2.3.3 實驗設計
學生針對理論分析設計相應的實驗方案。
1)實驗目的:
①同提高性水平探究(2.2.3);
②測量不同角度下射流正好射穿薄膜時的韋伯數We,將得到的結果與理論分析的結果進行比較。
2)實驗裝置:同提高性水平探究(2.2.3)。
2.3.4 實驗數據處理、分析
學生自主設計表格,在提高性水平的基礎上另增加對不同角度下薄膜正好射穿時的韋伯數的統計。還可用Excel或Origin等軟件進行數據處理,將數據以圖的方式呈現出來并將數據進行擬合得出近似曲線,并給出近似關系式。再將得出的關系式同理論分析的結果進行比較。
學生得出的數據如下:
圖2中的曲線為理論分析得到的曲線。在數據處理之后,學生要對擬合得到的曲線或處理過的圖表等進行分析。圖的每一個部分都有其物理含義,可以將理論曲線與實際數值點進行比對,將圖的每一部分與其物理含義對應,討論分析結果。討論后得出結果如下:
,表示射流穿過薄膜以及與薄膜合并之間的一個臨界狀態,即射流剛好穿過薄膜的情況。通過實驗數據點在圖中的分布可以看出,實驗現象較好地符合了理論分析的結果。另外,該曲線將圖分成了兩部分:在曲線上方的部分,韋伯數較大,對應射流穿過薄膜的情況;曲線下方的部分,韋伯數較小,對應射流與薄膜合并的情況。
2.3.5 誤差分析
學生在理論分析以及實驗操作中涉及到精確數值的計算以及精確數據的測量,由于實驗條件的不足以及操作經驗的欠缺,難免會出現誤差。因此,學生需要針對實驗條件(環境)以及實驗方法對得到的數據進行誤差分析。經過交流與討論,得到如下的誤差分析:
1)由于實驗現象不穩定,測量的臨界狀態有一定偏差,因此實驗中要多次測量取平均值;
2)理論推導存在較多近似,推導公式與實際情況有一定差距;
3)沒有較精確地測量小角度的儀器,只選取了5個角度進行驗證實驗,存在一定誤差。
2.3.6 得出結論
學生根據之前的理論分析以及進行實驗后得到的實驗數據及圖表對實驗結果進行總結。結論如下:
1)射流在入射到薄膜上時,薄膜主要受到射流的沖力以及表面張力的作用;
2)射流入射到薄膜上時會產生兩種形態,一種是射流穿過薄膜,另一種是射流與薄膜合并;
3)射流能否穿過薄膜與韋伯數以及入射角度有關。韋伯數越大,入射角度越小時,射流越容易穿過薄膜。具體的分界線如圖2所示,在曲線上方,射流穿過薄膜,在曲線下方,射流與薄膜合并。融合與射穿的臨界條件為We=
3 結 語
在教學或研究性學習中適當地引入一些物理原始問題,能激發學生的探究興趣,使學生更好地投入到物理學習中去。而對原始物理問題進行分層次探究可以使不同探究水平的學生進入適合自己水平的平臺去進行探究,對自己感興趣的、與自己能力相應的問題去探究,有利于拓展學生的實驗研究個性。同時,在探究的過程中,各能力水平的學生可以和與自己水平相近的學生一起討論研究,碰撞出思維的火花,逐步完成設定的探究能力發展目標,實驗探究能力和創新能力得到有效的發展。
參考文獻:
1皮球落地后,彈起高度變小的原因
皮球落地后彈起,在空氣中運動,必然受到空氣阻力,所以有許多人認為:“是由于受到空氣阻力作用,使得皮球落地后彈起的高度變小”.其實,皮球的形狀接近流線型,空氣對它的阻力很小,消耗的能量微乎其微.在皮球落地與地面接觸時,發生很大的彈性形變,彈起時又回復形變,能量發生了轉化,使得部分機械能轉化為內能.這才是皮球落地后彈起高度變小的主要原因.
2壓力作用效果與壓強的關系
力的作用效果之一,是使物體發生形變;受力面所承受的壓強足夠大時,可使物體破碎.于是有教材說:“力的作用效果,可以用壓強來表示”.然而,力的作用效果與力的大小、方向、作用點有關;壓強的大小與壓力大小和受力面積的大小有關.力和壓強,是截然不同的兩個物理量:“力”是物體對物體的作用;“壓強”是壓力與受力面積的比值.“力”的單位是牛頓(N),“壓強”的單位是帕斯卡(Pa).兩個物理量沒有直接的聯系.
3關于“物體在平面鏡中成像的大小”與“人眼看到的像的大小”
平面鏡成像規律告訴我們:“像與物體大小相等、像與物體的連線與鏡面垂直,像和物到鏡面的距離相等”.由于像與物等大,物體的大小是不變的,所以有人認為:人看到的物體在平面鏡中所成的像大小不變.事實上,取一只小平面鏡,近照,只能看到自己的鼻子,遠照,可看見自己的整個面龐.可見,人們看到物體在平面鏡中的像的大小是變化的.人眼經過平面鏡觀察物體實質是:物體發出的光經過平面鏡反射,通過人眼的晶狀體(凸透鏡),在視網膜上成像;當物體遠離鏡面時,實際是物距變大,由凸透鏡的成像規律可知:物距變大,像距變小,像變小.變化情形如上例所述.由此可知:“物體像的大小”與“人看到平面鏡中像的大小”是兩個概念.物體在平面鏡中所成的像,是物體發出的光經過平面鏡反射形成;人看到物體在平面鏡中的像,是物體發出的光經過平面鏡反射后,再通過晶狀體(凸透鏡)折射在視網膜上成像.
4關于機械運動的定義
運動的物體必發生位移,所以有些物理教材講:“物置的變化叫做機械運動”.從速度公式s=Vt可知:機械運動的位移,是隨著時間變化的函數,應該說:“物體的位置隨時間變化叫做機械運動”.例如,一物體在1分鐘內連續發生位移0.5米,顯然它在這1分鐘內是運動的,如果另外一個觀察者,觀察該物體的時間為2分鐘,說:“該物體在2分鐘內是運動的”,顯然與事實不符.
5對1 N力大小的描述
由公式:G=mg可知,當重力為1 N 時,相當于拿起兩個雞蛋用的力.于是有的教材這樣舉例:“舉起兩個雞蛋所用的力大約是1 N”;仔細分析“舉”的快慢大有文章,由公式:F=ma可知,當m一定時,F隨a的增大而增大,如果默認此“舉”為“勻速”或“靜止”,不利于學生后繼課程的學習.應當修改為:“用手托著兩個雞蛋所用的力大約是1 N”.托著表示雞蛋是靜止狀態,所用的力與重力平衡,雞蛋所受重力等于手的托力.一字之差,使所舉實例更合理、更科學.
6保險絲材料的電阻大
由焦耳定律:Q=I2Rt和保險絲的作用可知:保險絲本身應具有電阻較大,熔點較低的性質.因此,有些教師在講述選擇制作保險絲的材料時,隨口說“應選電阻大的材料”.無獨有偶,某教材的課后習題為:“制作保險絲為什么要選用熔點較低、電阻較大的材料?”
現在對習題做如下分析:制作保險絲,當然要選擇熔點較低的材料,以便在電流過大時,容易熔斷;但是對于“電阻較大的材料”這一說法,筆者認為值得商榷.首先,電阻是導體對電流的阻礙作用,不但與材料有關,還與導體的長度、橫截面有關,同時受溫度影響.在導體的長度、橫截面不定的情況下,僅僅憑材料,不能確定電阻的大小,也就是說不存在“電阻較大的材料”.其次,根據習題分析,習題中的后一問應是:“電阻率較大的材料”.大家知道,電阻率是反映材料導電性能的物理量,只與材料有關.保險絲之所以用鉛銻合金制作,就是利用了金屬銻的電阻率較大的性質.
電阻、電阻率是兩個相近的易混概念.學生在學習物理過程中,易犯諸如“鐵導線比銅導線電阻大”一類的錯誤.如果不嚴格區分電阻、電阻率概念,對學生當前的學習和后繼課程的學習,都是十分有害的.
關鍵詞:初中物理 課堂提問 問題 方法策略
中圖分類號:G633文獻標識碼:A文章編號:1009-5349(2017)09-0154-01
課堂提問是有效的教學手段之一,通過課堂提問可以啟發學生思維方式、引導學生參與課堂學習、促進學生心智的發展。好的課堂提問是一堂課的關鍵,有助于學生探求知識的真諦。在初中物理課的教學過程中,課堂提問尤為重要,可以說教師的課堂提問質量有時會影響到教學的進度和效果。所以,在初中物理課堂教學提問中要注意常見的問題以及策略的運用。
一、初中物理課堂提問存在的問題
1.課堂提問過于簡單,激發不起學生的探究欲望
在新n改的背景下,很多教師都根據新課改的要求改變自己的教學模式,然而由于以往的教學經驗已經固化到教師自身的教學習慣上,導致部分教師在課堂提問的時候仍然是以簡單問題為主,不能激發學生的探究欲望。還有一些教師提出的問題答案過于標準化,而不是發散性的,這樣也不利于學生激發學生的學習熱情。
例如,在學習《顯微鏡和望遠鏡》這課時,教師在上課前為了導入新課,提出了一個問題:顯微鏡和望遠鏡有什么作用?這樣的問題大部分學生根據經驗都能回答出來,對于導入來說僅僅是小問題。接下來通過簡單的學習,教師又問:什么是凸透鏡和凹透鏡?這樣的問題就屬于有標準答案的問題,主要目的僅僅是總結這兩個鏡面的定義,書上也有標準的答案,不能激發學生的興趣和物理探究欲望。
2.教師是提問的主體,建立不起師生互動平臺
新課改認為學生在課堂上學習知識,不僅僅是學習課本上的固定內容,而是要從中聯系生活實際,感悟生活經驗,從而使師生共同探究客觀世界的過程。因此,在物理課堂教學的過程中,應當達到師生共同參與課堂教學這個活動中,讓學生和老師能平等交流,不僅是教師會提問,學生也要學會如何提問。
例如,在學習《流體壓強與流速的關系》這課時,教師提出一個問題讓學生回答,如:為什么幾十噸重的飛機可以飛上天?這時估計會有很多學生回答這個問題,有人說因為飛機有翅膀,有人說是飛機上的能源強,有人說是機翼上下的氣壓差導致的。根據學生的回答,教師總結因為壓力差的原因才使飛機上升。這種提問方式,有一個很大的問題就是有一些學生不思考問題,僅是部分學生參與其中,未能完全構建與學生的互動平臺。
二、初中物理課堂提問的方法策略
1.加強課堂提問的有效性,促進學生思維的發展
教師在物理課堂教學中進行提問,要保障問題的有效性。也就是說教師應當根據教材的教學目標和教學重難點設計課堂問題,并且問題的設計要符合學生的認知規律,有針對性地對學生提問。通過問題的探索研究,能激發學生的探究欲望和學習興趣,培養學生的創造性思維。
在學習《噪聲的危害和控制》這課時,教師根據本課的教學目標進行提問。本課的教學目標是了解噪聲的來源和危害,并對噪聲進行防治。教師的提問:下面哪些聲音是噪聲:音樂、工地施工的聲音、翻書聲。大部分同學都覺得工地施工的聲音是噪聲。然后教師再問:既然音樂不是噪聲,為什么廣場舞大媽們播放的音樂會引起周圍市民的反感?這樣設置問題,可以否定學生之前的答案,然后去探究新的問題,促進學生多方面思考的能力,有利于學生思維的發展。
2.針對不同學生進行提問,樹立學生學習的自信
在物理課堂的教學活動中,教師應當調動所有學生的學習積極性,讓學生們都去動腦思考問題,從而使師生共同參與到教學活動中。然而一個班級中,每個學生的學習能力和接受能力是不一樣的,教師就應該向不同水平的學生提問不同的問題,爭取讓每個學生都能參與到學習活動中來。
例如,在學習《牛頓第一定律》這課時,教師就要根據學生的水平,同時提出兩三個問題,這兩三個問題要有一個難易區分度,爭取每個學生都能至少回答出一個問題。如:什么是牛頓第一定律?什么是慣性?剎車時,乘客為什么會向前傾?前兩個問題根據課本就能找到答案,第三個問題是需要動腦思考才能得出答案。這樣設置問題的目的是為了水平低的學生有信心,水平高的學生發展思維。
三、結語
在初中物理課堂教學中,有效的提問可以發散學生的思維,促進學生的探索精神,加強學生的學習興趣。然而,在實際教學過程中,仍然有部分教師的提問方式存在問題。本文根據筆者的經驗,對初中物理課堂提問存在的問題提出了兩點解決策略。如有不足,希望各位讀者批評指正。
參考文獻:
物理極值問題是高中物理教學的一個重要內容,也是學生學習的難點所在,同時這類問題也能真正體現出學生用數學知識處理物理問題的能力,因此極值問題一直是物理高考的熱點,本文結合多年的高中物理教學實踐重點談一下數理結合、巧解物理極值問題的方法.
所謂極值問題,一般而言,就是在一定條件下求最佳結果所需滿足的極值條件,極值問題常出現如至少、恰好、最大、最小、最短、最長等關鍵詞.數理結合是指由物理問題所遵循的物理規律建立方程,然后根據這些方程進行數學推演,在推演中利用數學中已有的有關求極值的結論而得到所求的極值.此類極值問題涉及到數學知識有:不等式法、二次函數配方法、判別式法、三角函數法,求導法、幾何作圖法、圓的知識等等,現舉例如下:
1利用不等式性質求物理極值的問題
如:a+b≥2ab.a+b的和為一定值,當a=b時ab的乘積取最大值;ab的積為定值,當a=b時a+b的和取最小值.
典例1(2012年全國大綱卷) 探險隊員在探險時遇到一山溝,山溝的一側豎直,另一側的坡面呈拋物線形狀.此隊員從山溝的豎直一側,以速度v0沿水平方向跳向另一側坡面.如圖1所示,以溝底的O點為原點建立坐標系Oxy.已知,山溝豎直一側的高度為2h,坡面的拋物線方程為y=x22h,探險隊員的質量為m.人視為質點,忽略空氣阻力,重力加速度為g.(1)求此人落到坡面的動能;(2)此人水平跳出的速度為多大時,他落在坡面時的動能最小?動能的最小值為多少?
解法一(1)設探險隊員跳到坡面上時水平位移為x,豎直位移為H,由平拋運動規律有
x=v0t, H=12gt2(1)
整個過程中,由動能定理可得
mgH=Ek-12mv20(2)
由幾何關系y=2h-H(3)
坡面的拋物線方程y=12hx2(4)
由以上各式得Ek=12mv20+2mg2h2v20+gh(5)
(2)由不等式的性質a+b≥2ab得
Ek=12m(v20+gh)+2mg2h2v20+gh-12mgh
≥212m(v20+gh)?2mg2h2v20+gh-12mgh=32mgh,
當v0=gh時,Ekmin=32mgh.
解法二本題也可以利用二次函數配方法求極值:
由上題(5)式Ek=12mv20+2mg2h2v20+gh可以改寫為
v2=(v20+gh-2ghv20+gh)2+3gh(6)
v2極小的條件為(6)式中的平方項等于零,由此得
v0=gh.
此時v2=3gh,則最小動能為
Ekmin=3mgh2.
點評本題中第二問靈活地運用數學中求極值知識,特別是簡單常用的數學模型,是解決極值問題的有效工具.
2運用二次函數求極值
2.1利用二次函數極值公式求極值
對于典型的一元二次函數y=ax2+bx+c,
若a>0,則當x=-b2a時,y有極小值,為
ymin=4ac-b24a;
若a
ymax=4ac-b24a.
典例2(2010年浙江理綜)在一次國際城市運動會中,要求運動員從高為H的平臺上A點由靜止出發,沿著動摩擦因數為μ的滑道向下運動到B點后水平滑出,最后落在水池中,設滑道的水平距離為L,B點的高度h可由運動員自由調節(取g=10 m/s2).求:(1)運動員到達B點的速度與高度h的關系.(2)運動員要達到最大水平運動距離,B點的高度h應調為多大?對應的最大水平距離xmax為多少?(3)若圖2中H=4 m,L=5 m,動摩擦因數μ=0.2,則水平運動距離要達到7 m,h值應為多少?
解法一(1)運動員由A點運動到B點由牛頓第二定律得
mgsinθ-μmgcosθ=ma(1)
又由運動學公式得v2B=2asAB=2aLcosθ(2)
由(1)、(2)解得
vB=2g(H-h-μL)(3)
(2)運動員離開B點后在豎直方向做自由落體運動
h=12gt2(4)
在水平方向做勻速直線運動
s′=vBt(5)
從A點出發,運動員水平方向運動距離
s=s′+L(6)
由(3)~(6)得
s=2-h2+(H-μL)h+L
=L+2-(h-H-μL2)2+(H-μL)24(7).
當h=H-μL2時,s有最大值,
smax=H-μL+L(8)
(3)將H=4 m,L=5 m,μ=0.2,s=7 m代入(7)式,得
7=2-h2+(4-0.2×5)h+5,
解得h=3+52 m=2.62 m或h=3-52 m=0.38 m.
點評本題考查了受力分析、動力學、平拋運動等知識點,同時還考查了運用數學中的“配方法”求極值的方法來解決物理問題,難度較大
解法二(1)設斜面長度為L1,斜面傾角為α,根據動能定理得
mg(H-h)-μmgL1cosα=12mv20(1)
(2)根據平拋運動公式
x=v0t(2)
h=12gt2(3)
由(3)、(4)、(5)式聯立得x=2(H-μL-h)h(4)
由(4)式可得,當h=12(H-μL)時(由a+b≥2ab,當a=b時,ab有最大值)
smax=L+H-μL,
代入已知可解得
h=3+52 m=2.62 m或h=3-52 m=0.38 m.
點評本題利用動能定理、平拋運動等知識,同時運用數學中的不等式的性質求極值的方法來解決物理問題.
2.2利用一元二次方程判別式求極值
對于二次函數y=ax2+bx+c,可變形為一元二次方程ax2+bx+c-y=0,用判別式法
Δ=b2-4ac=b2-4a(c-y)>0,
即y≤b2-4ac4a.
則由不等式可知y的極值為b2-4ac4a.
典例3(2008年四川理綜卷)如圖3,一半徑為R的光滑絕緣半球面開口向下,固定在水平面上.整個空間存在勻強磁場,磁感應強度方向豎直向下.一電荷量為q(q>0)、質量為m的小球P在球面上做水平的勻速圓周運動,圓心為O′.球心O到該圓周上任一點的連線與豎直方向的夾角為θ(0<θ<π2.為了使小球能夠在該圓周上運動,求磁感應強度大小的最小值及小球P相應的速率.重力加速度為g.
解析設v為小球運動的速率.
洛倫茲力f 的方向指向O′.根據牛頓第二定律
Ncosθ-mg=0(1)
根據向心力公式
f-Nsinθ=mv2Rsinθ(2)
小球P受到的洛倫茲力
f=qvB(3)
由(1)、(2)、(3)式得
v2-qBrsinθmv+gRsin2θcosθ=0(4)
這是一元二次方程,求磁感應強度大小的最小值,即求二次函數的極值由于v是實數,必須滿足
b2-4ac≥0,
Δ=(qBRsinθm)2-4gRsin2θcosθ≥0(5)
由此得B≥2mqgRcosθ(6)
可見,為了使小球能夠在該圓周上運動,磁感應強度大小的最小值為
Bmin=2mqgRcosθ(7)
此時Δ=0,v=-b2a,
帶電小球做勻速圓周運動的速率為
v=qBminRsinθ2m(8)
由(7)、(8)式得v=gRcosθsinθ(9)
點評挖掘隱含條件,正確進行受力分析,建立物理模型,正確建立坐標系,正確運用牛頓第二定律,向心力公式,洛倫茲力公式,就能得到v2-qBRsinθmv+gRsin2θcosθ=0的一元二次方程.此時的數學知識重要,要應用一元二次方程判別式知識,才能正確求解此題.平時做題時就要有意識的培養應用數學知識解物理計算題的能力.
3利用三角函數規律或用求導法來求物理極值的問題
三角函數法:
y=asinθ+bcosθ=a2+b2sin(+θ).
當+θ=90°,ymax=a2+b2,
此時,θ=arctanab,
也可用求導法:令y′=acosθ-bsinθ=0,
得θ=arctanab.
求導法:對于數學中的連續函數,我們可以通過求導數的方式求函數的最大值或最小值.由二階導數判斷極值的方法.某點一階導數為零,二階導數大于零,說明一階導數為增函數,判斷為最小值;反之,某點一階導數為零,二階導數小于零,說明一階導數為單調減函數,判斷此點為最大值.
典例4(2013年山東理綜)如圖4所示,一質量m=0.4 kg的小物塊,以v0=2 m/s的初速度,在與斜面成某一夾角的拉力F作用下,沿斜面向上做勻加速運動,經t=2 s的時間物塊由A點運動到B點,A、B之間的距離L=10 m.已知斜面傾角θ=30°,物塊與斜面之間的動摩擦因數μ,重力加速度g取10 m/s2. (1)求物塊加速度的大小及到達B點時速度的大小.(2)拉力F與斜面夾角多大時,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?
解析(1)設物塊加速度的大小為a,到達B點時速度的大小為v,由運動學公式得
L=v0t+12at2(1)
v=v0+at(2)
聯立(1)、(2)式,代入數據得
a=3 m/s2(3)
v=8 m/s(4)
(2)設物塊所受支持力為FN,所受摩擦力為Ff,拉力與斜面間的夾角為α,受力分析如圖5所示,由牛頓第二定律得
Fcosα-mgsinθ-Ff=ma(5)
Fsinα+FN-mgcosθ=0(6)
又Ff=μFN(7)
聯立(5)、(6)、(7)式得
F=mg(sinθ+μcosθ)+macosα+μsinα(8)
由數學知識得
cosα+33sinα=233sin(60°+α)(9)
由(8)、(9)式可知對應F最小的夾角
α=30°(10)
聯立(3)、(8)、(10)式,代入數據得F的最小值為
Fmin=1335 N.
解法二此題也可由導數知識求極值:
由上面(8)式F=mg(sinθ+μcosθ)+macosα+μsinα可知
令y=cosα+μsinα=cosα+33sinα,
求導得y′=sinα-33cosα,
令y′=0,可知:α=30°,F最小.
Fmin=1335 N.
關鍵詞: 臨界狀態 圓周運動 物理問題
很多學生覺得物理難學,看到物理題目,經常不知所云,百思不得其解,無從下手。其實,很多物理問題都源自生活中的實際問題,說明學生缺乏把實際問題轉化為物理問題的能力,無法建立正確的物理圖景,分析綜合能力有待提高。解決該問題需要學生有一定的知識遷移能力和創新意識,能將實際問題轉化成物理模型,能夠把握好臨界狀態。這里所說的臨界狀態是指一種物理現象轉變為另一種物理現象,或者從一個物理過程轉入到另一個物理過程的轉折狀態。我們也可以將其理解為“恰好出現”或者“恰好不出現”某種現象的狀態。
臨界問題通常具有一定的隱蔽性,解題靈活性較大,對學生能力要求較高,因而成為高考命題的熱點。在往年高考物理題中,涉及臨界問題的試題較多,例如,2009年江蘇物理第2題、第13題,山東物理第24題,安徽物理第24題,天津物理第10題,重慶物理第25題,海南物理第18題。大多考生在臨界問題上失分率較高,為此,本文結合具體實例,說明運用臨界狀態求解物理問題的方法,希望對考生有所幫助。
解析:物體在相互接觸過程中,相互間有擠壓就會發生形變而產生彈力,沒有擠壓則不會有彈力的產生,彈力的大小又會隨擠壓程度的變化而不同。因此在解答彈力問題時,要特別注意擠壓中臨界問題的存在。本題中由于不知道當斜面以題設所給的加速度運動時小球所處的狀態,即是否離開斜面,因此不能就小球的受力情況做出判斷。所以解此題的關鍵是:先求出當小球恰好離開斜面這一臨界狀態時,斜面向右運動的加速度的大小這一臨界值;然后將求出的臨界值與題設所給的加速度值比較,才能正確判斷出斜面向右做勻加速直線運動時小球所處的狀態。
通過以上例題解析可以看出,運用臨界狀態求解物理問題的基本思路:認真審題,仔細分析問題中的物理變化過程;尋找物理過程中變化的物理量,思考物理量的變化規律;分析臨界狀態,確定臨界條件,求出表征臨界狀態特性的某個物理量的臨界值,然后將該臨界狀態與題設條件相比較,根據物理規律列方程求解。
參考文獻:
[1]劉福星.淺談2012年新課標和大綱全國卷物理試題中的臨界問題[J].科技風,2012,(11).
[2]汪志杰.從2009年高考試題談臨界問題的解題策略[J].數理化學習(高中版),2009,(21).
[3]朱順明.“臨界問題”面面觀[J].中學物理教學參考,2009,(4).
關鍵詞:物理教學;問題
中圖分類號:G622 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)19-286-01
物理教學的主要內容之主要有教授學生基本的物理概念、物理規律,幫助學生理解物理現象,并利用物理知識解決實踐問題。隨著新課改的不斷推進,我國物理教學在教學內容和教學方式中,也都做出了一定的改革,這為新時期更好的發揮物理教學作用,實現物理教學目標奠定了良好的基礎。此外,物理學科的難度使得學生和教師對物理教學的重視是非常高的,這就促進了物理教學的進一步發展。在看到物理教學發展中的這些成績的同時,我們也不能忽視當前物理教學中存在的問題,根據當前我國物理教學的現狀,我國物理教學中仍然存在著較多的問題。由于地區發展不同,各地區的物理教學實際情況也不同,但總的來說,目前物理教學中存在的問題主要包括以下幾點:
一、教學內容與教學課時不均衡
我們知道,與其它學科相比,物理教學的內容要抽象的多,很多概念都是絕對抽象的產物,這就使得學生對物理內容的理解存在著困難,也就大大增加了物理教學的難度。此外,學生一般從中學開始接觸物理,而物理學科本身的內容也是十分豐富的,學生在物理學習過程中,有大量的內容需要掌握,以此為基礎,物理教學對于教學時間的需求,也是非常多的。但是目前,我國教學實踐中,物理教學所分配的時間還不多,這就出現了物理教學中教學內容與教學課時之間的不均衡,是物理教學中存在的一個急需解決的問題。當前的教學實踐中,受升學壓力和教學考核的影響,語文、數學、外語三科仍然是教學中的重點,相應的,大量的教學實踐要應用于語文、數學、英語這三科的教學實踐中,而物理在考試中所占的比重相對較少,所以說,學校對于物理的重視程度也就不足,最終反映到到實踐中,就是物理教學時間的減少。較多的授課內容與較少的授課時間的搭配,在給教師增加授課壓力的同時,自然也容易造成教師教學中教學的粗略,這對學生的物理學習是非常不利的。因此,教學內容與教學課時不均衡,是今天物理教學中存在的問題之一。
二、物理教學與其它學科的關聯度不高
很多人認為,物理教學相對獨立,與其它學科的關聯不大,這種想法是錯誤的。事實上,所有的教學課程之間都是互相關聯的,不同科目互相影響,形成一個完整的教學系統,在教學系統內部,任何一個學科的教學都不可能脫離其它學科單獨存在,物理教學也不例外。目前,我國物理教學中,與其它學科的關聯度不高,物理教師在進行教學內容講授的過程中,一般只是孤立的將物理知識抽出來,給學生進行講解。對于有些物理知識而言,這種教學方式可以應付教學,實現學生對知識的理解,但是對于大多數內容而言,這樣的教學方式是很難保證學生對物理知識的理解的,所以說,物理教學應該與其它學科的教學相互關聯,比如物理教學中需要大量的計算,這就需要數學教學中的計算技巧,物理教學中也可能涉及到化學知識,這都需要教師在教學過程中建立起學科級之間的關聯性,這樣才能實現學生對知識的學習是完整的,有邏輯性的,在記憶過程中也可以相對容易。由此可見,物理教學與其它學科的關聯度不高也是目前物理教學發展中需要解決的問題。
三、物理教學方法需要創新
在素質教學的要求下,新課改不斷推進,創新學科教學方法是目前教學領域對所有學科教師的基本要求,物理教學作為教學中的重要組成本人,同樣也需要教學方法的創新。目前我國的物理教學課堂中,教學方式大多是傳統的“灌輸式”教學,也就是由教師在講臺上進行知識講解,學生在講臺下被動的接受,很多教師認為,物理學習是非常困難的過程,學生對于抽象的物理知識的學習幾乎是在零基礎的條件下開始的,所以說,只能選擇“灌輸式”的教學方式,由教師對教學內容進行講解,對于物理知識,學生在課堂上很難參與,其它教學方式自然很難應用。顯然,在物理教學中,單純的“灌輸式”教學很容易造成學生的學習疲勞,使學生喪失學習物理的學習興趣,同時,這種教學方式也容易使學生的學習過于被動而無法對物理形成深入的認識。事實上,在物理教學過程中,教師同樣可以將一些相對容易理解的內容交由學生來講解,或者建立學習小組,組織學生對一般的物理知識進行探討,此外,一些生活中常見的物理現象,也可以帶領學生實現啟發式的教學。總之,物理教學方法需要創新,這是物理教學中存在的問題。
當然,除了以上提到的幾點以外,目前物理教學中存在的問題還有很多,比如教學過程中對物理實驗的應用不足,增加了物理理論學習的難度,物理學科在逐漸被邊緣化的問題。對于物理教學中存在的這些問題,需要全體物理老師的共同努力,并且,這些問題的解決,是一個長期的過程。
參考文獻:
物理教學的過程,就是發現問題、分析問題和解決問題的過程;就教學方法而言,不論是啟發式教學、探究式教學,還是發現式教學、討論式教學等等,都離不開問題。有了問題,才能啟發學生;有了問題,才有探究的可能;有了問題,才能發現規律,有了問題,才有討論的話題。
一個好的教學問題,可以激發學生的思維,使學生達到情緒高漲、智力振奮的狀態;但不好的問題,可能讓學生毫無興趣,也可能使學生糊里糊涂,不知所云,達不到應有的教學效果。
一、物理教學問題設計的一般原則
1、基礎性。基礎性包括兩方面的涵義:一是設計的問題要體現學生發展的需要,使學生學有所得;二是要以學生已有的經驗為基礎,學生有能力解決。設計的問題不僅要讓學生“跳一跳,才能摸得到”,有發展的空間;而且要讓學生“跳一跳,就能摸得到”,有成功的可能。
2、科學性。首先要求設計的問題從情景素材到具體內容都是真實可信的,不違背科學常理;其次,設計的問題還應融入科學方法的要素,使學生學習模型、理想化、假說等方法;設計的問題還要注重體現科學思想和科學價值觀,體現新形勢對學生發展的要求。
3、針對性。緊緊圍繞教學目標,針對學生的實際情況和教材的重點、難點來進行設計,設計的問題題意清楚,條理分明,語言精練,有助于學生理解概念,辨析疑難,糾正錯誤,完善認知結構。切不能用不著邊際的問題為難學生。
4、啟發性。設計的問題過于簡單,不用思考就能回答,不能激發學生的學習興趣,發展學生的思維能力。簡單的一問一答,只會使學生懶惰,長期如此還會對學生的思維品質造成損害。。
5、有序性。設計的問題要結合教學內容的層次性和系統性,由淺入深,由簡到繁,環環相扣,層層推進,有助于提高課堂的效率,集中學生的注意力,培養學生思維的深刻性。
6、現實性。設計的問題要結合學生的生活實際,聯系科技、生產實際,要有時代氣息,突出“應用性、實踐型”,表現物理學在人類文明中的巨大作用,使學生認識物理學習的意義,激發學習的動力,同時提高運用物理知識的能力。
7、發展性。增加問題的開放性,促進多方位的發展。設計問題,或將學習引向深入,揭示其物理本質;或引發一些新的思考,打開通向新世界之門,讓物理教學達到蘊味無窮的境界。
二、物理教學問題設計的基本方法
1、通過實驗進行設計
物理是一門以實驗為基礎的科學,物理實驗是學生學習物理的重要途徑。實驗現象、實驗原理、實驗操作、數據處理、誤差分析、方案改進等都可以成為物理問題設計的內容。
通過實驗設計的問題,不僅可以幫助學生獲取物理知識,掌握實驗操作技能,還能了解實驗設計、實驗觀察等方法,形成一絲不茍的工作作風。
2、通過知識應用進行設計
學習知識的目的在于運用,教學的目的就是要提高學生運用知識的能力。結合科技、生產、生活實際,設計知識運用類問題,有助于教學目標的實現。
物理知識在日常生活中的應用非常多,為物理問題設計提供了豐富的素材。
3、通過舊知識的拓展進行設計
學生掌握的知識可以擴散、深化、發展,教師可以抓住知識的深化、發展點,順藤摸瓜,形成問題。通過問題的解決鞏固舊知識,并在解決問題的過程中自然地“生長出”新知識。
4、通過學生的知識經驗進行設計
按照建構主義的理論,學生走進課堂,并不是“空白”的白紙,由你涂、畫和書寫,他具有一定的基礎知識和生活經驗。其中,有些經驗是有利于新知識學習的,有一些經驗則不利于新知識的學習。教師要在了解學生的基礎上,針對可能形成的學習障礙設計問題,幫助學生建立概念,掌握規律。
5、通過物理史實進行設計
物理教科書在介紹物理知識和方法的同時,也介紹了許多科學家發現物理規律的科學史實。這些史實,是科學家思維活動的結晶,是他們科學探究過程的生動展示,閃爍著科學家超人的智慧和卓越的才能,也折射出探究過程的艱辛、失敗甚至是謬誤。
6、通過變換角度進行設計
學習的過程,是學生進行意義建構的過程。要準確地理解概念、掌握規律,應該多角度、全方位地認識概念、規律。變換角度設計問題,有助于學生的意義建構。
7、通過一些關鍵詞語進行設計
教學中,可以通過一些詞語,創設一個思維的空間,形成問題,促進思考。
⑴“假設”。學過單擺周期公式之后,設計問題:假設只給你一根細繩、一把小鎖和一根刻度尺,給雪碧瓶裝滿水后,在瓶上扎個小孔。你怎樣估測放水過程的平均流量。
⑵“想象”。學習了摩擦力之后,讓學生想象,自然界中沒有摩擦力,會是什么樣的一幅情景;我國宇航員要進行太空行走,讓學生想象,太空行走是什么樣的感覺,要注意哪些問題;想象有一天,我們的宇宙飛船以光速在太空飛行,將會看到什么現象?
關鍵詞:物理課堂;問題情境;思維
一、物理課堂問題情境要貼近生活
課堂上可以利用學生親身經歷的原型、生活經驗提出問題,盡量貼近學生的生活。如此一來,學生對物理課堂更有親切感,同時也會感受到物理知識來源于生活,應用于生活。物理知識學之有用,注意力能夠迅速集中到課堂上,激發學生強烈的求知欲。因此,教師在教學中要充分挖掘教材,并聯系生活實際,以學生感興趣的問題為切入點精心設計問題,從而完成教學目標。
講解浮力的知識時,若提問學生:“如果將一塊鐵塊放在水里時,它將沉入水底,還是浮出水面?”學生很快就能回答:“鐵塊將沉入水底。”但是換一種問法:“鐵塊放在水里面會下沉,可是用鐵板做成的輪船為什么能浮在水面?”學生一下還不能回答出來。因此,我們設計問題時要注意理論與實際相結合,注意問題情境的有效性。
二、物理課堂問題情境要形象化
人們獲取知識是通過各種感官(口、耳、舌、鼻等)將外界信息傳遞給大腦。教師在向學生發送信息時,不僅可以通過語言、表情和手勢,還可以借助錄音、錄像、實物投影、計算機等媒體,盡可能調動學生的各種感官,多渠道獲取信息,并且相應的多渠道反饋信息。教育心理學告訴我們,注意力的穩定程度和對象本身的特點有關,如果注意對象新穎、豐富而又富于變化,注意力與興趣就比較穩定持久。情境創設形象化就會對學生的各種感官形成刺激,始終保持積極的情緒,激起學生的情感,讓學生全身心投入到特定意境中。例如:
播放視頻:太空授課視頻王亞平演示太空測量物體質量實驗。
師:同學們,我們看到了許多同學提出了測量質量的方法,你知道什么是質量嗎?這節課我們一起來進入物體質量的學習。
本例中應用了學生較感興趣的太空授課引入課題,利用音、視頻全方位刺激學生的感官,激起學生積極的情感,激發學生的學習興趣,對太空與地球表面的情況進行對比,可以讓學生進一步理解:同一個物體在不同的位置質量相同,質量是物體的物理屬性。
三、物理課堂問題情境應體現學科性
情境創設應貼近學生生活,利用形象化的手段,以問題的形式向學生呈現,提升學生的思維能力,更重要的是要體現物理學科特色,扣緊教學內容,凸顯學習重點。問題教學情境要體現物理學科知識的發現過程、應用條件及物理知識在生活中的意義與價值。這樣才能夠幫助學生準確理解物理知識的內涵,激發他們學習物理的興趣。
例如,我們可以這樣引入新課:出示物體:一塊冰、一顆鐵釘、一把教學用木制米尺,一塊木板、一把鐵錘、一桶水。
學生認真觀察。
師:你能否將這些物體進行分類?你分類的理由是什么?
學生交流、討論。
師歸納:上述物體可以分為三類:鐵釘和鐵錘為一類,它們都是鐵制成的;木板和米尺為一類,它們都是木材加工成的;冰塊和水為一類,它們都是水,只是狀態不同而已。
在這個情境中,學生自然而然會用比較的方法,分類可能有多種方式,教師要肯定學生的思考,同時要引導學生運用物理方法進行分類。在這個過程中,學生將實際的復雜物體抽象為簡單物質,實現分析問題從復雜到簡單。
四、物理課堂問題情境要激活學生思維
問題可以激發學生主動思考,在思考過程中,每個學生都是獨立的思考個體,這時候學生便是課堂的主體,學生在思考、解決問題、發現新問題的整個過程中,不斷提高自己的思維能力,培養創新意識,促進知識與思維的同步發展。
1.培養問題情境意識,激發學生的探究靈感
物理是一門緊密聯系生活實際的學科,教師要根據學生已有的認知結構,抓住學生的特點創設問題情境,通過教師進一步的啟發和誘導,引發學生探究的欲望,讓學生帶著趣味去學習,激發探究知識的靈感,從而實現學生主體作用的發展。
2.培養問題意識,激發多向思維
物理教學離不開問題。就問題本身而言,每一個問題的解決在結構上可以分為三部分:問題、方法、答案。一般情況下,以“問題”為中心,以“方法”為中介,以“答案”為結果,把這三個部分進行整合,就構成了問題體系,由此培養學生的多向思維。在教學中可以設置“一題多解”、答案開放、開放類問題,這樣有助于學生多元智能的發展,激發學生的多向思維。
例如,學過實驗室用的溫度計后,學習體溫計時,可以給學生提出如下問題:測量人的體溫可以用實驗室常用的溫度計嗎?有哪些缺陷?應如何加以改進?這些問題可使學生的思維處于激發狀態,它將激勵學生積極思考,培養創新精神和探究能力,從而激發學生的思維。
情境創設帶來的興趣能否延續,關鍵要看兩點:學生是否能有效完成學習任務,是否是一種有樂趣的學習體驗,也是情境創設需要解決的問題。總之,只要我們在課堂教學中,適時恰當地創設激發學生思考欲望的各種問題情境,使這一教學情境就像春風一樣,“細無聲”地“潤”入學生心田,就一定能激發學生的學習興趣,培養良好的思維品質,學生的思維能力也會隨之悄然得到發展。
參考文獻:
關鍵詞:初中物理 問題設計 探究學習 科學方法
中圖分類號: G633.7 文獻標識碼: C 文章編號:1672-1578(2013)06-0157-01
在教學實踐中,筆者認為初中物理是最難教、也是最難學的學科。作為長期從事教育工作的人來說,必須想辦法改變這一現狀,而問題設計就是一個針對物理課堂改革的突破口,通過實現教學問題的不斷優化,真正使學生們能夠輕松、高效的學習。然而,實現教學問題的設計,甚至是不斷優化問題設計,就必須要密切結合學生的學習體驗,以教育學和心理學理論為指導,深入挖掘課本與生活、物理與實踐之間的聯系,讓同學們通過動手和思考問題,將物理融入生活實際。而具體內容包括以下幾個方面:
1 物理課堂設計過程中問題設計應具備的特點
通過多年工作經驗可總結出物理課堂問題設計的特點有:深刻性、探究性、科學性。
1.1物理課堂問題設計的深刻性
課堂問題設計的深刻性,是指通過設計與課程相關的問題來使學生們增進理解問題的深度,并且掌握探究這類問題的思維方式,在課堂上掌握這個知識點之后就很難忘記。而且一定要將問題設置在學生們當前所應該擁有的能力范圍之內的,應該提出一些在之前的學習過程中有所涉及的,并進一步加深的問題,這樣,學生們就更容易回憶之前的知識,同時很好的接受和理解這個問題,并且樂于參與,積極思考。例如,“杠桿原理”實驗過程問題設計如下:(1)生活中有涉及到杠桿原理嗎?(2)實驗前要準備哪些材料?(3)以什么方式體現杠桿的工作原理?(4)實驗時要注意什么?
讓學生先自學“杠桿的工作原理”,然后回答上述四個問題后,他們一定會有一種躍躍欲試的感覺,這樣就達到了鞏固知識、強化實驗技能的目的。
1.2物理課堂問題設計的探究性
探究性學習法是初中生新課程的教學目標。但是探究學習也并不是讓大家盲目地去探索,而且有些內容不可能也不必要讓學生們親自發現,在這樣的學習過程中,需要仔細揣摩的是哪些學習內容適合用探究的方法去學習,從而確保學習的有效性,高效性。例如,在學習力學的教學中,通過拔河比賽讓學生自己討論、歸納各種力的作用以及作用方向。
同時,教師可以舉一些例子來引導學生,比如,讓學生想一下杯子放在桌子上受了哪些力,擦黑板時產生了哪些力的作用等等。教師可以適時抓住學生們的好奇心,給出一些小的提示,以便于將其綜合在一起去思考拔河比賽過程中人所受的力,并讓同學們各自畫出人的受力圖。這樣的課堂設計,既能使課堂變得更加活躍,也能提高學生們動手和思考的能力,也讓大家深刻的認識到實驗是解決問題的重要方法,與此同時,讓他們感受到學習的快樂。
1.3物理課堂問題設計的科學性
對于初中物理教學而言,設計的課堂問題的科學性是具有決定性作用的,是問題的立身之本,一個問題本身是否科學,直接影響到學生學習的客觀性,科學的問題可以讓學生們養成尊重客觀事實、尊重科學的良好態度和習慣。但是,現在的很多老師選擇使用flash來展示各種實驗,并直接得出結論,讓同學們沒有感同身受的實際經歷的情況下,很難理解問題,就更不要說去思考問題,總結出科學的結論了。所以說,設計課堂問題時,一定要考慮到學生們的認知水平,將問題建立在真實的情景基礎之上,有了堅實的基礎,教師設計的課堂問題才會科學,也才可能抓住學生的好奇心,帶動他們主動地思考問題。
2 如何優化物理課堂的問題設計
實驗在物理教學中始終占著舉足輕重的地位,然而實驗過程中,必然貫穿著提出問題,探究問題,解決問題這樣一根主線,而教育者應該做的就是圍繞著問題這根線,再結合課程要求去演示實驗、安排分組實驗、以及探究實驗。進行合理的問題設計,使其符合學生的知識背景,做到在遵循學生認知規律的前提下,充分培養學生的潛能,使其養成好的學習習慣和科學品質。以下是幾種優化物理課堂問題設計的方法:
2.1引入發現式教學方法
發現式問題設計,主要是由教師來單獨演示完成實驗,這就需要教師熟練實驗過程,將整個實驗過程清晰地展現在學生們面前,同時引導學生們去觀察、發現、思考問題,使其更進一步理解和掌握整個概念。而發現式提問又包括以下幾種方式:猜想式,類比式,逆向式,發散式。
2.2引入參與式教學方法
參與式問題設計的實現方法主要是分組實驗,分組實驗是在教師的指導下,根據大家的學習情況適當分組,團隊合作,動手實踐,一起參與,共同探討問題,得出結論,而參與式最大的特點就是主動參與和反思。這個過程中教師起到的引導作用如下:
(1)實驗前的問題設計。實驗開始前要讓同學們自己預習,先看一下實驗過程,并思考幾個問題:實驗需要哪些材料?實驗的目的是什么?與哪些物理原理相關連?實驗過程中應該注意些什么?通過實驗能學到什么?猜想是否能達到預期的效果?
(2)實驗后的問題設計。根據各組的實驗結果,讓大家去分析實驗結果,思考這個結果與實際預想的結果相同嗎?為什么會得出這樣的結果?怎樣去解決出現的問題?
2.3引入探究式教學方法
探究性實驗是讓學生們結合具體問題,再根據他們自己實驗前的猜想在共同工作的過程中進行自主實驗探究。比如,讓學生們去探究“光的折射和反射的原理”,以及“聲音是如何傳播的?”都可以設問:實驗前要準備些什么?實驗過程中要注意些什么?有什么新的發現?讓同學們能在真實的實驗情景中主動合作,揭示知識的內在聯系,最終達到主動學習,主動思考的能力。
關鍵詞新情境問題物理教學方法和途徑主動探索
新情境問題主要以自然現象、生產、生活實際、現代科技為素材進行設置,使物理學科新情景的創設比較新穎,能真實、全面地模擬和再現了生產生活的實際場景,科學研究的過程,科學上的重大發現,高科技成果等情景。加強新情境問題的教學,使新情景與問題提出等有機結合,學生在新情景下應用所學知識分析和解決問題的能力,將理論知識與實踐相結合,引導學生學會關注和思考,有助于素質教育的實施,有助于培養和提高學生的創新意識和創新能力。
從生活走向物理,從物理走向社會,是物理新課程的基本理念,本文對中學物理學科的新情境問題的教學,作一初步的探討。
一、“新情境問題”教學過程的設計
布魯納認為:學習者在一定的問題情境中,對學習材料的親身體驗和發展過程,才是學習者最有價值的東西。如何把物理問題生活化,讓物理知識回到現實生活中,將其產生和發展過程返璞歸真,給學生創設物理現象情境,讓學生通過對情境的觀察、思考,發現歸納出蘊含于情境中的物理知識就顯得尤為重要。
1、構建物理現場情境,激發學習“內驅力”
“新情境問題”教學模式要求學生去體驗情境,通過觀察、實驗和思索,觸發學生的探索意向,形成自覺的發現問題和提出問題的習慣。教師可從學生已有的認知結構和思維水平出發,圍繞一定問題,根據教材提供的材料,通過觀察實驗,誘導學生主動探索。激發學生學習的內驅力,使學生親自成為“發現者”,引起學生強烈的求知欲望。
如在“動量和沖量”一課教學中,我先精心設計一個小實驗:取幾顆橡膠彈丸,分發給學生看。將一顆彈丸裝入玩具手槍,一手持槍,一手持紙靶,沿平行于黑板的方向擊發,彈丸穿透紙靶。接著,佯裝再次裝彈(不讓學生知道是空膛),聲明數到“三”時,開槍。然后對某一區域的同學,緩緩地數出“一……二……三”,不等槍響(其實并不擊發),手槍所指的區域的同學已作出或抵擋或防御的反應。
問題與討論:
(1)你們躲避什么?為什么要躲避?——子彈,會被彈丸中傷。
(2)剛才傳看子彈時,為什么不躲閃?——子彈沒有速度,不會被彈丸中傷。
(3)空氣中的氣體的分子具有很大的速度(可達105m/s),它們無時不在的撞擊著我們最珍貴也是最薄弱的部位——眼睛,為什么我們毫不在乎?——氣體分子質量很小。
(4)手槍所指區域以外的同學,為什么沒有做出防御反應?——子彈不是射向他們的。
討論與小結(可由學生自主完成):運動的物體能夠產生一定的機械效果(如彈丸穿透紙靶),這個效果的強弱取決于物體的質量和速度兩個因素,且這個效果只能發生在物體運動方向上。
本實驗讓學生先產生興趣,造成懸念,繼而思索,使學生始終處于一種興奮狀態。興奮之余,研究課題“動量”已自然形成。而且,對動量的大小的取決因素和方向性都有了正確的指引作用。
2、設置探索驗證情境,激活科學思維
美國華盛頓大學內的一條幅上寫道:“聽來的,忘得快;看到的,記得牢;只有動手做,才理解得深”。接受性學習是要學生將學習內容以定論的形式接受下來,然后內化成自身的素質,然而在內化過程由于缺少自身的經驗體系,故在形成自身的科學解決問題的能力時,可能會造成聯系障礙,從而影響問題的解決。而探究性學習過程中學生是通過“做科學”來“學科學”,需要學生從情景中認識問題,提出假設,收集資料,實驗驗證,處理信息,解決問題,這些都得內化成學生的自身經驗體系,因此探索驗證是探究性學習模式中的核心環節。
此外,探索驗證過程創設類似科學家的研究情境,以觀察實驗為基礎,以假設為基本方法,以質疑驗證為基本手段,建立新舊知識的聯系網絡,直至問題的最后解決,其中既有形象思維、動作思維,又有抽象思維;既有聚合式思維,又有發散式思維,可以讓學生在學到物理基礎和基本技能的同時,受到科學思維和科學方法的訓練,受到科學作風的熏陶,有利于全面提高學生的科學素養能力。
在“超重和失重”的課堂教學中,學生或查閱資料,或收集信息,或實驗驗證,如在磅秤上測量體重時以直立姿勢下蹲和以下蹲姿勢直立磅秤示數的變化;用易拉罐自由落下來演示液體壓強消失現象;提出了在太空軌道上研制“長距離的光導纖維”,“絕對球形”的滾珠和科學設想;進而還提出了宇航員在宇航飛行中應采取何種姿態……這些不僅極大的豐富了學生視野,提高了學生的觀察力和實踐力,而且也培養了學生正確對待客觀事物的嚴謹科學態度。
3、創設設問情境,激發創新意識
教育所傳遞的內容應該有這樣三個層次:第一,應該讓教育者知道世界是什么樣的,成為一個有知識的人,一個客觀的人;第二,應該讓受教育者知道世界為什么是這樣的,成為一個會思考的人,一個有理性的人;第三,應該讓受教育者知道怎樣才能使世界更美好,成為一個善于提問、勇于探索和創新的人。而目前的物理課堂教學對學生實踐能力的培養,還局限于對學生實驗能力的培養,還不夠重視培養學生創新意識和實踐能力。因此,在探究性學習中問題解決之后,教師應積極引導學生將所學的知識應用于實際問題,特別是解決與社會相聯系實際問題和與現代科技發展相聯系的問題。
在創設新情境問題過程中,要自覺做到理論聯系實際,聯系科技與社會,體現現代物理的新內容、新方法、新思想、新觀念,可涉及當代科學技術的新成就,在不削弱物理基礎知識的學習,不破壞物理教學內容的系統性情況下,敢于突破物理學的框架體系,綜合其他學科的內容,用聯系的觀點將學習內容綜合化、實踐化、社會化和現代化。
把最新科技問題轉化為自然問題,在素材的選擇上要注意:一要緊跟時代步伐,及時反映最新科技成果。二是不要貪大求全。三要有利于開拓視野,啟迪思維。
如在某一物理知識的教學結束時,提出一個或幾個與以后學習有關的懸念埋下伏筆,讓學生帶著如何解決這些問題的強烈愿望結束對某一知識的學習,往往會取得“言雖盡,而意無窮”的教學效果。從而活躍學生的思維,激發他們進一步探究學習興趣。
在學完“熱力學第一定律——能量守恒”以后,創設設問情景,讓學生思考三個問題:
(1)大家都知道熱空氣上升,冷空氣下降,因此高山頂上氣溫似乎比地面氣溫高,但實際情況并非如此,如何解釋?
(2)飛機在萬米高空飛行時,艙外氣溫往往在-50℃以下,艙內由于空調的作用仍溫暖如春,但此時空調的作用不是使空氣降溫,而是使空氣升溫,如何解釋?
(3)有人說,煤和石油的能量也是來自于太陽,那么太陽能通過什么途徑變成了煤和石油中的化學能?
在講電磁感應現象結束時,可提出這樣問題,在產生感應電流的條件的實驗中,磁鐵相對線圈運動得快些與慢些,感應電流的大小如何?感應電流的大小跟什么因素有關?學生對上述問題通過發散思維想象會做出種種設想和推測,激發學生創新思維。以期達到“課雖終,而趣不盡,思未止”,來擴展學生的學習領域,培養學生的創新意識和創新能力。
二、創設物理模型新情境,提高建模能力
物理情境來源于實際問題;以生產、生活及新的科技成果、新的科學研究課題作為素材背景,在物理教學中就要注重模型思維的方法,培養學生的分析理解能力,提取信息并結合所學知識創造物理模型。抓住本質建立起合理的物理模型,很多新情景、新問題就會成為熟悉的物理問題迎刃而解。
由于新情境問題的綜合性、復雜性和多樣性特征,題中涉及的因素較多且相互交織在一起,問題的本質往往被表面現象所掩蓋,給解題造成了一定的障礙。從學生在解決新情境問題時的表現來看,較為突出的問題是:容易受表象因素干擾,不善于抽象出問題的本質特征,導致建立模型困難。這反映出理論聯系實際的教學確實是我們教學中的一個薄弱環節。
怎樣從錯綜復雜的實際問題中抽象出物理模型呢?這就需要對所給的信息進行提煉和加工,突出主要因素,忽略次要因素。通過思維加工,采用恰當的方法,找到新問題與熟悉的物理模型之間的聯系,使新信息與原有知識之間的聯系通道保持暢通無阻,就可以使新問題順利地實現模型化,構建起符合新情境的物理模型。如以帶電粒子在復合場中的運動為素材背景,把目前世界上正在研制一種新型發電方式,即磁流體發電機的最新原理構建現代科技新情景,使學生從現代科技新情景中及時有效進行信息獲取和遷移,提高建構物理模型、學以致用的能力。磁流體發電機涉及知識點較多:二力平衡、電場力、洛侖磁力、勻強電場的場強公式、閉合電路的歐姆定律、閉合電路的路端電壓等。要求學生較強知識的綜合應用能力,能將通電氣體在橫向磁場中的流動等效為導體切割磁感線,從而產生感應電動勢,同時對磁流體發電所涉及的物理問題進行準確的分析,把導體切割磁感線,回路中的電流、電離氣體受力平衡、能量轉化與守恒等聯系起來,從不同角度進行綜合分析,在實際問題的解決中,構建物理現象的場景,建立模型,應用理論規律,拓寬視野。
三、幾點啟示與思考
(1)讓新教育理念支配教學行為
新的課改理念,要求學生從“學會”轉變為“會學”,篩選,獲取和轉換信息的能力是現代社會所必須的。因此,教師必須依據學生年齡特點和認知特點,設計探索性和開放性的新情景,給學生提供自主探索的機會,讓學生在觀察、實驗、猜測、歸納分析和整理的過程中去理解一個問題是怎樣提出來的,一個概念是如何形成的,一個結論是怎樣猜測和探索到的,以及這個結論是如何被應用的。通過這樣的形式,使學生真正體驗知識的建構過程。
(2)問題情景的設置應有層次,應有漸進性、靈活性、針對性
由于學生的原有知識結構對問題解決起著至關重要的作用,因此,在問題情景設置時應根據學生學習心理和所具有的知識結構,將要解決的問題設計成一系列漸進的問題系列,為學生提供必要的“支架”,但同時也應注意,所提供的問題情景應當不是給學生以明顯解決問題的建議,同時也要避免所提出的問題會使學生感到他們在進行一項毫無希望的活動。
(3)樹立學生學習自信心,開發非智力因素
一、高中物理教學中存在的問題
隨著教學不斷的改革與深化,各式各樣的課堂模式層出不窮,傳統的教學模式似乎已遠去,然而,在熱鬧的課堂背后,仍存在不少問題.
1.師生之間的互動不佳
雖然有些教師以學生為主體,但實際教學中,師生之間的互動效果并不佳,學生并沒有積極主動參與到課堂教學中,教師的講解較多,學生自主意識不高,未能積極思考與探究問題,課堂發言也較為被動,致使課堂氛圍較為沉悶,學生注意力不集中.其次,學生沒有及時反饋,教師則難以了解學生的學習情況,不能及時對教學計劃進行調整.
2.學生課前未充分準備
在學習過程中,不少學生并沒有養成課前預習的習慣,甚至有些學生在上課之前連所需物品都未準備好,教師在教學時,學生還在找學習用品或試卷,致使課堂秩序混亂,極大的影響了課堂的教學效率.
3.教師缺乏較強的教學基本功
不少教師的教學語言并不精練、準確,出現不少的無謂重復;或者語調過于平淡,沒有激情和感染力;或者教師對于板書的要求較低,尤其是習題講解,太過隨意,重點內容網絡混亂,對學生未能起到示范作用;課前導入不夠精彩,缺乏新意,不能引發學生學習興趣,或導入未能及時進入主題而浪費課堂時間.
4.設置課堂問題時,未重視學生能力方面的培養
問題設置層次性把握不夠,有時問題太過簡單,沒有思考價值;有時問題難度太,學生無法回答.
5.未能合理設置課堂時間
新課改后,課堂時間變少,課程容量加大,致使新課教授與習題處理出現時間上的沖突.若認真講評習題,則使新課教學時間不夠,因而不能透徹、詳細地講解新知識,這不利學生對知識的學習與理解.
6.教學內容多且雜
在復習課中,練習占了很大比例.而如今的題目具有很強的綜合性,一題多變、 一題多解是常用的方法方式,因而,不少教師側重題海戰術, 卻無法達到考試目標.
二、高中物理高效課堂的建設策略
1.教師應注重有效備課
(1)教學內容方面
備課是教學的前提,若想構建高效的物理課堂,教師首先應注重有效備課,充分發掘與利用教材.第一,基礎內容自學化.在教材中,有些基礎知識對學生來說難度不大,容易理解與把握,教師在備課時可讓學生課前預習,讓學生根據學習內容、學習目標,并利用書本及學習用書,則能夠理解.第二,要點內容問題化.對于要點知識,教師可通過問題的方式來加以解決.若問題設計的巧妙,則能夠激發學生的學習熱情,讓他們主動參與課堂教學而獲得知識.因此,教師將要點內容進行問題化,促使學生思考,活躍學生思維.第三,難點內容層次化.對難點知識,教師應先精選例題,并巧妙設置問題,層層遞進,從淺入深,從簡及繁,從易及難.第四,重點內容習題化.對于重點內容,教師則應在課堂上進行重點解決,此類內容多數是學生預習的困惑與疑難之處.在教學中,教師應注重重點知識,能讓學生留有一點點的疑難和困惑,否則會給后面的學習帶來影響.教師可利用習題來加以講解,引導學生觸類旁通,啟發學生思考,同時教師適時點撥,讓學生歸納與總結并得出結論.
(2)教師自身及教育對象方面
在備課的過程中,從教師自身及教育對象來看,應考慮如下幾個方面.第一,教師應有思想.充滿思想的課堂教學,就是具備獨創的教學方法.具體而言,就是如何教學是教師獨立思考、分析與判斷的結果.第二,教師應有個性.通過實踐、提煉、反思之后,教師要有自己獨特的、正確的看法.第三,教師應了解學生的情況.不同學生有著不一樣的潛質與個性,他們對知識的接受能力與速度也不同.基礎好,學生接受則快;基礎薄弱,學生接受的速度則慢.所以,教師在教學中應了解與關注學生,因才施教,促進每位學生的進步.
2.提升自身素質,轉變教學觀念
在物理教學中,教師對學生起著潛移默化的作用,直接影響著課堂教學效率與教學質量.因此,教師應提升自身素質,創新教學理念.第一,教師應轉變角色.在現代教育中,教師應轉變角色,不再是知識的傳授者,而是教學指導者與合作者.同時應發揮學生的主體作用,加強師生之間的合作與交流,實現高效課堂.第二,教師應充滿智慧.在課堂教學中,有智慧的教師能調控好課堂,做到自然親切、游刃有余、循序漸進、指點有方,讓物理課堂充滿靈性與魅力,啟發學生的悟性.第三,教師應富有激情.教師富有激情,才能感染學生的學習情緒、學習熱情、學習興趣.第四,熟練備課內容并靈活使用.教師在教學中最好做到不看備課本,熟練每一個教學環節,得心應手.
3.注重教學手段的多樣化
(1)科學組織課堂,控制與協調教學氛圍
首先,在物理課堂教學中,教師對課堂的組織、控制與協調是尤為重要的,直接影響著教學效率與教學質量的提高,影響學生對知識的學習效果.因此,教師應重視課堂的科學組織,在教學環節的安排、教學活動的組織、板書設計等各環節中,基于學生為本而開展課堂教學.同時,為了全面調動學生的學習情緒,教師應于物理教學中滲透科學教育理念.在教學中,教師還需依據學生于課堂學習中的情緒反應、知識接受程度來及時調整教學計劃.在教學氛圍沉悶的情況下,教師可向學生適當地提出問題,以幫助學生深入思考問題.遇到學生課堂走神的狀況,教師則運用靈活地方法進行及時提醒.
例如,在學習分子熱運動、光的直線傳播與放射、超導及其應用等內容時,不少學生可能會遇到學習困難,這時教師則應耐心、細心地進行分析與講解,并提出相關的問題引導學生思考,調動他們的學習情感,進入學習狀態.
事實上,課堂上的提醒、提問、講解也是教師與學生之間的一個交流與互動的過程.
其次,課堂氛圍是物理教學中的一個重要方面.營造和諧、愉悅、輕松、平等的教學氛圍,可以緩解緊張、壓抑的學習氣氛,有利于學生參與課堂,同時讓他們的思維得以放松,加強了教師與學生的交流、溝通,使學生在物理認知上有更獨到看法,并敢于發表自己的見解.
例如,在講“全反射”與“感應電流”等知識時,教師應及時調整課堂,向學生提供更多的實驗平臺,提高學生的觀察、動手能力.
(2)創設問題情境,啟發學生思考與探究
與初中物理相比,高中物理的綜合性更強,其知識結構簡單卻抽象.在學習過程中,若沒有教師的指導,學生難以理解與接收.因而,教師應結合教學內容,創設出一定的問題情境,將學生引入學習意境中,引導與啟發學生進行思考與探究.同時,教師在問題設計中應緊扣教學主題,而對于需提問的題目應綜合考慮后進行詳細分析,才可使問題得以有效解決.在物理課堂教學中,物理語言是教師與學生進行思想交流的紐帶,它不但可以加強教師與學生的溝通,更重要的是能將抽象化知識具體化、形象化.
例如,在講“天體運動”相關的物理知識時,筆者向學生請教了這些問題:同學們,你們有誰知道檢測地球質量的途徑?有誰明白神舟六號升空的物理原理?這樣將物理知識與生活實際相聯系,幫助學生將知識得以融會貫通,進而從根本上理解知識的內在表現.可見,教師在教學工作的安排與設計中應考慮學生自身的物理水平,而后計劃出適宜的互動環節,同時營造出和諧、輕松的問題氣氛,以促進學生主動積極地參與到課堂中的互動、思考與答題.
(3)充分利用媒體教學,提高學生對知識的感知
在現代教育中,多媒體因多展示、多效果、多功能等其獨特優勢而廣泛應用于教學領域中,其生動、形象的教學氛圍吸引了學生們的注意,對教師的教學起著不可忽視的輔助作用.因此,在高中物理教學中,教師應對多媒體加以利用,調整與優化物理課堂教學.通過多媒體教學,讓學生能夠從聽覺、視覺上來感受物理知識,由多個方向來得到教學信息,有利于學生實現對知識的整體感知、抽象與建模.
例如,在教學過程中,一些通過語言難以進行表述的物理重點知識、難點知識,教師則可利用多媒體來向學生進行展示,同時結合計算機進行三維動畫模擬,從而將抽象的物理問題變得直觀、形象,幫助學生構建準確的物理模型, 通過生動形象的畫面對學生進行指導,促進學生構建知識.
(4)加強解題能力的訓練,幫助學生構建知識結構
在物理教學中,例題講解是一個不可或缺的教學環節.教師在篩選與講解例題時,應與教學需求相符合,保證教學與認知心理的密切相聯.在例題講解過程中,本身也是對學生思維的訓練,使學生基于熟練使用與記憶而把握物理理論.整理典型習題是學生課后必須完成的,可以幫助學生再次認知問題, 進而理解知識的真正含義,奠定后面的學習基礎.在典型習題練習中,教師應引導學生首先對題目進行閱讀并把握題意, 再依據要求逐一解答.在這一訓練過程中,學生可以發表自己的看法與見解,從而真正鍛煉學生的思維.
此外,在梳理典型問題時,教師可指導學生對問題進行分類收集,或者收集自己專長的,選出與自身情況相符合且對其有用的,然后加以指導,從而幫助學生形成知識結構,提高教學效率.
4.注重課后反思
在高效的物理課堂中,課后反思是一個不可或缺的環節.所謂反思即對教學做出的客觀總結.在課堂教學后,教師肯定會有不同感受,并對其進行反思.如:本次物理課堂教學有哪些成功的地方?又有哪些不足之處需要進行改正?課堂上還有哪些問題未能及時解決?課堂教學后,若學生能向教師進行反饋,提出一些教學建議或意見,則能夠更好地幫助教師進行教學反思,了解學生的學習情況,明白學生的學習需求,從而提高教學質量與效率.