物理课堂教学实践探索

2009-09-03 09:55韦屏山
中学教学参考·理科版 2009年2期
关键词:磁场概念物理

韦屏山

物理知识由物理概念、物理规律、物理实验和物理研究的思维方法等组成,是人们解决物理问题的基础.物理课堂教学就是围绕着解决这些物理问题而展开的.未来社会、国家的发展,越来越取决于全体国民的整体素质,尤其是科学素质.而物理课堂就是培养学生科学素质的主要阵地.所以物理课堂应当成为学生获得体验和完成物理知识建构的平台.以下是笔者在物理课堂教学的实践点滴.

1.新课的引入

(1)利用直观性强而又有趣味的视频和图片,对知识进行趣味性的类比,以激发学生学习的兴趣,启发学生参与到课堂教学活动中.例如,用视频展示“火箭升空”来引入“作用力和反作用力”.

(2)通过演示实验来引入教学,有助于激发学生学习的兴趣.并且在教学中要多以实例来创设物理情境,使抽象的物理概念具体化.例如,用装水的瓶子演示下落中的物体“完全失重”状态的实验;用碰撞小球演示“碰撞中的动量守恒”.

(3)通过复习旧知识来引入新知识,可以承前启后,让学生对新知识有熟悉感,容易接受新知识.例如,通过对“初中的知识”的复习、回顾来引入相关的高中课题.但要防止为引入而引入,对各种素材不加以选择,使得素材堆积,造成重点不突出的情况.

2.物理课堂教学的突出重点和突破难点

(1)重点的突出要有时间的保证,需要实验的验证和板书的强调

对于重点内容要有足够的时间进行分析、探索,这就要求教师精心设计有点拨思维功能的启发性问题,根据教材和学生认知能力的实际情况,找出学生在学习新知识时可能存在的思维障碍,通过巧妙的设疑和提问来突破教学的重点和难点.同时尽可能利用实验来验证重点知识的正确性,加深印象,另外,重点知识的内容一定要有板书,让学生有足够的视觉效应.

(2)用分解知识、降低难度、层层深入来突破难点

对于教学难点要注意有梯度地进行知识分解,以降低难度,通过由浅入深的层层深入来突破难点.例如,关于“楞次定律”的教学历来是电磁感应中的一个教学难点.如何突破这个难点,必须要把“原来存在的发生变化的磁场”和“感应电流产生的磁场”区分清楚,把“原磁场的磁感应强度的变化趋势”和“感应电流的磁场的磁感应强度的变化趋势”搞清楚,把“原磁场的方向”和“感应电流的磁场方向”弄清楚,才可能根据“原来的磁场方向”和“原磁场的磁感应强度的变化趋势”去分析“感应电流产生的磁场”和“感应电流的磁场方向”所产生的“阻碍原磁场的变化”的作用,才能更好地理解和掌握楞次定律.

3.改革物理实验教学,加强实际动手操作

(1)通过对物理实验的设计,培养学生的创新能力

设计性实验就是以现有的学生实验和演示实验为背景,打破现有的实验方案,在一些特定的条件和要求下设计并实施新的实验方案和步骤.由于设计性的实验要求较高,具有较大的灵活性,需要学生在理解基础知识和掌握基本方法的基础上,还要有一定的发散性思维和丰富的想像力及创造能力,因而,要选好典型的课题,让学生能在原有的知识和基础上,进行知识和方法的迁移,达到培养学生创新能力的目的.

例如,以原有实验为基础进行电学实验的设计.通过电学实验的设计教学,加深学生对实验原理的认识与理解.关于设计型的电学实验,常用的方法有:①代换法;②比较法;③半偏法;④模拟法;⑤转换法;⑥放大法等等.为了做好实验设计还要做到:①明确目的,广泛联系;②选择方案,简便精确;③依据方案,选定器材;④拟定步骤,合理有序;⑤数据处理,误差分析.同时要坚持:①科学性原则.设计的方案要有科学的依据和正确的方式,符合物理学的基本原理.②可行性原则.按设计方案实施时,应注意安全性和可靠性,不会对人身和器材造成危害,所需的器材和装置要容易配置,而且成功率高.③精确性原则.在选择方案时,应对各种可能的方案进行初步的误差分析,尽可能选用精确度高的方案.④简便、直观性原则.设计方案应便于实验操作和读数,便于进行数据处理,便于实验者直观、明显地观察.

(2)通过加强演示实验,提高观察能力,加深对物理概念和规律的理解

课堂演示实验是提高学生观察能力的一个重要途径.学生在观察老师做演示实验的过程中,具体形象与抽象思维的相互作用,会产生各种各样的想法,其中就会有一些闪烁着创新思维的火花,老师在教学中要鼓励学生注意观察,勇于质疑,鼓励学生敢于提出问题,哪怕是一些已有定论的问题,也要让学生充分发表意见,让学生从正面、侧面和反面进行论证,在争论之中从全新的角度去重新审视,在批判性的思维之中,使他们对物理概念和物理规律理解得更深刻.

(3)将演示实验改为学生实验,加强实验技能的训练

将老师的演示实验改由学生分组实验,将讲授型的知识传授课变为师生互动型的研究实验课,可以采用边讲边实验的方法带领学生一起做实验,同时对实验中出现的各种问题做出及时的解答,这样,通过学生的参与使课堂的气氛更加活跃,学生通过实验来获得新知识的同时又进一步增强了对实验仪器使用方法的了解,在实验过程中还能激发出一些新思维、新方法,为进一步实施创新教育打下了基本实验技能方面的基础,同时培养了学生的创新能力.例如,高中在研究电磁感应现象中产生感应电流的条件时,就可以采用这样的做法.

(4)将验证性实验改为探索性实验,培养学生的探索能力和科学方法

将验证性实验改为探索性实验,让学生在动手操作和实验探索的过程中,激发思维的潜能,培养探索的精神和能力,还能在探索研究的过程中,让学生了解研究物理的科学方法,从而提高学生的科学素养.

4.复习课建立知识框架,理顺知识结构

建立知识框架就是将某一领域内的知识元素按其内在关联建立起来的一种网络,以视觉化的形式——即概念图,来阐明在知识领域里怎样使概念之间产生关联的,揭示了知识结构的变化,把知识整合的过程清晰地呈现出来,使学生看到概念间的关系,所以建立知识框架有利于知识的分类和记忆.由于学生掌握了整体的知识框架,更容易了解新旧知识间的联系和区别,理顺知识结构,通过建立知识框架,记忆知识也必然比简单的机械记忆得更深刻,有利于解决问题能力的提高.通过建立知识框架,可以促使学生整合新旧知识,建构知识网络,浓缩知识结构,从整体上把握知识.它还可以作为一种元认知策略,提高学生的自学能力、思维能力和自我反思能力.通过建立知识框架,还可以检测出学生对知识间相互关系的理解和产出新知的能力,能有效地评价学生创造性思维的水平.教师也可及时了解学生学习的进展与诊断学生存在的问题并改进教学的方式和方法.

任何一个物理概念都是内涵和外延的统一,我们通常所说的使学生掌握物理概念,一方面指的是要理解物理概念的内涵,同时也要求明确其外延.所谓外延,即概念所涉及的范围和条件,公式的适用范围和成立条件等.在教学中必须把基本概念的物理意义讲清楚,讲清公式的适用范围,配合练习加强运用,在运用中进行检查,深化理解,逐步达到正确掌握基本知识的目标.对于模糊的概念,可以通过列举具体的典型例子加以纠正,深化概念的理解,对于混淆的概念,找出两者之间的内在联系和区别.如在物体的振动过程中,物体向平衡位置运动的过程加速度是变小的,直至为零,而速度是变大的;在离开平衡位置的过程中,加速度是变大的,速度反而是变小的,直至为零.教学过程中要特别强调加速度和速度大小的差别和变化的不一致性,再让学生分别说明始末位置它们的大小,学生通过这一物理情境就可以具体地理解这两个量的区别,避免混淆.还可以运用图像来进行区别,例如,在v-t图像中,斜率表示物体的加速度,纵坐标表示物体的速度等,克服相近物理概念混淆形成的思维障碍.

5.习题课应重点让学生正确的掌握解题思路和方法

(1)首先要教会学生读题目,建立物理模型

习题课应该注意运用典型的事例加强练习,增强训练的新颖性,增强题目的灵活性,重在提高具体问题具体分析的能力,切实加强审题能力的培养,使学生形成正确的分析习惯和方法,克服想当然的按头脑中的思维定势来解题的不良习惯.要求学生养成一字一句的认真读题,做到一看二想三动笔,形成严谨的抽象思维模式,把握知识的内涵和外延,克服先入为主的生活观念形成的思维障碍,善于挖掘潜在的条件,了解物理情景,把原始模型转化为理想模型,建立起相关的物理模型.

(2)找出存在的物理量,明确解题的方向

我们常说,看题目不是找已知量,而是要找存在的物理量和一些相关的量.例如,质量、力(重力、“万有引力”、弹力、摩擦力、电场力、磁场力)、加速度、速度、动量、动能等存在于各种运动、各种物理现象中.只有把存在的物理量找出来,才能够知道要采用哪些物理规律.例如,要解决加速度的问题有牛顿运动定律,涉及做功的问题用动能定理,只有重力做功的用机械能守恒定律,讨论力和时间问题有动量定理,无外力作用的情况下用动量守恒定律等等.这样才能明确解决问题的方向.

(3)根据物理规律把各物理量的联系建立起来,掌握应用物理规律解决实际问题的方法

物理方法是人们在认识物理世界的过程中形成的具有普遍适用性的活动方式.方法是在经验的基础上抽象概念而形成的.物理课程中经常涉及的物理方法有:观察方法、实验方法;比较与分类方法、分析与综合方法、抽象与概括方法、归纳与演绎方法;类比方法、理想化方法、对称方法;数学方法;公理化方法、假说方法等.我们知道,对应各种不同的运动形式有不同的规律,把各种方法应用到解决实际问题中.例如,物体的运动类型有匀速运动、匀变速运动、平抛运动、圆周运动、机械振动等.而匀变速直线运动有匀变速直线运动的规律,把物体理想化为质点;平抛运动利用正交分解法进行分析处理;分析圆周运动有向心力公式;分析机械振动有回复力公式等等.在列出公式的同时更要强调公式的物理意义,理解公式所描述的物理现象、物理实事之间的因果关系和决定关系.要明确公式的来龙去脉,增强公式的物理色彩,突出对问题的物理意义的分析,防止单纯的套用数学公式的教学法,减少纯公式数值代入的计算训练,让学生善于运用数学知识、数学方法描述物理问题,真正建立起物理上的数量关系,增强运用数学知识的意识,提高运用数学工具的能力.

[责任编辑:黄春香]

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