物理课堂教学中的“慢”艺术

2021-05-14 08:57杨尧飞
物理教师 2021年4期
关键词:排液液面解题

杨尧飞

(浙江省宁海县教育局教科室,浙江 宁海 315600)

“慢”艺术本质就是一种“慢”教学的艺术,它指的是教师根据教育教学规律,针对学生群体实际学情,采取贴近学生实际水平的、循序渐进的一种教学方法和艺术.有别于不顾学生实际学情的快节奏、快速度的课堂教学,其侧重点在于知识的掌握与内化,拓展与深化.

1 “慢”艺术的价值

“慢”艺术就是一种“慢”教学,“慢”教学是创设思考氛围的基础.舒缓的节奏给学生以一种轻松、舒适的心情进入学习状态,营造平和舒畅、静心学习的课堂氛围.“慢”教学是体现主体理念的手段,让学生自然融入集体,适时的“慢”教学,让每一个学生都能协同参与学习,通过听、看、做、思、讲等动作,充分调动学生的多种感官来感知教学信息,极大提高学生学习的主观能动性,尊重学生的主体地位,真正落实面向全体的素质教育理念.

“慢”艺术可以让物理概念的剖析更加细腻,让教师的示例作用更为有效,使物理规律的发现更为自然.从直观感知到领悟体会;从促进迁移到认知内化;从猜想到探究;从理论到实践,科学因为通过“慢”镜头而生动、通过“慢”过程而精彩.

2 物理课堂“慢”艺术

2.1 “望”——望中激趣,趣中有获

望,即观察.观察是一种有目的的知觉活动,观察和实验是物理教学的基础.观察,首先一条要慢慢看,尤其是比较陌生的领域或视野,要系统全面,不放过每一个现象和细节,如灵敏电流计的观察(偏转角度小)、温度变化时晶体的熔解现象(临界点)的观察、实验与预期的结论相反现象的观察等.其次是要在观察中收获乐趣,在趣味观察中看破表象,悟出本质.

为了解决日常生活中的基本常识与科学理论知识相矛盾这一难点,需要学生慢慢观察,慢慢思考.最后让学生代表上台来摸一下试管的底部,发现冰凉冰凉的,但试管上半部分的水确实已经沸腾了.这个结果更激起学生新的思考,说明要形成对流需要在下方加热,这样的教学既提高学生的学习兴趣,同时增长了学生的知识,懂得了科学道理,在慢慢观察中享受乐趣,在兴趣学习中收获知识.

学生观察实验需要足够的时间,慢慢地观,细细地察,只有做到了眼到、手到、心到,能看到现象,看清问题,看懂事理,看透本质.[1]才能真正体会出科学的神奇与趣味.望中激趣,趣中有获.

2.2 “问”——问中有序, 序中见法

问,就是设问、追问、探问、提问.问要循序渐进,步步深入,慢慢问,在设问、追问中获得解决问题的思路和方法.要用提问跟进学生不正确的回答,以追问跟进学生不完整的回答;以探问跟进学生不清楚的回答.[2]例如,初中物理动态电路问题的分析是一个重点和难点,对学生的推理、综合、分析、灵活运用能力提出了较高的要求,大多数学生在教师“快”节奏的讲解中不知不觉就掉队了,学生谈“电”色变,所谓物理动态电路问题,其实有一个共同的特征,即描述某个现象的各个物理量之间存在一种制约关系,当某个物理量发生变化时,其他的物理量或者某个现象也会随之发生变化.为培养学生循序渐进提取信息、综合分析、学会解决动态问题的能力和方法,教师需要慢慢设问,由表及里环环相扣,由浅入深步步为营,问中有序,关注学生的思维是否及时跟进;关注概念、规律是否真正理解掌握.在循序渐进,逐步引导学生在分析解答动态电路问题时,总结提炼解题方法,达到序中见法.

例2.如图1所示,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不随温度的变化而变化),此时,将滑动变阻器的滑片P向左移动,则

图1

(A) L1和L2都变亮.

(B) L1变暗,L2变亮.

(C) L1变亮,L2变暗.

(D) L1和L2都变暗.

分析:电路中电灯的亮暗取决于什么?(它的实际电功率P),而P又取决于什么?(实际电压U和实际电流I).题中U和I又是如何变化的呢……如何让学生解疑是课堂教学绕不开的问题.在快节奏的课堂中,教师面对难以理解的问题往往是快刀斩乱麻式的一问一答,力争用最短的时间、最快的速度、最高的效率完成解答.然而中学生的逻辑思维尚且较弱,快而多的解答策略效果并不理想,只有少数尖子生才能接受.这时,教师不如慢讲,慢问,“慢”下来便于大多数学生跟上进度;“慢”问导致思考题量的“少”,但少而精,少而有效,重点在于帮助学生厘清各个物理量之间的关系,引导学生构建解决这一类型问题的模型和方法.“慢讲”、慢问虽然耗费时间,但它适合了绝大多数学生的思维跟进速度,更利于学生在解决某类问题时建立自己的“序”和“策略”.

具体解题分析过程见思维导图,如图2.

图2

因此,在上述思维导图中,可以设置一系列的问题,边设问边追问,然后,综述提炼与变阻器相关的解题方法: (1) 电路识别,用电流流向法; (2) 电路分析,从局部到整体,再从整体到局部; (3) 物理量把握,抓住不变的量(U源不变;R定不变);分析变化的量(R变、R分、I总、I分、U分);联系相关的量(P、W、Q).方法在手,万变不离其宗,以后解题就会迎刃而解.

2.3 “闻”——闻中有悟,悟中现智

闻,就是倾听.科学发现不仅仅需要慢看,还需要慢听.在初中阶段,涉及与“听”相关的内容很多,如“声音的产生与传播”一课中,在学习“声音的传播需要介质”这一环节时,教师需要设计多个小实验,引导学生从众多实验现象中归纳声音产生是由于物体振动产生的,声音的传播需要介质,这一介质可以是气态、液态、固态.学生在 “慢”听的过程中,细细感悟声音产生的本质和传播的条件,教师在课堂教学中需要慢做,让学生慢听,引导学生模仿科学家的探究方法——“再发现”,领悟其中的科学方法,体会科学探究逻辑的严密,科学家们实验方法设计的巧妙,智慧的高超,从中悟出科学道理,体现科学智慧,为学生的终生学习打下坚实的基础.

例3.验证空气是传播声音的一种介质.

教师事先准备拔火罐、手动抽气机、蜂鸣器(美妙音乐发生器).教师演示,将蜂鸣器放入拔火罐内,引导学生听声音;接下来用抽气机抽走拔火罐内的部分空气,学生听,发现美妙音乐逐渐微弱;用抽气机几乎抽完钟罩内的空气,学生听,发现几乎听不见音乐.接着再重新放回空气,学生再听,发现音乐逐渐加重.由抽部分气,声音变得微弱→抽完气,声音几乎消失→放回气,声音重新被听到的3次变化,感悟声音的传播需要介质,介质的含量会影响声音传播的效率.

亲耳听到美妙声音的3次变化胜过教师千言万语的描述,当教师提问“空气是否为传播声音的一种介质”时,学生不教自通,无需过多赘述.实验过程教师的留白,无声胜有声,学生通过闻——慢听,全神贯注,在闻中领悟美,享受美,陶冶美,从而获得真知灼见.

图3

2.4 “切”——切中有疑,疑中见破

切,引伸到物理课堂教学,就是通过考试、作业、练习等多种反馈手段具体了解学生学习综合情况.通过“切”,把脉会诊,发现教育教学的前因后果;明白教材的内外联络;理顺知识的前后联系.要通过“切”,了解学生水平的高低差异;捕捉学生思维的盲区.要“切”出教育教学中的疑难问题,并进行分类“挂牌”,然后要综合运用各种手段对发现的一系列问题及时进行跟踪破解.切是一个慢过程,只有一个个“点”的集成,才会有连绵不断的“线”的产生.

例如,初中物理力学中的浮力问题是学习的一大重点和难点,浮力知识中液面升降问题综合性强,静中有动、动中有静,变量因子多,思维要求高,涉及的题目对于学生来说难度大.从学习障碍上来看,由于学生认知受前概念的干扰,思维单纯,只能理解表面的简单现象,缺乏深层次、多因子变量的分析.因此,教师在讲解这类题目的过程中,应注意引导学生慢思,慢想,预设留白,让学生在慢思中自发感受和暴露疑难问题,针对疑难问题,通过自主学习、生生交流、师生交流等多种形式,应用掌握基础知识,通过推理、分析、归纳、综合,逐步拓宽解题思路,寻求疑难问题的逐一破解,从而提高学生分析、解决问题的能力.

例4.现有3个容器,里面分别盛有酒精、水和浓盐水,将3块质量相同的冰块分别放入上述3个容器中,当冰块完全熔化后,液面下降的容器内装有

(A) 水. (B) 浓盐水.

(C) 酒精. (D) 3个容器液面都没有变化.

解题思路:如图4.

图4

第1步: 要判断液面的升降,必须比较冰排开液体的体积(V排液)与冰融化成水(V水)的体积之间的关系.

第2步:V排液与F浮建立联系,V水与G水再与G冰建立联系,

因为冰处于漂浮状态,

所以F浮=G冰.

又因为冰融化成水质量不变,

故G冰=G水,G水=F浮,

ρ水gV水=ρ液gV排液.

第3步: 若ρ液>ρ水,则V排液

若ρ液=ρ水,则V排液=V水,液面不变;

若ρ液<ρ水,则V排液>V水,液面下降.

所以本题正确答案: C

教师提供学生解题思路如上所述,解题的关键是建立V排液与冰化成水后V水之间的联系;疑难之处在于如何算出V排液与V水?慢慢分析后,学生就会想到冰块漂浮,二力平衡,其重力与浮力相等,利用重力算出V排液;另有学生存在疑惑:怎样算出V水?一番苦思冥想后,有学生提出冰化成水,冰的重力与水的重力相等,即可算出水的体积V水.从而两者可以进行比较,学生在深度的慢慢思索中相互合作学习,逐步将解题思路厘清,虽然让学生自主思索耗费时间,但是深度的思考,对物理过程及原理的剖析印象深刻,充足的思考时间和完善的理性思维分析过程,环环深入,终究可以使学生破茧成蝶,化解疑难,达到“山重水尽疑无路,柳暗花明又一村”的妙景.

3 结语

“慢”艺术,就象中医,步步为营,循序渐进.深入的理解就是留白与等待的艺术.留白不仅仅是让喧嚣的课堂回归冷静和稳重,更是令教师和学生在基于平等尊重的课堂互动与思维分享中实现教学生态的和谐重塑;等待就是给学生留足思考的时间和空间,以获得知识的内化与重构.只有这样才能赋予学生自主学习、独立探究的自由与权利.

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