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关键词:以人为本;课堂教学
课堂学习任务再不由教师主观设定,而是根据学生自主学习过程中的疑难设定教学目标。事实证明,正是这种注重课堂生成的动态学习目标才能使学生保持对学习的激情。
一、构建良好的师生关系,发挥学生学习主体作用
在开展初中物理教学活动时,教师应改变传统的教学观念,构建新的师生关系,为学生营造民主、和谐、自由的课堂学习氛围。在学习过程中,教师要把学生放到学习主体的位置上,让他们意识到自己在学习中发挥的重要作用,培养他们的自主学习意识和责任感。在以学生为主体的课堂教学中,良好的师生关系能调动学生的思维积极性,让他们在教师引导下进行积极思考和探究,有利于加快他们对知识的理解和掌握。在引导学生学习时,教师要尊重学生,注重发挥他们的特长,让学生在思考和探究过程中掌握物理知识,形成运用物理知识解决问题的能力。例如在教学“压强”的知识时,教师让学生自主学习。通过认真阅读教材内容,在遇到问题时学生先认真思考,对于理解不了的问题则在书上标记,在讨论阶段解决。在主动学习过程中,每个学生都积极参与学习活动,学习效果比传统教学中的被动式学习要好很多,对知识的理解也较深入。
二、深化“课堂教学生活化”的思想
课堂教学生活化,包含三个层面的意思:一是将生活中相关资源引入教学实际,将生活资源转化为教学资源。这就要教师在教学设计、实施和教学反思等活动中,高度关注师生生活世界与书本世界的联系,在两个世界间搭建起桥梁。二是树立生活化教学观念。课堂是师生生活世界的一个重要组成部分,师生间、生生间的课堂交往是一种生活状态和生命的体现。三是通过生活化的课堂,获取丰富的知识与技能,形成科学的人生观、价值观,去迎接新生活,去解决生活中存在的问题,去提高生活品质。下面以《摩擦力》教学案例的教学片段为例进行分析。
片段1
扫地时,扫帚的形状发生了什么变化?这种变化是什么原因导致的?教师以慢动作再现扫地的场景。学生通过观察、回忆生活经验,结合学过的知识说出扫帚除受地面支持力外,还受到一个向右的力,使它发生向右偏的形变。那么再分析这个力是谁给它的呢?学生不约而同地想到了是地面给它的一个阻碍扫帚相对运动的力,这就是滑动摩擦力。从扫帚的形变情况即可知道滑动摩擦力的方向与扫帚相对地面运动的方向相反。通过上述活动,不仅激发了学生学习的积极性,而且拉近课堂教学与学生生活实际的距离。让学生在充分分析、讨论这些具体问题时,感知摩擦力在生活中的存在,体会知识来源于生活。
片段2
在初步了解摩擦力基础上,联系生活实例进行猜想:决定摩擦力大小的因素有哪些?猜想的根据是什么?与这些因素是什么关系?然后,在桌上摆出生锈的铁钉、普通白纸、毛巾、砂纸,让学生用最快的方法把铁锈除去。学生结合生活经验思考后明白了要除掉铁钉上的锈,必须通过增大摩擦力来实现。而要增大摩擦力必须通过增加压力与接触面的粗糙程度来实现。这也就得出了“压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大”这一规律。……最后让学生以不同的压力把手掌压在桌面上,让他们体验在粗糙程度相同时,摩擦力的大小与压力大小的关系,摩擦力的方向与相对运动方向的关系;用同样大小的压力,把手放在桌面和砂纸上推,体验摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。这种生活化的课堂探究活动,提高了学生探究的热情,体现了教学来源于生活,又服务于生活。在课堂的对话、交流、合作过程中,在掌握知识与技能的同时,师生共同感受到学习的乐趣,感受到自我存在的价值,体现了相互尊重、和谐共生、共同发展。
三、采用一题多变的教学方法,培养学生的创新思维
在构建高效的初中物理教学课堂时,教师不仅要创新教学模式,更重要的是要提高教学质量,让学生在探究和思考过程中获得实质性提高,实现高效课堂教学。在教学中,教师要注重精讲精练,注重一题多变或者一题多解,引导学生真正理解知识内涵,提高解题能力,发展创新思维。在真正掌握知识和能力的前提下,让学生进行一定量的阅读和练习,帮助他们更好地拓展和巩固。例如教学“浮力”的有关知识时,教师应针对教学的重难点和学生的实际进行教学设计,引导学生重点理解浮力的条件和关系,重点分析浮力公式的应用,通过变换不同的液体引导学生感知浮力与液体密度的关系;通过改变物体漂浮、悬浮及下沉等不同状态,引导学生感知排开液体的体积是一个怎样的概念。结合一两道例题,通过变换不同条件和问题,引导学生精练,做到真正理解,触类旁通。对于浮力的具体应用,可以给学生推荐更多阅读材料,拓展学生的视野,激发学生科学兴趣。根据学生理解情况,提供一定量的课后作业,帮助学生巩固所学知识。
有的专家声称:“要评判一堂课是否有效关键看教学目标的落实,而教学目标落实的情况首要看的是‘过程与方法’的组织效果。”这话听来让人觉得有点绝对,但细细想来又不无道理。在课堂上,学生的问题意识是否强烈直接关系他们的探究热情,而
探究热情却恰恰关系探究结果。所以,初中物理课堂教学就要做到不局限于课本上的知识,而要结合具体校情班情,综合考虑学生的兴趣方向、能力水平、性格特征等因素,引导他们在合作探究活动中培养“实践出真知”的精神。
参考文献:
关键词:科学探究教学模式;自感现象;教学设计
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)8-0016-3
科学探究教学就是让学生在教师的指导和启发下,独立自主开展学习活动,通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,学习如何发现问题、分析问题和解决问题,体验科学探究的乐趣,掌握科学探究的方法,领悟科学的思想和精神。它是实施新课程教学的一个重要教学课型。在此以“自感现象”为例,就“科学探究教学模式”在高中物理教学中进行实践应用。
“自感现象”是人教版选修3-2第四章第六节的教学内容。课程标准要求学生能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电时自感现象的成因,以及认识自感现象是电磁感应现象的特例,感悟特殊现象中它的普遍规律,而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点。
1 实践案例――“自感现象”教学片段
1.1 切身体验,认识自感
如图1所示,让几位同学手拉手“串联”在电路中,电源只需1节干电池。
问:断开开关的瞬间,1节干电池何以使得这么多同学同时受到电击?
答:开关断开后,同学们与线圈构成闭合回路,“电击”可能与线圈有关。
由“电击”体验引发思维疑问,从而引入本节课研究的课题――“自感现象”。且在生活中,学生接触到自感的机会并不是很多,缺乏对自感的直接体验。借助“电击”游戏,能感受到物理学习的现实意义,同时引发学生的求知欲望。
问:开关断开时,通过线圈的电流大小如何变化,电流变化的同时又引起哪些物理量的改变?
答:电流减小,线圈中磁场减弱,通过线圈的磁通量减小。会产生电磁感应现象,产生感应电动势。
断开开关的瞬间,线圈产生的自感电动势使得同学们受到了电击。
根据奥苏贝尔的同化理论,任何一个新知识均可以通过上位概念、下位概念和先行组织者,寻找它与旧知识的联系作为新概念的增长点,促进新知识的学习。在本节课之前,学生已经对“楞次定律”“法拉第电磁感应定律”等知识进行了学习,通过设计问题对这些知识进行回顾,让学生在回顾旧知识的过程中解决新问题。
1.2 问题引导,深入研究
自感电动势是一个抽象的概念,它产生的原因学生较容易接受,但它对电流变化引起的“阻碍”作用,以及自感电动势方向的确定却是教学的一个难点。在教学设计时,借助演示实验来创设情境,让学生以研究者的角色进入学习,并借助问题链的方式为学生的理解与思考提供“支架”来化解难点。
问:如果把“电击游戏”电路中参与体验的同学换成灯泡,在开关断开时可以观察到什么现象?
答:产生自感电动势的线圈可以看作一个电源,它能继续给灯泡供电,灯泡不会立即熄灭。
实验演示:
实验现象:灯泡闪亮了一下,没有立即熄灭。(暂不对灯泡发光变亮这一现象进行探讨)
在此进行实验演示不仅可以对前面的理论推理进行验证,还可以通过小灯泡的发光让同学们“观察”到线圈产生的自感电动势。
问:电源断开时,通过线圈L的电流减小,这时会产生自感电动势。自感电动势的作用是使得线圈L中的电流减小得更快些还是更慢些?
学生活动(理论分析):
答:当电源断开时,通过线圈的电流(如图2)减小,由楞次定律可判断感应电流的方向与电流的方向相同,使得线圈L中的电流减小得更慢些。
问:通过线圈的电流减小,自感电动势使得线圈L中的电流减小得更慢。那么,当通过线圈的电流增加,自感电动势又会如何影响电流的变化呢?
答:在开关闭合时,通过线圈的电流(如图3)增加,由楞次定律可以判断感应电流与线圈中电流的方向相反。
自感电动势的作用是阻碍线圈中电流的变化,为了让学生对“阻碍”一词有较为深刻的理解,可在通电自感实验演示之前让学生先对灯泡的发光情况进行“猜想”。猜想源自学生对“自感电动势对电流作用”的理解,猜想也是对“自感电动势对电流作用”的另一种表述。观察通电自感灯泡的发光情况也能帮助学生更好地理解“阻碍”的含义。
在图3电路中接入灯泡,根据你对自感电动势的认识,说一说开关闭合时灯泡的发光情况。
发光情况可能有:
①灯泡A1没有办法被点亮;
②灯泡A1会先变亮后熄灭;
③灯泡A1逐渐变亮。
有条件的学校,建议依次进行甲、乙两个演示实验(如图4),通过演示让学生看到对比带来的差异性,通过对比能更直观地观察到灯泡A1的发光情况。在培养学生观察能力的同时也向学生传授了“对比观察”的实验方法。
分析与论证
实验现象:灯泡A2立即变亮,而与线圈串联的灯泡A1逐渐变亮。最后达到稳定时,两灯亮度相同。表明线圈产生的自感电动势延长了灯泡达到正常发光的时间,推迟了电流到达正常值的时间。
归纳总结
断电自感时通过线圈的电流减小,自感电动势使得电流减小得慢些,但最终电流大小减小为零;通电自感时通过线圈的电流增加,自感电动势使得电流增加得慢些,但最终电流到达正常值。自感电动势的特性:自感电动势总是要阻碍通过线圈的电流变化。
1.3 拓展应用――对断电自感电路的进一步讨论
问:在图2电路中,产生感应电动势的线圈可以看作一个电源,它能向外供电。由于开关已经断开,线圈提供的感应电流将沿什么途径流动?开关断开前后通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致? 答:通过灯泡的电流方向发生了变化,不一致(如图2)。
问:如何通过实验来证实通过灯泡的电流方向发生了改变?
答:在电路中加入发光二极管或者电流计(如图5、图6)。
问:开关断开后,通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大?
在授课时教师可以联系断电自感演示时“灯泡闪亮一下”这个现象引导学生回答。并使用电流传感器采集数据,给学生展示电流反向变大这一过程。
图7为电流传感器采集的I-t图像。可以观察到开关断开后,通过灯泡的电流方向发生了改变,且电流大小大于开关断开前的数值。
2 几点想法
2.1 教学设计要明确探究重点
在教学设计中,确定探究课题后,应认真分析每个探究活动的过程所要达到的目标,由于一堂课时间很有限,不可能让学生对每个环节都进行探究,所以必须确定让学生探究的重点。做“电击体验”游戏时,探究的重点是自感电动势的产生原因;探究“自感电动势对电流的影响作用”时,探究活动的重点是电流变化时线圈中产生的感应电动势及其电流方向、通电自感电路中灯泡发光情况的猜测与观察、自感电动势对电流影响作用的归纳与总结,等等。侧重在某一个或几个方面让学生深刻体会科学探究的实质,这对提高科学探究的质量是非常重要的。盲目的探索不仅达不到科学探究的目的,而且还可能完不成教学任务。
2.2 实验器材的选择
探究所需的器材不是越先进就越好,反而是越简单越能体现物理的探究性。在物理学中常常有利用简单的仪器或设备,完成惊人的发现。如自由落体的运动规律、电磁感应定律的发现。因此,在探究自感电动势的特性时,并不是一定要使用电流传感器来演示自感对电路电流的影响。
2.3 勿让演示实验“喧宾夺主”
在观摩“自感现象”示范课时,发现有些教师为了营造课堂氛围,过多地设置演示实验环节――既观察灯泡的发光情况又使用传感器演示自感对电流的影响,以致教学任务不能完成。依据课程标准,本节课的重点应该是运用所学知识思考和解决实际问题,而不是简单对自感现象进行观察。
3 结 语
在此“自感现象”的教学设计中,通过设计探究活动引导学生体验、思考、推理和观察,从而“发现”和掌握自感电动势对电流的阻碍作用。通过对一系列问题的讨论求解,促使学生主动学习,并运用所学知识思考和解决实际问题。在课堂教学中,教师只是在抛出问题、演示实验,而学生带着问题认真推理分析、观察现象,积极主动地讨论、梳理、总结,成为了课堂真正的主人。
参考文献:
[1]林一敏,林达彬.关于科学探究中问题情境创设的思考[J].物理教学探讨,2014,32(2):25―27.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.
[3]韩海波,刘年新.优化教学设计促进探究互动[J]. 物理教学探讨,2014,32(2):33―35.