朱 蕾
(蚌埠第三中學 安徽 蚌埠 233000 )
提高課堂教學效率是提高教育教學質(zhì)量的主要環(huán)節(jié),也是當前中學物理教學所面臨的重要課題.筆者根據(jù)物理教學的規(guī)律和特點,在多年的教學探索中感悟出了提高課堂效率的一些具體措施.以下就“生活中的圓周運動”(人教版《必修2》第五章第六節(jié))一節(jié)課,談?wù)勗谔岣哒n堂教學效率方面所做的嘗試.
物理情境可以是一個事件,可以是一個演示實驗,也可以是生活常識等等,形式可以多種多樣.在這節(jié)課中筆者采用小游戲“水流星”很好地調(diào)動了學生的積極性.先將一個栓著一條細繩的礦泉水瓶打開,然后提出問題:誰能在不遮蔽瓶口的情況下將瓶子完全倒立而不漏水?經(jīng)過短時間的思索,已經(jīng)有不少學生想到了利用瓶子在空中高速旋轉(zhuǎn)的方法;然后請同學上臺實驗.課堂氣氛相當活躍;于是引出了這節(jié)課的主要內(nèi)容,研究生活中的圓周運動現(xiàn)象.
課堂提問作為一種常規(guī)的教學手段,在物理教學中發(fā)揮著重要的作用,巧妙的提問能夠勾起學生的好奇心,激發(fā)學生探究物理知識的興趣.課堂提問應(yīng)有明確的目的,不能盲目地實施.對每一個問題都應(yīng)該緊緊圍繞課堂教學內(nèi)容來精心設(shè)計.在這節(jié)課的前半部分是圍繞火車轉(zhuǎn)彎問題,筆者設(shè)計了如下的教學環(huán)節(jié).
第一步,課件展示在平直軌道上勻速行駛的和諧號列車圖片;提出問題:火車受幾個力作用?這幾個力的關(guān)系如何?學生回答:受到重力,支持力,牽引力,摩擦力.為了給下面轉(zhuǎn)彎部分做鋪墊,筆者重點提問:牽引力和摩擦力在什么方向?它們在大小上有什么關(guān)系?
第二步,播放火車轉(zhuǎn)彎的視頻;提出問題:火車轉(zhuǎn)彎時情況與平直運行有何不同?勻速圓周運動和勻速直線運動在受力上有什么不同?是什么力提供了轉(zhuǎn)彎時需要的向心力?這時大多數(shù)同學已經(jīng)明顯感覺到困惑和疑慮.所以筆者及時用圖片展示火車輪的結(jié)構(gòu)圖,介紹火車輪的形狀,找出它的特別之處.
第三步,教師提問:如果內(nèi)、外軌是等高的,那么火車轉(zhuǎn)彎時是如何獲得向心力的?教師啟發(fā)學生思考:火車轉(zhuǎn)彎時所需要的向心力由輪緣和外軌之間相互擠壓而產(chǎn)生的彈力提供(圖1).
圖1
第四步,教師提問:高速行駛的火車的輪緣與鐵軌擠壓的后果會怎樣?
學生討論:由于火車質(zhì)量、速度比較大,故所需向心力也很大.這樣的話,輪緣和鐵軌之間的擠壓作用力將很大,導致的后果是鐵軌容易損壞,輪緣也容易損壞.
第五步,教師提問:那么應(yīng)該如何解決這一實際問題?
師生討論:將火車鐵軌的外側(cè)稍微墊高,使兩軌間形成高度差,火車所受的支持力沿水平方向的分力提供火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力(圖2).如果火車受到的重力和支持力的合力提供向心力,對內(nèi)外軌都無擠壓,這樣就達到了保護鐵軌和車輪的目的.
圖2
第六步,教師提問:火車轉(zhuǎn)彎時的轉(zhuǎn)彎半徑為r,彎道的傾斜角度為θ,火車轉(zhuǎn)彎時的速度v0多大時,才不至于對內(nèi)、外軌道產(chǎn)生相互擠壓?如果火車實際行駛的速度大于或小于此速度時,向心力應(yīng)該由哪些力來提供?學生就此問題展開深入討論.之后教師由此引出類比情境,突破教學難點.
重難點的突破,是教學中的一個重要環(huán)節(jié),對提高課堂教學效率有著重要的作用.其中創(chuàng)設(shè)類比情境,可輕松突破重難點,是提高課堂教學效率的重要措施之一.本節(jié)課中,學生在理解了火車水平轉(zhuǎn)彎的受力特點后,將生活中的汽車、摩托車轉(zhuǎn)彎也提出來,通過圖片、視頻,請學生分析怎樣做才可以避免危險、安全轉(zhuǎn)彎.因為已經(jīng)有了前面的經(jīng)驗,所以學生知道應(yīng)當從改變向心力大小的角度來分析,效果自然是事半功倍.
提高課堂教學效率不只是表現(xiàn)在提高學生的知識能力,還應(yīng)該表現(xiàn)在提高學生的科學素養(yǎng)上.本節(jié)課在學習了火車轉(zhuǎn)彎的受力特點后,筆者就和學生討論了我們國家這幾年的火車提速問題:并提出了問題:為何火車有安全限速的要求?并通過圖片展示了2008年膠濟鐵路“4·28事故” (圖3).2008年4月28日4時41分,北京開往青島的列車T195運行至山東境內(nèi)膠濟鐵路周村至王村間脫軌,與煙臺至徐州的客車相撞.這次事故原因為T195次列車超速行駛,當時速度為131 km/h,在S型軌道轉(zhuǎn)彎處脫軌,與相向而行的列車相撞.
圖3
在學習了生活中常見的汽車、摩托車轉(zhuǎn)彎受力特點后,筆者又適時利用圖片介紹在轉(zhuǎn)彎時運用摩托車“壓車”原理(轉(zhuǎn)彎時傾斜車身)的日本2009年新研制的節(jié)能環(huán)保車(圖4).該車利用鋰電池提供能量,零尾氣排放,它可根據(jù)行駛速度和轉(zhuǎn)彎半徑自動調(diào)節(jié)輪軸高度,通過適度傾斜車身就能夠在水平路面上靈活安全地轉(zhuǎn)彎.
圖4
探究活動的每個環(huán)節(jié)都應(yīng)該具有明確的目標.不斷地達成目標,會使學生產(chǎn)生一種成就感,這將轉(zhuǎn)化為學生的內(nèi)部興趣和動力,激勵學生不斷探索,促進探究教學的有效開展.本節(jié)課之前筆者給學生布置了一個調(diào)研任務(wù):實地走訪和調(diào)查蚌埠市橋梁的情況,看看有哪些是拱形橋,哪些是凹形橋,并觀察記錄橋面破損情況.結(jié)果學生的反饋信息出乎我的意料,他們不僅實地考察,而且利用相機拍攝記錄,對于蚌埠市最有名的拱形橋——“天橋”(圖5)和凹形橋——“地下道”(圖6),通過大量圖片記錄下了橋面的破損情況(圖7).學生還給這些橋面上的破損處起名叫“酒窩大道”.這樣的調(diào)研活動激發(fā)了學生學習物理的濃厚興趣.在課堂上筆者請一位同學介紹了他的調(diào)研情況,同時指出:僅使用了3年的時間,凹形橋面的破損程度已經(jīng)和6、7年前維修過的拱形橋天橋一樣了.那么相同的車流量情況下,是什么原因會產(chǎn)生如此不同的破壞力呢?
圖5
圖6
圖7
提出問題:為什么凹形橋比拱形橋面更容易受到破壞?
建立模型:質(zhì)量為m的汽車分別在拱形橋和凹形橋面上以速度v行駛,若橋面的圓弧半徑為R,試畫出受力分析圖,分析汽車通過橋的最高點時對橋的壓力.
學生活動:畫出汽車的受力圖,推導出汽車對橋面的壓力.
通過這個調(diào)查—思索—分析—論證的過程,學生真正體會到了應(yīng)用理論知識解決生活中實際現(xiàn)象的方法,極大激發(fā)了他們學習物理的熱情和信心,取得了良好的教育效果.
總之,想要提高課堂教學效率,教師就要潛心研究教學的每個環(huán)節(jié),在充分了解和利用學生原有知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過精心設(shè)計、合理編排、積極創(chuàng)新、優(yōu)化課堂教學結(jié)構(gòu).同時教師還應(yīng)具備反思意識,也就是在平常的教學活動中要經(jīng)常反思自己的教學是否有效,自己設(shè)計的教學活動是否合理,學生參與度高嗎?這樣的參與對他們有效嗎?長此以往才能將素質(zhì)教育落到實處,從而提高教育教學質(zhì)量.
參考文獻
1 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準.北京:人民教育出版社,2003
2 王平杰.新課程背景下的課堂教學思考.中學物理教學參考,2007(9)