隨著課程改革的逐漸深入,廣大一線教師對(duì)于物理學(xué)科的“科學(xué)探究”,不論是新課教學(xué)還是總復(fù)習(xí),都越來越重視。然而,在上實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課時(shí),課堂往往“活”不起來,導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因有很多,比如將探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)式的羅列;將復(fù)習(xí)課理解為練習(xí)課;復(fù)習(xí)的方式過于簡單等等。這些問題集中反映了一點(diǎn),就是復(fù)習(xí)缺乏“新意”,不能激發(fā)學(xué)生復(fù)習(xí)的熱情。針對(duì)這一問題,筆者進(jìn)行了深入思考,并且通過大量教學(xué)實(shí)踐,提出自己的觀點(diǎn):應(yīng)在物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中進(jìn)行物理情景的再現(xiàn),以情景促思維,將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行串聯(lián),把握知識(shí)的內(nèi)在邏輯聯(lián)系。
物理情景的含義
“情景”即“事物在發(fā)展變化中所表現(xiàn)的外部形態(tài)和聯(lián)系”。物理情景應(yīng)是物與理的有機(jī)結(jié)合,是分析物理現(xiàn)象后,了解其產(chǎn)生、變化的規(guī)律,在頭腦中形成對(duì)物理現(xiàn)象的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。物理情景教學(xué)與學(xué)生的形象思維培養(yǎng)密不可分,它既是學(xué)生學(xué)好物理的必要條件,又是思維發(fā)展的基礎(chǔ)。
物理情景再現(xiàn)的意義
1.再現(xiàn)物理過程,加深學(xué)生對(duì)物理概念和物理規(guī)律的理解
物理概念、物理規(guī)律都是在分析物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)上形成的。在新課教學(xué)中講授物理概念、規(guī)律時(shí),老師們都很重視物理情景的創(chuàng)設(shè),首先通過具體事例讓學(xué)生弄清物理現(xiàn)象,然后才是分析、比較、抽象、概括等。在復(fù)習(xí)課中將這些情景再現(xiàn)出來,貼近學(xué)生的生活,很容易喚起學(xué)生頭腦中已形成表象。這樣可以使學(xué)生的復(fù)習(xí)、思考更高效。
2.以情景促思維,幫助學(xué)生內(nèi)化物理規(guī)律,提高思維能力
創(chuàng)設(shè)物理情景的過程,是一個(gè)豐富學(xué)生表象的過程。表象是思維的“細(xì)胞”,可供學(xué)生想象的表象越多,學(xué)生的想象力就越強(qiáng)。物理情景的重要特征是具有形象性,形象思維是思維發(fā)展的基礎(chǔ),而且隨著思維的發(fā)展,越是抽象的東西越要借助形象化的方法進(jìn)行描述,比如用擴(kuò)散現(xiàn)象反映分子不斷運(yùn)動(dòng)的情況,用鐵屑和小磁針的排布情況反映磁體周圍的磁場等。因此,復(fù)習(xí)課中再現(xiàn)物理情景,就是重視提高學(xué)生的思維能力。
3.提高復(fù)習(xí)課的知識(shí)性和趣味性,彰顯物理課的活力 美國教育學(xué)家布魯納說過“學(xué)習(xí)的最好刺激,乃是對(duì)所學(xué)材料的興趣”。大量再現(xiàn)物理情景,利用圖片、聲音、視頻、真實(shí)實(shí)驗(yàn)過程等素材可以從視覺、聽覺等多角度刺激學(xué)生,避免了單純的文字羅列給學(xué)生帶來的枯燥感,讓學(xué)生對(duì)所復(fù)習(xí)的內(nèi)容興趣大增,讓物理復(fù)習(xí)課也真正“活”起來。
4.能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的記憶
記憶是思維的起點(diǎn),而感知是記憶的基礎(chǔ)。心理學(xué)的研究表明:在人的記憶中,語言文字信息與形象信息在頭腦中儲(chǔ)存量的比例是1:1000。這說明形象記憶是最基礎(chǔ)最主要的記憶方式。教學(xué)中把記憶內(nèi)容與物理情景相結(jié)合,以情景作為記憶載體,就是在發(fā)揮形象記憶的作用。若學(xué)生記憶的知識(shí)缺乏形成過程的分析和情景載體,就會(huì)很容易被遺忘,而且在應(yīng)用知識(shí)解決問題時(shí),也會(huì)因缺乏清晰的物理情景而無從下手。
5. 優(yōu)化組合多種媒體再現(xiàn)物理情景,提高復(fù)習(xí)效率
物理情景的再現(xiàn)需要借助多種媒體,如利用身邊簡單的物品進(jìn)行的小實(shí)驗(yàn),由多媒體教學(xué)設(shè)備提供的圖片、視頻、動(dòng)畫模擬過程等。用情景引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí),往往比教師用很多的語言去描述現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)要節(jié)約時(shí)間,提高復(fù)習(xí)效率。
物理情景再現(xiàn)的方式
物理情景可分為狀態(tài)情景和過程情景。對(duì)于狀態(tài)情景,再現(xiàn)的方式有:實(shí)物場景、圖片場景、視頻截圖等;對(duì)于物理過程情景,再現(xiàn)的方式有:真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過程、錄制的視頻資源、仿真動(dòng)畫模擬、視頻截圖等。
情景再現(xiàn)在物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中的實(shí)施
物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中的情景再現(xiàn)是對(duì)物理知識(shí)形成過程的再現(xiàn),也是對(duì)物理研究方法再現(xiàn)。
1.以實(shí)物和圖片情景再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)器材
在探究光反射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中,老師準(zhǔn)備了新課教學(xué)時(shí)的演示器材:激光筆、光的反射定律演示儀。這種廠家制造的成套的實(shí)驗(yàn)器材操作方便,現(xiàn)象和數(shù)據(jù)容易觀察,但不能較好地體現(xiàn)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程。于是老師還準(zhǔn)備了原始探究方案所需的實(shí)驗(yàn)器材:激光筆、白紙、硬紙板、鐵架臺(tái)、鉛筆、量角器、刻度尺。通過實(shí)驗(yàn)情景的再現(xiàn)及問題的設(shè)置喚起學(xué)生對(duì)探究光的反射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)方法——觀察法、對(duì)比法、多次定量探究的方法及實(shí)驗(yàn)結(jié)論的回憶。又通過多種探究實(shí)驗(yàn)方案的展示,拓寬學(xué)生思維,通過對(duì)比讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)器材選取的原則。
在復(fù)習(xí)課中,教師可以通過多媒體直接展示實(shí)驗(yàn)裝置的圖片,并用標(biāo)注進(jìn)行詳細(xì)說明,對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作要求進(jìn)行再現(xiàn)。如在探究晶體熔化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí),教師通過PPT展示實(shí)驗(yàn)裝置和操作要求,并通過動(dòng)畫效果對(duì)重點(diǎn)問題進(jìn)行強(qiáng)調(diào),起到了很好的復(fù)習(xí)效果。
2.用動(dòng)畫模擬再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程
對(duì)于探究過程用時(shí)較長的實(shí)驗(yàn),在復(fù)習(xí)課中沒有充足的時(shí)間進(jìn)行全部實(shí)驗(yàn)過程的真實(shí)再現(xiàn),可以通過動(dòng)畫模擬演示實(shí)驗(yàn)過程,采取師生互動(dòng)的方式,在演示動(dòng)畫的過程中通過設(shè)置不同的問題引導(dǎo)學(xué)生回憶實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。在復(fù)習(xí)探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,教師采用動(dòng)畫模擬演示實(shí)驗(yàn)過程:組裝調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)器材、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、怎樣找到清晰的像、數(shù)據(jù)的記錄等,學(xué)生通過對(duì)情景再一次回顧,能夠把握實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)要點(diǎn)。
3.用視頻截圖再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程。
對(duì)于一些通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出定性實(shí)驗(yàn)結(jié)論的實(shí)驗(yàn),在復(fù)習(xí)課中可用視頻截圖的方式,將變化過程中不同狀態(tài)的圖片截取,按順序排列,通過對(duì)比,可以清晰地呈現(xiàn)物理變化過程,引導(dǎo)學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。通過這種情景再現(xiàn)的方式,指導(dǎo)學(xué)生有目的地觀察,能辨明觀察對(duì)象的主要特征,從物理現(xiàn)象和事實(shí)中得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在復(fù)習(xí)擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)時(shí),教師采用視頻截圖的方式,按時(shí)間順序呈現(xiàn)NO2氣體和空氣、水和硫酸銅溶液擴(kuò)散的過程,現(xiàn)象明顯,這樣處理不需要觀看整個(gè)視頻,不需要重做實(shí)驗(yàn),既節(jié)省時(shí)間,又在情景中復(fù)習(xí)。
4.用身邊器材進(jìn)行簡單的演示實(shí)驗(yàn)
在新課教學(xué)中,教師往往通過實(shí)驗(yàn)室配備的統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)。而物理和生活聯(lián)系非常緊密,很多生活中的小問題蘊(yùn)含深刻的物理道理,我們身邊可以開發(fā)利用的物理教學(xué)資源非常豐富。在復(fù)習(xí)課中,適當(dāng)引入利用身邊器材開發(fā)的演示實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)物理情景、說明物理問題,可以起到意想不到的復(fù)習(xí)效果。
在復(fù)習(xí)探究影響壓力作用效果的因素的實(shí)驗(yàn)中,教師用裝滿水的飲料瓶和大海綿做了對(duì)比演示實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生通過觀察對(duì)比,回憶壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系。在復(fù)習(xí)探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)時(shí),教師用飲料瓶去底后扎上氣球皮進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將其浸入盛有水的大容器中,觀察現(xiàn)象,通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)情景的設(shè)置,讓學(xué)生從不同角度認(rèn)識(shí)液體內(nèi)部的壓強(qiáng),還可將這個(gè)情景進(jìn)一步遷移到解計(jì)算題的思維過程中,幫助學(xué)生在審題時(shí)構(gòu)建清晰的物理情景。
5.拓展思維,對(duì)現(xiàn)有器材進(jìn)行重組,對(duì)實(shí)驗(yàn)情景進(jìn)行創(chuàng)新
復(fù)習(xí)課的功能之一是系統(tǒng)梳理所學(xué)知識(shí),幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí),教師也可以對(duì)學(xué)生做過的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行挖掘、重組和創(chuàng)新,以知識(shí)或方法為線索進(jìn)行演示和再現(xiàn)。
例如,在復(fù)習(xí)密度的測量時(shí),教師通過一系列演示實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)探究習(xí)題中經(jīng)常出現(xiàn)的測量物體密度的情景進(jìn)行了再現(xiàn)。如用量筒和水測量小木塊密度,在量筒中倒入適量的水,測出水的體積,將木塊輕輕放在量筒的水面上,木塊漂浮,讀出此時(shí)量筒的示數(shù),可以通過測量數(shù)據(jù)求出木塊的質(zhì)量,最后用長針將木塊按壓使其浸沒在水中,可以通過測量數(shù)據(jù)間接求出木塊的體積,進(jìn)而得到木塊的密度。學(xué)生在實(shí)際情景的提示下,快速地找到了解決問題的思路。
解決上述問題后,再進(jìn)一步擴(kuò)展,如果木塊較大,放不進(jìn)量筒中,是否能測出較大木塊密度。出示新的實(shí)驗(yàn)器材:盛有適量水的柱形水桶、刻度尺、大木塊。有了前一個(gè)情景的鋪墊,學(xué)生進(jìn)一步思考得到如圖1~3所示的實(shí)驗(yàn)方案。
隨著學(xué)生思維的進(jìn)一步擴(kuò)展,再將問題提升,如果要用上述方法測量石塊的密度,石塊放入水中不能漂浮的問題如何解決。最終在實(shí)物情景的引領(lǐng)下,學(xué)生突破了又一個(gè)思維難點(diǎn),想出了用小容器助漂的方法??梢哉f,實(shí)際實(shí)驗(yàn)場景的再現(xiàn),幫助學(xué)生順利地解決了密度測量中較難的問題。
筆者通過理論學(xué)習(xí)和大量教學(xué)實(shí)踐,深切體會(huì)到在物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課中進(jìn)行物理情景再現(xiàn)是避免復(fù)習(xí)課沉悶枯燥的一個(gè)很好的途徑,既可以提高學(xué)生復(fù)習(xí)的興趣和復(fù)習(xí)效率,又能夠以物理情景為載體,將所學(xué)知識(shí)串聯(lián)、提升、構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),還能夠幫助學(xué)生在頭腦中形成清晰的物理情景,由現(xiàn)象到本質(zhì)深刻理解物理規(guī)律?!?br/> □編輯 郭卿