趙博
近年來,“物理選修3-3和3-5模塊”這部分知識(shí)在江蘇高考卷上的考題都保持中低難度,是學(xué)生容易得分的部分。在復(fù)習(xí)該部分時(shí),筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題主要有以下兩個(gè):不理解物理原理,不動(dòng)腦,妄圖通過死記硬背解決問題,題目稍微靈活變通一下就不知如何下手解題;短時(shí)記憶效果明顯,正好復(fù)習(xí)到部分內(nèi)容就記得哪部分內(nèi)容,而更多之前已經(jīng)復(fù)習(xí)過的內(nèi)容都被遺忘。針對(duì)以上問題,筆者認(rèn)為可以采取以下策略來改善這一模塊的復(fù)習(xí)課堂教學(xué)。
一、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)化加強(qiáng)記憶
高中物理選修3-3和3-5部分考試說明中有大量的需要識(shí)記的知識(shí)規(guī)律,如布朗運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,晶體非晶體的區(qū)別,黑體輻射的規(guī)律,人類認(rèn)識(shí)原子、原子核的物理學(xué)史內(nèi)容等。奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論指出,要讓學(xué)生的學(xué)習(xí)有意義,必須讓新知識(shí)與學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的適當(dāng)經(jīng)驗(yàn)建立實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系。如果在復(fù)習(xí)重現(xiàn)具體知識(shí)內(nèi)容時(shí)結(jié)合具體的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn),就能促進(jìn)和提醒學(xué)生把難以理解的物理規(guī)律和真實(shí)已知的具體事件建立邏輯上的聯(lián)系,從而讓學(xué)生能夠更容易地記住和理解相關(guān)的物理規(guī)律。
例如,復(fù)習(xí)黑體輻射規(guī)律:隨溫度的升高,各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加,輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)。高中物理課堂教學(xué)中沒有針對(duì)這一知識(shí)的相關(guān)演示實(shí)驗(yàn),所以學(xué)生對(duì)這部分規(guī)律缺乏一定的感性認(rèn)識(shí),尤其是對(duì)輻射強(qiáng)度極大值隨溫度的變化情況常常記錯(cuò)。因此教師可以結(jié)合日常經(jīng)驗(yàn)來降低學(xué)生的記憶難度:夜間行軍時(shí),常借助儀器接受紅外線來判斷敵軍的位置,因?yàn)闇囟雀哂诃h(huán)境溫度的人體輻射出強(qiáng)度更大的紅外線(溫度越高,輻射強(qiáng)度越大);白熾燈通入小電流時(shí),燈絲發(fā)微微的紅光,而加大電流至額定電流時(shí)(燈絲溫度升高),白熾燈發(fā)出白光(包含各種頻率的可見光);高溫使鋼熔為鋼水,發(fā)出青藍(lán)色的光(溫度越高,輻射強(qiáng)度極大值頻率變大,波長變短)。直接識(shí)記規(guī)律對(duì)一些學(xué)生有難度,但是一些生活現(xiàn)象是學(xué)生感興趣且記憶深刻的,這樣的生活現(xiàn)象的引入和分析,對(duì)學(xué)生識(shí)記黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律有很大的幫助。
像這樣把實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)和物理知識(shí)規(guī)律結(jié)合起來的概念復(fù)習(xí),是真正有意義的物理規(guī)律復(fù)習(xí)方法。這種方法能有效地幫助學(xué)生建立規(guī)律和生活現(xiàn)象的邏輯聯(lián)系,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,有助于學(xué)生在頭腦中建立起完整的知識(shí)體系,使復(fù)習(xí)過的規(guī)律記憶正確而深刻。同時(shí),這種方式的復(fù)習(xí)教學(xué)對(duì)學(xué)生物理學(xué)習(xí)邏輯思維能力也進(jìn)行了一定的訓(xùn)練。
二、問題驅(qū)動(dòng)化促進(jìn)思考
選修模塊中有關(guān)物理規(guī)律和物理學(xué)發(fā)展史的內(nèi)容很多,如果復(fù)習(xí)平鋪直敘只是把規(guī)律一條條地整理出來并在黑板上羅列,難免讓學(xué)生覺得無聊,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維,很容易導(dǎo)致學(xué)生在課堂上分心走神。而物理規(guī)律邏輯性很強(qiáng),規(guī)律的建立和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的確立都是經(jīng)過了前人縝密的邏輯思考而得出的,教師在上復(fù)習(xí)課時(shí)也要利用這種邏輯性,以問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行思考,讓學(xué)生通過具體物理問題的解決去認(rèn)識(shí)規(guī)律、找尋方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考。這種以問題帶動(dòng)思考的復(fù)習(xí)方法與建構(gòu)主義教學(xué)觀念吻合,學(xué)生把當(dāng)前復(fù)習(xí)的內(nèi)容與已經(jīng)知道的其他內(nèi)容相聯(lián)系,為了解決問題而對(duì)這種聯(lián)系進(jìn)行認(rèn)真的思考。這樣學(xué)生就成為了意義的主動(dòng)建構(gòu)者,充分地發(fā)揮了自己在復(fù)習(xí)中的主體作用,課堂的參與度和思維量也提高了。
例如,光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和規(guī)律的復(fù)習(xí),可以結(jié)合光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、規(guī)律以及如何解釋這一現(xiàn)象的角度來提出問題。筆者在復(fù)習(xí)該部分內(nèi)容時(shí)提出了以下一系列問題:
問題1.光照在金屬上,發(fā)生光電效應(yīng),而光電子肉眼難以辨別,應(yīng)如何證明光電效應(yīng)已經(jīng)發(fā)生?學(xué)生容易想到利用靈敏電流計(jì)顯示電流情況來判斷光電效應(yīng)的發(fā)生。
問題2.改用不同的光照,發(fā)現(xiàn)當(dāng)光的頻率大于某一值時(shí),靈敏電流計(jì)有示數(shù),而當(dāng)光的頻率小于該值時(shí),不論光的強(qiáng)度如何,靈敏電流計(jì)都沒有示數(shù)。這樣的現(xiàn)象說明光電效應(yīng)具有怎樣的規(guī)律?學(xué)生容易總結(jié)歸納出規(guī)律:光電效應(yīng)能否發(fā)生取決于光的頻率,光的頻率大于極限頻率即可發(fā)生光電效應(yīng)。
問題3.如何知道溢出光電子的數(shù)量?學(xué)生能想到根據(jù)靈敏電流計(jì)的示數(shù)推測(cè)電子的多少。
問題4.這樣的推測(cè)不一定準(zhǔn)確,光電子出射方向不定,并不是所有的光電子都能到達(dá)另一極,且溢出的光電子能到達(dá)對(duì)面極板的數(shù)量還受到外界環(huán)境的影響,如何解決這一問題?如果學(xué)生不能想到具體方法,還可以進(jìn)一步啟發(fā):如果所有的光電子都能到達(dá)另一極板,則靈敏電流計(jì)的示數(shù)就能反映溢出光電子的多少,如何讓所有溢出的光電子都能到達(dá)另一極板?這樣讓學(xué)生主動(dòng)思考想出加正向電壓,也能理解飽和電流的含義。
問題5.如何可以知道溢出電子的動(dòng)能大???在教師的適當(dāng)引導(dǎo)下,學(xué)生能主動(dòng)憶起反向的遏制電壓。通過這樣一系列的問題幫助學(xué)生復(fù)習(xí)規(guī)律,避免了枯燥的課堂規(guī)律復(fù)習(xí),學(xué)生的思維被充分調(diào)動(dòng),這樣的問題過后,學(xué)生也更容易理解飽和電流的大小與光電子數(shù)多少的關(guān)系,遏制電壓的大小與光電子最大初動(dòng)能的關(guān)系。
選修模塊的復(fù)習(xí)應(yīng)避免枯燥的知識(shí)回顧,多利用物理情境創(chuàng)設(shè)問題讓學(xué)生感受物理學(xué)思維的魅力,幫助學(xué)生在復(fù)習(xí)課的課堂上積極動(dòng)腦思考,不僅能加深對(duì)所復(fù)習(xí)知識(shí)的理解,同時(shí)也調(diào)動(dòng)了學(xué)生在課堂中的復(fù)習(xí)熱情。
三、選題綜合化提高效率
人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書已經(jīng)出現(xiàn)了很多把力學(xué)電學(xué)和選修模塊綜合的內(nèi)容,如光電效應(yīng)復(fù)習(xí)結(jié)合了電場(chǎng)對(duì)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)的影響,碰撞問題中能量是否守恒的問題等。在復(fù)習(xí)時(shí)教師也可以參考教材上對(duì)這些部分的處理。比如復(fù)習(xí)天然放射現(xiàn)象射線的種類時(shí),可以結(jié)合課本上的三種射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況,設(shè)計(jì)新題目引導(dǎo)學(xué)生思考如何確定未知射線中可能含有怎樣的粒子,如何確定其電性及其荷質(zhì)比,回顧洛倫茲力和左手定則。這樣做不僅能夠鞏固相關(guān)的力學(xué)電學(xué)知識(shí),調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思維,也對(duì)學(xué)生理解所復(fù)習(xí)的選修內(nèi)容有很大幫助。
在復(fù)習(xí)中可以選擇一些綜合性強(qiáng)的練習(xí)題作為鞏固重要力學(xué)電學(xué)原理方法的材料。筆者在高三復(fù)習(xí)時(shí)講評(píng)過2013江蘇南京鹽城一模的一道題目:如圖1所示,一彈簧豎直懸掛氣缸的活塞,使氣缸懸空靜止,活塞與氣缸間無摩擦,缸壁導(dǎo)熱性能良好。已知?dú)飧字貫镚,活塞截面積為S,外界大氣壓強(qiáng)為p0,環(huán)境溫度為T,活塞與筒底間的距離為d,當(dāng)溫度升高ΔT時(shí),求:(1)活塞與筒底間的距離變化量;(2)此過程中氣體對(duì)外做的功。
在講評(píng)完本題之后,筆者設(shè)計(jì)了額外的的思考問題:該過程中彈簧的伸長量變化了多少?如果氣缸是放在地面上的,活塞與桶底間的距離變化量是多少?通過以上的思考讓學(xué)生進(jìn)一步理解氣缸密封一定質(zhì)量的理想氣體問題及氣體壓強(qiáng)的求解方法,也能幫助學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固力學(xué)中受力分析的方法和分析彈簧彈力應(yīng)注意的細(xì)節(jié)。在選修模塊的復(fù)習(xí)或習(xí)題講評(píng)中,教師應(yīng)設(shè)計(jì)問題或情境鞏固常見力學(xué)電學(xué)的知識(shí)。這樣做能加大學(xué)生的課堂參與度和思維強(qiáng)度,對(duì)學(xué)生的分析問題能力提高有很大幫助,更能提高高三復(fù)習(xí)課的效率。
綜上所述,一節(jié)好的選修模塊的復(fù)習(xí)課要能調(diào)動(dòng)學(xué)生的復(fù)習(xí)熱情,應(yīng)該滿足不同層次學(xué)生的復(fù)習(xí)需要。教師應(yīng)注意課堂復(fù)習(xí)的學(xué)生的思維強(qiáng)度和學(xué)生的參與度,利用生活實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和有層次的問題,結(jié)合力學(xué)電學(xué)重點(diǎn)知識(shí)等來調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,幫助學(xué)生在課上多動(dòng)腦思考從而理解知識(shí)規(guī)律。如果在復(fù)習(xí)課堂多進(jìn)行有邏輯性的思考,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)計(jì)問題和情境,就能避免在概念較多的選修3-3和3-5的復(fù)習(xí)中出現(xiàn)死記硬背的枯燥感,從而獲得較好的復(fù)習(xí)效果。