摘 要:本文通過觀摩縣優(yōu)質課比賽的多節(jié)課堂,對參賽選手的課堂進行分析,發(fā)現(xiàn)了一些問題,分析其中的原因,從自身的教學體會出發(fā),提出了優(yōu)化該節(jié)課的教學策略。
關鍵詞:共點力;規(guī)范探究;猜想;交流
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2017)4-0021-3
筆者曾有幸觀摩了幾位老師關于《力的合成》一節(jié)的教學比賽課堂。由于這次比賽的所有選手都是前一天才得知課題,第二天比賽,因此教學準備時間有限,基本上反映的是教學的常態(tài)。在聽課過程中,筆者發(fā)現(xiàn)了一些問題,結合自己的教學經歷,有以下幾點體會。
1 正確放置“共點力”教學的位置
【現(xiàn)象】 先講力的合成,再講共點力,使學生對力的合成的條件忽視。
【原因】 “教教材”——完全按照教材順序教學。
現(xiàn)行人教版教材《力的合成》一節(jié)分為兩部分:“力的合成”與“共點力”。 教材在內容順序安排上是先呈現(xiàn)“力的合成”,然后講述“共點力”。參賽教師大多都是按照教材的順序進行教學,筆者認為不妥。
【教學建議】 先講共點力,再講力的合成。
從知識層面上,高中階段我們涉及到的力的合成都是以共點力為前提,因此,筆者認為這節(jié)課教材的安排順序有些不妥。在講授力的合成以前,學生有必要先認識什么是共點力,然后再學習力的合成。因此,筆者認為應當調整本節(jié)的教學內容,教學流程如圖1所示。
2 合理引導探究合力與分力的大小關系
【現(xiàn)象】 課堂中對矢量的認識教學筆墨不夠。
【原因】 本節(jié)課是學生真正認識矢量特性的第一節(jié)課,課堂上應盡可能用生活實例、簡單明了的演示讓學生認識到矢量的特性與以前學過的物理量有很大不同。比如可以用兩把彈簧秤通過細繩套勾起一重錘,發(fā)現(xiàn)F1+F2與F不再是簡單的代數(shù)和關系,引起思維沖突,體會矢量的特點。在實際生活中,許多問題是無法用彈簧秤測量得到合力的,比如工程設計中,能不能用一根承重梁替代幾根梁,必須通過計算那幾根梁總共承載多大的力,所以必須尋求通過計算求合力的方法,從而順理成章地進入尋求F1、F2與F關系的過程。很多老師的課堂,似乎只是為合成而合成,學生覺得課堂的重錘、橡皮筋的情形為什么要求合力呢,彈簧秤測出來不就可以了嗎?
【教學建議】 重視猜想,加強體驗,突出亮點。
在強調了等效思想、明確了合力和分力的概念后,筆者提出“合力與分力大小有什么關系?”讓學生猜想,并將自己的猜想結果寫下來。學生會寫出“合力大于分力”“合力等于兩分力之和”等一些簡單的認識。這樣做使學生無意識地將自己關于合力和分力錯誤的、片面的前概念都暴露了出來。然后,要求學生用實驗來探究自己的猜想。給學生發(fā)彈簧測力計和鉤碼,按自然座位四人一組,每組兩個彈簧測力計一張白紙和一塊木板。讓學生利用彈簧測力計拉橡皮筋來找出合力與分力,初步感知它們的大小關系。鼓勵學生表達自己的看法,在交流、評價的同時,每個學生都在積極、主動地建構自己對合力與分力大小關系的認識。在交流與評價過程中學生已明確,合力的大小可以等于分力大小之和,也可以大于任一個分力大小,也可以小于任一個分力大小,將猜想中錯誤的、片面的前概念進行了順應。
從運動學中接觸矢量到通過力的合成與分解才完成對矢量的認識。而矢量的鞏固與拓展是在牛頓第二定律的應用、功的計算、運動的合成與分解、電場強度、磁感應強度、動量、沖量、動量定理、動量守恒定律中完成的。由此可見,矢量是貫穿于高中物理內容的一個重要概念。因此,在探究出力的合成遵守平行四邊形定則后,應果斷將人教版必修1教材中第一章第二節(jié)《時間和位移》中的一個“思考與討論”再次進行展示(如圖2),做到前后呼應。當時學生在這一節(jié)只是對于矢量的運算有一個初步的感知,知道合位移不是兩個分位移的簡單標量運算,但是究竟如何運算還不清楚。通過本節(jié)課的學習,在知識層面上提升的關鍵點是有必要讓學生的思維跨上一個更高的臺階,即學生對平行四邊形定則的認識不能停留在力的合成層面,而應同步上升到矢量合成(相加)層面。讓學生認識到標量和矢量的加法存在區(qū)別,矢量的加法遵守平行四邊形定則,同時也為后面學習速度等其他矢量的合成打下了良好的基礎。
3 規(guī)范實驗探究的教學環(huán)節(jié)
【現(xiàn)象】 有兩位老師沒有任何示范和交代就讓學生動手操作。做什么,怎么做,學生無從下手,課堂有點亂,實驗效果差,教學目標難于完成。此外,個別老師平行四邊形定則的得出過程探究不夠,卻用了過多的筆墨利用定則分析、解決實際問題。
【原因】 教學目標不明確,學生情況不了解。
本節(jié)課不是力的合成的實驗課,因為“探究求合力的方法”課程還設置了一節(jié)學生實驗課。因此,本節(jié)課只需要通過實驗得到力的合成遵守平行四邊形定則,教學目標就達成了。其次,學生對這個實驗的操作過程并不熟悉,教師完全讓學生自己去探究,一節(jié)課的時間不夠,而且課堂效果差。另一個極端是部分老師探究過程草草收兵,將課堂的主要精力放在利用定則分析、解決實際問題,這樣導致課堂重心發(fā)生了偏移,重點不突出。
【教學建議】 教師示范,規(guī)范探究。
本節(jié)課是第一節(jié)新課,后面還有一節(jié)專門的實驗課,因此學生有無動手操作應該都可以。但教師必須在黑板上做好實驗的示范,示范時用適當?shù)恼Z言點明如何保證作用效果相同,如何記錄F1、F2和F,如何作平行四邊形,彈簧秤如何讀數(shù)等等,保證實驗探究順利開展。
在比賽中有老師大膽嘗試,沒有任何示范就放手讓學生合作探究,導致課堂十分混亂,學生手足無措。或許老師的初衷是完全放手讓學生一步一步進行探究,關鍵是課堂45分鐘有限的時間內學生無法完成實驗,學生也沒有這個能力完全獨立地在課堂上做好這個實驗。很多專家經常批評新課程改革后,中學物理課堂中虛假探究比較多,肯定不是空穴來風。筆者認為,課堂上確實需要學生動手探究,可以是整個實驗的某個環(huán)節(jié)或某幾個環(huán)節(jié),其他環(huán)節(jié)完全可以告訴他們如何去做,這樣效果更佳,課堂各個環(huán)節(jié)也能順利進行。此外,在學生合作探究的過程中教師要來回巡視,及時發(fā)現(xiàn)學生出現(xiàn)的問題,給予正確、及時的指導,確保實驗的效果。對于典型的問題要進行集中講解,這樣最后正確的實驗數(shù)據才能讓課堂順利進行到下一個環(huán)節(jié)。在得到數(shù)據后到底是畫力的圖示還是力的示意圖可以引導學生思考,得到正確的答案后再作圖探究實驗的結果。
4 注重學生學習成果的交流
【現(xiàn)象】 有老師僅根據一個力的示意圖就草率地得出這是一個平行四邊形,課堂難點突破過于草率。
【原因】 本節(jié)課的難點在于將F1、F2、F構成一個四邊形后如何得出它是一個平行四邊形。首先,物理學的規(guī)律總是簡單而有美感的,那么它會不會是最簡單的平行四邊形呢?怎么知道它是不是平行四邊形,當然是讓它與平行四邊形進行比較。有老師僅根據一個示意圖就草率地得出這是一個平行四邊形,使本節(jié)課的整體缺少了一點厚重感,違背了科學探究的原理。
【教學建議】 成果交流,畫龍點睛。
筆者認為“探究求合力的方法”是一次讓學生踐行科學探究方法的好機會。在老師的指導下學生完成兩個分力與一個合力的圖示,這三條有方向的線段滿足什么樣的規(guī)律,學生就可進行猜想與驗證(包括數(shù)學推理)?!百だ韵嘈牛匀唤绲囊?guī)律是簡潔明了的?!?[1](人教版教材P46)這個四邊形猜想是平行四邊形,通過三角尺“推”平行四邊形發(fā)現(xiàn)有偏差。但通過大量同學的成果對比(如圖3),我們發(fā)現(xiàn)結果有的偏左,有的偏右,得出這種偏差是偶然誤差造成的,是令人信服的。
筆者覺得從學生的個體出發(fā),還有一種做法也可以嘗試。當我們堅信它是一個平行四邊形時,在實驗方法上是不是有進一步改進的地方?結點是不是拉到同一位置、力的方向的描繪是不是準確?讀數(shù)呢?細線是否與木板平行?……再精細地做一次,更接近平行四邊形了,進一步驗證了當初的想法,這樣能更好地鞏固本實驗的操作要領。
此外,物理不僅僅是一門學科,更在于它是一種思維的方式,有時可能改變一個人的世界觀。這次的課堂感覺各位參賽老師都很認真,應該說各有特色,但筆者總覺得還缺了點什么,后來發(fā)現(xiàn)應該是“情感、態(tài)度與價值觀”。實際上,這個實驗是沒法得出精確結論的,怎么辦?靠猜想!憑老師一個人做不夠??!找同學,一個、兩個……十幾個,結果發(fā)現(xiàn)偏差有左有右,也許我們可以得出平行四邊形定則,這個成功是我的嗎?是你的嗎?都不是,是大家的,所以我要感謝你,你也要感謝他人,是我們共同努力才得出了個人難以得到的結論!這樣通過這次課堂合作探究活動不僅學到了知識,同時通過這堂課還可以培養(yǎng)學生的團隊合作精神。
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