徐玲+劉偉華
摘 要:應(yīng)用交往的教學觀進行牛頓第一定律的教學,把教師和學生視為“雙主體”,師生共同參與教學活動,通過“主體―客體”的相互影響,先根據(jù)學生的不同知識經(jīng)驗背景設(shè)置誤區(qū),激化矛盾,再運用學生的實驗觀察,想象推理、交流溝通等“主體―客體―主體”之間的多種思維碰撞,力求從根本上動搖學生原有的錯誤的日常經(jīng)驗,獲取正確的認知.在教學中共在的主體之間的相互作用、相互交流、相互溝通、相互影響、相互補充從而達到共識、共享、共進.
關(guān)鍵詞:交往教學觀;學習共同體;牛頓第一定律
交往的教學觀是把教師和學生視為“雙主體”,師生共同參與教學活動,教學中蘊含了“主體―客體”和“主體―主體”雙重關(guān)系的有機統(tǒng)一.在教學中共在的主體之間的相互作用、相互交流、相互溝通、相互影響、相互補充從而達到共識、共享、共進.課堂上教師與學生作為擁有不同知識經(jīng)驗背景的個體,他們在交往與合作中進行知識的交流、心靈的碰撞形成“學習共同體”.下面以交往的教學觀設(shè)計牛頓第一運動定律的教學.
牛頓第一定律是學生在初中學到的一個重要的物理規(guī)律,本課的特點是結(jié)論容易記住,真正理解卻很難(事實上這個認識過程不可能一次完成),教學的關(guān)鍵在于破除亞里士多德錯誤觀念的影響,因此,在授課設(shè)計上,強調(diào)破除錯誤觀念的重要作用.通過“主體―客體”的相互影響,先根據(jù)學生的不同知識經(jīng)驗背景設(shè)置誤區(qū),激化矛盾,再運用學生的實驗觀察、想象推理、交流溝通等“主體―客體―主體”之間的多種思維碰撞,力求從根本上動搖學生原有的錯誤的日常經(jīng)驗,獲取正確的認知.應(yīng)當指出,這是在初中物理中第一次破除錯誤觀念,這些錯誤觀念抵抗正確的認知過程,而學生真正領(lǐng)會“力不是產(chǎn)生和維持運動的原因”,則是他們認識上的一次重大飛躍,也是本節(jié)課成功的標志和歸宿.
一、“主體-客體”相互影響共同形成知識誤區(qū)
為了運用“主體-客體”的相互作用,我們在傳統(tǒng)的“伽利略實驗”演示之前,加了一個“學生實驗”,器材易得,操作易行.第一次實驗時不強調(diào)仔細觀察,讓其自發(fā)進行,意在讓學生步入誤區(qū);第二次實驗時強調(diào)仔細觀察,意在使學生擺脫錯誤觀念.
【講述】我們已經(jīng)知道,物體做機械運動的形式多種多樣,有的物體保持靜止,有的物體不停地運動,有的沿直線運動,有的沿曲線運動,有的速度改變,有的速度不改變等等.在眾多的運動形式面前,請同學們思考物體為什么有這么多運動形式?物體做各種運動形式的原因是什么?
這是一個很重要的問題.雖然人們很早就關(guān)心它,卻經(jīng)歷了漫長歲月的探究才得到了正確答案,這個過程當然也就不是一句話能夠講清楚的.從今天這節(jié)課開始,來研究這個問題,讓我們從身邊事物,從日常經(jīng)驗,從簡單實驗開始吧!
【學生實驗】讓學生拿出橡皮擦或三角板,放在課桌上,然后用手指推動它,觀察用力推動和停止用力時橡皮擦的運動情況.
師:請同學們報告觀察到的現(xiàn)象.
生:用力推橡皮擦它就運動,停止用力它就停下來.
師:我們由此可以得到什么結(jié)論?
生甲:有力作用物體才運動.
生乙:力是物體運動的原因.
生丙:物體運動需要力的作用來維持.(激化矛盾)
師:(故意順著話題)是啊,兩千多年前的一位古希臘哲學家――亞里士多德,也是這樣認為.我們生活中看到的“風吹草才動”“無風樹不搖”這類事實太多了,由此看來,亞先生的觀點應(yīng)該說是相當正確的啊?。ㄓ幸馔5绕蹋^察學生反應(yīng),并借機板書)
(板書)亞里士多德觀點:必須有力作用在物體上,物體才能運動,沒有力的作用,物體就要停下來.(待發(fā)現(xiàn)不同意見者后轉(zhuǎn)移話題)
師:同學中有不同意見了,很好,請舉出事例并說明理由.
二、“主體-主體”相互作用共同分辨知識正誤
教學中引導(dǎo)學生根據(jù)已有的生活經(jīng)驗,研究運動與力的關(guān)系,通過師與生、生與生不同的主體間的相互交流、相互影響,進行知識的意義建構(gòu).
生甲:推出手指的鉛球,踢出去的足球,射出槍膛的子彈等等,在力停止作用后,這些物體還要運動,所以亞里士多德的觀點不一定正確.
師:說的有道理,請同學們各抒已見,開展討論.
生乙:可是在工地上的推車,確實是手推車才動,一撒手車就停止啊.
師:這倒是常見的現(xiàn)象.
生丙:汽車關(guān)閉油門后,還要運動一段距離才能停下來,也是常見的事實啊.
(教師乘勢啟發(fā),引導(dǎo),使學生廣泛議論.經(jīng)討論,觀點分化,氣氛熱烈,議論逐步深入,觀點漸趨一致.)
【歸納】師:經(jīng)過討論,同學們現(xiàn)在清楚了,亞里士多德觀點是錯誤的,坦率地說,我和同學們一樣,在沒有學習物理課之前,也曾不自覺地當過亞先生的門徒,剛才老師我險些“重蹈覆轍”,謝謝大家及時地提醒(眾笑).不過,我想請同學們回答,大家剛才在實驗中得出錯誤的結(jié)論的原因是什么?(學生有些茫然,老師乘勢點撥.)
【點撥】師:那是因為大家剛才對實驗觀察不仔細,讓我們重新實驗,仔細觀察,尤其要注意看,當手指停止作用后,橡皮擦還是要向前滑行一段距離,哪怕是很小的一段距離.
【學生重做實驗】(由于帶著問題,學生操作認真.教師課堂巡回指導(dǎo)實驗,要用大小基本不變且較大的力推動橡皮擦,并突然停止力的作用,不能用越來越小的力推動,以免出現(xiàn)手指作用下橡皮擦減速到零,這是實驗成功的關(guān)鍵.)
師:實驗結(jié)果怎么樣?
生:(幾乎一致地)停止用力后,還要滑行一段距離才停下來.
【小結(jié)】師:對極了,這是同學們的一個重大進步,大家看到了,沒有力的作用,物體還能運動.這一重要實驗結(jié)果與亞里士多德的觀點是不同的.可見,亞里士多德的觀點站不住腳了.在17世紀正是伽利略用他的實驗和思考,推翻了被沿用兩千年的亞里士多德的觀點,為了理解伽利略的研究,我們再來做一個實驗,在三種不同的表面上,觀察小車的運動.endprint
三、“主體-客體”的相互作用共同建構(gòu)正確認識
【講述】(介紹實驗裝置后)讓小車從斜面的同一高度滑下,這樣,它在三種表面上開始運動的速度相同,那么有相同速度的小車在三種不同水平表面上運動,會是什么樣的情況呢?我們先來看一下三種表面有什么不同.(請前排的同學用手感知毛巾表面,棉布表面,木板表面的粗糙程度)
師:我們感受到有什么不同?
生:毛巾表面很粗糙,棉布表面較粗糙,木板表面較光滑.
師:說的好.下面我給大家演示一下,請注意觀察實驗結(jié)果.
師:大家看到了,小車在水平面上以相同的速度開始運動,但在三種不同表面上滑行的距離不一樣,同學們想一想,這里有什么規(guī)律?
生:表面越光滑,小車滑行越遠.
師:為什么?
生:(略加思考)表面越光滑,小車受到的阻力越小,所以滑行的越遠.
【點撥】師:在表面上滑行的越遠,換一個說法,也就是速度變?yōu)榱愕倪^程變得慢.當物體速度變化越慢,也就是越接近作勻速運動.
四、“主體-客體-主體”相互溝通共同推理探尋規(guī)律
想象推理能力,是研究物理問題的理想實驗賴以完成的基石,而本課教材第一次提供這樣一個想象推理的機會應(yīng)當充分珍視,并借此進行必要的滲透,讓學生在想象推理的過程中,領(lǐng)略伽利略理想實驗的科學精髓和人類認識自然的思想財富,對學生思維品質(zhì)的成長與提高,無疑是大有裨益的.
【點撥】師:伽利略通過類似實驗的研究,不僅證明了亞里士多德觀點的錯誤,而且還進一步提出一個問題:如果運動物體不受任何力的作用,物體的運動情況又會怎樣呢?為了回答這個問題,請同學們考慮,有沒有必要設(shè)置十個、八個不同表面來研究呢?
生:沒必要,只要借助于我們的想象進行推理就行了.
師:請同學們設(shè)想:有第四個,第五個這種表面,它們一個比一個光滑,那么小車怎樣運動?
生:小車的運動將一個比一個遠——一直運動下去.
師:這“一直運動下去”換一個說法是什么意思呢?
生:速度保持不變作勻速運動.
師:非常正確,二百多年前,伽利略就是這樣經(jīng)過實驗研究和深入思考得出結(jié)論的,后來其他的科學家又發(fā)展了伽利略的思想,我們把這些成果叫做伽利略的結(jié)論吧.
(板書)2:伽利略結(jié)論:如果物體在運動中不受任何力的作用,它既不會向右偏,也不會向左偏,將永遠沿直線運動下去.
有氣墊導(dǎo)軌的學校,可在本過程結(jié)束后,演示氣墊導(dǎo)軌上滑塊的勻速運動.這樣既可強化教學效果(這種印象學生終生難忘),又可開闊學生眼界,激發(fā)學習興趣,有一石二鳥之效.
【講述】師:大家體會到了,關(guān)于運動和力的關(guān)系,有亞里士多德觀點和伽利略的結(jié)論,前者錯誤后者正確.不過,要把后一種結(jié)論變?yōu)槠胀☉?yīng)用的規(guī)律,還要作進一步的概括.這個工作,是由偉大的英國科學家牛頓完成的,他概括了伽利略等人的研究成果,總結(jié)出如下規(guī)律,為了紀念他,就叫做牛頓第一運動定律,這也是我們今天學習的課題(點題并板書).
(板書)牛頓第一運動定律:一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài).
【指導(dǎo)閱讀】師:同學認真閱讀定律內(nèi)容,直到記住為止,請注意定律的表述:“一切物體”,“總……”,就是“任何物體”,“都……”的意思,可見定律比伽利略結(jié)論概括的更普遍,使用的范圍更廣了,這樣人們對運動和力關(guān)系的認識更深入一步了.
【埋下伏筆】師:有一點大家都注意到?jīng)]有?定律說的是:在沒有受到外力作用的時候……總……“如果物體受到外力作用,情況又會怎樣呢?
生:…….
師:那就是我們以后幾節(jié)課要學習的內(nèi)容了.(留下懸念)
【設(shè)問總結(jié)】師:現(xiàn)在我提出三個問題,作為本節(jié)課的小結(jié).第一,你現(xiàn)在擺脫了亞里士多德觀點的影響了沒有?第二,如果你現(xiàn)在聽到有人說“物體的運動需要力來維持”,你準備用什么規(guī)律來糾正他的錯誤?第三,從錯誤觀點到正確認識,我們今天用了哪些方法?(觀察,實驗和想象推理.)
課后,大家要認真閱讀教材,領(lǐng)會定律內(nèi)容,鞏固我們今天的認識.endprint