趙自強
(河南省鄭州市第四中學 450000)
在物理教學中,教師如果只是過于重視預設,而忽視了課堂的生成,按部就班地完成教學任務,會限制學生思維,阻礙學生的發(fā)展.如果教師沒有認識到生成的重要性,沒有把握生成的機智和策略就會對教學中一些生成契機熟視無睹,白白浪費珍貴的教學資源.隨著課程改革不斷進入新階段,教師越來越重視物理課堂的生成,通過課堂的動態(tài)生成,可以讓物理課堂更具有思維含量,提升學生的思維水平,讓物理課堂更有物理味道,激發(fā)學生課堂參與的熱情.然而,物理教學中如何把握好預設和生成的關系,促進課堂動態(tài)生成?如何把握生成的契機?如何挖掘一些非預設性生成?在教學中,教師只要有挖掘生成教學資源的意識,掌握必要的挖掘策略,留意課堂中出現的一些“意外”,例如從學生智慧、學生疑問、學生討論拓展等經過適當拓展、挖掘都可以促成物理課堂的動態(tài)生成,成為課堂中的亮點.
在教學中,學生經常會有一些不同于常規(guī)的想法,有些想法可能是異想天開,甚至是錯誤的,有奇思妙想則充滿了智慧.教師如果能抓住學生的這些思維的火花,順勢而導,探究其想法錯在何處.或者探究其思維妙在何處,總能生成有趣、充滿激情的物理課堂.
案例1數形結合解方程更妙.在一次習題教學中,利用常規(guī)方法解決完習題,準備講解下一題的時候,有學生提出了新的數形結合的解法.順著學生的思路往下展開,收到很好的教學效果.原題及教學過程如下.
例1將小球以10 m/s的初速度從地面豎直向上拋出,取地面為零勢能面,小球在上升過程中的動能Ek、重力勢能Ep與上升高度h間的關系分別如圖1中兩圖線所示.取g=10 m/s2,下列說法正確的是().
A.小球的質量為0.2 kg
B.小球受到的阻力(不包括重力)大小為0.20 N
D.小球上升到2 m時,動能與重力勢能之差為0.5 J
生:老師我有一個想法判斷C、D,不知可行不?
師:請說,我們一起分析.
師:很好,D選項的判斷呢?
生:h=2m帶如動能和勢能的函數關系式,得到Ek=2.5J,Ep=2J,故二者的差值為0.5 J.
師:非常好的方法,請同學們想想能不能用剛才的函數結合物理知識,對A、B選項做出判斷.
生:可以,Ep=mgh,而函數為Ep=h,故mg=1,m=0.1kg.
生:B選項我會,根據動能定理-(mg+f)h=EK-EK0,Ek=5-(mg+f)h,而函數為Ek=5-1.25h,由待定系數法得mg+f=1.25,所以阻力為f=0.25N.
在這次教學中,利用學生思路很好的滲透了數形結合、數理結合的思想方法.利用數學知識解決物理問題是高中物理考查的五種能力之一.教學中順著學生奇思妙想的思路開展教學,利用學生思維火花的亮點,可以使得物理課堂是開放的,包容的,有活力的,這可以提升學生思維的靈活性,也可以提高學生自我效能感,使得學生更有學習物理的熱情,更積極主動的思考將會迸發(fā)更多有價值的思維的火花.
物理教學中,很多物理情景、過程、條件都可以適當變通,適度拓展.教學中遇到這樣的情景切忌以題論題、一事一議,而應該給學生進行變通和討論的機會,讓學生在討論拓展中習得物理知識,更掌握物理方法.
案例2板塊模型的兩種解法.板塊模型是高中物理??嫉囊粋€重要題型,由于其運動過程多,知識綜合性強,學生解決起來比較困難,解決這類問題往往可以有力與運動、功能關系及動量定理兩種思路.
例2如圖2甲所示,一長木板靜止在水平地面上,在t=0時刻,一小物塊以一定速度從左端滑上長木板,以后長木板運動的v-t圖象如圖2乙所示.已知小物塊與長木板的質量均為m=1kg,小物塊與長木板間及長木板與地面間均有摩擦,經1.0s后小物塊與長木板相對靜止(g取10 m/s2),求:
(1)小物塊與長木板間動摩擦因數的值;
(2)在整個運動過程中,系統(tǒng)所產生的熱量.
由于給學生做這個題是正好是高三復習到力與運動專題,所以學生幾乎都是用利于運動的知識解決.給學生講解也按照力與運動,利用牛頓運動定律和勻變速直線運動的知識講解,只有第(2)問的最后一步利用能量守恒.過程略.講解后還可以進行如下拓展教學.
師:從開始運動到最后靜止,長木板運動的位移為多少?
師:若小物塊未從長木板上掉下來,則長木板至少多長?
師:很好,小物塊和長木板只有第1 s才有相對位移.我們解決問題有三條主線:力與運動、功能關系、動量守恒和動量定理,本題中能否利后兩者解決問題?
生:地面和長木板間有摩擦,動量不守恒,但是利用功能關系應該可以.
師:好下面,同學們試一下.如果涉及時間時可以考慮和動量定理相結合.
給學生時間,大部分學生都分別選擇小物塊和長木板為一個整體、小物塊為研究對象利用動能定理、動量定理,順利解決問題.很好的拓展了學生解決物理問題視角的廣度和思維的靈活性.
在教學中,學生經常會有各種疑問,有些疑問具有代表性,很多學生都有.這一類疑問可能是學生沒有理解透徹某一知識、沒有掌握某一方法造成的,而其根源可能是教師在講課過程中進度過快或者講解不透徹.教學中,教師要善于抓住學生的疑問進行深入探究,讓學生透徹理解物理本質,最后解決疑問.
案例3摩擦力做功為何是力與路程的乘積.在物理上經常遇到一些折返的直線運動中,求解摩擦力做功用力乘以路程.而功的定義式w=FScosθ中s是位移的大小.這矛盾嗎?對這樣的疑問,有必要給學生一個具體的物理情景,深入探究.
例3質量為m=2 kg的物體沿水平面向右做直線運動,t=0時刻受到一個水平向左的恒力F,如圖3甲所示,此后物體的v-t圖象如圖3乙所示,取水平向右為正方向,g取10 m/s2,求10 s內物體所做的功?
先引導學生根據圖象和牛頓第二定律計算出拉力、滑動摩擦力由題圖乙知前后兩段時間內物體加速度的大小分別為a1=2 m/s2、a2=1 m/s2,由牛頓第二定律知F+f=ma1,F-f=ma2,聯立得F=3 N、f=1 N.由圖象知,物體前4s向左走了s1=16 m,后6 s向左走了s2=18 m,位移x=-2 m,路程為s=34 m.接著,引導學生分析摩擦力做功.
師:摩擦力在0~4 s內做正功還是負功?
生:負功.
師:做了多少負功?
生:w1=-fs1=-16 J.
師:4 s~10 s內摩擦力做正功還是負功?做了多少功呢?
生:也是負功,w1=-fs2=-18 J.
師:整個過程中摩擦力做功多少?
生:w=w1+w2=-34 J.
師:沒錯,摩擦力所做的功等于兩個過程中摩擦力都做代數和.w=w1+w2=-fs1-fs2=-fs.在這里摩擦力做功等力與路程的乘積,并不是一個特列,也不是需要大家記住的公式,而僅是代數運算的結果.由于在折返運動中,摩擦力的方向總與運動方向相反,摩擦力總是做負功,每一段摩擦力做的負功相加就有了我們經常在各種資料書上看到的“摩擦力做功等于力與路程的乘積”.
通過探究學生疑問,生成的物理課堂,讓學生掌握了物理知識,還原了知識的本來面目,讓學生通過掌握基礎的物理知識和一般的物理方法去解決問題,減輕了學生的學習負擔.