程春清 洪從兵
摘 要:在初中物理教學(xué)中,加強(qiáng)學(xué)生體驗(yàn),可以有效突破學(xué)習(xí)障礙,激活課堂教學(xué)的活力,讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人.本文結(jié)合蘇科版物理八年級下冊“摩擦力”一節(jié)教學(xué)案例,對基于學(xué)生體驗(yàn)的初中物理教學(xué)有效策略展開探討,提出了通過體驗(yàn)挑戰(zhàn)任務(wù)、體驗(yàn)生活實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)“失敗”經(jīng)歷、體驗(yàn)創(chuàng)新活動等方式來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,學(xué)會建立物理模型,發(fā)展科學(xué)思維,從而提升學(xué)生的核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力.
關(guān)鍵詞:體驗(yàn);摩擦力;教學(xué)策略
文章編號:1008-4134(2019)14-0059中圖分類號:G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
“從生活走向物理,從物理走向社會”,要提高教學(xué)的有效性,初中物理的課堂教學(xué)必須貼近學(xué)生生活實(shí)際,符合初中學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn),這樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力和物理核心素養(yǎng).現(xiàn)以蘇科版物理八年級下冊“摩擦力”一節(jié)為例,對如何基于學(xué)生體驗(yàn)的初中物理教學(xué)有效策略展開探討.
1 體驗(yàn)挑戰(zhàn)任務(wù),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
課堂教學(xué)只有精心預(yù)設(shè),才會有精彩生成.用心研讀教學(xué)內(nèi)容,充分考慮學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和已有的生活經(jīng)驗(yàn),以活動為載體,設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)任務(wù),讓學(xué)生經(jīng)歷挑戰(zhàn)過程,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究熱情.
【教學(xué)片段1】“運(yùn)球”小游戲,導(dǎo)入新課
讓學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用筷子將事先涂過洗滌劑的玻璃球夾起并運(yùn)到另一杯中(如圖1所示).
學(xué)生本來以為小小的玻璃球應(yīng)該不難夾取,誰知嘗試了才發(fā)現(xiàn),非常困難,第一位同學(xué)先用一只手握住筷子夾取,怎么都夾不上來;后又用筷子抵著玻璃球順著玻璃杯壁移動,還是夾不上來,經(jīng)過多次嘗試宣告失敗.第二位同學(xué)嘗試后慢慢發(fā)現(xiàn)竅門,用兩只手用力握住筷子,小心地將玻璃球夾出來運(yùn)到另一個(gè)玻璃杯中,由于第一位同學(xué)的一段“艱難”的運(yùn)球過程鋪墊,學(xué)生給后面這位“運(yùn)球”成功的同學(xué)報(bào)以熱烈的掌聲.在經(jīng)歷第一位同學(xué)艱難的“運(yùn)球”過程中,同學(xué)們不由自主地就會思考這是由于什么原因造成的?一個(gè)挑戰(zhàn)任務(wù)在這節(jié)課的一開始就引發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的探究欲望.
2 體驗(yàn)生活實(shí)驗(yàn),建立物理模型
越是常見的物品,越是簡易的實(shí)驗(yàn),越能讓我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果更好.我們身邊處處皆物理,物理與生活本來就是密不可分的.身邊的物品進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)作為實(shí)驗(yàn)器材,由它們來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生也會有一種親切感,當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)常見的物品出現(xiàn)在課堂時(shí),也會很好奇這些物品能給我們帶來什么樣的驚奇,也會促使學(xué)生在以后生活中去尋找物理現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生將物理知識應(yīng)用于生活并來分析解決實(shí)際問題的能力.同時(shí),學(xué)生透過這些生活化現(xiàn)象,嘗試抽象出物理模型,減小生活化的現(xiàn)象給學(xué)生的思維造成的障礙,抓住現(xiàn)象的物理本質(zhì),使問題變得簡單純粹,有助于學(xué)生解決問題.
【教學(xué)片段2】科學(xué)認(rèn)識摩擦力
體驗(yàn)1(如圖2所示):將手掌用力按在課桌上向前推動,體會手有何感覺?
體驗(yàn)2(如圖3所示):將牙刷直立在木板表面,向右拉牙刷,觀察刷毛有何變化?
體驗(yàn)3(如圖4所示):將牙刷直立在木板表面,保持牙刷不動,如何拉動木板,使刷毛向左彎曲?
設(shè)計(jì)這三個(gè)體驗(yàn)活動是為了科學(xué)地認(rèn)識摩擦力.“體驗(yàn)1”設(shè)計(jì)的目的是感受滑動摩擦力的存在.為了將無形的摩擦力變成有形的“看得見”的摩擦力,故而設(shè)計(jì)了“體驗(yàn)2”,筆者選用生活中常見的牙刷來實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過切身的體會、直觀的現(xiàn)象,揭開了摩擦力神秘的面紗.通過刷毛彎曲的方向來認(rèn)識摩擦力的存在和方向,摩擦力由“看不見”到“看得見”.在教學(xué)中,學(xué)生常常認(rèn)為摩擦力的方向就是與物體運(yùn)動方向相反,為了解決這一難點(diǎn),又設(shè)計(jì)了“體驗(yàn)3”與“體驗(yàn)2”進(jìn)行對比,產(chǎn)生認(rèn)知沖突,激發(fā)學(xué)生思考,牙刷不動,從刷毛向左彎曲得到牙刷受到向左的摩擦力,根據(jù)學(xué)生的困惑,此時(shí)追問,牙刷真的是不動嗎?學(xué)生會發(fā)現(xiàn),牙刷相對于接觸面是向右運(yùn)動的,引導(dǎo)學(xué)生得到對滑動摩擦力的方向更準(zhǔn)確的表述:滑動摩擦力的方向是與物體相對于接觸面運(yùn)動的方向相反,也讓學(xué)生深刻地體會到科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性.
學(xué)生經(jīng)歷三個(gè)逐層深入的體驗(yàn)活動,從中可以抽象出物理模型,由體驗(yàn)1、2抽象出的模型(如圖5所示),向右拉動物體,木塊受到水平向左的滑動摩擦力;由體驗(yàn)3抽象出的模型(如圖6所示),向左拉動木板,木塊也受到水平向左的滑動摩擦力.
熟悉的牙刷給學(xué)生帶來了不一樣的體驗(yàn)過程,該體驗(yàn)活動有效突破了學(xué)習(xí)障礙,并能從中建立物理模型,也為后面的探究“滑動摩擦力大小的影響因素”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)做了鋪墊.
3 體驗(yàn)“失敗”經(jīng)歷,發(fā)展科學(xué)思維
在某些活動中,對實(shí)驗(yàn)方案的一些不完善之處事先可不作特別提醒,放手讓學(xué)生探究,讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)“失敗”的探究過程,讓學(xué)生自己在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題,并思考如何解決問題.雖然過程歷經(jīng)波折,但是讓學(xué)生經(jīng)歷質(zhì)疑、批判、檢驗(yàn)和修正的過程,真正體會到成功的喜悅,有助于學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展.
【教學(xué)片段3】測量滑動摩擦力
3.1 “失敗”的測量
通過系列問題的引導(dǎo)后呈現(xiàn)教材“信息快遞”,學(xué)生了解滑動摩擦力的測量方法后,讓學(xué)生測量并反饋實(shí)驗(yàn)中的問題和困惑.學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)后提出:讓木塊保持勻速直線運(yùn)動很困難、彈簧測力計(jì)在運(yùn)動過程中讀數(shù)不準(zhǔn)確、示數(shù)忽大忽小等等問題.由此發(fā)現(xiàn),有必要對剛剛測量滑動摩擦力的方法進(jìn)行改進(jìn).在之前的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生確實(shí)面臨著困惑和失敗,也會使學(xué)生在課堂上短時(shí)間內(nèi)得不出準(zhǔn)確的結(jié)果,但是這樣的一個(gè)過程對學(xué)生的能力的培養(yǎng)卻是大有裨益的.
3.2 實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
學(xué)生通過回顧之前的“體驗(yàn)2”和“體驗(yàn)3”發(fā)現(xiàn),“不動”的牙刷也能受到滑動摩擦力,從而將方法遷移到本實(shí)驗(yàn)改進(jìn),可以將木塊固定,拉動木板產(chǎn)生摩擦力,操作簡單而又效果明顯,讓學(xué)生經(jīng)歷批判、修正的過程,培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新能力和科學(xué)思維.
為了增加演示實(shí)驗(yàn)的可視度,還做一些調(diào)整(如圖7所示、實(shí)物圖如圖8所示),安裝定滑輪來改變力的方向,將彈簧測力計(jì)豎直懸掛,便于觀看和讀數(shù).
由于學(xué)生之前的體驗(yàn)活動中已經(jīng)滲透了這樣的思路:木板不動,向右拉動牙刷和牙刷不動,向左拉動木板,效果是相同的,有了這樣的鋪墊,學(xué)生只要將牙刷換成木塊就行,通過類似的情境,減輕了學(xué)生的畏懼心理,達(dá)到了學(xué)以致用并遷移深化的目的.對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)是本節(jié)課的難點(diǎn),過去都是教師講給學(xué)生聽,現(xiàn)在有了前面的連環(huán)預(yù)設(shè),有了知識的鋪墊,把不可能完成的任務(wù)變了水到渠成的問題解決.
4 體驗(yàn)創(chuàng)新活動,提升關(guān)鍵能力
了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所處的學(xué)習(xí)困境,抓住讓學(xué)生覺得困惑的地方,有針對性地對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)困境,通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動,加深學(xué)生對科學(xué)方法的理解,提升學(xué)生的關(guān)鍵能力.
【教學(xué)片段4】是壓力還是重力影響了滑動摩擦力的大小
掌握了測量摩擦力的方法之后,就可以探究滑動摩擦力的大小的影響因素,在猜想與假設(shè)的環(huán)節(jié),鼓勵學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)提出各種猜想,學(xué)生可能會提出滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、壓力大小、重力大小、速度大小、接觸面積等等因素,其中,特別壓力和重力對滑動摩擦力的影響,學(xué)生常常分不清楚,為此筆者利用如下裝置讓學(xué)生初步感受,測出一塊磁鐵在木板上滑動時(shí)受到的滑動摩擦力大小,后在木板的下表面(如圖9所示)粘上學(xué)生常用的鋼尺,在增大磁鐵對木板壓力的同時(shí)又保持了磁鐵的重力不變,再測出磁鐵此時(shí)的滑動摩擦力,學(xué)生通過比較兩次示數(shù)發(fā)現(xiàn),壓力增大,滑動摩擦力明顯增大.學(xué)生還會質(zhì)疑提出,這個(gè)實(shí)驗(yàn)并不能證明滑動摩擦力大小與重力大小的關(guān)系.為了讓結(jié)果更具有說服力,讓學(xué)生課后思考設(shè)計(jì)方案,如何在增大重力時(shí),保持壓力不變,比較滑動摩擦力的大小,讓學(xué)生接受具有更大挑戰(zhàn)性的任務(wù).學(xué)生從創(chuàng)新活動中分析論證得出結(jié)論的同時(shí),也會質(zhì)疑實(shí)驗(yàn)中的問題,從而拓展了思維的深度,提升了學(xué)生的關(guān)鍵能力.
在課堂上通過多重的體驗(yàn)活動,以做促學(xué),讓學(xué)生在體驗(yàn)中學(xué)會思考問題、解決問題,還能提出問題,激發(fā)并保持學(xué)生的求知欲,讓學(xué)生在體驗(yàn)中獲得自信、喜悅,真正成為課堂的主人,收獲成功,發(fā)展能力,提升素養(yǎng).
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