邵良余,江余毅,胡琴芳,江貴生
(1.安慶師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院,安徽安慶 246133;2.安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院,安徽蕪湖 241002;3.安慶師范大學(xué)電子工程與智能制造學(xué)院,安徽安慶 246133)
隨著新課改的不斷深入推進(jìn),物理學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)樘嵘龑W(xué)生綜合素質(zhì),著力發(fā)展核心素養(yǎng),增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感,培養(yǎng)科學(xué)文化素養(yǎng)、終身學(xué)習(xí)能力、自主發(fā)展能力以及溝通合作能力[1]。課堂中心由傳統(tǒng)的教師為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主,增加師生互動(dòng)頻率,體現(xiàn)平等化課堂。在教法方面,傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生興趣的培養(yǎng),重視物理情境的構(gòu)建。在教學(xué)方式方面,傳統(tǒng)的“粉塵課堂”轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑嗝襟w課堂。在知識(shí)傳授方面,由注重傳授知識(shí)到重視建構(gòu)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)展能力。在轉(zhuǎn)變過(guò)程中“教法”“學(xué)法”“做法”上亦遇到以下的難題。在教的方面,伴隨著智能化教學(xué)方式的引入,少數(shù)老教師仍舊采用灌輸式教學(xué),難以適用多媒體的使用,部分新教師則過(guò)于依賴(lài)智能化設(shè)備進(jìn)行教學(xué)探索。在建構(gòu)師生互動(dòng)平等課堂上,部分教師為了凸顯課堂互動(dòng)頻率,刻意增加提問(wèn)學(xué)生的次數(shù),一定程度上限制了學(xué)生的想象力[2]。在學(xué)的方面,學(xué)生找不到科學(xué)有效的學(xué)習(xí)方法,導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣降低,進(jìn)而影響學(xué)習(xí)效果。部分學(xué)生和家長(zhǎng)將期望投向校外輔導(dǎo)機(jī)構(gòu),從而耗費(fèi)大量的人力物力。在做的方面,物理實(shí)驗(yàn)課成了理論課,部分教師在教的過(guò)程中,沒(méi)有很好地結(jié)合物理學(xué)科的發(fā)展前沿動(dòng)態(tài),忽視聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)踐來(lái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),學(xué)生不善于觀察生活,不能理論聯(lián)系實(shí)際。
如何解決物理學(xué)科中教、學(xué)、做這3個(gè)方面的問(wèn)題,構(gòu)建高效物理課堂是一個(gè)值得研究的課題[1]。高效物理課堂充分體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)。近年來(lái),學(xué)者對(duì)如何構(gòu)建高效物理課堂開(kāi)展了深入研究,例如:金凱生運(yùn)用引導(dǎo)法發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性對(duì)高效課堂的構(gòu)建進(jìn)行探索[3],付強(qiáng)針對(duì)實(shí)際教學(xué)給出了具體教學(xué)模式[4],秦小奎采用理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)法構(gòu)建了初中高效物理課堂[5],錢(qián)涼以“做”為核心探討了在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用[6]。本文則結(jié)合“教學(xué)做”三位一體理論,分別從教師與學(xué)生兩個(gè)角度對(duì)現(xiàn)代物理教學(xué)進(jìn)行分析,促進(jìn)高效物理課堂的構(gòu)建。
對(duì)教師而言,“教”不僅指知識(shí)的傳授,更涉及“教什么?怎么教?”等問(wèn)題。通過(guò)實(shí)踐教學(xué),將物理學(xué)科的“教”分為教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。在新課程改革全面推進(jìn)過(guò)程中,物理教育更加注重創(chuàng)新性、體現(xiàn)時(shí)代性,突出以人為本的教育思想。在物理教學(xué)內(nèi)容上,應(yīng)基于物理核心素養(yǎng),以學(xué)習(xí)者思維拓寬、身心發(fā)展的全面培養(yǎng)為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)[7]。因此,準(zhǔn)確把握教學(xué)動(dòng)向,及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,準(zhǔn)備相應(yīng)教學(xué)方法是物理教學(xué)實(shí)踐中必不可少的一環(huán)。在教學(xué)內(nèi)容方面,教材不斷優(yōu)化,數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn),內(nèi)容更加精煉,邏輯更加縝密。教師在教學(xué)過(guò)程中要認(rèn)真?zhèn)浣滩?,及時(shí)更新知識(shí),否則會(huì)降低學(xué)生信任感,同時(shí),在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)把握科技前沿進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。在教學(xué)方法方面,要因教學(xué)內(nèi)容不同靈活調(diào)整。對(duì)于簡(jiǎn)單的物理概念,教師可采用講授法,利用生活小現(xiàn)象對(duì)物理概念進(jìn)行側(cè)面輔助描述。對(duì)于抽象物理概念,教師教學(xué)不能僅局限于理論知識(shí),還需注意聯(lián)系實(shí)際將抽象物理概念具體化,貼近生活讓學(xué)生感受到物理學(xué)之有趣;對(duì)于邏輯性較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn),教師可采用問(wèn)題引導(dǎo)法進(jìn)行教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,讓學(xué)生學(xué)之有思[9]。對(duì)于物理規(guī)律的教學(xué),教師可采用智能化教學(xué)手段,運(yùn)用多媒體或自制教具進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過(guò)直觀的感受,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,體會(huì)學(xué)之有趣。在物理教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)充分肯定學(xué)生的主體地位。在習(xí)題解答中,針對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)程度不同分配相應(yīng)難度課后任務(wù),從根本上落實(shí)因材施教教學(xué)理念,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究總結(jié),讓學(xué)生學(xué)之有感。針對(duì)不同教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)教學(xué)實(shí)例總結(jié)出相應(yīng)教學(xué)方法。如在高中物理位移概念的學(xué)習(xí)中,將游戲中的“閃現(xiàn)”引入課堂,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,在同學(xué)們熟知游戲的情況下感受生活處處有物理。在突出物理量位移的矢量性教學(xué)中,閃現(xiàn)的距離大小便是位移大小,方向則是位移方向,引出“矢量既有大小,又有方向”,進(jìn)而展現(xiàn)物理學(xué)科的風(fēng)采與魅力,提高物理教學(xué)效率。在學(xué)習(xí)力學(xué)時(shí),可適當(dāng)拓展大學(xué)知識(shí),介紹力學(xué)種類(lèi),簡(jiǎn)單介紹量子糾纏、平行宇宙等科學(xué)趣事,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,給學(xué)生營(yíng)造對(duì)未來(lái)大學(xué)生活的美好憧憬,巧用未來(lái)憧憬法讓學(xué)生學(xué)有目標(biāo)。在成績(jī)考核上,采用正強(qiáng)化獎(jiǎng)勵(lì)制度,分配不同的獎(jiǎng)勵(lì)卡,例如:“免答卡”“免交卡”“文具卡”等,激發(fā)學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),讓學(xué)生學(xué)有動(dòng)力。在引入速度與加速度兩個(gè)物理量中,我們播放高鐵行駛視頻,以此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感。在速度與加速度定義式的學(xué)習(xí)中,我們恰當(dāng)引入比值定義法,通過(guò)定量計(jì)算與定性描述相結(jié)合,促進(jìn)不同知識(shí)層次學(xué)生對(duì)速度與加速度兩個(gè)物理量的理解。在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)中加速度與速度同向或反向的關(guān)系及變化時(shí),可結(jié)合“銀行存取款”進(jìn)行舉例,在描述速度與加速度同向且加速度逐漸減小至零時(shí)速度的變化時(shí),可設(shè)“銀行原有本金100元,首次存入100元,后面存款依次遞減10元存入銀行直至存入金額為零截止,雖然每次存的少,但銀行總額卻不斷增長(zhǎng)”。在描述速度與加速度反向且加速度逐漸減小至零時(shí)速度的變化時(shí),可設(shè)“銀行原有本金1000元,第一次取100,后面取款依次遞減10元,雖然每次取的少,但是總額卻是不斷減少的”。結(jié)合以上實(shí)例,從側(cè)面描述速度與加速度的變化關(guān)系,將生活帶入物理課堂,合理構(gòu)建物理情境,巧用理論聯(lián)系實(shí)際法??傊诮虒W(xué)方法上要以提高教學(xué)效率為目標(biāo),以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為導(dǎo)向進(jìn)行教法創(chuàng)新。
對(duì)學(xué)生而言,“學(xué)”不僅要系統(tǒng)地掌握專(zhuān)業(yè)理論知識(shí),更要掌握高效的學(xué)習(xí)方法。學(xué)習(xí)者不僅要講究勤奮,而且應(yīng)講究方法。只有靈活運(yùn)用正確的學(xué)習(xí)方式和高效的學(xué)習(xí)方法,才能全面提高學(xué)習(xí)效率。高效率學(xué)習(xí)一定是科學(xué)的學(xué)習(xí)方法的產(chǎn)物。方法即是捷徑,偉大的物理學(xué)家愛(ài)因斯坦曾說(shuō):“成功=艱苦的勞動(dòng)+正確的學(xué)習(xí)方法+少說(shuō)空話?!狈椒词切?,方法創(chuàng)造成績(jī),方法創(chuàng)造效益,方法創(chuàng)造成功。學(xué)習(xí)者只要優(yōu)化學(xué)法體系,運(yùn)用科學(xué)的方法,必定大大提高學(xué)習(xí)效果,使學(xué)習(xí)真正快速有效。
物理學(xué)科與語(yǔ)言類(lèi)學(xué)科不同,物理學(xué)科既是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué),又是一門(mén)具有嚴(yán)密的邏輯體系和數(shù)學(xué)表述的理論科學(xué)[8]。因此,學(xué)習(xí)物理知識(shí)既要緊扣課本,又要做到聯(lián)系實(shí)際,更要做到課前的預(yù)習(xí)+課中的專(zhuān)心+課后的總結(jié)。緊扣課本需要學(xué)生對(duì)物理概念物理規(guī)律有正確的理解與清晰的認(rèn)識(shí),理論聯(lián)系實(shí)際則需要學(xué)生對(duì)生活的關(guān)注,現(xiàn)象的觀察與總結(jié)。毛主席曾說(shuō)過(guò)“軍民魚(yú)水情”,而物理與生活亦是如此,在研究物理的同時(shí)切不可脫離實(shí)際,否則就會(huì)失去現(xiàn)實(shí)意義。課前的預(yù)習(xí)在學(xué)習(xí)物理中是必不可少的環(huán)節(jié),尤其在學(xué)習(xí)新知識(shí)過(guò)程中遇到比較抽象的概念、難以理解的物理規(guī)律時(shí),課前預(yù)習(xí)會(huì)大大減少學(xué)生課堂的思考時(shí)間,再通過(guò)課堂的鞏固與老師釋疑,讓物理學(xué)習(xí)效率獲得極大提升。最后,學(xué)生通過(guò)課后的總結(jié)加深對(duì)知識(shí)的理解,提高對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用的能力。
學(xué)習(xí)的目的是為了解決問(wèn)題,對(duì)于物理問(wèn)題的解決,我們既要注重定性地分析,又要注重定量的計(jì)算。在分析物理問(wèn)題時(shí)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成抓住題干、找準(zhǔn)題眼、融合科學(xué)方法的解題習(xí)慣。教授學(xué)生把小題做大、大題做精,養(yǎng)成舉一反三的學(xué)習(xí)習(xí)慣。物理學(xué)科中對(duì)于問(wèn)題的解答,相對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科而言,更偏重邏輯思維的培養(yǎng),由于邏輯思維的不同,從而產(chǎn)生解題方法的多樣性。不同的方法相對(duì)的解題難易度存在著一定差異,選擇科學(xué)的方法能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。因此,在解決物理問(wèn)題時(shí),我們會(huì)驗(yàn)證3個(gè)俗語(yǔ):“條條大路通羅馬”“事半功倍”與“事倍功半”。需要注意的是,這里并不是意味著數(shù)學(xué)計(jì)算不重要,恰恰相反,正是由于定量的計(jì)算與定性的分析相結(jié)合,才能完美地解決物理問(wèn)題。例如在共點(diǎn)力平衡這節(jié)知識(shí)中,我們需要運(yùn)用大量的三角函數(shù)進(jìn)行求解,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較差的同學(xué)對(duì)于本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)就顯得相對(duì)吃力。因此,邏輯分析與數(shù)學(xué)計(jì)算在物理問(wèn)題解決過(guò)程中缺一不可。
在求解物理問(wèn)題時(shí)不僅要注意各個(gè)物理量的矢量性,還要注意聯(lián)系生活實(shí)際,例如在學(xué)習(xí)“汽車(chē)剎車(chē)問(wèn)題”時(shí),隨著時(shí)間的變化,剎車(chē)只會(huì)讓汽車(chē)速度逐漸減至零,而不是給汽車(chē)反向速度,讓汽車(chē)反向行駛。在求解“豎直拋體運(yùn)動(dòng)”的問(wèn)題時(shí),我們需把握速度的對(duì)稱(chēng)性,以及學(xué)生逆向思維的培養(yǎng),打破學(xué)科思維定勢(shì),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。在解決“追及與相遇”問(wèn)題時(shí),采用臨界條件法進(jìn)行分析,運(yùn)用數(shù)學(xué)函數(shù)判別式法進(jìn)行計(jì)算,通過(guò)圖像法對(duì)于運(yùn)動(dòng)過(guò)程有著細(xì)致的描述,多角度分析解決問(wèn)題。
物理學(xué)是一門(mén)成熟的精密科學(xué),實(shí)驗(yàn)事實(shí)是它的基礎(chǔ),邏輯關(guān)系構(gòu)成了它的理論結(jié)構(gòu),兩者缺一不可[9]。而實(shí)驗(yàn)的展開(kāi)、邏輯的理清都離不開(kāi)“做”?!扒Ю镏惺加谧阆隆保鄹呤值驼呓K將浮于表面,因此,“做”不論是在教師教學(xué)實(shí)踐中,還是在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中都是極重要的一環(huán)。教師以“做”為橋梁架通“教”與“學(xué)”。教師將生活帶入課堂,學(xué)生將知識(shí)運(yùn)用于生活,教師和學(xué)生在教中學(xué)、從學(xué)中做、在做中得。因此,“做”在物理教學(xué)實(shí)踐中將物理教師和學(xué)生有機(jī)結(jié)合起來(lái),從而達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的目的。
課前,教師針對(duì)書(shū)本知識(shí)準(zhǔn)備符合情境的問(wèn)題,以此引發(fā)學(xué)生思考探討,利用多媒體設(shè)計(jì)“頭腦風(fēng)暴”知識(shí)小游戲,并設(shè)置相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì),采用正強(qiáng)化教學(xué)方式,激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。課中,針對(duì)學(xué)生的思維擴(kuò)散要及時(shí)加以引導(dǎo),時(shí)刻注意學(xué)生思維擴(kuò)散方向,把握物理課堂主線,教師需做到心中有課、課中有聲、聲中有思、思中有引。通過(guò)列舉實(shí)例與互動(dòng),讓物理課堂不再單調(diào),讓學(xué)生所學(xué)新知識(shí)由生疏變熟練。課后,教師需認(rèn)真統(tǒng)計(jì)研究分析學(xué)生作業(yè),針對(duì)不同題型進(jìn)行錯(cuò)題統(tǒng)計(jì),并針對(duì)相應(yīng)類(lèi)型試題進(jìn)行習(xí)題編撰,教師需做到從小題分析個(gè)體,從個(gè)體展望班級(jí)。在上習(xí)題課時(shí),把每一題分配給每一人,把課堂交給學(xué)生,突出以人為本,以學(xué)助教,鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立性。不僅如此,在教學(xué)實(shí)踐中,教師更要本著不落下每一個(gè)學(xué)生的初心去探索每一個(gè)知識(shí)的角落,要帶著不放過(guò)一道錯(cuò)題的決心,去攻克每一個(gè)知識(shí)的死角??蛇\(yùn)用生活中常見(jiàn)的物體制作教具,用實(shí)物驗(yàn)證物理知識(shí),現(xiàn)給出2個(gè)實(shí)例。
例1在學(xué)習(xí)聲音的傳遞產(chǎn)生能量的知識(shí)時(shí),采用“紙屑跳舞”小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證聲音能夠傳遞能量。
實(shí)驗(yàn)原理:音響發(fā)出來(lái)的聲音能夠傳遞能量使氣球膜振動(dòng),從而使紙屑彈起。
器材準(zhǔn)備:兩個(gè)單底不封口的透明塑料瓶(標(biāo)號(hào)1,2),1個(gè)藍(lán)牙音箱,1個(gè)氣球,2張彩紙(如圖1所示)。
圖1 實(shí)驗(yàn)用器材
制作過(guò)程:①用1號(hào)瓶裝一個(gè)藍(lán)牙音箱,音箱藍(lán)牙打開(kāi),連接手機(jī);②用氣球制作成鼓膜拉緊封住1號(hào)瓶口,并在氣球膜上放置撕好的小紙屑;③將1號(hào)瓶口處加裝2號(hào)小瓶,反扣在裝有音響的1號(hào)瓶上(防止聲音震動(dòng)紙屑跳出薄膜導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行循環(huán)演示);④打開(kāi)手機(jī)點(diǎn)擊音樂(lè)播放,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(如圖2所示)。
圖2
例2 在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒知識(shí)時(shí),教師可利用麥克斯韋滾擺實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證機(jī)械能守恒。
實(shí)驗(yàn)原理:通過(guò)小球高度變化,將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,驗(yàn)證機(jī)械能守恒。
器材準(zhǔn)備:網(wǎng)球,鐵架臺(tái),衣架,棉線,膠帶,膠水。
制作過(guò)程:①將衣架拆開(kāi),留下底部長(zhǎng)直鋼絲;②將鋼絲穿過(guò)網(wǎng)球并將網(wǎng)球調(diào)整至鋼絲中部,用膠水固定;③鋼絲兩端各系上一根棉線,并將兩根棉線的另一端固定在鐵架上(如圖3所示);④將細(xì)繩均勻卷起,讓其下落,觀察現(xiàn)象。
圖3
通過(guò)教具的制作與使用,讓學(xué)生深切體會(huì)到物理不僅需要“學(xué)”起來(lái),更需要“做”起來(lái),通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓物理課堂“動(dòng)”起來(lái),因此,“做”對(duì)高效物理課堂的構(gòu)建起著至關(guān)重要的作用。
綜上所述,在高效物理課堂實(shí)施構(gòu)建過(guò)程中,教師的“教”應(yīng)把握學(xué)生興趣,學(xué)生的“學(xué)”需選用科學(xué)方法,師生的“做”能體現(xiàn)生活實(shí)際?!敖虒W(xué)做”三位一體教學(xué)模式,能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與教師的教學(xué)效率,運(yùn)用“教學(xué)做”三位一體教學(xué)模式凸顯高效物理課堂的魅力與風(fēng)采,拉近物理與生活的距離,為一線物理教師建構(gòu)高效物理課堂提供堅(jiān)實(shí)的理論支持。在物理教學(xué)實(shí)踐中,合理運(yùn)用“教學(xué)做”三位一體物理教學(xué)模式,能讓有限的課堂迸發(fā)出無(wú)限的生機(jī)。