馬 煒
(浙江省桐鄉(xiāng)市高級中學(xué) 314500)
習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一,習(xí)題教學(xué)的質(zhì)量直接影響著學(xué)生對物理知識的掌握,影響物理教學(xué)的有效性.學(xué)生覺得物理很難,課上學(xué)的東西,課下做題都用不上,感覺物理距離實(shí)際生活很是遙遠(yuǎn),開始對物理產(chǎn)生恐懼心理.不少老師常常無奈地這樣抱怨:這道題已經(jīng)講了好幾遍了,學(xué)生怎么還是做錯(cuò)呢?要打破這種現(xiàn)有模式的習(xí)題教學(xué),提高習(xí)題教學(xué)的有效性,我覺得要將文字?jǐn)⑹鲛D(zhuǎn)化為物理圖景或者物理情景,將“生活世界”納入課程內(nèi)容的范疇,把間接經(jīng)驗(yàn)真正轉(zhuǎn)化為學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn).
筆者根據(jù)新課程的教學(xué)理念,創(chuàng)設(shè)學(xué)生獲取直接經(jīng)驗(yàn)的條件和情景——做實(shí)驗(yàn).將抽象的物理情景變?yōu)樾蜗蟮膶?shí)物,最好可以自制教具,達(dá)到每小組一副教具,讓學(xué)生帶著問題仔細(xì)觀察,動手操作,通過實(shí)物觸摸、感受,調(diào)動他們學(xué)習(xí)的熱情,激發(fā)學(xué)生主動求知的欲望,變“被動”為“主動”,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”,使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動的接受到主動的獲取.
通過物理小實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)物理情景,使學(xué)生獲取直接經(jīng)驗(yàn),在獲取直接經(jīng)驗(yàn)的過程中體驗(yàn)物理,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中邊做邊學(xué);在做中領(lǐng)悟書本上間接經(jīng)驗(yàn),即物理概念和物理規(guī)律的實(shí)質(zhì);在實(shí)驗(yàn)過程中體驗(yàn)探索的艱辛與樂趣,學(xué)會學(xué)習(xí),學(xué)會創(chuàng)新……下面結(jié)合幾個(gè)具體的案例,談?wù)勛约涸谶@方面的一些探索.
由于高二學(xué)生剛接觸到立體幾何,學(xué)生的空間立體感很差,空間想象能力、分析能力明顯薄弱.立體的情境圖怎么看都是平面圖,想象不出立體的運(yùn)動情景.在本學(xué)年的物理學(xué)習(xí)中,有很多立體運(yùn)動,如磁場中帶電粒子的運(yùn)動,宇宙中天體的運(yùn)動等等.針對這一情況,我在教學(xué)中盡量通過簡單實(shí)驗(yàn)解決這一問題,使學(xué)生能夠在體驗(yàn)中學(xué)習(xí).
例1如圖1所示,一束帶電粒子平行于小磁針沿水平方向飛過小磁針的上方時(shí),發(fā)現(xiàn)小磁針的N極向紙里轉(zhuǎn).這束帶電粒子可能是( ).
圖1
A.向右飛行的正離子
B.向左飛行的正離子
C.向右飛行的負(fù)離子
D.向左飛行的負(fù)離子
1.學(xué)生的解
(1)無從下手,不知道哪個(gè)正確.
(2)感覺都不是正確答案.由題意知道,虛線是磁場線的方向,利用右手螺旋定則,應(yīng)該是通電螺線圈才對.
本題中小磁針的運(yùn)動是立體的,“向紙里轉(zhuǎn)”,體現(xiàn)了三維的立體坐標(biāo),同時(shí),也是本題的隱含條件——小磁針?biāo)幍目臻g位置有指向紙里的磁場.可即使是提示了學(xué)生,仍然達(dá)不到預(yù)期的效果.為了幫助學(xué)生在頭腦中呈現(xiàn)正確的物理情景,形成空間立體感,我有針對性地設(shè)計(jì)了下面的探究活動.
2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)
兩人一組,所需器材為:小磁針一個(gè),通電金屬棒一根,通電螺線管一個(gè),直流電源一個(gè),導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)時(shí),一人負(fù)責(zé)觀察小磁針的運(yùn)動情況;一人負(fù)責(zé)改變金屬棒或螺線管的電流方向,將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入準(zhǔn)備好的表格.
情況分類通電瞬間小磁針的N極運(yùn)動情況小磁針在導(dǎo)線(管)上方小磁針在導(dǎo)線(管)下方通電金屬棒垂直棒與磁針?biāo)谄矫嫦蛲獯怪卑襞c磁針?biāo)谄矫嫦蚶锎怪卑襞c磁針?biāo)谄矫嫦蚶锎怪卑襞c磁針?biāo)谄矫嫦蛲馔娐菥€管沿螺線管向右沿螺線管向右沿螺線管向左沿螺線管向左
通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生很快就能總結(jié)出,(1)小磁針的N極的運(yùn)動情況是“順從于”小磁針?biāo)幙臻g位置的磁場線的走向的.(2)小磁針的N極在空間某一位置上的運(yùn)動情況,說明了這個(gè)位置的磁場的有無和磁場線的方向.簡單的一個(gè)探究實(shí)驗(yàn),卻十分有效的使學(xué)生形成自己的空間立體感,提取出這類題目中的隱含條件,輕松地解決這一類問題,有效地消除了學(xué)生對“場”中問題的恐懼感.
例2如圖2所示,在傾角θ=30°的粗糙斜面上放一物體,重力為G,現(xiàn)用與斜面底邊平行的力F推物體,物體恰能在斜面上做勻速直線運(yùn)動,求物體與斜面間的動摩擦因數(shù).
圖2
學(xué)生的解
(1)物體做勻速直線運(yùn)動,受力平衡,故而有F=f=μmgcosθ.
(2)物體受到兩個(gè)摩擦力作用,一個(gè)是滑動摩擦力,與F平衡,即(1)中的f;另一個(gè)是靜摩擦力,與重量的下滑分量mgsinθ平衡.
本題中物體的受力是三維的,并非是常見的在某一直線上或某一平面上的受力平衡,上面兩種解法本質(zhì)是相同的,那就是他們都已認(rèn)定原先靜止的這個(gè)物體在受到力F后,必定是沿著F的方向做勻速直線運(yùn)動的,這是學(xué)生的思維定勢在作怪.
筆者認(rèn)為在教學(xué)中要認(rèn)真糾正學(xué)生的這種錯(cuò)誤的思維定勢,只是各種方法效果都不是很好,筆者嘗試著通過實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生動手操作,真正體驗(yàn),效果顯著.
例3高速公路邊的導(dǎo)向牌用鋼管a,b固定在立柱上,如圖3所示,對鋼管a,b受力分析正確的是( ).
A.a被拉伸,b被壓縮 B.a被拉伸,b被拉伸
C.a被壓縮,b被壓縮 D.a被壓縮,b被拉伸
課堂上,我請每位同學(xué)拿出物理課本3-1,站起來做兩件事:
(1)用右手的食指和中指夾住課本的上半部分,觀察課本的狀態(tài).感受手指用力的部位.得到圖4.
(2)同時(shí)用左右手的食指和中指分別夾住課本的上半部分和下半部分,觀察課本的狀態(tài),感受作用手分別用力的部位.得到圖5.
例4如圖6甲所示,用一根細(xì)繩和一根輕直桿組成三角支架,繩的一端吊在手指上,桿的一端頂在掌心.當(dāng)在A處掛上重物時(shí),繩與桿對手指和手掌均有作用力,對這兩個(gè)作用力方向的判斷完全正確的示意圖是圖6乙中( ).
學(xué)生實(shí)驗(yàn):每人一根繩子,一把直尺,一塊橡皮,如圖6丙所示.接下來,我不用多說什么,學(xué)生自己就能做出正確的選擇.
兩個(gè)實(shí)驗(yàn),不過用時(shí)七八分鐘,但可以讓學(xué)生充分體驗(yàn).實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的大腦已知處于興奮狀態(tài),思維積極的活動起來.
從單純的間接經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中,轉(zhuǎn)向在直接經(jīng)驗(yàn)的獲取中,培養(yǎng)學(xué)生觀察、探究的能力,理解物理概念,掌握物理規(guī)律,消除學(xué)生對物理產(chǎn)生的神秘感和恐懼感,為學(xué)生進(jìn)入體驗(yàn)性學(xué)習(xí)做好鋪墊.
上好習(xí)題教學(xué)課是提高有效教學(xué)的重要途徑,因?yàn)槊恳淮瘟?xí)題課教學(xué),實(shí)際上都是一次發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程,既是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程,又是教師發(fā)現(xiàn)教學(xué)問題、改進(jìn)教學(xué)問題的過程.在習(xí)題教學(xué)中增加實(shí)驗(yàn),不僅可以使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要地位,使學(xué)生加深對物理概念和規(guī)律的理解;同時(shí)也是鞏固和深化所學(xué)的理論,發(fā)展邏輯思維和綜合思考能力,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)密的科學(xué)態(tài)度的重要方法.習(xí)題教學(xué)中增加實(shí)驗(yàn),不失為提高習(xí)題課教學(xué)甚至是提高教學(xué)有效性的有益嘗試.