【摘 要】本文以“電動(dòng)勢(shì)”為例,采用“知識(shí)問題化、問題情境化”的方式將“玩滑梯”與“電動(dòng)勢(shì)”進(jìn)行三次類比。把物理知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為問題解答,通過具體情境來呈現(xiàn)問題,讓學(xué)生在情境中回答問題,在探究問題中理解知識(shí),在三問三答中,由淺入深地進(jìn)行“電動(dòng)勢(shì)”的有效教學(xué)。
【關(guān)鍵詞】高中物理;有效;問題化;情景化
【中圖分類號(hào)】G633.7? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? 【文章編號(hào)】1671-8437(2021)16-0177-02
培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)是課程改革的基本理念,如何將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)融入物理教學(xué),是如今高中物理教師需要思考的重要問題[1]。建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的“知識(shí)問題化、問題情境化”的教學(xué)設(shè)計(jì)理念就是很好的切入點(diǎn),這一教學(xué)設(shè)計(jì)理念把物理知識(shí)的形成過程與結(jié)論轉(zhuǎn)化為問題的形式,而這些問題又通過具體、形象、生動(dòng)的情境來呈現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生充分發(fā)揮主體作用,幫助其在情境中理解問題,在問題中領(lǐng)悟知識(shí)。本文以人教版物理選修3—1中“電動(dòng)勢(shì)”一節(jié)為例,探究如何利用“知識(shí)問題化、問題情境化”的教學(xué)理念進(jìn)行有效物理教學(xué),下面結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容展開論述。
1? ?用心創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生探究欲望
現(xiàn)代教育觀認(rèn)為,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,是一種教育的活性資源,教師要利用好學(xué)生的智慧、知識(shí)、錯(cuò)誤以及學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。捷克教育學(xué)家夸美紐斯在《大教學(xué)論》中寫道:“一切知識(shí)都是從感官開始的。”這種觀點(diǎn)反映了認(rèn)識(shí)規(guī)律的一個(gè)重要方面:直觀感受可以讓抽象的知識(shí)形象化、具體化。由此可見問題情境對(duì)學(xué)生獲取知識(shí)的重要作用,一是可以通過真實(shí)的情境把抽象變得具體,二是可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和熱情[2]?!半妱?dòng)勢(shì)”的教學(xué)中,筆者便用一個(gè)實(shí)驗(yàn)——鹽水跑車引入。
師:大家看看這款玩具車有沒有驅(qū)動(dòng)?
將準(zhǔn)備好的玩具小車發(fā)給學(xué)生,學(xué)生研究后一致認(rèn)為玩具車無驅(qū)動(dòng)。然后筆者拿出其中的一個(gè),在小車尾部滴幾滴神奇的水,小車快速地跑了起來。
看著小車一圈圈地飛奔,學(xué)生驚詫至極,明明剛才自己親手鑒定過的無驅(qū)動(dòng)小車怎么會(huì)自己飛馳呢?那神奇的水是什么呢?學(xué)生的好奇心頓時(shí)被激發(fā),探究知識(shí)的主動(dòng)性也被調(diào)動(dòng)起來。
教師揭秘:小車尾部就是兩個(gè)金屬片,中間夾著一片吸水紙,而神奇的水是鹽水。此時(shí)學(xué)生恍然大悟:這不就是原電池嘛。于是,教師順利引入主題。
2? ?巧妙設(shè)計(jì)問題,情境主線一波三折
物理講究知識(shí)間的邏輯關(guān)系,課堂有一條清晰的主線才能讓學(xué)生融會(huì)貫通,形成知識(shí)體系,做到真正的理解。另外“電動(dòng)勢(shì)”的概念很抽象,學(xué)生理解起來有一定困難,于是筆者將一個(gè)生活情境作為主線,將“寶寶玩滑梯”與“電動(dòng)勢(shì)”進(jìn)行三次類比,由淺入深,層層遞進(jìn)地形成“電動(dòng)勢(shì)”概念教學(xué)的“三部曲”。
2.1? 探究三部曲之一
2.1.1? 探究主題
原電池如何形成持續(xù)不斷的電流?
2.1.2? 情境類比
師:“在這里,我忽然想到我家寶寶玩滑梯的情境,給大家分享一下?!?/p>
關(guān)于滑梯情境的呈現(xiàn),筆者也作了多種嘗試,最終決定一家三口上鏡拍攝VCR。如此生活化的場(chǎng)景使師生關(guān)系拉進(jìn)了許多,接下來的師生互動(dòng)便更為融洽。
筆者播放VCR并帶著大家簡(jiǎn)單分析寶寶滑下來和被抱上去時(shí)的做功及能量轉(zhuǎn)化情況。為讓學(xué)生更加直觀地類比寶寶的運(yùn)動(dòng)和電荷的運(yùn)動(dòng),筆者特意讓視頻重復(fù)且快速播放,看著寶寶快速地上上下下,筆者還特意調(diào)侃了一句:“讓我家寶寶休息一下吧!”全體學(xué)生哈哈大笑,在大笑的同時(shí)學(xué)生也感受到:寶寶的運(yùn)動(dòng)和電荷的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)直如出一轍。
2.1.3? 巧設(shè)問題
學(xué)生接受了兩者的相似之處后,如何拋出問題便成了關(guān)鍵。教師的提問是引導(dǎo)師生對(duì)話、引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)知建構(gòu)和思維發(fā)展的重要策略,應(yīng)具有計(jì)劃性、目的性、引導(dǎo)性、生成性。教師必須立足學(xué)情,在要點(diǎn)上進(jìn)行具體化、細(xì)節(jié)化,幫助學(xué)生明確類比方向,如“和什么類比”、“類比什么”,進(jìn)而避免學(xué)生探究的盲目性。經(jīng)考慮,筆者設(shè)計(jì)了
以下幾個(gè)問題強(qiáng)調(diào)寶寶的運(yùn)動(dòng)和電荷的運(yùn)動(dòng)的對(duì)應(yīng)性:
(1)寶寶下滑過程和電荷哪段運(yùn)動(dòng)過程對(duì)應(yīng)?對(duì)應(yīng)的做功及能量轉(zhuǎn)化如何?
(2)寶寶被抱上去的過程和電荷哪段運(yùn)動(dòng)過程對(duì)應(yīng)?對(duì)應(yīng)的做功和能量轉(zhuǎn)化如何?
(3)VCR中的“我”對(duì)應(yīng)電路中的什么裝置?
學(xué)生分小組討論,在師生互動(dòng)中進(jìn)行梳理與總結(jié),得出結(jié)論:電源就是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。
2.2? 探究三部曲之二
2.2.1? 探究主題
實(shí)驗(yàn)情境:將小燈泡接到1.5 V的電池兩端,燈泡較暗。再接到9 V的電池兩端,燈泡極亮,學(xué)生從而體會(huì)到不同的電源做功本領(lǐng)不同。
順勢(shì)引入主題:如何描述電源非靜電力做功本領(lǐng)的大小呢?
學(xué)習(xí)總是由淺入深的,有了上一部分相對(duì)淺顯的認(rèn)識(shí)與思考后,問題開始深化。教師需要通過真實(shí)的情境幫助學(xué)生梳理思路,更需要巧妙性、藝術(shù)性的問題來讓學(xué)生抓住問題的關(guān)鍵,排除干擾因素,舉一反三,從而充分理解知識(shí)。
2.2.2? 情境類比
滑梯的故事還在繼續(xù):寶寶要我把她抱到更高的滑梯上去,可是我夠不到,只好請(qǐng)爸爸幫忙。
引導(dǎo)學(xué)生邊看視頻邊分析:寶寶質(zhì)量一定,爸爸通過非重力做功多,就表示做功的本領(lǐng)強(qiáng)。W=mgh,可見這個(gè)本領(lǐng)其實(shí)就是我們這個(gè)裝置能夠舉起的高度,反應(yīng)的是裝置本身的特性。
2.2.3? 巧設(shè)問題
此時(shí),教師提出兩個(gè)問題:①如何比較電源內(nèi)部非靜電力做功的本領(lǐng)大?。竣谶@個(gè)本領(lǐng)大小由什么決定?
師生共同總結(jié):不同電源,非靜電力做功本領(lǐng)不同,所以需要尋找一個(gè)物理量來描述電源非靜電力做功的本領(lǐng),這個(gè)物理量就叫作“電動(dòng)勢(shì)”。
2.3? 探究三部曲之三
2.3.1? 探究主題
什么是電動(dòng)勢(shì)?如何定量描述它?
問題步步深入,對(duì)學(xué)生的認(rèn)知要求也進(jìn)一步提高,為了維持學(xué)生已經(jīng)建立起來的情境體系,筆者繼續(xù)采用滑梯情境,再次通過提問激活學(xué)生的思維。
2.3.2? 情境類比
滑梯的故事還在繼續(xù):一位大寶寶看小寶寶玩得開心,也要玩滑梯,于是我將大寶寶抱上同樣高的滑梯。
比較發(fā)現(xiàn):如果小寶寶重力為G,大寶寶約為2G,把小寶寶緩慢舉起,非靜電力做功為W;把大寶寶緩慢舉起,非靜電力做功為2W。如果是3G,對(duì)應(yīng)著3W……以此類推,學(xué)生發(fā)現(xiàn):這個(gè)比值與寶寶的質(zhì)量無關(guān)。
比值=h,反映的正是能舉起的高度,也就是非重力做功的本領(lǐng)。
2.3.3? 巧設(shè)問題
非靜電力把電荷量為q的正電荷由負(fù)極移到正極,做功W,那么2q呢?3q呢?以此類推,你能發(fā)現(xiàn)什么?
師生總結(jié):比值一定,與移送的電荷量無關(guān)。比值越大就說明電荷量Q相同的情況下做的功越多,也就是剛才說的做功本領(lǐng)強(qiáng),也就是電動(dòng)勢(shì)。
這樣在探究三部曲下,通過三問三答,筆者完成了電動(dòng)勢(shì)概念的教學(xué),讓學(xué)生在問題的引領(lǐng)下追問、思考、回答、總結(jié)、理解,逐漸理解電動(dòng)勢(shì)這個(gè)抽象的概念。
3? ?樹立環(huán)保價(jià)值觀
學(xué)生在電動(dòng)勢(shì)的學(xué)習(xí)中涉及到了電池,那么關(guān)于環(huán)保的價(jià)值觀教育就水到渠成了。
筆者指出:“科學(xué)調(diào)查表明,一顆鈕扣電池可以污染60萬升水?!庇|目驚心的數(shù)字讓學(xué)生意識(shí)到環(huán)保的重要性。筆者還展示了在學(xué)校附近的小區(qū)、街道,以及校園里拍的幾張廢舊電池回收箱的照片。熟悉的校園和街道,讓學(xué)生體會(huì)到環(huán)保已經(jīng)融入了我們的生活,環(huán)保要從我做起,從身邊的小事做起。
總之,新一輪基礎(chǔ)教育課程改革強(qiáng)調(diào)優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,“知識(shí)問題化、問題情境化”就是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的方法之一。創(chuàng)設(shè)并呈現(xiàn)合適的情境,并且問得“準(zhǔn)”、問得“精”、問得“巧”,應(yīng)該成為廣大高中物理教師努力的方向。
【參考文獻(xiàn)】
[1]耿宜宏,王志剛.基于問題探究式教學(xué)在高中物理課堂的實(shí)踐與思考[J].物理教師,2015(11).
[2]曾晗.問題情境分明 方能思路清晰[J].物理通報(bào),2016(4).
【作者簡(jiǎn)介】
馮娜(1984~),女,漢族,安徽宿州人,本科,中學(xué)一級(jí)教師。研究方向:高中物理教學(xué)。