基金項目:本文系焦作市級課題“基于核心素養(yǎng)的初中物理教學(xué)目標定制”(課題編號:2023062)課題成果之一。
摘" 要:物理復(fù)習(xí)課是物理教學(xué)的重要形式,能有效提高學(xué)生對物理知識的進一步理解、凝練和升華,同時也會提升學(xué)生解決問題的能力。在復(fù)習(xí)課中,若能基于真實問題情境進行教學(xué)設(shè)計,可以使教學(xué)任務(wù)更明確,課堂教學(xué)效果更凸顯。本文以九年級“力的示意圖”復(fù)習(xí)課為例,呈現(xiàn)真實問題情境活動下模型建構(gòu)的過程,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,提高課堂復(fù)習(xí)效率,提升教師教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:真實情境;復(fù)習(xí)課;受力分析;模型建構(gòu)
《義務(wù)教育物理課程標準(2022年版)》(以下簡稱課程標準)在教學(xué)建議中倡導(dǎo)情境化教學(xué),實現(xiàn)從經(jīng)驗常識向物理概念、規(guī)律的轉(zhuǎn)變,引導(dǎo)學(xué)生從生活走向物理;在評價建議中要求創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,以便考查學(xué)生運用物理知識解釋現(xiàn)象和解決問題的能力。情境化教學(xué)使“死記硬背”“機械刷題”“題海戰(zhàn)術(shù)”的同比收益大幅降低,引導(dǎo)學(xué)生從“解題”向“解決問題”轉(zhuǎn)變。在復(fù)習(xí)課的教學(xué)中若能以具體的問題情境為載體,在解決問題的過程中引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地進行思考、探究,可以很好地提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。[1]本文以九年級“力的示意圖”復(fù)習(xí)課為例,以真實問題情境為主線進行教學(xué)設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,提高課堂復(fù)習(xí)效率,提升教師教學(xué)質(zhì)量。
1" 教學(xué)分析
1.1" 課程標準要求分析
課程標準中課程目標要求是“會用所學(xué)模型分析常見的物理問題”。課程標準中課程內(nèi)容明確提出“通過常見事例或?qū)嶒灒私庵亓?、彈力和摩擦力;認識力的作用效果;能用示意圖描述力;知道二力平衡條件。”[2]
課程標準中要求用力的示意圖描述力,是從學(xué)生的實際出發(fā),降低作圖難度。即便如此,畫力的示意圖對學(xué)生的綜合能力要求依然較高。首先,學(xué)生要對常見力的概念要有清晰的認識;其次,學(xué)生要具有真實情境中的模型建構(gòu)能力;再次,學(xué)生要有必備的理性思考和判斷能力,掌握一些基本的解題思路;最后,學(xué)生還要具備一定的作圖技巧,并能靈活應(yīng)用在實踐中。用力的示意圖表示物體的受力情況,可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力,形成用力的示意圖來解決力學(xué)實際問題的意識。
1.2" 學(xué)情分析
在進行專題復(fù)習(xí)時,學(xué)生對力學(xué)知識已經(jīng)有了豐富的感性認識,了解了重力、彈力和摩擦力等常見力,認識了力的作用效果,并能用示意圖簡單描述力,同時也初步認識了運動與力的關(guān)系。學(xué)生的思維方式正逐步由形象思維向抽象思維過渡,對于從情境中提煉物理問題、建構(gòu)物理模型解決問題,還存在一定的思維局限性。因此本節(jié)課從學(xué)生已有的認知水平和經(jīng)驗出發(fā),聯(lián)系生活實際,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生在解決問題中提升能力,發(fā)展核心素養(yǎng)。
1.3" 教學(xué)目標
(1)在常見的生活實例與實驗中認識重力、彈力、摩擦力,知道運動和力的關(guān)系。
(2)能把實際情境中的力用示意圖表示出來,初步形成建構(gòu)物理模型的意識。
(3)能從物理學(xué)的視角發(fā)現(xiàn)生活中的力學(xué)問題,并運用力的示意圖解決問題。
(4)培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納的能力,使學(xué)生形成樂于思考、勇于創(chuàng)新的意識。
1.4" 教學(xué)重點、難點
(1)初步形成建構(gòu)物理模型的意識。
(2)會利用已建構(gòu)的模型解決實際情境中的問題。
2" 教學(xué)過程
2.1" 課題引入
活動1:觀看平衡術(shù)視頻。
平衡術(shù)視頻中,專業(yè)人員將日常生活中的許多物件,通過各種方式進行組合并保持整體靜止(如圖1所示)。提出問題:平衡術(shù)中蘊含哪些力學(xué)知識?導(dǎo)入學(xué)習(xí)課題。
設(shè)計意圖:通過觀看平衡術(shù)視頻,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)視角觀察現(xiàn)象,分析問題,引入對物體的受力分析。
活動2:知識回顧。
引導(dǎo)學(xué)生進行知識回顧,通過以下問題使學(xué)生對力有總體認識。
(1)什么是力的示意圖?
(2)力的三要素在力的示意圖中如何體現(xiàn)?
(3)已經(jīng)學(xué)過哪些力?這些力的作用點在哪?方向如何?
設(shè)計意圖:有針對性的知識復(fù)習(xí),有助于學(xué)生形成對力學(xué)相關(guān)內(nèi)容的總體認識,為本節(jié)課的學(xué)習(xí)做好知識和理論上的準備。
圖2
2.2" 專題學(xué)習(xí)
情境一:力的示意圖——飲料瓶豎直放在桌面上
情境設(shè)置:裝有適量水的飲料瓶豎直放在桌面上(如圖2所示)。
活動1:請學(xué)生根據(jù)以上情境獨立設(shè)計一道關(guān)于力的示意圖的題目。設(shè)計完畢后,學(xué)生之間相互交換題目并進行解答。
設(shè)計意圖:①以生活中的情境進行活動設(shè)計,有利于學(xué)生從生活體驗中分析力的作用,進行模型建構(gòu)和受力分析。②根據(jù)情境提出問題,有利于學(xué)生從社會生活中抽象概括出物理模型,[3]加深對不同力的理解,同時還有利于學(xué)生審題能力的培養(yǎng),調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
活動2:展示學(xué)生設(shè)計的題目,學(xué)生間相互交流評價,教師引導(dǎo)學(xué)生進行比較分析,并進行作圖示范。
案例一:飲料瓶靜止在水平桌面上,請你畫出飲料瓶對桌面壓力的示意圖。
案例二:飲料瓶靜止在水平桌面上,請你畫出飲料瓶的受力示意圖。
設(shè)計意圖:①討論案例一,突破易混易錯點。學(xué)生畫飲料瓶對桌面壓力的示意圖時,由于思維定勢,常把力的作用點畫在飲料瓶上。交流評價環(huán)節(jié)對易錯點的討論能夠強調(diào)畫力的示意圖時要明確研究對象,加強學(xué)生對知識點的理解與認識。②引導(dǎo)學(xué)生運用比較的方法,對比分析案例一和案例二提出的問題和解答過程的異同,強調(diào)認真審題的重要性,突出畫力的示意圖時必須首先確定研究對象。③教師的示范作用會對學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生深刻影響,規(guī)范的作圖過程能夠潛移默化地影響學(xué)生作圖習(xí)慣。
活動3:中考真題練習(xí)。
(2022年福建卷)如圖3所示,書靜止在水平桌面上。畫出書的受力示意圖。
設(shè)計意圖:講練結(jié)合,強化認識。在練習(xí)中引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)物體的運動狀態(tài)分析物體的受力情況,進一步完善學(xué)生對運動和力關(guān)系的認識。同時,讓學(xué)生感受到中考題就在我們身邊,引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察生活,多動腦思考問題。
圖4
情境二:力的示意圖——飲料瓶斜放在桌面上
情境設(shè)置:演示小平衡術(shù)(將裝有大約三分之一水的飲料瓶傾斜靜止放置在水平桌面上),如圖4所示。
活動:請學(xué)生根據(jù)以上情境,設(shè)計一道關(guān)于力的示意圖的題目。
圖5
案例:如圖5所示,裝有少量水的飲料瓶傾斜靜止在水平桌面上,請畫出飲料瓶的受力示意圖。
提出問題:回顧課題引入的平衡術(shù),畫出飲料瓶的受力示意圖。
設(shè)計意圖:①本環(huán)節(jié)設(shè)計了引起學(xué)生認知障礙的新狀態(tài)——斜立飲料瓶。通過啟發(fā)引導(dǎo),讓學(xué)生對真實情境中的物理問題進行思維加工,對比之前豎直放置的狀態(tài),鼓勵學(xué)生積極思考得出結(jié)論。
②再次展示課題導(dǎo)入時的平衡術(shù)圖片并進行分析,一方面是為了讓學(xué)生進一步強化練習(xí),另一方面做到了有始有終,前后呼應(yīng),解決了之前提出的問題。
情境三:力的示意圖——水桶放在傳送帶上
情境設(shè)置:播放火車站傳送帶檢驗包裹的視頻。
根據(jù)以上情境,教師設(shè)計題目如下:
(1)如圖6所示,水桶隨水平傳送帶一起向左做勻速直線運動,忽略空氣阻力,請畫出水桶的受力示意圖。
(2)如圖6所示,水平傳送帶向左運動,水桶剛放到水平傳送帶上時,忽略空氣阻力,請你畫出此時水桶的受力示意圖。
活動:讓學(xué)生對比思考上述兩個問題并作答。
提出問題:
(1)畫力的示意圖時,如何判斷一個力是否存在?
(2)總結(jié)畫力的示意圖的方法步驟。
總結(jié)畫力的示意圖的方法步驟如下。
第一步,取對象(通過審題找作用點);
第二步,定狀態(tài)(平衡態(tài)或非平衡態(tài));
第三步,畫力的示意圖(精準方向、體現(xiàn)大小,習(xí)慣按照重力、彈力、摩擦力的順序作圖);
第四步,勤檢查(是否多畫力、少畫力)。
設(shè)計意圖:①在上一環(huán)節(jié)中,受力物體是靜止的,本環(huán)節(jié)中所選受力物體是運動的、非平衡狀態(tài)的,這種由易到難的設(shè)計,遵循循序漸進原則,更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)。②本環(huán)節(jié)中容易多畫力或少畫力,提醒學(xué)生用辯證的思維思考問題,從不同角度判斷力是否存在。③引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納出畫力的示意圖的方法步驟,能幫助學(xué)生梳理作圖流程,更好地進行受力分析。
圖7
情境四:力的示意圖——小車在水平面上運動
情境設(shè)置:水平推著小車從靜止開始加速運動,隨后勻速運動,最后撤去推力,小車做減速運動。
活動:如圖7所示,作出小車在這三種狀態(tài)下的受力示意圖。然后學(xué)生互相交流評估,互幫互助解決作圖過程中出現(xiàn)的問題。最后展示他人錯誤作圖,大家進行交流評價。
設(shè)計意圖:①本環(huán)節(jié)中給學(xué)生留出恰當?shù)臅r間和空間,鼓勵學(xué)生相互交流,解決自己或同伴遇到的問題,在問題解決的過程中提升學(xué)生能力,發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。②評價他人所作的圖,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了另一種情境,評價是一種較高的認知能力,錯題是個人進行學(xué)習(xí)的有效資源,本環(huán)節(jié)旨在引導(dǎo)學(xué)生形成正確的學(xué)習(xí)方法。
情境五:力的示意圖——物體在豎直方向上運動
情境設(shè)置:觀看一段電梯上升過程的視頻。
活動:作出電梯加速上升、勻速上升、減速上升三個過程中放置在電梯地板上的飲料瓶的受力示意圖。然后請大家認真思考并進行自我評價。
設(shè)計意圖:①聯(lián)系實際情況,分析電梯上升過程中的物體受力情況,與之前的靜止和水平運動狀態(tài)相比,難度有所上升,這有助于提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。②采用學(xué)生自我評價的方式,通過與之前的學(xué)生設(shè)計試題、教師設(shè)計試題、學(xué)生互相評價等不同的方式相結(jié)合,促進師生、生生間的交互,讓整個學(xué)習(xí)過程不再枯燥。
2.3" 課堂小結(jié)
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),讓學(xué)生總結(jié)課堂上的收獲,重點歸納畫力的示意圖的方法步驟。
設(shè)計意圖:幫助學(xué)生把零散孤立的知識貫穿起來,形成完整的知識結(jié)構(gòu);高度概括本節(jié)內(nèi)容,明確精華所在;根據(jù)學(xué)生的反饋,及時發(fā)現(xiàn)問題,做出調(diào)整。
3" 教學(xué)反思
本節(jié)課創(chuàng)設(shè)了多個真實的問題情境活動?;谡鎸嵡榫尺M行的受力分析,有利于引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)物理模型,激發(fā)學(xué)生的深度思考,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。情境化的教學(xué)設(shè)計有利于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運用物理知識解釋生活中的現(xiàn)象、解決生產(chǎn)實踐中的問題,同時滲透了科學(xué)研究方法,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維。
參考文獻
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