時(shí)間:2023-08-23 09:18:17
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“串反并同”意即在電路中,當(dāng)某個(gè)電阻的阻值發(fā)生變化時(shí),凡是與該電阻串聯(lián)的用電器(含電表)的電流、電壓和電功率的變化趨勢與該電阻阻值的變化趨勢相反,凡是與該電阻并聯(lián)的用電器(含電表)的電流、電壓和電功率的變化趨勢與該電阻阻值的變化趨勢相同。
2 “串反并同”規(guī)律的由來
如圖所示,電源的電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R由上而下滑動(dòng)時(shí),試判斷燈泡L的亮度、電流表和電壓表的示數(shù)以及定值電阻R0的電流、電壓、電功率如何變化?
分析:當(dāng)滑動(dòng)變阻器R由上而下滑動(dòng)時(shí),它被連入電路的電阻變小,燈泡支路的電阻R1=R+RL減小,則R外=R1R0/(R1+R0)=R0/(1+R0/R1)減小,由閉合電路歐姆定律:I=E/(R外+r)知,通過電源的電流I增大,那么U內(nèi)=Ir必定增大,U外=E-U內(nèi)減小,通過定值電阻R0的電流I0=U外/ R0減小,它兩端的電壓U0=U外減小,其電功率P0=U02/R0減?。煌ㄟ^燈泡支路的電流I1=I-I0是增大的,電流表的示數(shù)增大;燈泡兩端的電壓UL=I1RL是增大的,則電壓表的示數(shù)增大,燈泡的功率P=I12RL增大,其亮度變亮。
可見,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R連入電路的電阻變小時(shí),與之串聯(lián)的燈泡的電流、電壓、電功率增大,電流表、電壓表的示數(shù)增大;與之并聯(lián)的定值電阻R0的電流、電壓、電功率均增大,所以在此將其總結(jié)為“串反并同”。
3 “串反并同”規(guī)律的應(yīng)用
3.1 在全電路動(dòng)態(tài)分析問題中的直接應(yīng)用
例1 如圖所示電路中,A、B、C、D是只相同的電燈,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑鍵上滑時(shí),各燈的亮度怎樣變化?
解析 首先判斷A、B、C、D四只電燈與滑動(dòng)變阻器的連接方式,其中B、D與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),A、C與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)。據(jù)“串反并同”知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑鍵上滑時(shí),它被連入電路的電阻增大,那么與之串聯(lián)的B、D電燈的電流、電壓、電功率隨之減小,與之并聯(lián)的A、C電燈的電流、電壓、電功率隨之增大,而電燈亮度的變化取決于其電功率的變化。因此,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑鍵上滑時(shí),電燈A、C變亮,電燈B、D變暗。
3.2 在全電路動(dòng)態(tài)分析問題中的間接應(yīng)用
例2 如圖所示電路中,當(dāng)可變電阻R的阻值增大時(shí)
A.UAB增大,IR增大;
B.UAB減小,IR減??;
C.UAB減小,IR增大;
D.UAB增大,IR減小。
解析 結(jié)合電路圖和選項(xiàng),我們?cè)O(shè)想在
A、B兩點(diǎn)并聯(lián)一個(gè)電壓表,在可變電阻R所在支路串聯(lián)一個(gè)電流表,那么,當(dāng)可變電阻R的阻值增大時(shí),根據(jù)“串反并同”規(guī)律知,與之并聯(lián)的電壓表示數(shù)增大、與之串聯(lián)的電流表示數(shù)減小,因而UAB增大,IR減小,選項(xiàng)D正確。
3.3 在電路故障分析中的應(yīng)用
例3 在如圖所示的電路中,燈泡A和B都是正常發(fā)光的。忽然B燈比原來變暗了一些,而A燈比原來亮了一些。試判斷電路中什么地方出現(xiàn)了斷路故障?
解析 a.斷路(相當(dāng)于該處電阻增至無窮大)使電路中電阻增大。
b.B燈比原來變暗,說明B燈中電流減小,根據(jù)“串反并同”規(guī)律,斷路處必定與B燈串聯(lián)。
c.A燈比原來變亮,說明A燈中電流增大,根據(jù)“串反并同”規(guī)律,斷路處必定與A燈并聯(lián)。
根據(jù)以上分析可知,R2出現(xiàn)了斷路故障。
可見,利用“串反并同”規(guī)律處理具體問題,關(guān)鍵在于深刻理解“串反并同”規(guī)律的具體含義和判斷電路中的元件與可變電阻的串、并聯(lián)關(guān)系.只有這樣,才能熟能生巧,才能提高分析、解決問題的能力。
練習(xí)
1.在如圖所示電路中,當(dāng)變阻器R3的滑動(dòng)頭P自a向b滑動(dòng)時(shí)
A.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變??;
B.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大;
C.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大;
D.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小。
2.在如圖所示電路中,當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),各燈亮度變化情況正確的是
A.L1變亮,L2變亮;
B.L1變亮,L2變暗;
要教會(huì)學(xué)生逐步研究問題的方法
教會(huì)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題確定研究的方法和實(shí)驗(yàn)步驟,并在操作過程中給與方法的指導(dǎo),從根本上提高學(xué)生的探索能力.例如,研究滑動(dòng)摩擦力的實(shí)驗(yàn),可以先引導(dǎo)學(xué)生思考滑動(dòng)摩擦力可能跟哪些因素有關(guān).讓學(xué)生自己分析,不要加框框,不要一下子就報(bào)書本上的分析和盤托出.對(duì)于學(xué)生分析過程中出現(xiàn)的差錯(cuò)要因勢利導(dǎo).當(dāng)眾多因素分析出來以后,教師可傳授學(xué)生常用的研究方法:只讓其中一個(gè)因素改變,而保持其他因素不變,觀察摩擦力跟這個(gè)被改變的因素的關(guān)系.至于哪一個(gè)因素改變,可以讓學(xué)生自行確定.然后,再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)照課本上所寫的步驟實(shí)驗(yàn).經(jīng)過這樣改革后,使學(xué)生了解到書本上的步驟原來有一般規(guī)律可循,同時(shí)也可以使學(xué)生初步嘗試到,即使課本上不寫明,自己也有能力確定步驟.
該段論述中的研究方法就是控制變量法,不過沒有給其命名.
綜觀本世紀(jì)之前的各種版本初中物理教材,跟研究滑動(dòng)摩擦力相類似的實(shí)驗(yàn),都有編者按照控制變量法思路預(yù)先編好了實(shí)驗(yàn)步驟,學(xué)生只要按照既定步驟操作就達(dá)到了當(dāng)時(shí)物理學(xué)科教學(xué)大綱的目標(biāo),不需要學(xué)生了解這些步驟的由來,更不需要學(xué)生自己來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟.顯然,當(dāng)時(shí)初中物理教學(xué)的重點(diǎn)是放在由實(shí)驗(yàn)得出的知識(shí)結(jié)論,至于得出結(jié)論的實(shí)驗(yàn)所蘊(yùn)含的哲理和內(nèi)涵那是綱外之物,未作重點(diǎn)要求.
久旱遇甘霖,長夜見曙光.直到本世紀(jì)初出版的初中物理教材,控制變量法等多種科學(xué)方法在教材中正式亮相,并作為學(xué)生能力培養(yǎng)的重要目標(biāo)要求.初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有眾多實(shí)驗(yàn)探究采用控制變量法,但直到在探究影響電阻大小的因素活動(dòng)中,才出現(xiàn)控制變量法五個(gè)字的初步定義.教材簡介了該科學(xué)方法的定義、作用,并要求回顧曾探究哪些實(shí)驗(yàn)活動(dòng)用到此科學(xué)方法.
2 初中物理控制變量法重點(diǎn)應(yīng)用薈萃及典例剖析
初中物理教材中主要有13個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),運(yùn)用了控制變量法研究.其應(yīng)用之廣,影響之深,作用之大是各種科學(xué)研究方法所望塵.現(xiàn)羅列如下:(1)探究滑動(dòng)摩擦力大小的因素;(2)探究壓力作用效果與那些因素有關(guān);(3)探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素;4.探究影響浮力大小的因素;(5)探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān);(6)探究重力勢能的大小與哪些因素有關(guān);(7)探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素;(8)探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系(即歐姆定律);(9)探究影響電流做功多少的因素;(10)探究影響電流熱效應(yīng)的因素;(11)探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與那些因素有關(guān);(12)探究磁場對(duì)電流的作用;(13)怎樣改變感應(yīng)電流的方向.
怎樣才能做到有的、有序、有機(jī)、有效地運(yùn)用控制變量法呢?
第一,要明確研究對(duì)象的物理量.從數(shù)學(xué)視覺看,這個(gè)物理量就是應(yīng)變量.例如,壓力的作用效果就是壓強(qiáng)的大?。浑娏鞯臒嵝?yīng)就是電熱的多少.
第二,要排出影響應(yīng)變量大小的其它物理量.從數(shù)學(xué)視覺看,這些物理量就是自變量.特別應(yīng)注意,對(duì)運(yùn)用控制變量法的自變量至少兩個(gè).例如,影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素主要相關(guān)電流大小和線圈匝數(shù),就有兩個(gè)因素;影響電流做功的因素有電壓、電流、通電時(shí)間三個(gè)因素.
第三,要在前兩步的基礎(chǔ)上,采用“一對(duì)一”原則研究應(yīng)變量和各個(gè)自變量的關(guān)系.所謂“一對(duì)一”原則,即確定應(yīng)變量和某一自變量是否有關(guān)系,有怎樣的關(guān)系時(shí),必須控制該自變量以外的變量保持不變,只改變這個(gè)被研究的自變量.例如,在探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系(即歐姆定律)時(shí),應(yīng)變量就是電流I,自變量就是電壓U和電阻R,探究活動(dòng)就可以分兩步進(jìn)行.一步是保持導(dǎo)體電阻不變,改變導(dǎo)體兩端電壓,觀察導(dǎo)體中的電流隨電壓的變化而變化;另一步驟是保持導(dǎo)體兩端電壓不變,改變接入導(dǎo)體的電阻,觀察電流隨電阻的變化而變化.
第四,逐一研究后進(jìn)行歸納 ,找出應(yīng)變量跟有關(guān)自變量的關(guān)系.上述實(shí)驗(yàn)中,只有第8個(gè)實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律的定量關(guān)系.其余探究活動(dòng)得出都是定性結(jié)論.不過,第9個(gè)電功W和第10個(gè)電熱Q實(shí)驗(yàn)得出定性關(guān)系后,教材用“進(jìn)一步研究證明”“大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)”將定性結(jié)論上升到定量關(guān)系.
上述四步中,難度最大的是第二步.如果在猜想和假設(shè)中排出了很多看是相關(guān)的自變量,解釋不好,就有可能降低教學(xué)效果,甚至出現(xiàn)該課堂教學(xué)失控,致使第三步“一對(duì)一”分步驟實(shí)驗(yàn)大費(fèi)周折,這要引以為戒.教師課前備課時(shí),要作充分估計(jì),預(yù)先想好應(yīng)變解釋措施.猜想和假設(shè)時(shí),要有的放矢引導(dǎo)是關(guān)鍵.還有一類猜想的自變量是相互關(guān)聯(lián)的物理量,它們和應(yīng)變量都有關(guān)系,但不需要都介入作為自變量處理,收拾哪個(gè)作為自變量,很有講究,教者或許難以駕馭,本文第三部分將專門討論這個(gè)問題.
下面舉幾個(gè)實(shí)驗(yàn)案例,簡要說明一下控制變量法的應(yīng)用.
案例1 探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系(即歐姆定律)
職高生相對(duì)于普通高中生來說一般學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差,知識(shí)缺漏多,學(xué)習(xí)主動(dòng)性差,自卑心理強(qiáng),上進(jìn)心不足,為了徹底改變這一不良狀況,作為教師首先要對(duì)其加強(qiáng)勵(lì)志教育,做好耐心細(xì)致的思想教育工作,建立融洽的師生關(guān)系,真誠相待,主動(dòng)和他們交知心朋友,不歧視,不訓(xùn)斥。同時(shí)要對(duì)其加強(qiáng)學(xué)習(xí)目的教育,從而進(jìn)一步激其斗志,引導(dǎo)其端正態(tài)度,矯正學(xué)生的厭學(xué)心理,喚醒他們學(xué)好物理的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)物理的興趣。
二、明確目標(biāo),端正態(tài)度,因材施教
依據(jù)職業(yè)高中物理教學(xué)要求和教學(xué)規(guī)律,物理教師要明確教學(xué)目標(biāo),端正教學(xué)態(tài)度,正確把握教育思想,著力強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)教育,堅(jiān)決克服片面追求升學(xué)率思想的影響,改變一切圍繞升學(xué)有望學(xué)生轉(zhuǎn)的錯(cuò)誤做法,把目光轉(zhuǎn)移到大多數(shù)學(xué)生身上來。在教學(xué)活動(dòng)中教師既要眷顧拔尖生,又要兼顧中下游學(xué)生,要嚴(yán)格按照大綱、教材的內(nèi)容教學(xué),不超綱要求,不任意加深、加難教學(xué)內(nèi)容,不貪多求全,不加快進(jìn)度,不頻繁考試,不制造人為分化,要著力改變課堂教學(xué)枯燥乏味、教學(xué)方法陳舊、滿堂灌、黑板上做實(shí)驗(yàn)的模式,進(jìn)一步增強(qiáng)教學(xué)的趣味性、藝術(shù)性,使學(xué)生時(shí)時(shí)有新發(fā)現(xiàn)的感覺,從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
具體做法是:密切聯(lián)系生活、生產(chǎn)實(shí)際,以一些新奇實(shí)例引起學(xué)生共鳴,激發(fā)興趣;發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用,引起學(xué)生的好奇心;開展以小實(shí)驗(yàn)、小制作、小競賽為內(nèi)容的第二課堂活動(dòng);盡量采用多媒體教學(xué)投影模型等先進(jìn)直觀的教學(xué)手段等。
通過這些手段,讓學(xué)生充分參與到教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中,從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生自覺動(dòng)手的能力,并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。為了達(dá)到這個(gè)目的教師在教學(xué)中要按學(xué)生實(shí)際水平制訂教學(xué)計(jì)劃,設(shè)計(jì)教學(xué)方案,認(rèn)真聽取他們的意見,給予他們施展才能的機(jī)會(huì),使他們?cè)趯W(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題。通過學(xué)生的回答與補(bǔ)充,教師的點(diǎn)撥和總結(jié),使學(xué)生能積極地動(dòng)腦思考,動(dòng)口表述,動(dòng)手操作,使興趣由分析問題得到強(qiáng)化,由解決問題得到穩(wěn)定。
三、注重學(xué)法指導(dǎo),加強(qiáng)能力培養(yǎng)
根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際,教師可開設(shè)學(xué)法課,通過舉辦學(xué)法講座,矯正學(xué)生學(xué)習(xí)的不良習(xí)慣,灌輸學(xué)習(xí)技法和竅門,改變死記硬背的壞習(xí)慣,引導(dǎo)他們課前根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)預(yù)習(xí)教材:在復(fù)習(xí)、掌握教材的基本概念、原理的前提下完成作業(yè);在掌握原理、步驟及注意事項(xiàng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作;按照就近、自愿的原則,養(yǎng)成好學(xué)生幫中差學(xué)生的習(xí)慣,組織以計(jì)、讀、做、算、繪等基本技能為內(nèi)容的各種競賽活動(dòng),使學(xué)生所學(xué)知識(shí)得到鞏固,思維能力得到培養(yǎng),實(shí)作能力得到提高。
四、教輔結(jié)合,挖潛提效
為了進(jìn)一步挖潛提效,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自覺性、主動(dòng)性,提高他們的動(dòng)手能力和創(chuàng)造性,教師在教學(xué)實(shí)踐中要做到教輔結(jié)合,要采取統(tǒng)一授課、分組練習(xí)、分別輔導(dǎo)的方法進(jìn)行教學(xué),具體要做到“五多一先”:多鼓勵(lì)、多提問、多板書、多檢查、多輔導(dǎo),先批改作業(yè)。針對(duì)不同層次的學(xué)生在課堂練習(xí)、布置作業(yè)和考試命題時(shí)要提出不同層次的要求。與此同時(shí),教師還要辦好輔導(dǎo)班,幫助學(xué)生消化書本知識(shí),幫助解答疑難,指導(dǎo)解題方法,及時(shí)補(bǔ)齊知識(shí)上的缺陷。教師在日常教學(xué)工作中要有的放矢地抓住學(xué)生的閃光點(diǎn),為他們創(chuàng)造成功的條件和機(jī)會(huì),保證他們?cè)趯W(xué)習(xí)活動(dòng)中的平等地位,同時(shí)要采用各種形式或途徑,進(jìn)行表揚(yáng)鼓勵(lì),實(shí)行激勵(lì)評(píng)價(jià),激起他們的成功欲望,使他們能品嘗到成功的喜悅,喚起他們的自信心,使他們學(xué)有目標(biāo),趕有方向,逐步提高。通過這些途徑,以知識(shí)為載體,從“以人為本”的思想出發(fā),來進(jìn)一步培養(yǎng)和提高學(xué)生求知欲望,使學(xué)生從自己的進(jìn)步中看到自己的潛力,從而重新認(rèn)識(shí)了自己。
五、采用多種教學(xué)方法,降低學(xué)習(xí)難度
1 關(guān)注遷移能力的考查,努力觸及本質(zhì)
知識(shí)的遷移能力既基于又超越知識(shí)的簡單重現(xiàn).這里所說的遷移不是一般意義上的由此及彼,而是指向物理本質(zhì)的遷移運(yùn)用.這一方面有些情況是喜人的,例如近年的考題中,對(duì)“效率”知識(shí)點(diǎn)的考查范圍已經(jīng)不再局限于機(jī)械效率,能夠考查出效率的真實(shí)含義.但有些知識(shí)點(diǎn),遷移的觸角尚未觸及或觸及不深.
例如最基本的單位換算,通常的考查方式容易讓學(xué)生對(duì)某個(gè)單位進(jìn)行簡單換算,如長度單位換算考查側(cè)重點(diǎn)一般就是不同長度單位間的換算,電流單位換算考查側(cè)重點(diǎn)也一般就是電流.而事實(shí)上,對(duì)于大多數(shù)單位的換算而言,關(guān)鍵在于弄清國際單位制中,某物理量的基本單位前面所加的“詞冠”的含義:兆、千、分、厘、毫、微、納等,并且要弄清它們之間的關(guān)系,掌握了這一關(guān)系,則單位換算的關(guān)系便不再孤立、單一,即使遇到陌生的單位,只要看到詞冠,也能知道換算關(guān)系.
本題中最后一個(gè)空格的編制便能體現(xiàn)這樣的意圖:“步”不是一個(gè)真實(shí)的物理意義上的單位,但類似于步的單位在生活中常用,如用人的拇指與食指指尖距離、兩手臂伸直后兩手之間的距離等.當(dāng)考查的視角從物理單位的換算擴(kuò)大到日常所用單位的換算,我以為能考查學(xué)生頭腦中有無詞冠關(guān)系的意識(shí)與能力,從而將單位換算的教學(xué)引向本質(zhì).
復(fù)合單位亦是如此,一個(gè)物理量的單位若是復(fù)合單位,則其決定于此物理量的定義式,上題中第二個(gè)空格即可考查學(xué)生是否認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn).我們甚至還可以更進(jìn)一步:基于學(xué)生熟悉的物理量給出一個(gè)陌生公式,讓學(xué)生推導(dǎo)這個(gè)新物理量的單位,在這樣一個(gè)更為陌生的情境里,可以更好地考查學(xué)生是否熟悉復(fù)合單位的由來.
沿著這一思路,用比值法定義的物理量及相應(yīng)物理量的意義等,也同樣可以考查學(xué)生的遷移能力.例如,在學(xué)習(xí)重力的時(shí)候,我們可以在復(fù)習(xí)了速度、密度物理意義的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生先自行嘗試說出g的物理意義.這同樣可以培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力.
2 關(guān)注發(fā)散能力的考查,為了親近智慧
考查知識(shí)的發(fā)散能力其實(shí)就是考查學(xué)生的發(fā)散思維,可是由于應(yīng)試壓力,物理教學(xué)容易囿于教材,日常教學(xué)中較難以實(shí)現(xiàn).
以“比較物體運(yùn)動(dòng)快慢”為例,初中階段一般強(qiáng)調(diào)比較物體運(yùn)動(dòng)有兩種方法:相同路程比時(shí)間;相同時(shí)間比路程.很多課堂上一般都是這樣的情形:得出速度定義后引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),物理上用的速度其實(shí)就是“相同時(shí)間比路程”,所用的措辭一般也是“我們物理上規(guī)定,用單位時(shí)間內(nèi)通過的路程來比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢”.那為什么不用“相同路程比時(shí)間”呢(即速度公式變成v=ts)?教師常用“有興趣的同學(xué)課后繼續(xù)研究”或“我們物理上就這么規(guī)定的”之類的話帶過.
對(duì)于高中生,解釋通常是這樣的:一個(gè)物體一段時(shí)間內(nèi)位移可能為0(物體運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后回到出發(fā)點(diǎn)),則用公式v=ts便會(huì)出現(xiàn)分母為0,分式無意義的情形.而對(duì)于初中生,是不好這樣解釋的,但這個(gè)問題又無疑又是值得研究的,只好另想辦法.
題目編制 小華是一個(gè)愛思考的學(xué)生,他想:既然用“相同路程比時(shí)間”也可以比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢,為什么不用v=ts來作為速度的表達(dá)式呢?就這個(gè)問題他去請(qǐng)教老師,老師說:“假設(shè)某物體靜止了10 s,你用v=ts計(jì)算試試,看會(huì)出現(xiàn)什么情況.”請(qǐng)你幫小冬寫出計(jì)算過程,并說明用此式作為速度表達(dá)式的不合理之處.
(提示:數(shù)學(xué)分式有意義的條件.)
靜止是運(yùn)動(dòng)的一部分,是物體運(yùn)動(dòng)快慢中慢的極限,當(dāng)然也在初中生的思維能力之內(nèi).本題選取靜止這一情形,利用分式中分母不能為零,來證明公式v=t/s實(shí)際上是不能用來比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的.
這樣的題目對(duì)于學(xué)生而言,延伸了課堂的長度與思維的寬度,既可以滿足學(xué)生思維的需要,從而開拓學(xué)生的思路,又能完善學(xué)生的認(rèn)知體系,有利于真正培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力;對(duì)于教師而言,也可以引領(lǐng)教師形成走出教材的意識(shí)與能力,是一種積極作用.
3 關(guān)注物理學(xué)史的考查,一手牽著哲學(xué)
物理源頭在古希臘哲學(xué),物理學(xué)行走至今,從來沒有離開過哲學(xué).但,當(dāng)下教學(xué)并不能很好地體現(xiàn)這一點(diǎn).
題目編制 17世紀(jì)英國著名哲學(xué)家培根曾有名言:知識(shí)就是力量.對(duì)于生活在今天的我們,這句話是恰如其分的,因?yàn)橹R(shí)的力量已經(jīng)并將繼續(xù)強(qiáng)烈地改變我們的生活.下面選項(xiàng)中不屬于推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的科技力量的是
A.牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的發(fā)現(xiàn),使得人們能夠準(zhǔn)確地判斷宏觀物體的運(yùn)動(dòng)
B.原子裂變的發(fā)現(xiàn)使得人們利用原子能發(fā)電
C.原子彈的制造使得人們可以掌握更為先進(jìn)的殺傷性武器
D.歐姆定律的發(fā)現(xiàn)使得人們可以更有規(guī)律地利用電
【中圖分類號(hào)】G622 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1006-5962(2013)031(b)-0136-01
物理新課程標(biāo)準(zhǔn)把“情感、態(tài)度與價(jià)值觀”作為課程最重要、最核心的目標(biāo)之一,與知識(shí)和技能、過程與方法一起作為課程的三維目標(biāo)。情感、態(tài)度與價(jià)值觀的滲透,對(duì)教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)有一定的導(dǎo)向和激勵(lì)作用,決定學(xué)生認(rèn)知水平和發(fā)展方向。
1 研讀《課標(biāo)》要求。領(lǐng)會(huì)情感、態(tài)度與價(jià)值觀的重要意義
教師在教學(xué)過程中對(duì)教學(xué)中的“知識(shí)與技能”“過程與方法”相對(duì)來說比較重視,因?yàn)樵趹?yīng)試教育的體制下,教師沒有時(shí)間和過多的精力放在學(xué)生情感、態(tài)度與價(jià)值觀的教育上,也有教師在教學(xué)中根本就不知道所謂的情感、態(tài)度與價(jià)值觀的要求,何為滲透呢?其實(shí)是避重就輕了。學(xué)生在形成正確的人生觀,積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣都是情感、態(tài)度的教育,這些都是做人的基礎(chǔ),學(xué)習(xí)動(dòng)力的方向。讓學(xué)生感受到每一個(gè)物理概念和規(guī)律的由來,又深深地對(duì)物理學(xué)家探索科學(xué)之路的艱辛歷程所感動(dòng),從而增強(qiáng)對(duì)物理的情感和歷史責(zé)任感。通過生活中的實(shí)例來學(xué)習(xí)物理,學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí),如何探究,養(yǎng)成事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度,具有一定的創(chuàng)新精神。讓學(xué)生領(lǐng)略自然現(xiàn)象中的美妙與和諧,培養(yǎng)學(xué)生有終身探索的興趣,客觀的認(rèn)識(shí)世界、發(fā)展世界?!稑?biāo)準(zhǔn)(2011年版)》促進(jìn)了教師的教學(xué)研討和反思,促進(jìn)了教師的專業(yè)發(fā)展和全面發(fā)展,新的理念已成為教師工作的“航標(biāo)燈”,引領(lǐng)物理教學(xué)向前、更高的發(fā)展,也讓物理教學(xué)煥發(fā)出勃然生機(jī)。
布魯納認(rèn)為:“學(xué)習(xí)者在一定的問題情境中,經(jīng)歷對(duì)學(xué)習(xí)材料的親身體驗(yàn)和發(fā)展過程,才是學(xué)習(xí)者最有價(jià)值的東西?!爆F(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為,“問題情境――建立模型――解釋、應(yīng)用、拓展”的基本教學(xué)模式,是課堂教學(xué)的主要形式。因此在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),問題情境的創(chuàng)設(shè)顯得尤為重要,它將直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng),影響課堂教學(xué)效率。適宜的問題情境將撬動(dòng)學(xué)生的思維,不斷維持學(xué)習(xí)動(dòng)力,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)質(zhì)量,從而提高教學(xué)效率。下面結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)際,就如何創(chuàng)設(shè)良好的問題情境,談?wù)勛约旱囊恍┐譁\認(rèn)識(shí)。
一、問題情境的概念界定
問題情境是指教師利用各種教學(xué)手段,有目的、有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)各種教學(xué)情境,促使學(xué)生去質(zhì)疑、問難,從而主動(dòng)地進(jìn)行學(xué)習(xí)與探究。它是一種具有特殊意義的教學(xué)環(huán)境,它并不是教師通過語言、教材或其他教學(xué)手段向?qū)W生呈現(xiàn)明確的問題,而是通過一些事例、實(shí)驗(yàn)或其他學(xué)習(xí)材料設(shè)置具有一定難度且力所能及的學(xué)習(xí)任務(wù)。它的核心是引出新問題,促進(jìn)學(xué)生積極產(chǎn)生思維動(dòng)機(jī),從而主動(dòng)投入學(xué)習(xí)中。
創(chuàng)設(shè)適宜的問題情境的主要作用表現(xiàn)為:(1)適宜的問題情境極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其明確學(xué)習(xí)目標(biāo),積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)。(2)通過問題情境,引出問題、提出猜想、展開討論及探究,有利于培養(yǎng)學(xué)生問題意識(shí)、質(zhì)疑及科學(xué)探究能力,提升學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力。(3)適宜的問題情境,能幫助學(xué)生理解掌握所學(xué)知識(shí),有助于對(duì)所學(xué)知識(shí)的自我建構(gòu),并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐,提高學(xué)生的綜合科學(xué)素養(yǎng)。(4)適宜的問題情境,使我們的學(xué)習(xí)有了積極的情感體驗(yàn),對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有著重要的意義。
二、問題情境創(chuàng)設(shè)的原則
通過創(chuàng)設(shè)問題情境引發(fā)學(xué)生提出問題,從而進(jìn)行探究性的學(xué)習(xí),這是一個(gè)重過程、重探究、重能力的教學(xué)活動(dòng),它的教學(xué)設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的針對(duì)性,對(duì)課堂的動(dòng)態(tài)生成有著很好的預(yù)設(shè)。因此,在創(chuàng)設(shè)適宜的問題情境時(shí),教師應(yīng)遵循以下原則:
1.“學(xué)為中心”的原則
學(xué)生的學(xué)習(xí)是在已有的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)和知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過與外界的相互作用來構(gòu)建的。問題情境的創(chuàng)設(shè)必須從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)及原有認(rèn)知出發(fā),既注重學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)建構(gòu),又突出學(xué)生能力的提升,培養(yǎng)學(xué)生的綜合科學(xué)素養(yǎng)。在實(shí)際教學(xué)中,從問題的提出到解決,最后到科學(xué)知識(shí)的建構(gòu),始終以學(xué)生的學(xué)為中心,引導(dǎo)學(xué)生觀察思考、分析討論、歸納提升。
2.方向性原則
適宜的問題情境必須把學(xué)生的思維引到“要點(diǎn)”上,引出關(guān)鍵問題,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)及內(nèi)容,完成學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的問題情境中展開積極主動(dòng)的學(xué)習(xí),使整個(gè)課堂教學(xué)有的放矢。
3.科學(xué)性原則
適宜的問題情境必須是反映或揭示科學(xué)知識(shí)、規(guī)律及事物的本質(zhì),必須是符合科學(xué)規(guī)律的,切合生活生產(chǎn)實(shí)際,不能脫離實(shí)際,違背科學(xué)。
4.循序漸進(jìn)原則
適宜的問題情境要有合理的程序性和梯度性。要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生認(rèn)知及思維水平特點(diǎn),把一些復(fù)雜的問題情境設(shè)計(jì)成多個(gè)不同梯度的問題情境;不同的學(xué)生,同一教學(xué)內(nèi)容可以創(chuàng)設(shè)不同的問題情境;使我們的課堂教學(xué)由易到難、由淺入深、由表入里的循序漸進(jìn)的展開。
三、創(chuàng)設(shè)問題情境的具體途徑
1.巧設(shè)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的探究欲望
科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在教學(xué)實(shí)踐中,教師要善于利用各種實(shí)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)寓教于樂的問題情境或再現(xiàn)知識(shí)的形成過程。各種靈活多變、新穎有趣的實(shí)驗(yàn)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,能夠引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行科學(xué)探究,幫助學(xué)生理解掌握所學(xué)知識(shí)。例如,在《滑動(dòng)變阻器》的教學(xué)中,用鉛筆芯做一個(gè)簡易的變阻器調(diào)節(jié)小燈泡的亮度,從而引導(dǎo)學(xué)生理解變阻器的原理及作用。又如,在氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)性質(zhì)的教學(xué)中,我就設(shè)置了如右圖實(shí)驗(yàn),學(xué)生看了后自然很好奇:氣球?yàn)槭裁磿?huì)變大?學(xué)生自然會(huì)想到是由于瓶內(nèi)外氣壓的變化引起氣球膨脹的。那么氣壓為什么會(huì)變化呢?學(xué)生馬上會(huì)提出問題:燒瓶內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w是溶入燒堿溶液,還是與燒堿溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)?引入探究:如何檢驗(yàn)二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)……該情境的創(chuàng)設(shè)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望,有利于驅(qū)動(dòng)學(xué)生提出問題,并積極進(jìn)行思考,啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,有利于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成,教學(xué)效果良好。
【案例】阿基米德原理
傳統(tǒng)課堂教學(xué)得到阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)方法是“排水法”,即把物體浸入水中,將排開的水收集起來,測出其重力,發(fā)現(xiàn)排開水的重剛好等于浮力的大小。這個(gè)實(shí)驗(yàn)簡單,也很巧妙,但學(xué)生在探究浮力大小的過程中,起初很難將浮力的大小與排開水的重聯(lián)系到一起。為此,我創(chuàng)設(shè)了如下的實(shí)驗(yàn)情境:找兩個(gè)相同氣球(輕?。渲幸粋€(gè)里面裝滿細(xì)沙,另一個(gè)裝滿水,控制好裝滿細(xì)沙或水后兩個(gè)氣球的體積相同,分別掛在彈簧秤下慢慢浸入水中,直到浸沒。學(xué)生發(fā)現(xiàn)隨著氣球慢慢浸入水中,彈簧秤的讀數(shù)越來越小,且裝滿水的氣球浸沒水中后,彈簧秤的讀數(shù)為零。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析比較浮力大小,思考浮力大小可能跟什么因素有關(guān)?進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生將浮力大小與排開水的重力之間建立聯(lián)系,再用“排水法”進(jìn)行驗(yàn)證,得出阿基米德原理。
2.游戲?yàn)榘?,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
美國教學(xué)學(xué)者杜威建議:最好的學(xué)習(xí)方式是玩中學(xué)。游戲是兒童的天堂,教師要根據(jù)學(xué)生心理特點(diǎn),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)各種游戲,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,寓教于樂,讓學(xué)生在“玩樂”中完成科學(xué)的探究,在體驗(yàn)中獲得了新的知識(shí),發(fā)展了合作學(xué)習(xí)的能力,挖掘了學(xué)生學(xué)習(xí)的潛力,真正做到“玩中學(xué)、學(xué)中玩”。例如,在《密度》的教學(xué)實(shí)踐中,我設(shè)計(jì)了如下游戲活動(dòng):給每個(gè)小組準(zhǔn)備一個(gè)牛皮紙袋,里面裝有許多大小形狀相同的泡沫、塑料、木塊、橡膠、鋁、鐵、銅等物塊(物塊表面用紙包裹粘貼)。請(qǐng)學(xué)生們從中摸一個(gè)物塊出來,并猜猜該物塊是什么,最后剝開外層紙看看自己究竟猜對(duì)沒有?;顒?dòng)結(jié)束后學(xué)生交流討論判斷物塊的依據(jù)有哪些,從而引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)相同體積的不同物質(zhì)質(zhì)量不相同的這一特性,即密度。
【案例】時(shí)區(qū)
在教室外的一塊空地上,讓班級(jí)中24個(gè)學(xué)生手拉手、面向外,背對(duì)中心圍成一個(gè)圓圈。這個(gè)圓圈代表球。學(xué)生可以圍繞圓心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。再請(qǐng)幾位同學(xué)手拉手排成一字形,他們離開這個(gè)圓圈有一定的距離,面向這個(gè)圓圈。以他們的目光代表太陽發(fā)出的陽光。
當(dāng)圓圈轉(zhuǎn)動(dòng)到某一時(shí)刻,有的同學(xué)正對(duì)太陽光,有的同學(xué)側(cè)對(duì)太陽光,有的同學(xué)背對(duì)太陽光,有的同學(xué)側(cè)背對(duì)的太陽光。請(qǐng)學(xué)生思考:
在什么位置是白天的中午12點(diǎn)?在什么位置是夜晚的12點(diǎn)?在什么位置是早晨6點(diǎn)?在什么位置是晚上6點(diǎn)?上午9點(diǎn)的位置大約在哪里?下午3點(diǎn)的位置大約在哪里?晚上9點(diǎn)的位置和凌晨3點(diǎn)的位置大約在哪里?
再請(qǐng)同學(xué)說說自己所處的位置大約是幾點(diǎn)。
教師可以用一根長的繩子,請(qǐng)任意兩個(gè)同學(xué)拿住它的兩端,這表示兩個(gè)同學(xué)在打電話。請(qǐng)其他同學(xué)說出他們分別在當(dāng)?shù)氐氖裁磿r(shí)間打的電話。
如果一位公司職員上午8點(diǎn)給一位在國外的朋友打電話,而這個(gè)朋友接電話的時(shí)間是當(dāng)?shù)氐耐砩?0點(diǎn),那么我們應(yīng)該將繩子的兩端給哪兩個(gè)同學(xué)?
通過這一游戲活動(dòng),使得全班同學(xué)都能感受到世界各地的時(shí)刻為什么不同,所以有必要按照一定的規(guī)則劃分時(shí)區(qū)。
3.利用學(xué)生的認(rèn)知矛盾,進(jìn)行科學(xué)知識(shí)的重建
教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,充分利用學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)及認(rèn)知特點(diǎn),精心設(shè)置一些與學(xué)生原有的認(rèn)知相沖突的問題情境,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知矛盾,使學(xué)生處于“憤”“悱”狀態(tài)。學(xué)生經(jīng)過積極努力的思考與討論,通過科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究,最終轉(zhuǎn)變?cè)械腻e(cuò)誤認(rèn)知,建立起科學(xué)的概念,從而完成科學(xué)知識(shí)的重新建構(gòu)。例如,在《牛頓第一定律》教學(xué)中,學(xué)生頭腦中總有“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”這一錯(cuò)誤前概念,而且根深蒂固。為了暴露并轉(zhuǎn)變學(xué)生頭腦中錯(cuò)誤的前概念,我設(shè)計(jì)了如下問題情境:播放一段足球比賽的視頻,最后定格在“足球在空中飛行”和“足球在離開運(yùn)動(dòng)員繼續(xù)在草坪上滾動(dòng)時(shí)”的兩個(gè)畫面。設(shè)問:足球在上述兩種運(yùn)動(dòng)情況時(shí),有力在維持它運(yùn)動(dòng)嗎?學(xué)生通過積極的思考,就會(huì)對(duì)自己原有的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑,并產(chǎn)生強(qiáng)烈的探求新知識(shí)的欲望。此時(shí)教師應(yīng)抓住契機(jī),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究,進(jìn)行科學(xué)知識(shí)的重新建構(gòu)。
【案例】有關(guān)電動(dòng)機(jī)(非純電阻電路)電能的計(jì)算問題
平時(shí)教師大多是直接告知學(xué)生并強(qiáng)調(diào):“歐姆定律及電能計(jì)算中的一些推倒公式是不適用于電動(dòng)機(jī)等非純電阻電路的計(jì)算”這一結(jié)論。但學(xué)生在解決實(shí)際問題時(shí)還是經(jīng)常出現(xiàn)思路不清,亂用公式等錯(cuò)誤。究其原因:(1)學(xué)生沒有真正理解電動(dòng)機(jī)中的電能、機(jī)械能及內(nèi)能之間的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系;(2)有關(guān)電能、電功率計(jì)算的公式繁多,學(xué)生不清楚每個(gè)公式的由來及其適用條件。為突破這一難點(diǎn),我設(shè)計(jì)了如下問題情境:
將電源、開關(guān)、帶有小風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)、電流表用導(dǎo)線連接成電路。閉合開關(guān)接通電路,使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),觀察記錄電流表的示數(shù)。當(dāng)施加外力使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),觀察記錄電流表示數(shù)。比較前后電流表示數(shù)的大小,你有什么發(fā)現(xiàn)?學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)兩端電壓不變的情況下,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)與不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流發(fā)生了改變。這與學(xué)生原有的認(rèn)知――歐姆定律產(chǎn)生矛盾,引發(fā)學(xué)生的積極思考,接著給出例題進(jìn)行分析計(jì)算。
教師引導(dǎo)學(xué)生分析比較電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)與不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電能轉(zhuǎn)化的區(qū)別,歸納電動(dòng)機(jī)(非純電阻電路)中電能計(jì)算的思路方法及注意事項(xiàng)。
4.聯(lián)系生活實(shí)際,關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn),創(chuàng)設(shè)問題情境
科學(xué)知識(shí)來源于社會(huì),來源于生活,同時(shí)它又應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)生活。聯(lián)系生活和生產(chǎn),追蹤社會(huì)熱點(diǎn)來創(chuàng)設(shè)情境,不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生理解掌握所學(xué)知識(shí),而且能做到理論聯(lián)系實(shí)際,提高應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。真正體會(huì)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系,認(rèn)識(shí)科學(xué)知識(shí)的價(jià)值。例如,在《傳染病》的教學(xué)中,抓住當(dāng)時(shí)的社會(huì)熱點(diǎn),以禽流感和埃博拉等傳染病例作為材料,創(chuàng)設(shè)問題情境;在學(xué)習(xí)重力時(shí),我利用神舟十號(hào)女航天員王亞平的太空授課視頻來創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生思考討論:假設(shè)沒有重力,我們的世界將會(huì)怎樣?
【案例】酸和堿的復(fù)習(xí)
2006年12月24日上午,杭州某公司濃硫酸運(yùn)輸車在320國道某路段發(fā)生車禍,出現(xiàn)了大面積“硫酸泄漏”的情況,如果你是處理該事故的技術(shù)人員,你會(huì)提出什么樣的應(yīng)急處理方案?(學(xué)生討論后發(fā)言)
生1:用堿中和。
生2:用石灰水沖洗污染的地方。
生3:撒生石灰粉。
……
師:請(qǐng)同學(xué)閱讀兩份新聞報(bào)道材料,看看我們專家及技術(shù)人員是如何處理這類事故的。一份是某晚報(bào)報(bào)道:載27噸硫酸的運(yùn)輸車在某路段翻下山坡……另一份是該事故發(fā)生第二天的跟蹤報(bào)道:運(yùn)輸硫酸的事故車昨天成功被吊起……
思考討論:根據(jù)所學(xué)知識(shí),就上述兩份材料,你能提一些與科學(xué)相關(guān)的問題嗎?(學(xué)生分組討論后,全班交流)
(1)為什么要向濃硫酸罐內(nèi)充氮?dú)猓?/p>
(2)硫酸罐是由什么金屬制造的?為什么濃硫酸沒有與金屬發(fā)生反應(yīng)?
(3)“白色煙霧”可能是什么?它是怎樣產(chǎn)生的?
(4)被硫酸侵蝕的路面為什么是黑色的?
(5)為什么說硫酸罐內(nèi)進(jìn)入氧氣有可能發(fā)生爆炸?
……
學(xué)生匯報(bào)交流對(duì)一些問題的闡釋和理解,教師小結(jié)。
5.讀科學(xué)史,聽故事,重走科學(xué)探究之路
科學(xué)史就是一個(gè)科學(xué)理論的形成過程,它具體展現(xiàn)了知識(shí)的形成是一個(gè)不斷探究、深化和修改的過程。回顧我們的科學(xué)發(fā)展歷史,不難發(fā)現(xiàn)許多適用于創(chuàng)設(shè)問題情境的科學(xué)史素材。在課堂教學(xué)中,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)穿插一些生動(dòng)有趣的名人軼事、歷史故事等,不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開闊視野,引發(fā)學(xué)生的思考與探究,而且可以體驗(yàn)科學(xué)的發(fā)展歷程和知識(shí)的形成過程,利于對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解掌握。例如,在大氣壓強(qiáng)中可以介紹托里拆利請(qǐng)教老師伽利略對(duì)“自然界害怕真空”的觀點(diǎn);在電磁感應(yīng)的教學(xué)中插入法拉第的故事;在阿基米德定律教學(xué)中穿插阿基米德鑒別王冠的含金量的故事;利用“曹沖稱象”的故事作為情境來探究浮力的應(yīng)用――浮力稱。
【案例】牛頓第一定律
為了體驗(yàn)知識(shí)的形成過程,課堂教學(xué)就沿著人類對(duì)運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的認(rèn)識(shí)過程進(jìn)行。
史料一:古希臘哲學(xué)家亞里士多德根據(jù)自己的觀察,認(rèn)為一個(gè)物體要持續(xù)運(yùn)動(dòng),就必須有力的作用在物體上;沒有力的作用,物體就會(huì)靜止下來,即力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
教師引導(dǎo)學(xué)生:根據(jù)你的認(rèn)識(shí),談?wù)剬?duì)此觀點(diǎn)的看法……
史料二:伽利略對(duì)此問題的研究,他認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持,運(yùn)動(dòng)的物體之所以會(huì)停下來,是因?yàn)槭艿搅四Σ磷枇ΑK捎美硐雽?shí)驗(yàn)方法得出結(jié)論:如果物體在運(yùn)動(dòng)中不受到力的作用,它的速度將保持不變。
由此引出科學(xué)探究:摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。
史料三:笛卡兒對(duì)伽利略的認(rèn)識(shí)進(jìn)行了補(bǔ)充。
史料四:牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,進(jìn)一步得出:一切物體在沒有受到力的作用時(shí),總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài),即牛頓第一定律。
最終學(xué)生思考總結(jié)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
上述這段史料具體地展現(xiàn)了人們對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)是一個(gè)不斷探究、深化的過程,同時(shí)又為課堂的探究作了準(zhǔn)備。
6.多媒體創(chuàng)設(shè)情境,提升課堂教學(xué)實(shí)效
多媒體輔助教學(xué)已成為現(xiàn)代化教育中的一種常用手段,它可以把文字、聲音、圖形、圖像、動(dòng)畫、視頻等多種信息融為一體,制作成微課、微視頻等多媒體課件。多媒體可以將常規(guī)教學(xué)手段難以創(chuàng)設(shè)的一些問題情境或?qū)W習(xí)內(nèi)容形象直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生,從而讓學(xué)生獲取足夠的感性認(rèn)識(shí),為思維加工奠定基礎(chǔ)。同時(shí)還可以通過放大、重復(fù)、慢放、定格等手段向?qū)W生提供內(nèi)容豐富而又形象生動(dòng)的感性材料,做到化難為易、化繁為簡,有效地突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),提高教學(xué)效果。例如,在《植物的光合作用》的教學(xué)中,課堂內(nèi)無法完成植物光合作用的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,所以我就在課前組織部分學(xué)生進(jìn)行植物光合作用的實(shí)驗(yàn),并將整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程拍攝下來制作成微課或微視頻,在課堂內(nèi)播放給學(xué)生看,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供一個(gè)感性的問題情境,引發(fā)學(xué)生積極思考并提出問題,展開討論,從而理解植物的光合作用的過程及原理,教學(xué)效果良好。
【案例】原子結(jié)構(gòu)模型的建立
原子及其微小,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,學(xué)生無法直接觀察,缺少感性認(rèn)識(shí)。學(xué)生主要是通過原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展史來體驗(yàn)人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),了解原子的構(gòu)成,并建立模型的思想。因此在實(shí)際教學(xué)中,介紹完“湯姆生原子模型”后,我進(jìn)行如下設(shè)計(jì):
播放“盧瑟福用帶正電的α粒子轟擊金屬箔”實(shí)驗(yàn)的FLASH動(dòng)畫。
學(xué)生觀察現(xiàn)象并思考:如果是湯姆生提出的原子結(jié)構(gòu)模型,現(xiàn)象將會(huì)怎樣?接著根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,提出質(zhì)疑,思考討論。最后進(jìn)行合理推測,建立盧瑟福的“原子核式結(jié)構(gòu)模型”,即原子是由帶正電的體積很小的原子核和核外電子構(gòu)成的。
“學(xué)起于思,思源于疑?!眴栴}總是在一定情境中產(chǎn)生的,思維是在發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中不斷發(fā)展的,科學(xué)知識(shí)就在思維的發(fā)展中形成的。問題情境創(chuàng)設(shè)的好壞直接影響到學(xué)生提出問題、分析解決問題的能力,影響學(xué)生思維的發(fā)展,影響對(duì)知識(shí)的理解掌握,影響課堂的教學(xué)效率。食物的營養(yǎng)要溶于水中,才能被人體吸收利用;科學(xué)的知識(shí)要融于情境中,才能被學(xué)生理解掌握。因此,在平時(shí)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),教師要充分重視問題情境設(shè)計(jì)的有效性,并不斷優(yōu)化,努力創(chuàng)設(shè)一個(gè)引人入勝、促人深思的教學(xué)情境,打造出高效課堂。
參考文獻(xiàn):
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