构建“为思维而教”的物理课堂

2020-08-04 17:49夏良英
中国教师 2020年7期
关键词:加速度物理实验

夏良英

作为一名二十多年来一直扎根于教学一线的物理教师,笔者热爱学生,深知“凡欲为师者,必先为人;凡欲为人者,必先立身”。在教学中,逐渐形成了激情、简约、理性的教学风格。本着“格物穷理,思辨求真”的教学思想,构建了“为思维而教”的物理课堂教学模式。

一、教学思想——格物穷理,思辨求真

“格物穷理”就是让学生研究物理现象,穷究道理。在自主学习、交流互动中求悟,理解认识物理学本质;在探究中求悟,增强创新意识和实践能力;在解决问题中求悟,提升核心素养。“思辨求真”是指培养学生批判质疑、坚持不懈、勇于探究的精神,勇于追求物理的真、世界的真、人生的真。

在教学思想的指引下,笔者提出构建“为思维而教”课堂教学模式,把设疑、质疑、解疑、寻疑的思维融进整体设计,引起学生思考,又不断地通过思维引导使学生勇于质疑、善于寻疑,达到释疑和解疑的目的,不断追求、探索真知,提炼物理观念,养成科学的思维习惯,培养创新精神,满足终身发展的需求。

二、从知识重现走向知识重演,促进学生科学思维发展

教科书上的知识多是科学研究的结果,是静态的,如果物理教学仅以知识为线索展开,容易导致教学设计聚焦于知识,专注于学生的知识获得而忽视物理课程对学生物理核心素养的培养,学生难以体验探索和发现的喜悦。从某种意义上说,教师的任务就是把蕴含在字里行间的科学家的思维发掘出来,让学生亲身体验前人的思维过程,不仅从中获得知识,更能受到科学思维的熏陶。

例如,学生在学习了自由落体运动,并且掌握了通过实验探究自由落体运动性质的方法后,对物理学史产生了一定的兴趣,但对科学家发现物理规律的过程还不够了解。因此,第二节课,笔者尝试复原了伽利略的斜面实验,借助轨道、钢球、秒表等实验器材,让学生重演伽利略的研究过程,体会其推理方法的奥妙,了解猜想的必要性,感受探究规律的几个必要过程和科学方法的重要性,从而促进思维发展。

三、追寻科学本质,建构有“味道”的物理课堂

物理与生活密不可分,生活是物理之源。丰富的生活资源让物理教学内容更加丰富,独具匠心的实验探究让物理教学过程更加精彩,扎实的思维训练让学生智慧之门开启。认清物理学科本质有助于我们理解和把握物理教学,使得物理课堂教学具有浓浓的“物理味道”:生活味、探究味、方法味。

教学实例:探究加速度与力、质量之间的关系

教学设计意图:人类的探知欲是科学发展的原动力,课标在内容上注重与生产生活、现代社会及科技发展的联系,强调“将学习重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”。

从视频节目引入,激发学生学习的兴趣和热情,再从生活现象引导学生思考,帮助学生获得更强烈、更深刻的印象。通过控制变量法,定性、定量地让学生探究得出加速度与合外力、质量的关系。最后再次回到生活中,运用所学知识找出本质原因,并让学生归纳所用的物理方法。从现象到本质,再从本质到现象,从生活到物理,再从物理到生活,体现学生的认知规律,引导学生掌握物理规律的探究过程。

教学过程设计:

【引入】

学生活动1—激发学习兴趣

让学生观看《加油向未来》实验节目视频:8名小朋友在30秒的时间里能拉动134吨的磁悬浮列车吗?问学生视频片段涉及了哪些物理知识。该视频有很强的震撼力,能激发学生兴趣,调动学生学习积极性。

学生活动2—从生活到物理

让学生观看一段对货车司机的采访视频。问题1:货车满载与空载时,启动有什么不同?问题2:不同排量的同款车,启动有什么不同?通过老师与货车司机的对话,你能够从中悟出什么样的物理道理?通过一段生活视频,引发对于加速度与什么因素有关的思考,教学情境贴近生活实际,初步得出加速度与力、质量的定性关系。

【探究过程】

问题:要研究三个量之间的关系,采用什么方法?

活动1—从物理到生活

观看学生课前参与录制的视频:用控制变量法,录制两辆电动车在相同时间内起步,验证货车司机的话。教学情境贴近生活实际。

活动2—用手机软件进行定性研究

手机与电脑同屏播放。把手机缚在滑块上,滑块放在气垫导轨上,滑块和弹簧相连,使弹簧发生形变,用手机操作加速度软件,在电脑屏幕上显示瞬时加速度图像。

活动3—全班交流

学生展示实验设计方案(课前布置的前置作业),并现场讲解实验如何操作。

活动4—分组实验

学生分组进行实验操作,用控制变量法分别探究加速度与力的定量关系、加速度与质量的定量关系。

活动5—数据记录与处理

课堂上现场实地采集的数据,当场输入到计算机里面,用编制的程序解决加速度的计算,得到比较精确的定量关系。根据得出的结果数据,在Excel表格中插入散点图进行图线拟合。

活动6—小组讨论

分析实验图像,得出实验结论:质量一定時,加速度a与合外力F成正比。合外力一定时,加速度a与质量m成反比。这里采用了化曲为直的物理思想方法,得到了加速度与质量的倒数成正比的结果。

活动7—解决问题

再次观看《加油向未来》实验节目视频并思考:4名小朋友在相同时间里拉动134吨的磁悬浮列车的位移是8名小朋友的多少倍?让学生借助所学的知识开展创造性实践,培养学生解决实际问题的能力。

【方法归纳】

让学生归纳本节课用了哪些物理思想方法,注重物理思想和物理方法的渗透,注重培养学生良好的科学品质和科学素养。

【课堂小结】

实验让我们对自然规律的探究有所体验,实际上一个规律的发现不可能几次简单的测量实验就能得出,还需要通过大量的实验事实论证。而物理课堂教学的目的就是经历定性、定量的研究过程,培养学生执着追求真理的科学精神和尊重客观事实、实事求是的科学态度。

本文系广东省基础教育新一轮“百千万人才培养工程”第二批项目结业论文。

(作者单位:广东省深圳市龙华高级中学)

责任编辑:胡玉敏

huym@zgjszz.cn

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