王志宏 范俊華
高中物理新課程要求我們在課堂教學中要以學生為主體,要促進學生自主學習,讓學生積極參與學習的過程、勇于實驗、勤于思考;注重學生的情感、態(tài)度與價值觀的熏陶,注重提高全體學生的科學素養(yǎng)。那么,如何促進學生自主學習,讓學生積極參與學習的過程呢?我們認真學習并實踐了山西新絳中學的“學案引領 問題解決式”課堂教學模式,讓學生積極參與學習的過程,提高學生的科學素養(yǎng)。
【案例】普通高中課程標準實驗教科書物理必修1(教育科學出版社)第一章第7節(jié)“對自由落體運動的研究”,“學案引領 問題解決式”課堂教學設計。
一、學情分析和教材研究
教材將“對自由落體運動的研究”作為勻變速直線運動的一個特例而編排在第一章后面,將自由落體運動作為初速度為零的勻加速直線運動的特例來處理。
教材在“觀察思考”中給出情境,激發(fā)學生對亞里士多德的觀點提出質疑,閱讀《綿延了兩千多年的錯誤》,激發(fā)學生對問題的探究欲望。
……
教材后面編排了用紙帶探究重物自由下落的實驗,促使學生自主學習,讓學生在積極參與中學會科學探究、實驗技巧、思索問題。
“學案引領 問題解決式”課堂教學模式中,最核心的是“問題式學習方案”的編寫和使用。
二、問題式學習方案
1.閱讀“觀察思考”:熟透的果實從樹上墜落而樹葉或紙片飄然落下,石塊比羽毛下落得快,亞里士多德根據(jù)生活經(jīng)驗總結出:物體越重下落越快。你對他的觀點產生過懷疑嗎?重的物體一定比輕的物體下落快嗎?
2.學生動手實驗:橡皮與紙片同時從同一高度下落,誰先落地?把紙片對折,再對折,揉成小紙團,與紙片同時從同一高度下落,誰先落地?通過親身體驗,想想造成“重快輕慢”觀點的真正原因可能是什么?
3.造成“重快輕慢”觀點的真正原因可能是空氣阻力。那么,如果沒有空氣阻力呢?閱讀教科書:①錢毛管實驗;②真空實驗室中拍攝的羽毛和蘋果同時開始下落的頻閃照片;③月球上的落體實驗。你能得出什么結論?
4.什么是自由落體運動?受力特點是什么?初始條件是什么?運動特點是什么?“自由”是什么意思?自由落體運動是理想化模型。
5.伽利略對落體運動規(guī)律的探究:了解并學習伽利略偉大的科學思維方法和巧妙的實驗構思。
①發(fā)現(xiàn)問題:伽利略是怎樣揭示亞里士多德關于“重物下落快”的觀點是錯誤的?
②提出假說:從“自然界總是習慣與運用最簡單和最容易的手段”的信念出發(fā),提出自由落體的速度與時間成正比的猜想,并進而推導出下落距離與時間的平方成正比的關系。
③間接驗證:由于小球下落時間太短,當時計時工具差,直接驗證很困難;伽利略巧妙設計了著名的斜槽實驗,進行間接驗證。怎樣檢驗出小球運動的距離與運動時間的平方成正比?運動速度與運動時間的正比關系?
④合理外推:體會斜槽實驗的巧妙設計,合理外推。怎樣外推,證明自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動?
⑤自由落體運動的計算公式有哪些?
6.利用圖1-7-7自由落體運動的頻閃照片,怎樣根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算重力加速度的大?。繉嶒灂姓`差嗎?實驗誤差的來源可能是什么?
7.閱讀“一些地方的重力加速度”表,你從表中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?你能嘗試解釋這個規(guī)律嗎?
8.【例題】拓展:①求時間關系?②把“當下落到距地面的高度為H/2時”改為“當下落到距地面的高度為3H/4時”,求速度關系?求時間關系?③求初速度為零的勻加速直線運動,通過相同的距離所用時間之比?
9.閱讀第32頁《發(fā)展空間》,了解重力勘探的知識。
學生在“問題式學習方案”的引領下,用一課時的時間,自己主動地動腦、動手,思考、實驗操作、相互討論,解決“問題式學習方案”中的問題;在主動學習中學生自己發(fā)現(xiàn)的問題,可以通過小組討論、查資料等多種途徑探究解決;還不能解決的問題交給教師處理。第二課時,以“學案”為核心,學生展示自己的學習成果,上臺講解學案上的問題和學生自己提出的問題,學生之間相互補充、完善;交到教師手中的問題,教師再把它拋出來,在教師的引導下探索、討論,得出結論。
“問題式學習方案”的內容就是教師精心設計的一個個問題,“學案”的編寫要遵循一定的原則。首先,問題要提得簡明扼要,直接明了,學生一看就知道問的是什么;問題的設計要符合學生的年齡特征、思維特點,在學生感到有困難的地方要多搭幾個矮一點的臺階,讓學生通過努力能夠解決;問題的設計要充分考慮學校和學生的實際情況,更具有針對性。
“學案引領 問題解決式”課堂教學模式更加關注學生的全面發(fā)展?!皩W案引領”為教師的教和學生的學都提供了舞臺,在這舞臺上學生是主角,教師是導演;“學案引領”強調以學生為主,教師是學習的引領者、合作者;“學案引領”為學生提供主動參與的機會,使學生體會學習的過程;“學案引領”重視物理知識的探究過程,關注學生的體驗,學生有了充分地交流與互動,極大地提高了課堂教學質量,激發(fā)了學習熱情。
(作者單位 四川省青神中學校)