張金義
高一物理“運動學(xué)”部分為高中物理必修部分的第一章和第二章,第一章為“運動的描述”,第二章為“勻變速直線運動的研究”。它是高中物理的第一個大單元。這一部分內(nèi)容會涉及眾多描述運動的概念和公式,其中核心概念有:質(zhì)點、速度、平均速度、加速度、位移、時間和時刻。核心公式有:勻變速直線運動的速度與時間關(guān)系式、勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系式、勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系式和平均速度的關(guān)系式。另外還有兩個基本圖像:勻速運動的x-t圖象和勻變速直線運動的v-t圖象,一個基本實驗:打點計器的使用和利用打點計時器測定瞬時速度。學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理需要具備的基本素養(yǎng)都將在本單元出現(xiàn),此部分作為高中物理力學(xué)的一個重要部分,除有利于學(xué)生更加深入的認(rèn)識自然界的直線運動現(xiàn)象外,對訓(xùn)練學(xué)生理性分析、邏輯思維、定量分析、圖像應(yīng)用、實驗驗證、運用數(shù)學(xué)方法解決物理問題等能力有極大的好處。通過本章的教學(xué),我有如下體會:
一、將“運動學(xué)”作為高一物理的首節(jié)內(nèi)容,這是遵循物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的史事,符合人類認(rèn)知自然的過程
因為人們對物體運動的研究是物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的源頭,在力學(xué)的研究中,人們不僅了解了物體做機(jī)械運動的規(guī)律,而且還創(chuàng)造了科學(xué)的研究方法。力學(xué)之于物理學(xué)如同骨骼與人體,這也是新課程把力學(xué)內(nèi)容作為必修模塊的主要原因。教師在教學(xué)中不僅要認(rèn)識到教材內(nèi)容安排的目的,而且還要認(rèn)識到對于剛?cè)敫咧械膶W(xué)生來說,高中物理在理性分析、邏輯思維、定量要求、數(shù)學(xué)計算以及物理概念的嚴(yán)謹(jǐn)性和物理實驗的復(fù)雜性等方面都上了一個臺階,學(xué)生在高中物理需要具備的基本素養(yǎng)都出現(xiàn)在這一單元中,如第一次區(qū)分時間與時刻、第一次認(rèn)識矢量、第一次建立理想化模型、第一次用打點計時器進(jìn)行定量實驗、第一次領(lǐng)悟“變化率”的物理含義、第一次采用圖象法描述物理過程、第一次滲透極限思想等。這些第一次一定要謹(jǐn)慎對待,既要求學(xué)生扎扎實實從這些第一次中獲取基本物理素養(yǎng)的提高,還要兼顧學(xué)生的可接受性,一定要做到循序漸進(jìn)而不要一步到位,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得成功的喜悅。
二、課堂教學(xué)要加強(qiáng)物理學(xué)科與現(xiàn)代科學(xué)、技術(shù)、社會的聯(lián)系
新教材中無論是概念的引入、闡述、應(yīng)用還是課后習(xí)題、閱讀材料等,都應(yīng)注重聯(lián)系實際,特別是聯(lián)系身邊的生活及現(xiàn)代科技,教師在講授相關(guān)內(nèi)容時,應(yīng)關(guān)注教材中滲透的信息。如質(zhì)點位置的確定引入GPS、位移和路程的引入介紹了北京—重慶的路程,測定物體的速度引入了紅外線測速、微波測速以及光電門測速等現(xiàn)代技術(shù),在“問題與練習(xí)”中提出利用自由落體規(guī)律測定“傻瓜”照相機(jī)的曝光時間、列入上海磁懸浮列車的相關(guān)計算、對航空母艦彈射飛機(jī)裝置的相關(guān)計算也出現(xiàn)在課后習(xí)題中。這就要求教師自身應(yīng)具備寬厚的基礎(chǔ)知識和現(xiàn)代信息素質(zhì),形成多層次、多元化的知識結(jié)構(gòu),在課堂上一定要注重物理知識的人文特色和社會發(fā)展的聯(lián)系,課下要查閱大量資料,不斷學(xué)習(xí)新知識,拓寬自己的知識面,以適應(yīng)新課程對教師的素質(zhì)和能力要求。
三、新課標(biāo)重視獲取知識的過程,注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和研究方法
重視過程與方法教學(xué)這是新舊課程的重要區(qū)別,如勻變速運動的引入和自由落體運動的研究等,都是經(jīng)歷了從實驗中獲取數(shù)據(jù)—做出圖象—分析圖象—尋找規(guī)律—理解規(guī)律的過程,對看似簡單的問題上卻不簡約其研究過程,這對剛跨入高中大門的學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的思維和良好的研究態(tài)度具有重要的意義。這一點對教師提出來新的要求,要改變過去只注重概念的準(zhǔn)確性和規(guī)律的完整性的說教課堂模式,立足探究,創(chuàng)設(shè)條件,回歸人的認(rèn)知本性,激發(fā)學(xué)生探究欲的同時讓學(xué)生經(jīng)歷了獲取知識的過程,因此說,優(yōu)秀的物理教學(xué)更應(yīng)該向?qū)W生傳遞一種思考方法、一種科學(xué)視角、一種科學(xué)品位。
四、注重以學(xué)生自主學(xué)習(xí)的開展創(chuàng)設(shè)條件,促使其積極參與,樂于探究
如在新課引入上,有啟發(fā)式提問、有探究方式引入、有閱讀、交流、討論、總結(jié)方式等;重視知識的過程方法的同時還要重視情感態(tài)度價值觀的教育目標(biāo),求知欲是學(xué)習(xí)的動力,興趣是最好的老師。若學(xué)生對學(xué)習(xí)失去興趣,就無從談學(xué)習(xí)了。所以教師在課堂上既要重視知識技能這個目標(biāo),還要重視情感態(tài)度價值觀的教育目標(biāo),教師在課堂教學(xué)中時刻要圍繞這兩個目標(biāo)開展教學(xué)。所以新課程課堂評價標(biāo)準(zhǔn)也相應(yīng)改變?yōu)橛袆?chuàng)新的教學(xué)模式,創(chuàng)新的教學(xué)方法和以創(chuàng)新思維培養(yǎng)為核心的評價標(biāo)準(zhǔn)。教師的角色是否轉(zhuǎn)變?yōu)橹R體系的構(gòu)建者,學(xué)習(xí)活動的指導(dǎo)者,學(xué)習(xí)過程的激勵者,學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)者和人生的引路人。
五、對一些重大物理規(guī)律的了解和掌握,強(qiáng)調(diào)經(jīng)歷研究過程,了解探究總結(jié)的方法,體會實驗在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用
如在“伽利略對自由落體運動的研究”一節(jié)中,舊教材作為閱讀材料呈現(xiàn),而在新教材中專門作為一節(jié)完整的教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生通過重溫伽利略的研究過程,從中感悟和體會出科學(xué)的研究方法的重要性和實驗對物理學(xué)發(fā)展的重要性,從這些重大發(fā)現(xiàn)的歷史事件中領(lǐng)悟到邏輯推理、大膽猜想、克服困難、追求真理的科學(xué)精神以及物理思想和科學(xué)的研究方法,所以說“學(xué)者故章,學(xué)文故事的啟迪,常常不在學(xué)術(shù)和學(xué)問本身之下”。由于教材的目的是讓學(xué)生從充滿哲理的科學(xué)故事中獲取科學(xué)信息,所以教師在講解基本知識的同時,要適時地、有選擇地介紹重要研究的歷史過程,說明當(dāng)年的背景,怎樣提出問題,如何克服困難,曾經(jīng)有過什么曲折和爭論等。這對教師備課、講課提出新的要求,教師不僅思想上要重視,還要付出努力。
六、新教材中對某些科學(xué)方法與思路的教學(xué)采用逐步滲透的方式
如速度圖象的斜率跟加速度的關(guān)系、一個極短時間內(nèi)的變化過程可認(rèn)為是不變的,這些方法滲透在打點加速器測定瞬時速度、光電門測速、估計傻瓜照相機(jī)曝光時間的試題中,此外利用速度-圖象的面積求解位移中滲透了微積分思想,此外還大量滲透了圖象法在分析實驗數(shù)據(jù),探究實驗規(guī)律等方面的重要作用等。對于這些知識,不能認(rèn)為教材中沒有列為主要內(nèi)容而忽視。
七、強(qiáng)調(diào)物理知識與生產(chǎn)、生活的緊密聯(lián)系以及在現(xiàn)實中的應(yīng)用注重了物理知識的實用性
改變以往不從實際出發(fā)而過分考慮理論上的嚴(yán)密性,如高中階段定瞬時速度的原理、質(zhì)點這個理想化模型的建立等,這也正如伽利略指出的那樣“在科學(xué)研究中,懂得忽略什么,有時與懂得重視什么同等重要”。此外教科書還通過“STS”欄目講述“從伽利略看科學(xué)與社會”“利用自由落體運動規(guī)律測定人的反應(yīng)時間”“借助傳感器用計算機(jī)測速度”“速度與現(xiàn)代社會”等內(nèi)容。使學(xué)生了解了物理學(xué)跟現(xiàn)代生產(chǎn)、生活的緊密聯(lián)系,息息相關(guān),懂得物理學(xué)對人類科技進(jìn)步的重要作用。
總之,新課程標(biāo)準(zhǔn)下對教師提出了更高的要求,教師要在掌握扎實的專業(yè)知識上學(xué)習(xí)自然科學(xué)、社會科學(xué)研究前沿的最新成果,最新知識,還要學(xué)習(xí)與提高對人的認(rèn)識,提高對現(xiàn)代教育技術(shù)手段的運用以及教育研究等方面的知識,構(gòu)建多元化的知識結(jié)構(gòu)。教師應(yīng)有開闊的視野,善于分析綜合信息,使自己不僅會教,而且有自己的教育追求與風(fēng)格。現(xiàn)代教師不再比喻為“一桶水”,而應(yīng)當(dāng)被比喻為“一條不斷流動的河流”,“裝滿一桶水,享用一輩子”的思想已不適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展對教育者的要求。
編輯 段麗君