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        體驗·感悟·構建——《質點在平面內的運動》教學案例分析

        2015-02-20 07:09:43夏廣平
        物理之友 2015年1期
        關鍵詞:物理規(guī)律感悟體驗

        夏廣平

        (江蘇省南京市金陵中學,江蘇 南京 210005)

        體驗·感悟·構建——《質點在平面內的運動》教學案例分析

        夏廣平

        (江蘇省南京市金陵中學,江蘇南京210005)

        摘要:學生的學習過程不僅僅是接納知識的過程,也是一個體驗、感悟,進而構建物理規(guī)律的過程。本文以《質點在平面內的運動》一節(jié)的教學設計為例,談一談如何引導學生在物理學習中的體驗、感悟、構建物理規(guī)律的過程。

        關鍵詞:質點在平面內的運動;體驗、感悟、構建;物理規(guī)律

        對于物體的運動,學生的學習過程是從直線運動到曲線運動,從簡單運動到復雜運動.這樣的轉變過程是符合學生認知規(guī)律的,但這種轉變需要思維方法的引導.

        在新課程理念下,學生的學習過程不僅僅是接受知識的過程,也是一個去體驗、感悟,進而構建物理規(guī)律的過程.《質點在平面內的運動》這一節(jié)內容為后面研究平拋運動等曲線運動提供了一種研究的方法,而要讓學生要理解這種問題的處理方法,需要一個以學生探究為主的師生互動的過程.本文以筆者《質點在平面內的運動》的教學設計為例,談一談如何引導學生在物理學習中的體驗、感悟、構建物理規(guī)律的過程.

        1體驗:創(chuàng)設情境讓學生獲得直觀感受

        (1)課題引入

        師:曲線運動比直線運動的規(guī)律要復雜一些,而現(xiàn)在我們掌握的主要是直線運動的知識.為了研究曲線運動,我們可以采用什么方法?

        生:把曲線運動轉化為直線運動.

        師:化曲為直是一種很重要的思想方法.具體如何去“化”呢?

        (2)學生活動一

        圖1

        由兩個同學合作,一位同學將直尺固定,并將三角板沿直尺平移,另一個同學用鉛筆沿三角板的一邊畫線(如圖1).

        (3)學生活動二

        圖2

        準備一些支架、單擺,讓學生分成小組,在教室的墻壁、黑板上做下列實驗.將單擺豎直懸掛,一位同學用筆或尺讓懸掛點向右平移,觀察小球的運動(如圖2).

        (4)學生活動三

        讓學生甲穿一雙溜冰鞋或站在一輛平板車上,靠近黑板,手拿一支粉筆,在黑板上從下而上勻速移動畫出一條線段,讓另一學生乙沿黑板方向推學生甲,學生甲仍象剛才那樣用粉筆在黑板上由下而上勻速移動.讓其他學生觀察粉筆的移動.

        教學案例分析:這一環(huán)節(jié)中,學生成為了知識的探索者,他們結合實驗觀察生活中的運動現(xiàn)象,在這個過程中建構運動合成與分解的物理情景,并且在探究活動中培養(yǎng)了合作精神.教師通過設問、反問、反饋等教學方法調動學生的思維,培養(yǎng)他們的鉆研精神,激發(fā)學生探索知識的熱情,體會研究的樂趣.

        2感悟:實驗討論讓學生充分思考

        師:理論上說,第一個活動中怎樣畫可以得到是直線?(即合運動是直線運動的條件是什么?)

        由于實驗中學生一般做不到勻速,所以很難畫出直線,但是經過討論,不同程度的學生可能會給出下列幾種答案:

        生甲:水平方向與豎直方向的位移始終是相等的.

        生乙:物體在水平方向的位移與豎直方向的位移均隨時間作均勻變化(即都做勻速直線運動).

        生丙:物體在水平方向的位移與豎直方向的位移成比例的增加.

        ……

        師:同學們提出了很多很好的想法,我們不要急于得到正確答案.可以先看一下這個實驗.(教材中的蠟塊運動實驗.也可結合視頻分析.)

        教學案例分析:學生對于“如何畫出直線”的答案還有更多.然而,在這個環(huán)節(jié),結論并不是最重要的,實際上,關于合運動性質問題的分析需要學習過運動合成與分解的方法后,才能完全解決的.在這個環(huán)節(jié),我們關注的就是讓學生獲得一種感受:物體同時可能參與兩種運動,這兩種運動合成了物體的實際運動,并且開始思考這兩種運動合成的法則.至于學生的結論,作為引導者與參與者的教師,應處理好預設與生成的關系,及時進行調整,然后繼續(xù)以自己的調整之后的預設與學生共同參與到教學活動中.

        3構建:深入分析讓學生總結規(guī)律

        教師引導學生進行數(shù)學分析,總結出運動合成與分解的規(guī)律.

        老師提出了以下問題:我們可以對蠟塊的運動進行更加準確的描述.位置用坐標x=vxt,y=vyt,那么我們如何對蠟塊的運動進行描述呢?

        圖3

        教學案例分析:有了直觀的感受,如何進一步分析?如何用精確的方式表達出來?這是下一步的中心內容.新教材上這一段內容是與舊教材不同的地方,新教材采用物理學中規(guī)范的方法,強調坐標、軌跡的概念,并以此為基礎解決位移、速度問題.教材的目的在于讓學生在本節(jié)內容中學會如何用數(shù)學方法去表達、去計算,培養(yǎng)學生運用數(shù)學知識解決物理問題的能力,也為學生提供了一個研究物體運動情況的一般方法.具體教學中,這是一個重要的環(huán)節(jié),它讓學生使用數(shù)學方法將前面的感受表達出來,通過解析法找到更一般的規(guī)律.

        新課程要求課堂中充分發(fā)揮學生學習的主體地位,讓學生在探究過程中完成知識、技能和科學方法的構建.那么探究的優(yōu)勢在哪里呢?回顧本節(jié)課的設計思路,學生有這樣的學習過程:活動與體驗→思考、感悟→分析、構建→應用與深化.其中的活動探究以激發(fā)學生興趣為主旨,在一些小小的活動中讓學生感受到合運動與分運動的關系.這是學生深刻掌握其規(guī)律的前提與基礎.同時,在體驗感悟的同時,對研究對象以嚴密的數(shù)學論證和理論分析,從而真正深入掌握本質規(guī)律.

        當然,新課程強調學生的主體地位,但也并沒有淡化教師的作用.事實上,如何去設計好課堂中的這樣一些環(huán)節(jié),為學生的學習探究創(chuàng)設情景,建立體驗的氛圍,促進探究的開展,把握探究的深度,評價探究的成敗,促使他們自己去獲取知識、發(fā)展能力,做到自己能發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題,是教師應當認真研究的問題.

        參考文獻:

        [1]物理課程標準研制組.普通高中物理課程標準解讀.武漢:湖北教育出版社,2004.

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