文 王金華

構(gòu)建體現(xiàn)新課程理念的高中物理課堂的策略

文 王金華

《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)》要求高中物理課程旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三維目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生，為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和未來發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。新課程背景下的物理課堂如何滲透三維目標(biāo)，如何依托新課程理念優(yōu)化物理教學(xué)，是一線物理教師在教學(xué)中不斷思考和研究的問題。教學(xué)的優(yōu)化首先是 “理念和策略” 的優(yōu)化，為此應(yīng)該從課程目標(biāo)這一最頂層的主題來構(gòu)思統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)全局的基本策略。本文介紹了構(gòu)建體現(xiàn)新課程理念的高中物理課堂的四點(diǎn)策略。

一、依托多媒體設(shè)備展現(xiàn)物理知識(shí)的生活化

學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣是促進(jìn)學(xué)習(xí)的重要因素，只有感興趣才能積極主動(dòng)地去學(xué)。在教學(xué)過程中，有效的利用信息技術(shù)手段，增添聯(lián)系自然、聯(lián)系生活的教學(xué)內(nèi)容，展示聯(lián)系生活、社會(huì)的圖片，演播聯(lián)系生活、社會(huì)的視頻，能夠開括學(xué)生視野，提高學(xué)生認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和對(duì)大自然的好奇。

在高一物理必修一第一章運(yùn)動(dòng)的描述中，加速度的概念是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的重要概念，也是非常難理解的概念，為了克服學(xué)生學(xué)習(xí)上的難點(diǎn)，可以通過播放視頻如圖1所示，讓學(xué)生對(duì)比啟動(dòng)快與啟動(dòng)慢的不同，體會(huì)物體運(yùn)動(dòng)的加速過程。視頻的播放讓學(xué)生體會(huì)到物理的知識(shí)源于物理學(xué)家對(duì)物理現(xiàn)象的觀察和思考，然后才提出物理的概念來描述生活中的現(xiàn)象，從而得出物理現(xiàn)象所遵循的規(guī)律。視頻沖擊了學(xué)生的視覺、聽覺，讓學(xué)生將平面的圖畫與動(dòng)態(tài)的過程結(jié)合起來，留下深刻的印象，體會(huì)到物理與生活的息息相關(guān)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

二、依托演示實(shí)驗(yàn)突破物理知識(shí)中的難點(diǎn)

電磁感應(yīng)是高中物理知識(shí)中的難點(diǎn)，而直觀形象的演示能夠突破學(xué)生思維的難點(diǎn)，因此可以通過觀察物理現(xiàn)象、物理實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得明確而具體的認(rèn)識(shí)，從而更好地理解物理概念和規(guī)律。只有親身體會(huì)的才能給學(xué)生留下深刻印象，為了克服學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和落實(shí)高考的重點(diǎn)，高中的很多演示實(shí)驗(yàn)我們也盡量讓學(xué)生去做。下面分析一下電磁感應(yīng)一章學(xué)生實(shí)驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn)。

電磁感應(yīng)一章第一節(jié)是感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們磁生電的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，通過如圖2所示實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以得出回路必須閉合才能產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過如圖3所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)事實(shí)，歸納總結(jié)可以得出法拉第電磁感應(yīng)定律。

楞次定律作為電磁學(xué)的重要定律，由于它所包含的內(nèi)容比較抽象，涉及電和磁間的相互關(guān)系，加上定律本身的表述又較難理解，給物理教學(xué)帶來了困難。講解楞次定律一節(jié)時(shí)，我們利用演示實(shí)驗(yàn)如圖4所示引入新課，為學(xué)生提供兩根不同材料的長管，讓強(qiáng)磁鐵從兩根管中同時(shí)下落，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)在塑料管中，強(qiáng)磁鐵塊很快落地，而在鋁管中強(qiáng)磁鐵塊會(huì)經(jīng)歷幾秒鐘才能落地，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以讓學(xué)生直觀的感知到電磁感應(yīng)中“阻礙”的力量。

圖2

圖3

圖4

一般情況下，教師通常會(huì)讓學(xué)生繼續(xù)觀察如圖5所示的演示實(shí)驗(yàn)，然后分析歸納得出總結(jié)，但定律的得出會(huì)用很長時(shí)間，并且學(xué)生接受起來也很困難。我們講解楞次定律時(shí)就再次大膽采用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生分別利用磁鐵N極和S極插入鋁環(huán)，都能觀察到鋁環(huán)會(huì)遠(yuǎn)離磁鐵，而拔出的過程，鋁環(huán)又會(huì)靠近磁鐵，分析磁通量的變化就會(huì)得出：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

圖5

為加深學(xué)生對(duì)“阻礙”的理解可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容在本章后續(xù)教學(xué)中，再次用直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象去沖擊學(xué)生的認(rèn)識(shí)。通過如圖6所示的跳環(huán)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解電磁感應(yīng)中“阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng)（來拒去留）的現(xiàn)象，鐵芯用紅紙包裹，可以讓學(xué)生看到非常明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，過如圖7所示的自感演示實(shí)驗(yàn)，感知“阻礙”原電流變化的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)貫穿電磁感應(yīng)定律一章的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)用所學(xué)的物理知識(shí)解釋“意外”現(xiàn)象可以幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)上的難點(diǎn)。在其他章節(jié)的講解中我們對(duì)學(xué)生理解的難點(diǎn)也都采用演示實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行突破，彌補(bǔ)了學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)的不足，將物理實(shí)驗(yàn)的作用最大化。

圖6

圖7

三、依托理論推導(dǎo)演繹物理知識(shí)的形成

楊振寧博士的評(píng)價(jià)：中國學(xué)生與美國學(xué)生的最大區(qū)別就在于中國學(xué)生不善提問題、不愿提問題。建構(gòu)主義主張學(xué)習(xí)不是知識(shí)由教師向?qū)W生的簡單傳遞，而是學(xué)生建構(gòu)自己的知識(shí)的過程。在物理課堂上每個(gè)概念規(guī)律的得出我們都能做到引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推導(dǎo)，例如動(dòng)能定理的得出，給出學(xué)生問題情境，如圖8所示，物體在恒力F的作用下向前運(yùn)動(dòng)了一段距離x，速度由v1增加到v2，試推導(dǎo)出力F對(duì)物體做功的表達(dá)式。

圖8

一些常用的規(guī)律推導(dǎo)不容易得出時(shí)，我們還引導(dǎo)學(xué)生采取其他更方便的方法，比如在講解運(yùn)動(dòng)學(xué)一章的一些規(guī)律時(shí)我們引導(dǎo)學(xué)生采用圖像法進(jìn)行分析。例如做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移差為定值，設(shè)加速度為a，連續(xù)相等的時(shí)間為T，位移差為Δx，則：

利用公式法進(jìn)行證明過程復(fù)雜，并且理論的證明在學(xué)生的頭腦里總是不能保持很長時(shí)間，而圖像法則會(huì)顯得直觀、形象、生動(dòng)。勻變速直線運(yùn)動(dòng)圖像如圖9所示，取相等的時(shí)間間隔T，則每個(gè)T內(nèi)的位移為每個(gè)時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的梯形面積，相鄰的相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移差為圖中斜線部分標(biāo)出為矩形，矩形的一邊長為T，另一邊長為vt-v0，因此矩形面積為aT2。物理的課堂不能止步于讓學(xué)生知道是什么，還要引導(dǎo)學(xué)生探究分析得出為什么，才能實(shí)現(xiàn)物理課堂的三維目標(biāo)。

圖9

四、依托友善用腦構(gòu)建追根溯源的物理課堂

美國緬因州貝瑟爾國家培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室“學(xué)習(xí)金字塔”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來說明：“學(xué)習(xí)24小時(shí)后平均保持率”，結(jié)果是這樣的：講授能夠保持5%，閱讀保持10%，試聽結(jié)合保持20%，示范保持30%，討論組保持50%，實(shí)踐練習(xí)保持75%，向他人講授或立即應(yīng)用保持90%。參與度與保持率是正相關(guān)的關(guān)系，參與度越高，保持率也越高，新課程標(biāo)準(zhǔn)下高效的物理課堂應(yīng)該是學(xué)生高度參與的課堂。

例如在講解必修二《勻速圓周運(yùn)動(dòng)》一章的復(fù)習(xí)課時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)是關(guān)注知識(shí)的結(jié)果，友善用腦的教學(xué)是注重過程，從“玩”開始。將學(xué)生在這一章中常錯(cuò)的問題整合在一起，包括地球自轉(zhuǎn)、時(shí)鐘問題、魔盤問題、水流星問題。為了提升學(xué)生的參與度，將學(xué)生分成四個(gè)組，通過小組競(jìng)賽的方式進(jìn)行復(fù)習(xí)。教學(xué)過程分為三個(gè)環(huán)節(jié)，第一環(huán)節(jié)為快速搶答，將圓周運(yùn)動(dòng)的核心概念、公式和規(guī)律以搶答題的方式展現(xiàn)給學(xué)生，通過一輪搶答得分高的組可以在第二環(huán)節(jié)中有優(yōu)先選擇權(quán)。第二環(huán)節(jié)為演示與分析，我們?yōu)閷W(xué)生提供了地球儀、鐘表、魔盤、水流星等演示器材，學(xué)生操作體驗(yàn)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，展示實(shí)物并進(jìn)行演示，追尋物理問題的根源。通過物理的方式分析并展示出來，實(shí)現(xiàn)物理問題的解決實(shí)踐化，構(gòu)建追根溯源的物理課堂，如圖10所示為魔盤演示儀器。

圖10

第三個(gè)環(huán)節(jié)是課堂檢測(cè)，讓學(xué)生安靜下來將所學(xué)知識(shí)消化吸收，整節(jié)課有動(dòng)有靜，動(dòng)手、動(dòng)嘴、動(dòng)腦，實(shí)現(xiàn)多感官教學(xué)，讓學(xué)生自始至終是參與課堂之中的。

友善用腦的物理課堂把培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣作為教學(xué)的重要目標(biāo)，重視教學(xué)聯(lián)系實(shí)踐，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐意識(shí)，幫助學(xué)生培養(yǎng)良好的物理理論思維能力，掌握分析問題的方法，發(fā)展解決問題的能力。

依托多媒體設(shè)備、演示實(shí)驗(yàn)、理論推導(dǎo)、友善用腦的策略構(gòu)建的物理課堂在實(shí)現(xiàn)知識(shí)目標(biāo)的同時(shí)，把知識(shí)作為載體，時(shí)時(shí)刻刻關(guān)注興趣、意識(shí)、習(xí)慣、態(tài)度、方法、能力等影響學(xué)生終身發(fā)展的基本素養(yǎng)的養(yǎng)成，實(shí)現(xiàn)物理課堂回歸物理本源。

[1] 齊建芳.學(xué)科教育心理學(xué)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.

[2] 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:人民教育出版社,2003.

[3] 周之良.學(xué)習(xí)與人生[M]. 北京:北京出版集團(tuán)公司北京出版社,2013.

作者信息

王金華，碩士，二級(jí)教師。北京市第二中學(xué)通州分校，101117