柯厚紅
為了幫助學(xué)生鞏固所學(xué),活化有關(guān)知識(shí)和技能,同時(shí)也為了幫助學(xué)生提升思維能力,促使其科學(xué)方法的形成,高中物理教學(xué)中會(huì)安排一些習(xí)題課.然而,教學(xué)實(shí)踐卻發(fā)現(xiàn),習(xí)題課以做題講題為主,容量極大,因此整個(gè)課堂呈現(xiàn)出氣氛壓抑、學(xué)生疲于應(yīng)付的場(chǎng)景,在這樣的教學(xué)環(huán)境下,學(xué)生學(xué)習(xí)效率較低,他們對(duì)習(xí)題課產(chǎn)生排斥心理,教師也感到習(xí)題課越來越難上.筆者在教學(xué)中,將演示實(shí)驗(yàn)巧妙融入習(xí)題教學(xué),將抽象、枯燥的物理習(xí)題以具體而生動(dòng)的形式呈現(xiàn)出來,突破習(xí)題教學(xué)的難點(diǎn),收效較好.
1以鮮活的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象活躍課堂氣氛,激活學(xué)生思維
習(xí)題課主要是促使學(xué)生對(duì)已學(xué)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),學(xué)生會(huì)因?yàn)槿狈π迈r感而感到枯燥乏味,這也直接導(dǎo)致了習(xí)題課氣氛壓抑,學(xué)生思維趨于停滯的原因,這也是習(xí)題課效率難以提升的原因所在,因此教師必須要優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì),依托于物理習(xí)題,創(chuàng)設(shè)鮮活的物理認(rèn)知情境,在活躍課堂氛圍的同時(shí),也充分激活學(xué)生的思維,進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奈锢韺?shí)驗(yàn)就是一個(gè)有效的手段.
例題中國(guó)武術(shù)中有“四兩撥千斤”的巧妙功夫,生活中我們也可以做這樣一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)“一指斷鐵絲”:取兩根較長(zhǎng)的木條,中間通過鉸鏈將其連接,構(gòu)成人字形支架,再選用兩個(gè)硬木塊加工成L型底座,并在其拐角處墊上鐵片,下端釘上掛鉤,如圖1所示組裝之后,將鐵絲掛在掛鉤上,用手指下壓人字形支架的上端,鐵絲立即被拉斷,請(qǐng)解釋其中的物理原理.
分析上述問題是幫助學(xué)生理解“力的分解”而進(jìn)行設(shè)計(jì)的.教學(xué)過程中,如果教師只是就題論題,引導(dǎo)學(xué)生從力的分解出發(fā),結(jié)合平行四邊形法則畫出力的分解示意圖,并通過幾何關(guān)系進(jìn)行討論,問題自然迎刃而解,但是學(xué)生也就是明白了這個(gè)題目怎么處理,力的分解起到怎樣的作用,效果僅此而已.
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)筆者認(rèn)為例題的題設(shè)條件本身就是一個(gè)現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn),在實(shí)際教學(xué)中,教師就應(yīng)該將相關(guān)器材搬到教室(如圖2所示),引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,具體進(jìn)行時(shí),可以分成兩步:第一次按照題目中原始情境,選用較長(zhǎng)鐵絲,使人字形支架的頂角盡量大于160°,演示出“一指斷鐵絲”的場(chǎng)景,在學(xué)生對(duì)情境有所認(rèn)識(shí)之后,引導(dǎo)學(xué)生從平行四邊形法則的角度來解答本題;第二次給學(xué)生提供較短的鐵絲,使得人字形支架的頂角在90°左右,再讓學(xué)生用力下壓鉸鏈,鐵絲卻沒有被拉斷,這是學(xué)生的問題意識(shí)被激活:為什么前后兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一樣呢?教師啟發(fā)學(xué)生在思考和討論中完善有關(guān)內(nèi)容的認(rèn)知.
2以具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象突破學(xué)生認(rèn)識(shí)誤區(qū),提升思維品質(zhì)
學(xué)生處理習(xí)題時(shí),往往會(huì)從自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和思維習(xí)慣出發(fā)來分析并解決問題,這樣的處理方式帶有濃重的感性色彩,有時(shí)他們的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知與問題相符,則相應(yīng)的處理會(huì)引導(dǎo)他們得出正確的結(jié)果;如果學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)是不相符的,就會(huì)導(dǎo)致認(rèn)知的負(fù)遷移,在一定程度上干擾他們對(duì)問題的處理和能力的提升.面對(duì)這一情形,筆者認(rèn)為,結(jié)合習(xí)題設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),可以幫助學(xué)生突破認(rèn)知誤區(qū),以全新的視角來審視問題,進(jìn)而幫助學(xué)生將感性認(rèn)知提升到理性的高度,讓他們?cè)谔骄繂栴}本質(zhì)的同時(shí),提升自我的思維品質(zhì).
例題如圖3所示,將一個(gè)鐵塊放置于長(zhǎng)木板上,現(xiàn)將木板的一端緩慢抬起,請(qǐng)問該過程中鐵塊所受摩擦力的大小會(huì)發(fā)生怎樣的變化
[TP8GW51.TIF,BP#]
A.摩擦力隨著木板傾角θ的增大而減小
B.摩擦力隨著木板傾角θ的增大而增大
C.隨著木板傾角θ的增大,摩擦力先減小后增大
D.隨著木板傾角θ的增大,摩擦力先增大后減小
分析學(xué)生在處理本題時(shí),會(huì)出現(xiàn)兩類思維誤區(qū):一是始終將摩擦力定位為靜摩擦力,則隨著傾角θ的增大,鐵塊下滑趨勢(shì)愈發(fā)明顯,則靜摩擦力越來越多,選擇B項(xiàng);二是隨意套用滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式 ,認(rèn)為傾角變大的過程中鐵塊與木板間的擠壓減小,因此摩擦力減小,選擇A項(xiàng).這兩種錯(cuò)誤的根源在于學(xué)生沒有用發(fā)展的目光來看待物理過程,亦或他們對(duì)相關(guān)物理情境缺乏直觀的認(rèn)知,使得他們對(duì)某些結(jié)論或公式進(jìn)行機(jī)械化的套用,甚至是濫用.因此教師在有關(guān)問題處理時(shí),不僅僅要糾正學(xué)生對(duì)問題解答的錯(cuò)誤,更要轉(zhuǎn)變學(xué)生分析問題的基本觀念,引導(dǎo)他們糾正處理問題的思維習(xí)慣.
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教師可以通過實(shí)驗(yàn)將相似的情境呈現(xiàn)出來,引發(fā)學(xué)生經(jīng)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的認(rèn)知沖突,促使他們自發(fā)地形成正確的認(rèn)識(shí).實(shí)驗(yàn)的操作很簡(jiǎn)便,教師可這樣來啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn):“請(qǐng)同學(xué)們幫我來設(shè)計(jì)一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),用什么來代替木板,用什么來代替鐵塊,請(qǐng)就地取材?”上述提醒只需點(diǎn)到為止,學(xué)生很快就有了思路:有的學(xué)生將自己的板凳面板當(dāng)做長(zhǎng)木板,用文具盒當(dāng)做鐵塊,逐漸抬起一端,進(jìn)而演示相關(guān)現(xiàn)象;也有學(xué)生用文具盒代替木板,將一塊橡皮放在上面類比為鐵塊;……學(xué)生的思維一旦被打開,他們的想法可謂是層出不窮,通過實(shí)驗(yàn),他們很快明確了物理過程——傾角逐漸變大的過程中,鐵塊起先與木板相對(duì)靜止,即鐵塊受到靜摩擦力;后階段鐵塊下滑,即鐵塊受到滑動(dòng)摩擦力,因此結(jié)論應(yīng)該是D.通過實(shí)驗(yàn)的操作,學(xué)生不僅找到正確的答案,而且他們?cè)趯?duì)實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)過程中也發(fā)現(xiàn),不同的物品卻演示出相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,讓他們又一次感悟到物理規(guī)律的普適性.
總之,習(xí)題課教學(xué)過程中,教師巧妙地設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn),靈活創(chuàng)設(shè)物理情境,有助于形成輕松活潑的課堂氛圍,并能有效激活學(xué)生的思維,大幅降低問題處理的難度,進(jìn)而避免物理教學(xué)陷入題海戰(zhàn)術(shù)的泥淖.