楊宇紅
(武漢中學 湖北 武漢 430060)
物理教育研究與課程論
在物理情景中達成第三維目標的教育
楊宇紅
(武漢中學 湖北 武漢 430060)
物理教學中達成情感、態(tài)度、價值觀教育.
物理情景 情感 態(tài)度 價值觀 三維目標
課程標準對學生的全面發(fā)展作了全新的定位,明確提出:知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的三維課程目標.情感、態(tài)度與價值觀就是強調以學生的發(fā)展為本,培養(yǎng)學生正確的價值觀和積極的人生態(tài)度、高尚的道德情操,形成正確的價值觀和積極的人生態(tài)度.物理教師多在涉及物理學史時進行這些教育,其實在物理情景的教學中不僅也可以進行這些教育,還可以加深對物理情景的理解并使課堂氣氛更加活躍.以下以幾個所有物理教師都很熟悉的物理情景舉例說明.
情景舉例1:
在運動的合成與分解中,小船過河問題是一類典型的問題,常見習題為:船在靜水中的速度為v,流水的速度為u,河寬為L.
(1)為使渡河時間最短,應向什么方向劃船?此時渡河所經歷的時間和所通過的路程各為多大?
(2)若v
(3)若v>u,為使渡河通過的路程最短,應向什么方向劃船?此時渡河所經歷的時間和所通過的路程各為多大?
此題解答無需贅述,為加深學生印象,筆者把過河比喻為高考.將(1)比喻為緊盯目標拋開雜念,不懼題海刻苦學習,一定能最快達到高考要求.將(2)比喻為講究效率,排斥多練只做常規(guī)經典題,也會穩(wěn)步提高但達到高考要求需要的時間要長些.將(3)比喻為若自己實力實在有限,要面對現(xiàn)實選擇藝術或傳媒,也能達到自己能達的最佳效果.
情景舉例2:
如圖1所示,在光滑的水平面上,有一質量為M的薄板A和一質量為m的物塊B,M=3 kg,m=1 kg ,物塊大小與薄板相比可視為質點,它們之間動摩擦因數(shù)μ=0.5,物塊以v0=4 m/s初速滑上薄板.若物塊與薄板一直沒有分開,它們分別做什么運動?薄板至少要多長?
圖1 情景2圖
這種情景可類比為兩個朋友的磨合,一個外向一個內向,彼此影響改變,最終能夠友好和諧無摩擦.還可以指出,磨合過程要寬容大度,不然板長度空間不夠,未完成磨合就會分開,可能再不會有交集.
情景舉例3:
如圖2所示,光滑水平面上靜止放著長L=4 m,質量為M=3 kg的木板(厚度不計),一個質量為m=1 kg的小物體放在木板的最右端,m和M之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,今對木板施加一水平向右的拉力F,(g取10 m/s2),為使兩者保持相對靜止,F(xiàn)不能超過多少?
圖2 情景3圖
這種情景有些學生不理解都有動力,為什么外力大到一定程度小物體會落后,應該幫學生分析外力是木板的動力,是可以根據(jù)假設不斷變大的,故木板的加速度可隨外力增大而增大,而小物體和木板間的靜摩擦力是小物體的動力,是最大只能為最大靜摩擦力的力, 小物體的加速度則有個封頂值所以開始落后.類比到學習中,木板像是建立遠大理想的同學,學習中可以煥發(fā)的動力是無窮的,小物體則屬于被動學習的同學,很容易困難稍大就止步不前.要想取得大的成功,同學們應建立遠大志向.
情景舉例4:
如圖3所示,豎直放置的金屬框架處于水平勻強磁場中,有一長直金屬棒ab可以沿框自由滑動.
(1) 先合上開關S,再讓ab由靜止開始,則ab將做什么運動?
(2)先讓ab由靜止開始下滑一段時間后,再合上開關S,則ab將做什么運動?
圖3 情景4圖
基礎較差的學生還是會不太理解(1)、(2)為什么不同,筆者將第(1)問類比為一直在努力維護的學業(yè),它的加速度也許有大有小,但是一定會學有所得,絕不會減速,運動時間若能足夠長,還能達到井然有序成績穩(wěn)步進步的狀態(tài).第(2)問則像由于沉迷游戲、或經歷思想家庭變故,學業(yè)荒蕪過一段時間的同學,當再次回到學習軌道,可能學習情況會努力著就跟上、
立刻就能跟上、跟不上繼續(xù)下滑幾種狀態(tài).但是只要跟著安培力積極調整,又還有時間,還是能達到井然有序成績穩(wěn)步進步的狀態(tài)的!
情景舉例5:
伏安法測電阻分內接法和外接法,若電表不是理想電表,則用電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值作為電阻的測量值都有系統(tǒng)誤差,這里分析后可類比兩個辯證思想:金無足赤,人無完人,而且偶然誤差還不可避免,適當范圍的誤差百分比是可以接受的;兩害相權取其輕,同一組儀器用內接法和外接法誤差百分比可能相差很大,應選用相對誤差最小的.
情景舉例6:
(多選)如圖4所示,一個帶正電荷的小球沿光滑水平絕緣的桌面向右運動,飛離桌子邊緣A,最后落到地板上.設有磁場時飛行時間為t1,水平射程為x1,著地速度大小為v1;若撤去磁場而其余條件不變時,小球飛行的時間為t2,水平射程為x2,著地速度大小為v2.則( )
A.x1>x2B.t1>t2
C.v1>v2D.v1=v2
圖4 情景6圖
答案為A,B,D.學生犯錯的思路是洛倫茲力不做功就不會改變物體的速度,事實是洛倫茲力雖然不做功,但它可以改變物體速度方向,會根據(jù)牛頓運動定律影響物體的運動.這種影響可類比為生活中看似默默無聞的小人物,他們對我們的生活息息相關,環(huán)衛(wèi)工人若罷工一兩天,我們的生活就會污穢不堪,而我們對他們沒禮貌,他們也可以輕易地給我們造成障礙和麻煩,要時時刻刻尊重身邊的每一個人.
物理是自然科學,但緊緊聯(lián)系生活也緊緊聯(lián)系生活的辯證法,我們可以在教學中類比加以聯(lián)系,讓物理理論也具人格魅力,學生人格也更加健全.
楊宇紅(1970- ),女,中教高級,主要從事中學物理教學及研究.
2017-02-06)