沈宇峰
(江蘇省吳江中學 215200)
“教以生為本,學以悟為根.”在高中物理教學過程中,教師應認真鉆研教材,以學生的進步和發(fā)展為宗旨,進行優(yōu)化課堂教學,不斷激發(fā)學生學習物理的興趣,促進學生的自主探究學習,實施有效教學,這既是新課程改革的要求,也是減輕學生學業(yè)負擔的有效途徑.然而,高中物理學科邏輯體系較高,是高考必考的科目,與初中階段的物理學習相比,難度有較大提升,需要教師在教學中注重對學生思維能力的培養(yǎng),促進學生思維的積極性、主動性,拓展學生的思維空間,通過多種渠道促進學生物理認知策略的發(fā)展,實現有效教學.
在教學過程中,教師可以抓住重點內容、易混淆的知識點等巧妙構設“陷阱”,創(chuàng)設認知沖突,促進學生的認知不平衡,迫切希望探究知識,并通過反思識破、分析修正、突破“陷阱”的探究經歷,還原物理問題的依賴模型,從而擴大視野,獲得新知,在這一探索、嘗試的過程中有效培養(yǎng)學生的思維能力,深化對物理知識的理解,對提升學生的解題能力都有積極的促進作用.
例如在學習“功和功率”的內容時,有這樣一道習題:在機車牽引下,某列總質量為M的火車沿水平軌道行駛,經過時間t后,這列火車的行駛速度由零增大到v,已知機車功率P保持不變,列車所受阻力f為恒力,請求出在時間t內的列車路程.
然后,我利用PPT又向學生呈現了如下解題思路:利用功率公式P=Fv求出牽引力,再利用動能定理求出這段時間內列車通過的路程為s=Mv3/2(P-fv).
在不告訴學生對錯的前提下讓學生當一回老師,評一評、說一說這樣的解法.就這樣,引導學生根據題意去辨一辨解題思路是否正確,如果錯,錯在哪兒?學生陷入了疑惑難解的“憤”“悱”之中.通過交流與討論學生發(fā)現,這樣的解題思路是錯誤的,原因是把機車的牽引力當作恒力來使用,即沒有把題意和公式P=Fv結合起來進行理解.從而得出正確的解題思路應用:根據公式P=Fv,結合題意可知,機車在運動過程中所受的牽引力不是恒力,應根據公式W=Pt求得機車在t時間內所做的功,然后再根據動能定理求得機車在t時間內所通過的路程.
巧妙設置“陷阱”,可以培養(yǎng)學生的自我反思意識,知道應該怎樣認識和理解才對,對相關物理概念的理解也會不斷深化和發(fā)展,避免在以后的解題過程中重蹈覆轍.在教學中,教師可以針對學習薄弱環(huán)節(jié)設置陷阱,充分暴露學生的思維過程,引導學生展開討論,這樣的教學方式可以避免學生學得索然無味,令課堂更添活力和精彩.
高中物理有很多概念、公式、規(guī)律、物理現象等不易理解,這些教學重點離不開教師對課程內容的精心設計.在制定教學方案的時候,教師首先要了解每章節(jié)的重點內容和教學要求,準確把握各章節(jié)的內在聯(lián)系,才能針對教學重難點做好教學方案的創(chuàng)造性設計,創(chuàng)建更具合理的邏輯結構.
例如在學習關于運動學的內容時,對于物理中較為重要的追及與相遇的問題,學生往往很難明白其中的運動規(guī)律以及物理原理.對此,教師可以精心設計教學內容,借助形象的多媒體的課件和直觀的演示實驗為學生模擬七種不同的物理運動形式,引導學生仔細觀察不同的運動形式,并從中找出相同處和不同處,進一步了解物體在運動過程中速度與位移間的關系,引導學生準確區(qū)別、判斷位移與速度等之間的關系,從而牢固掌握并靈活運用三者之間的內在聯(lián)系.正確的物理形象是學生正確理解、掌握知識的關鍵和基礎.教師可以通過正確的物理形象,幫助學生能夠排除事物的干擾因素,只有形成解決問題的正確思維方向,才能在分析和解決問題時抓住事物本質,建立其正確的新形象,促進了解事物的表象,從而活躍思路,形成系統(tǒng)的知識體系,提升學生的思維能力.
再比如,在教學勻變速直線運動的規(guī)律時,教師可以圍繞“位移、速度、時間和加速度之間的關系精心組織教學,如引導學生思考:物體做勻變速直線運動時,如果要求出它通過的位移S,那么必須知道哪些條件?經過討論,學生發(fā)現位移與物體做勻變速直線運動的時間、速度、加速度有關,并一共找到了七組條件.這樣的探究活動,明確目標,探索條件,既增強了學生對勻變速直線運動規(guī)律的記憶和理解,也能發(fā)揮學生發(fā)散思維的潛力,培養(yǎng)學生科學探究的品質.
問題的解決,即應用,是強化知識記憶、檢測學生學習情況、促進認知結構優(yōu)化的有效手段.高中物理知識點較多,在習題教學中,教師應積極引導學生運用所學知識去分析、理解和解決問題,用不同的解決方法去解答,引導學生發(fā)揮自身形象力與思維能力,獨辟蹊徑,以恰當的策略迅速解決問題.
以2008年高考物理江蘇卷的第13題中的第3問為例,對學生的邏輯思維、形象思維要求較高,在理解題意的基礎上,要求學生能夠準確畫出乒乓球的運動軌跡,并從中發(fā)現相關運動的幾何關系,才能對發(fā)球點距O點的高度h利用平拋運動規(guī)律進行求解.然而這道計算題出錯的學生較多.在參照參考答案時,學生普遍反映思路難想到,對兩個平拋運動求解,計算也容易出錯.為此,我鼓勵學生重新思考有沒有更為簡單的解決策略呢?經過認真分析題目意思,學生發(fā)現乒乓球剛好擦網而過的一段運動被網分成兩部分,并且兩部分運動的時間相等,利用運動學的比例式得到豎直方向的幾何關系h=4∶3,從而可以快速得出結果.
再比如在判斷“彈力”的出現條件時,教師可以引導學生圍繞彈性出現的條件去分析,即出現彈力的條件主要是由物體之間在直接接觸后,發(fā)生彈性的形變而造成的.或者讓學生使用假設的方法來判斷物體之間是否存在彈力,如果除去物體之間的接觸,物體還會不會出現這種同樣的運動狀態(tài).一旦這種運動狀態(tài)有了變化,則證明物體之間是存在彈性的,若是沒有變化,則證明物體之間沒有彈性,可以達到迅速解決問題的目的.通過這樣的教學方式,體現了物理知識間的因果關系,這不僅可以幫助學生更為透徹的了解物理中事物相互之間的關系,并在此基礎上靈活的運用物理知識,促進學生對相關知識的理解和深化對知識的記憶,同時也能提升學生解決問題的能力,優(yōu)化學習效果.
總之,對于高中物理的教學,教師應根據學生的身心特點和物理學科自身的特點,精心設計教學內容通過創(chuàng)設認知沖突,借助物理習題等策略全力構建適宜學生思維形成與發(fā)展的學習環(huán)境,幫助學生擺脫思維的桎梏,在教學的各個環(huán)節(jié)中有意識地培養(yǎng)學生的物理思維,切實提升學生學習物理的能力與水平.