摘 要:新的時期賦予了教學新的使命,高中物理教師也要結合物理學科的特點,按照教育部立德樹人的標準,在教學中為學生構建出物理的生態(tài)課堂、互動課堂,充分的發(fā)揮學生的潛力,促進學生各項素質的全面發(fā)展,從而提升學生的物理學科核心素養(yǎng)。本文以物體運動為例,通過直觀、形象的圖像將物理的抽象知識概念表達出來,讓學生掌握物理的研究方法,培養(yǎng)學生的物理價值觀,讓學生能夠在學習中利用更多的資源,生成更多的知識,從而實現(xiàn)高效課堂教學的目的。
關鍵詞:高中物理;核心素養(yǎng);生態(tài)課堂;圖像教學
當下是一個信息與技術多元化發(fā)展的時代,僅僅是課堂教學內容已經(jīng)不能滿足學生多樣化的需求,教師應該從學科的特點入手,構建一種開放、靈活的教學課堂。在學科素養(yǎng)理念之下,教師不再將自己置于教學過程中的主導地位,而是充分的尊重學生的學習主體性,善于聽從學生的物理學習觀念和物理學習意見,通過與學生進行及時的交流與溝通,形成了一種良好的學習氛圍。因此,高中物理教師應該幫助學生構建起互動、和諧、友好的生態(tài)課堂,從而全方位的促進學生的發(fā)展。
一、 構建高中物理生態(tài)課堂的意義
生態(tài)課堂充分的體現(xiàn)了學生的主體性,注重學生的學習需求,讓學生的個性特點能有效的發(fā)揮出來,高中物理教師可結合物理學的特點,運用多媒體技術,以實驗、圖像為教學載體,將課堂教學和學生的發(fā)展有機的統(tǒng)一起來,構建起符合時代要求的生態(tài)課堂。在素質教育的背景下,生態(tài)課堂更符合教育發(fā)展的規(guī)律,促進學生的茁壯成長,發(fā)揮學生的主動性,讓學生的個性發(fā)展起來,培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng),為學生的終身發(fā)展奠定基礎。
高中物理知識具有高度的抽象性和邏輯性,傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)不能很好的促進學生的發(fā)展,而生態(tài)課堂的出現(xiàn),為新形勢下的高中物理教育提供了方向,相對于傳統(tǒng)教學,生態(tài)課堂具有以下的特點:(1) 師生民主平等,學生之間與教師之間建立和諧友誼的教與學的關系;(2) 自主與合作,生態(tài)課堂更注重學生的能力發(fā)展,真正的實現(xiàn)了少教多學的教學模式;(3) 探究與生成,生態(tài)課堂強調學生的主動性,讓學生在自主學習中生成更多的資源,幫助學生進行知識的內化;(4) 開放性,生態(tài)課堂中,學生具有更多的選擇,教學更趨于開放性,這就讓學生的個性能夠充分的發(fā)揮出來。
二、 基于圖像教學的生態(tài)課堂構建
就學習難度來說,高中物理相對于高中的其他科目學習要困難得多,這是由高中物理的學科性質決定的。因此,高中物理教師可通過圖像教學將物理的知識難度降低,幫助學生更直觀的走進物理世界,培養(yǎng)學生的物理觀念,讓學生養(yǎng)成良好的科學思維,通過實驗探究、自主思考以及合作探究,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與責任。這就更加的突出高中物理生態(tài)課堂構建的必要性和重要性,那么,如何才能構建起符合學生學習需求的生態(tài)課堂呢?
(一) 轉變教學理念,幫助學生形成物理觀念
高中物理雖然抽象但是具有其本質的規(guī)律,這就要求教師要結合物理知識的本質,通過模擬和圖像為學生進行呈現(xiàn),鼓勵學生進行積極的參與互動,從而構建良好的學習氛圍。教師在教學中,不僅要從物理教學的角度去進行知識的考慮,也要從學生的角度進行考慮,以激發(fā)學生的積極性,進而建立起符合學生認知的生態(tài)課堂,將學生的潛力充分的發(fā)揮,幫助學生建立物理觀念,讓學生運用物理知識去進行生活現(xiàn)象的描述,具體問題的解決以及對自然現(xiàn)象進行總結和分析,升華學生的物理認知。
相對于初中物理來說,高中物理的速度概念具有了方向,用矢量表示,并且引入了加速度的概念,讓學生學習起來比較困難,這就要求教師要將速度與時間的關系具體化,通過圖像讓學生進行直觀的觀察,幫助學生形成科學的物理觀念,從而提升學生的學習效率。比如右圖的時間與速度圖像中,a表示勻加速運動,b表示勻速運動,c表示勻減速運動,教師可以引導學生通過圖像來思考:如何通過vt來求出物體的位移?學生通過計算發(fā)現(xiàn),物體的位移就是圖像中線段與坐標軸圍成的面積。如果物體先加速后勻速運動,圖像是怎樣的呢?通過思考學生很容易就能理解在a、b交點的1~2 s內取a的圖像,后面取b的圖像就是物體先加速后勻速運動的圖像。幫助學生建立速度與時間的圖像關系,更有利于學生物理觀念的形成。
例題:2017年全國3卷20題:一質量為2 kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖線如圖所示,則( )
A. t=1 s時物塊的速率為1 m/s
B. t=2 s時物塊的動量大小為4 kg·m/s
C. t=3 s時物塊的動量大小為5 kg·m/s
D. t=4 s時物塊的速度為零
本題主要考查學生速度與時間的關系,教師可以引導學生根據(jù)物體的Ft圖像,作出物體的vt圖像,這樣問題就更直觀了,由題意可知物體的加速度1~2 s內為a=1 m/s2,2 s時候的速度為2 m/s,2~4 s內為a=-12m/s2,則4 s時的速度為1 m/s,則可以作出物體的vt圖像如圖所示:很容易看出A正確,根據(jù)動量公式可知B正確。
(二) 構建開放性課堂,引導學生積極參與
新課改視角下的生態(tài)課堂應該是具有開放性、趣味性以及互動性的,這樣才能體現(xiàn)出學生的主體性,讓學生的個性充分的發(fā)揮,積極的進行教學活動的參與,從而促進學生科學思維的發(fā)展。這里所謂的開放性課堂不是讓學生隨心所欲的進行,而是做到少教多學,以學促教,讓學生根據(jù)自己的學習習慣和思維特點進行知識的探究,教師做好學生的引導工作,為學生的學習保駕護航。開放性的課堂更符合現(xiàn)代教育理念,讓學生身心放松的進行學習,更能激發(fā)學生質疑的精神,生成更多的教學資源。
教師可以讓學生進行合作探究,通過問題、圖片或是情景引導學生開展合作學習,發(fā)揮出學生的作用,體現(xiàn)出學生的主體地位,有效的提升學生的思維能力和創(chuàng)新能力。合作學習的模式十分的符合學科素養(yǎng)和核心素養(yǎng)教育的要求。比如在進行拋物運動教學的時候,教師可以組織學生探討一下“物體做平拋運動的軌跡與哪些因素有關”,用圖像的形式進行表示。由于速度與物體的運動有關,是一個矢量,因此,這就要對物體做受力分析,在不考慮空氣阻力的情況下,物體只受重力作用,因此具有向下的加速度g,這樣可以排除物體質量的影響,那么物體平拋軌跡與物體的初速度有關,通過思考,學生可以容易的明白平拋運動原理,教師引導學生作出如圖所示的運動軌跡示意圖,通過圖片,學生發(fā)現(xiàn),在豎直方向物體做自由落體,水平方向做勻速運動,二者的合成矢量就是物體的瞬時運動狀態(tài)。這樣不僅降低了學生理解的難度,也能夠讓所有的學生都進行問題的積極參與,發(fā)表自己的意見和看法,同時借鑒其他學生的觀點,提升學生的思維能力。
比如下面的試題:(2017全國高考1卷)發(fā)球機從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球(忽略空氣的影響)。速度較大的球越過球網(wǎng),速度較小的球沒有越過球網(wǎng)。其原因是( )
A. 速度較小的球下降相同距離所用的時間較多
B. 速度較小的球在下降相同距離時在豎直方向上的速度較大
C. 速度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少
D. 速度較大的球在相同時間間隔內下降的距離較大
本題只要學生在紙上畫出大致的軌跡圖像進行分析,很容易就能得出速度小的球,同一時間內平面上運動的距離短,從而選出正確答案C。
三、 巧設物理實驗,提升學生的實踐能力
高中物理是一門以實驗為基礎的學科,物理實驗對于提升學生的觀察能力、操作能力以及實踐能力具有重要的作用。物理實驗是學生通過實驗的方式探索科學規(guī)律的過程,物理實驗可以使物理知識由抽象變直觀、由枯燥變有趣、由說教變實踐,有利于學生對物理現(xiàn)象的直觀觀察及對物理規(guī)律的深入理解,是學生通過動手完成知識建構的過程。因此,高中物理教師要在運動實驗中引導學生會運用圖像進行分析,讓學生在實驗中感受物理的規(guī)律,探索知識的奧妙,有效的促進學生的發(fā)展。教師也要根據(jù)學生的興趣,注重學生進行實驗競賽,鼓勵學生進行創(chuàng)新,同時也要讓學生多參加一些實驗講座,同學之間互相交流,共同探討實驗的方案設計、操作流程、探究目的等。這樣不僅能提升學生的興趣,促進學生的交流互動,也能讓學生在實驗的過程中,掌握物理的學習方法,能夠從課內外積極的尋找實驗的素材,并進行實驗的嘗試,多動手、多觀察,將教材實驗和自己的想法結合起來,從而有效的提升學生的實踐能力。
比如2017年全國2卷的實驗題,本題對速度時間圖像進行了創(chuàng)新,通過實驗得出平均速度v和時間差Δt的圖像讓學生進行實驗探究,求出物體的速度vA和加速度a,這就要求學生要通過圖像建立起vA與a之間的聯(lián)系。圖像中并沒有要求的量,因此先從圖像中的量開始,由運動學公式可知,v=vA+Δv=vA+12aΔt,這樣將圖像的數(shù)字代入問題就迎刃而解了。因此,教師在引導學生實驗的時候,不僅讓學生知其然,也要知其所以然,這樣不僅能提升學生的實驗能力,也能讓學生在面對實驗的時候,有創(chuàng)新的意識,通過分析有效的解決問題,提升學生的實踐能力。
四、 合作探究,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度
結合高中物理學科的復雜性、科學性、探究性等特點,引導學生展開合作交流、互助探究的教學活動,從而促進學生轉變方法、滿足自我發(fā)展需要。合作探究在物理知識的學習過程中具有獨特的優(yōu)勢。通過分組可以讓學生進行知識的互補、性格的互補,通過分工協(xié)作來進行物理學習活動的參與,培養(yǎng)學生的情感態(tài)度。引導學生逐步的認識到物理的本質,在和其他學生共同合作探究的過程中,既能獨立思考,實事求是,也能參考和借鑒他人的意見,尊重他人,建立良好的合作關系。提升學生的探究態(tài)度和可持續(xù)發(fā)展的責任感。
比如教師可以給學生創(chuàng)設一個教學情境,引導學生進行合作探究:假如某汽車在路面剎車時的加速度大小為a m/s2,求汽車的安全距離s和車速v的關系式。學生進行探究,大部分通過公式進行計算,通過推導得出v2=2as,而有的學生則借助于圖像,學生認為汽車剎車與汽車加速是一樣的道理,汽車剎車通過的位移可以等效于汽車勻加速與坐標軸圍成的面積。顯然運用圖像要更直觀,學生也更容易理解,通過學生的合作探究,可以將學生的想法和思路充分的展現(xiàn)出來,讓大家互相學習和借鑒,從而提升學生的整體水平,培養(yǎng)學生良好的學習和探究態(tài)度,增強學生之間的情感,從而更有利于學生之間的互動和合作,促進教學效率的提升。
總之,核心素養(yǎng)下的高中物理生態(tài)課堂,教師可結合教學內容通過圖像給學生進行物理知識的呈現(xiàn),讓學生進行主動的思考,互相之間進行研究和探析,能夠生成更多的物理知識,從而構建起物理的生態(tài)互動課堂。這樣,不僅能將教師從以往的講授模式中解放出來,為學生的引導工作做好充分的準備,同時也能讓學生避免以往的題海戰(zhàn)術,減輕學生的負擔,達到少教多學的目的。
參考文獻:
[1] 李瑞常.提高高中物理實驗教學有效性的研究[J].現(xiàn)代交際,2016(19).
[2] 黎國勝.基于“學科核心素養(yǎng)”的高中物理教學思考[J].教育科學論壇,2016(20).
[3] 王多晶.加強物理實驗教學培養(yǎng)學生綜合能力[J].中學物理,2016(6).
[4] 張樹志.高中物理合作探究教學策略[J].中學生數(shù)理化:教與學,2015(2).
作者簡介:劉華,福建省龍巖市,福建省長汀第一中學。