張松
物理教師都知道:物理概念和規(guī)律是整個物理教學(xué)的核心!所謂物理規(guī)律指的是物理現(xiàn)象、物理過程在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律,反映了物質(zhì)運動變化的各個因素之間的本質(zhì)聯(lián)系,揭示了事物本質(zhì)屬性之間的內(nèi)在聯(lián)系。中學(xué)物理教學(xué)的目標(biāo)很多,但學(xué)生理解規(guī)律并運用物理規(guī)律揭示相關(guān)現(xiàn)象、解決相關(guān)物理問題的能力,是高中物理教育的重要目標(biāo),由此可見在物理規(guī)律教學(xué)在物理教學(xué)中的重要性。而目前物理老師普遍面對的問題是物理規(guī)律課教學(xué)效率較低。那么我們?nèi)绾卧诟咧形锢淼恼n堂教學(xué)中實施好規(guī)律教學(xué)呢?下面,筆者借助一次校內(nèi)公開課《萬有引力理論的成就》來談?wù)勗诟咧形锢硪?guī)律課如何來上。
一、積極創(chuàng)設(shè)問題情境
常此以來:“教師作為中心、練習(xí)作為手段”是高中物理規(guī)律的主要教學(xué)方式。教師往往忽略規(guī)律的生成情境,就規(guī)律講規(guī)律,然后然后輔以大量的習(xí)題訓(xùn)練,教學(xué)效果卻總不盡如人意。如果教師能夠充分運用自己的教學(xué)策略,在課堂上通過一個個及精心設(shè)計的問題充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和物理思維,教學(xué)效果將會非常的好。因此在高中物理的課堂教學(xué)中,教師應(yīng)該有意識的創(chuàng)設(shè)一些探究性的問題,并能與學(xué)生進(jìn)行有針對性的討論,使學(xué)生在老師的引導(dǎo)下逐步形成對規(guī)律的認(rèn)識。
例如,筆者在教授《萬有引力理論的成就》這節(jié)課的內(nèi)容時,課堂一開始便利用一段“嫦娥一號”發(fā)射升空的視屏,極其震撼的畫面和音樂一下子就牢牢的抓住了學(xué)生的眼球。緊接著就立馬提出一個探究性問題“同學(xué)們,上節(jié)課我們一起學(xué)習(xí)了萬有引力定律,今天我們一起來學(xué)習(xí)萬有引力理論做取得的成就。你知道地球質(zhì)量是多少嗎?能否應(yīng)用萬有引力定律“稱量”物體的質(zhì)量呢?在同學(xué)們積極思考問題的同時,老師引導(dǎo)學(xué)生回憶萬有引力的內(nèi)容及表達(dá)式并幫助學(xué)生分析:F引=G引力常量G已經(jīng)測出,如果知道m(xù)1、m2的質(zhì)量及距離r就可以測量引力,同樣如果知道萬有引力、距離及一個物體的質(zhì)量,也可以測另一物體的質(zhì)量!經(jīng)過老師的引導(dǎo)分析,成功的激起了學(xué)生的探究欲望:萬有引力定律為“稱量”天體質(zhì)量這個看似不可能解決的問題提供了可能性。
二、重視規(guī)律探究形成的過程
在現(xiàn)階段的高中物理課堂教學(xué)中,教師“全堂式的講”“滿堂式的灌”還是主要的教學(xué)方式,學(xué)生則在課堂上忙碌的記著筆記,往往一節(jié)物理課下來學(xué)生“只知其然而不知其所以然”一方面“老師教的累,學(xué)生學(xué)得苦”是老師和學(xué)生的普遍感受;另一方面教學(xué)效果卻微乎其微:簡單的問題還能應(yīng)付,稍微困難的問題學(xué)生就顯得力不從心了。究其原因還是學(xué)生的腦子里還只是物理公式的簡單堆積,缺乏物理規(guī)律的深入的理解。讓學(xué)生親身經(jīng)歷探究的過程,可以使學(xué)生在過程中領(lǐng)悟到規(guī)律本身蘊(yùn)含的一些東西如物理思維、科學(xué)方法等,這對學(xué)生理解規(guī)律是大有好處的。因此,在高中物理規(guī)律教學(xué)中,防止學(xué)生“死記”物理規(guī)律。教師應(yīng)該和學(xué)生一起對物理規(guī)律來龍去脈進(jìn)行細(xì)致的分析。讓學(xué)生“知其所以然”,切不可以簡單直接的介紹規(guī)律,而后就是大量的習(xí)題訓(xùn)練,做習(xí)題確實可以加深規(guī)律的理解,但是一味的強(qiáng)調(diào)習(xí)題只是一種舍本逐末的做法,只會事倍功半。例如,筆者在教授《萬有引力理論成就》這節(jié)課如何測量地球質(zhì)量這部分內(nèi)容時,為了讓學(xué)生弄清楚書上的一句話“在忽略地球自轉(zhuǎn)的情況下,地面上物體的萬有引力等于地球?qū)ξ矬w的引力”我設(shè)計了一個研究此問題的小實驗:彈簧秤靜止懸掛一物體受幾個力?學(xué)生回答兩個,且FG=F拉,同時提醒學(xué)生注意這是在地球上,如果站到地球又受幾個力呢?學(xué)生回答還是兩個,且F引=F拉,由此是否就能得到F引=F重呢?提醒學(xué)生物理模型的重要性,“站到地球以外來觀察隨地轉(zhuǎn)的物體并非是平衡態(tài),而是在做勻速圓周運動,且勻速圓周運動一定需要向心力!所以引力和重力并非是一回事!引導(dǎo)學(xué)生由力的分解的角度,得到重力其實是引力的一個分力。當(dāng)然大小到底相差多少呢?進(jìn)一步以赤道上質(zhì)量為1kg的物體為例,分別計算出兩個分力的大小,發(fā)現(xiàn)向心力0.034N遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于重力9.8N,在引導(dǎo)學(xué)生回憶必修一中關(guān)于里的分解的結(jié)論:如果兩個分力中的一個遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于另一分力,則可以忽略較小的分力而認(rèn)為合力等于較大的分力!到此為止,應(yīng)該說水到渠成,學(xué)生完全搞清了地球表面F引與F重的關(guān)系。列出F引=FG展開后可得:G■=mg,并由此解得M=■。在新課程的物理教學(xué)中,一直強(qiáng)調(diào)“過程與方法”,而這個“過程”就是指對物理基礎(chǔ)知識與基本理論進(jìn)行的理性的認(rèn)識過程,經(jīng)歷了這個過程,學(xué)生才能更好的掌握、理解、領(lǐng)悟物理規(guī)律。
三、要防止死記硬套,讓學(xué)生從根本上理解物理規(guī)律的意義
我們知道物理規(guī)律都有其一定的應(yīng)用范圍、任何物理規(guī)律都是在一定的條件下推導(dǎo)、總結(jié)出來的,因此物理規(guī)律只有在一定的范圍中才能應(yīng)用,超出了這個范圍,其規(guī)律是不成立的或者說是錯誤的.如歐姆定律——金屬導(dǎo)體,不適用高電壓的液體導(dǎo)電和氣體導(dǎo)電,不適用于含源電路或含有非線性元件的電路;胡克定律彈性限度范圍以內(nèi);單擺振動成立條件擺角小于5o。但是學(xué)生在運用物理規(guī)律的時候,卻往往忽視了這個問題,在解題的過程中錯搬亂套,從而造成解題的錯誤現(xiàn)象頻頻發(fā)生。
四、要讓學(xué)生進(jìn)一步明確有關(guān)概念、規(guī)律、公式間的關(guān)系
物理課程在某一節(jié)或某一章內(nèi)的規(guī)律往往涉及不止一個,做好規(guī)律的對比可以進(jìn)一步加深學(xué)生對規(guī)律的理解。在本節(jié)課內(nèi),學(xué)生學(xué)會計算地球和太陽質(zhì)量后,我又做了進(jìn)一步的總結(jié)告訴學(xué)生解決天體的質(zhì)量其實有兩種思路
在此基礎(chǔ)之上,筆者再對公式中的字母所代表的物理意義進(jìn)行解釋:公式中g(shù)是地球表面的重力加速度,R是地球半徑,G是引力常量已經(jīng)由卡文迪許測得,r是公轉(zhuǎn)半徑.通過這樣的講解,學(xué)生對天體質(zhì)量求解的相關(guān)問題都有了很好的了解與掌握,在對這兩個公式進(jìn)行運用時,也不會出現(xiàn)錯搬亂套的現(xiàn)象了。
教師在教學(xué)的過程中,一方面要循序漸進(jìn)、由淺入深,適應(yīng)學(xué)生知識接受的規(guī)律;另一方面要勇于創(chuàng)新,大膽改革,這樣才能不斷的提高高中物理規(guī)律的教學(xué)水平,從而提高高中物理課堂規(guī)律教學(xué)的有效性。