盛建國(guó)
實(shí)驗(yàn)既是物理學(xué)科重要的教學(xué)手段,也是其重要的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)載體,地位和作用無(wú)可替代。當(dāng)前,物理復(fù)習(xí)課遠(yuǎn)不如新授課那樣受學(xué)生歡迎,主要有以下原因:復(fù)習(xí)課多是把原來(lái)的重要實(shí)驗(yàn)重新做一遍,羅列一下實(shí)驗(yàn)要點(diǎn),復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。復(fù)習(xí)課追求大容量和高效率,重復(fù)大量練習(xí)讓學(xué)生覺(jué)得索然無(wú)味,沒(méi)有新鮮感。這樣的復(fù)習(xí)課平淡而無(wú)味、枯燥而沉悶,失去了思維活力的復(fù)習(xí)課成了一件師生低效重復(fù)的“苦差”。物理教師怎樣才能讓物理復(fù)習(xí)課煥發(fā)勃勃生機(jī)和無(wú)窮魅力呢?筆者認(rèn)為,教師應(yīng)優(yōu)化復(fù)習(xí)課的教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容,做到求新求活,不斷挖掘?qū)嶒?yàn)內(nèi)涵,激活學(xué)生思維,啟迪學(xué)生智慧。
一、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)新情境
復(fù)習(xí)課要推陳出新,創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn),摒棄簡(jiǎn)單、重復(fù)的知識(shí)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)新情境,給學(xué)生以新的體驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生思維,讓學(xué)生開展新探究。例如,在上“電路故障分析”的電學(xué)專題復(fù)習(xí)課時(shí),筆者通過(guò)模仿電腦游戲,設(shè)計(jì)了名為“掃雷”的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)(見圖1),通過(guò)“布雷”(設(shè)置故障),“掃雷”(判斷故障)兩個(gè)可互逆的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,讓學(xué)生全面掌握電路故障分析的精要,實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)課上的深度學(xué)習(xí)。
1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析。圖1是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)“掃雷游戲”的電路圖,其實(shí)也是電路故障類試題的一個(gè)原型電路。圖中有兩個(gè)串聯(lián)的小燈泡、一個(gè)電流表和一個(gè)電壓表,如果電路中只有一處用電器發(fā)生故障(具體有四種情況:燈L1短路或斷路、燈L2短路或斷路),電流表和電壓表示數(shù)就會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化??疾閷W(xué)生時(shí),可以告知具體故障,要求學(xué)生判斷電表示數(shù);也可以要求學(xué)生根據(jù)電表示數(shù)反推故障原因。這類電路故障題需要學(xué)生掌握基本串聯(lián)電路的特點(diǎn),短接、電流表和電壓表特性等知識(shí)點(diǎn),還需要具備一定的分析、推理能力,能較好地考查學(xué)生雙基的掌握和分析問(wèn)題的能力。所以,這類電路故障題不僅成為電路考查的重點(diǎn)題型,而且對(duì)于抽象思維能力較弱的初中生而言,也成為許多學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。
2. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程。教學(xué)中學(xué)生2人為一組,每組提供兩個(gè)小燈泡,其中有一個(gè)是經(jīng)過(guò)改裝的故障燈(見圖2),該燈座背后三根線頭的不同接法可使小燈泡產(chǎn)生短路或斷路故障。教師先讓每組學(xué)生熟悉游戲電路和器材;然后指導(dǎo)學(xué)生“布雷”——設(shè)計(jì)故障,讓學(xué)生將電路中的L1或L2設(shè)計(jì)為故障燈(可以是短路,也可以是斷路,也可以沒(méi)有故障),觀察兩電表示數(shù),確認(rèn)故障設(shè)置好后,斷開電路,完成“布雷”;再讓相鄰兩組學(xué)生互換電路并閉合開關(guān),根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(兩電表的示數(shù)和兩燈的發(fā)光情況),判斷對(duì)方設(shè)置的電路中是否有小燈泡故障,并確定具體故障,完成“掃雷”——判斷故障。
3. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。復(fù)習(xí)課上的“掃雷游戲”創(chuàng)設(shè)了全新的實(shí)驗(yàn)情境,豐富了學(xué)生的實(shí)踐體驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生對(duì)電路的理解,讓電路故障分析這一教學(xué)難點(diǎn)得到了有效突破,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)“物”與“理”的融合,讓學(xué)生在寓教于樂(lè)中獲得學(xué)科知識(shí),體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的樂(lè)趣。
二、挖掘?qū)嶒?yàn)新內(nèi)涵
物理教師在創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)新情境的同時(shí),也要深度挖掘傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)煥發(fā)生機(jī),引發(fā)學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的新思考。
在“凸透鏡成像規(guī)律”章節(jié)的階段性復(fù)習(xí)中,實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的重點(diǎn)是對(duì)凸透鏡成像的各種情況的靜態(tài)把握。在中考前的總復(fù)習(xí)中,再重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)可能提不起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,所以要進(jìn)一步挖掘傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的新內(nèi)涵,以新的教學(xué)模式重新喚起學(xué)生對(duì)凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)的好奇心,讓他們提出新問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)新規(guī)律。例如,筆者在帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)“凸透鏡成像”時(shí),在鞏固舊知的基礎(chǔ)上,對(duì)學(xué)生提出了這樣的新問(wèn)題:
對(duì)于焦距 f = 10 cm的凸透鏡,在物距u = 30 cm,像距v = 15 cm,成倒立、縮小實(shí)像的前提下(見圖3),如果將凸透鏡向光屏移動(dòng)2 cm,光屏上還能接到清晰的像嗎?如果不能,該如何移動(dòng)光屏,才能在光屏上重新接到清晰的像?
1. 學(xué)情分析:學(xué)生前期對(duì)凸透鏡成像規(guī)律只學(xué)習(xí)了當(dāng)凸透鏡不動(dòng),移動(dòng)蠟燭后,如何調(diào)節(jié)光屏才能接收到清晰的成像。也就是說(shuō),學(xué)生只學(xué)習(xí)了“凸透鏡成實(shí)像時(shí),物近則像遠(yuǎn),像變大”,這只能解決通過(guò)改變物距,計(jì)算像距變化的問(wèn)題?,F(xiàn)在面對(duì)移動(dòng)凸透鏡這一新的問(wèn)題情境(物距和像距同步變化),學(xué)生需要進(jìn)行深入分析和思考,才能獲得正確答案,這樣的問(wèn)題情景設(shè)計(jì)不僅能鍛煉學(xué)生的思維能力,還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,促進(jìn)復(fù)習(xí)課上學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。
2. 教學(xué)討論:在教師的引導(dǎo)下,經(jīng)過(guò)小組討論、結(jié)論分享,學(xué)生逐步明白凸透鏡向光屏移近的規(guī)律是:當(dāng)物距增大2 cm,像距減小2 cm時(shí),光屏上恰好能接到清晰的像。但此處需學(xué)生進(jìn)一步深入思考:物距增大的距離是否等于像距縮小的距離?根據(jù)凸透鏡成像縮小實(shí)像的規(guī)律可知,此時(shí)物距變化量應(yīng)大于像距變化量,所以,題中像距減小相同距離已經(jīng)不能清晰成像,所以要將光屏適當(dāng)向右移(增大像距)才能清晰成像。
3. 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:完成探討以后,教師可指導(dǎo)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)論,這不僅能給學(xué)生留下深刻印象,還能促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的深入理解。完成實(shí)驗(yàn)后,教師還可繼續(xù)追問(wèn):上題中如果不移光屏,只移蠟燭的話,如何才能在光屏上接到清晰的像?這一問(wèn)題的設(shè)置可啟發(fā)學(xué)生將上述思維方法遷移運(yùn)用,鞏固提升所學(xué)知識(shí),切實(shí)提高學(xué)生的分析能力與問(wèn)題解決能力。
三、統(tǒng)整實(shí)驗(yàn)新思路
在復(fù)習(xí)教學(xué)中,我們也應(yīng)貫徹“大單元教學(xué)”的理念,尤其是總復(fù)習(xí)時(shí),更應(yīng)將前后知識(shí)融會(huì)貫通,讓學(xué)生自主建構(gòu)結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化的“知識(shí)樹”,從而較好地掌握知識(shí)。
例如,在電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)中,我們可以聚焦原型電路,通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件,形成情境變式,將多個(gè)重要實(shí)驗(yàn)有機(jī)整合,逐次呈現(xiàn),使學(xué)生全面、深入地掌握電路的特征和規(guī)律。如圖4所示的電路為初中物理電學(xué)的經(jīng)典電路,也是電學(xué)中的原型電路。在中考總復(fù)習(xí)時(shí),教師可以出示該原型電路,請(qǐng)學(xué)生根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路并討論該電路可以完成哪些電學(xué)實(shí)驗(yàn);在這些實(shí)驗(yàn)中,又有哪些問(wèn)題是易錯(cuò)的難點(diǎn)。
學(xué)生經(jīng)過(guò)小組研論發(fā)現(xiàn):該電路可以完成“伏安法測(cè)小燈泡電阻”和“測(cè)量小燈泡的電功率”兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn)。教師進(jìn)一步啟發(fā)提問(wèn):“該電路裝置能否用來(lái)探究電流與電壓的關(guān)系?”學(xué)生討論后得出結(jié)論:不可以,因?yàn)樾襞莸臒艚z電阻隨溫度變化,無(wú)法控制變量。教師可進(jìn)一步追問(wèn):“如果將圖4中小燈泡換成一些定值電阻,又能完成哪些實(shí)驗(yàn)?如何運(yùn)用圖中電路來(lái)研究滑動(dòng)變阻器的電功率變化?變阻器的電功率變化又有什么規(guī)律……”
四、結(jié)論
在物理復(fù)習(xí)課上,實(shí)驗(yàn)教學(xué)也要循序漸進(jìn),要體現(xiàn)創(chuàng)新與進(jìn)階。即便是同一個(gè)實(shí)驗(yàn),我們也可以在不同的階段,采用不同的形式,從不同角度和層級(jí)創(chuàng)設(shè)新的情境,提出新問(wèn)題,讓學(xué)生有新的實(shí)踐體驗(yàn)和研究體驗(yàn),以達(dá)到更高的學(xué)習(xí)高度。這種帶有研究意味的復(fù)習(xí)課實(shí)驗(yàn)教學(xué),立意高遠(yuǎn),有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究精神,讓探究成為他們的思維和學(xué)習(xí)習(xí)慣,從而構(gòu)建起“物”與“理”相互融通的科學(xué)世界。
(作者單位:江蘇省蘇州市吳江區(qū)運(yùn)河實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué))
責(zé)任編輯:劉 暢