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        我國古代物理學(xué)成就在中學(xué)物理活動教學(xué)中的應(yīng)用①

        2022-01-05 06:01:16吳之洋
        物理之友 2021年10期
        關(guān)鍵詞:平衡條件中學(xué)物理物理學(xué)

        吳之洋

        (廣西壯族自治區(qū)桂林市平樂縣實驗中學(xué),廣西 桂林 542400)

        我國古代學(xué)者在科技方面的成就璀璨奪目,深挖我國古代物理學(xué)成就,并在中學(xué)物理活動教學(xué)中加以應(yīng)用,既可使學(xué)生深刻感受中國古代先進的科學(xué)技術(shù),提升民族自豪感,又能使學(xué)生在繼承中發(fā)揚古代科學(xué)家的探索精神,幫助學(xué)生理解學(xué)科知識,提升創(chuàng)新能力,落實立德樹人根本任務(wù)。

        1 中學(xué)物理活動教學(xué)簡介

        在中學(xué)物理活動教學(xué)中,教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)生學(xué)習(xí)需要及其身心發(fā)展的特點創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,讓學(xué)生持續(xù)參與閱讀、體驗、討論分析、實驗操作等,習(xí)得知識、發(fā)展能力。這種教學(xué)的特點是讓學(xué)生參與活動,通過聽、觸、思等方式讓學(xué)生獲得切身體悟,完成知識的意義建構(gòu),實現(xiàn)知識和能力的遷移和應(yīng)用。

        2 我國古代物理學(xué)成就在中學(xué)物理活動教學(xué)中應(yīng)用的程序和方式

        2.1 基本程序

        將我國古代物理學(xué)成就引入物理活動教學(xué),設(shè)計有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)活動,讓學(xué)生在真實的情境中,通過對活動的持續(xù)參與、體驗,注重學(xué)習(xí)主體的自身體驗、感悟、操作和思維,促使外部操作活動和內(nèi)部思維活動不斷交互反饋。通過“做”來深化“思”,通過“思”來促進“做”,實現(xiàn)學(xué)生知識的自我建構(gòu)與解決實際問題能力的生成,其基本程序如圖1所示。

        圖1

        2.2 應(yīng)用方式

        我國古代物理學(xué)成就中涉及中學(xué)物理的相關(guān)內(nèi)容,可以用來設(shè)計活動教學(xué),其應(yīng)用方式主要有以下幾種。

        2.2.1 討論分析式

        在課堂上向?qū)W生展示與課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的古代物理學(xué)成就,如古籍原文(帶翻譯)、掛圖、視頻等,通過閱讀、觀察,激發(fā)他們的興趣,培養(yǎng)他們敢于表達觀點的勇氣、與他人交流或爭辯的能力以及運用物理知識解決實際問題的意識。

        例如,在“力的合成”的教學(xué)中,可結(jié)合古籍原述,利用《墨經(jīng)》的記述和掛圖(圖2),讓學(xué)生嘗試應(yīng)用平行四邊形法則解決問題:由兩人操作的戽斗提水怎樣才能更省力?

        圖2

        2.2.2 實驗操作式

        基于我國古代物理學(xué)成就,設(shè)計一些與物理課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實踐或探究活動,可利用復(fù)制的實物、模型等,讓學(xué)生通過實物制作或?qū)嶒灢僮?,自主提出假設(shè),設(shè)計實驗方案,驗證假設(shè),歸納其中的物理原理,分析解決相關(guān)成就中蘊涵的問題,培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。這種活動可以是學(xué)生個人完成、小組完成或師生合作完成。

        例如,在“探究杠桿的平衡條件”的教學(xué)中,可以先將蘇科版初中物理教材中的活動“探究蹺蹺板中的道理”,改為展示學(xué)生自制的桔槔、腳碓、桿秤等不等臂杠桿的實物模型,然后用PPT介紹:(1) 《莊子·天地》中敘述了孔子的學(xué)生子貢南游時教農(nóng)夫用桔槔的故事,指出:桔槔“后重前輕”;(2) 腳碓總是前短后長,提問學(xué)生:為什么要做成這種樣式?再引導(dǎo)學(xué)生完成教材上的“活動1:探究杠桿的平衡條件”,估測腳碓中動力、阻力的大小和兩邊桿長,試圖找出它們之間的關(guān)系;利用實驗室器材精確測量力臂與力,做好記錄并總結(jié)出杠桿平衡條件。最后,利用杠桿的平衡條件,分析上述器具這樣做的優(yōu)勢。此外還可設(shè)計課外實踐活動:自制一把桿秤,要求有兩個量程、刻度較精確。

        2.2.3 游戲式

        在課堂上讓學(xué)生展示課前準(zhǔn)備的圖片、課件或自制的實物模型,接受同學(xué)們的質(zhì)疑與提問,也可以進行角色模擬,編排短劇,培養(yǎng)學(xué)生樂于表達、敢于質(zhì)疑的習(xí)慣,同時還可以調(diào)節(jié)課堂氣氛,使學(xué)生身心愉悅。

        例如,在“怎樣描述運動”的教學(xué)之后,用PPT引入《呂氏春秋》中的“刻舟求劍”故事及配圖,教師用現(xiàn)代文翻譯后,讓學(xué)生分別扮演楚人、河岸、劍,模擬三者的運動情況,再讓學(xué)生思考:楚人為什么找不到所掉的劍?你能從相對運動的原理想出找到這把劍的方法嗎?

        2.2.4 專題研究式

        引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)提出的問題,查找和收集資料,分小組討論和總結(jié),用小論文的形式表述所研究的問題和過程,也可以組織學(xué)生做小型的學(xué)術(shù)報告。

        例如,在完成“探究杠桿的平衡條件”的活動后,可組織學(xué)生閱讀《墨經(jīng)》《天工開物》等古籍,讓他們以小組合作的形式撰寫專題報告:我國古代有關(guān)杠桿的物理學(xué)成就,并選取優(yōu)秀報告集中展示。

        3 結(jié)語

        我國古代物理學(xué)的突出成就是提升學(xué)生能力的重要教學(xué)資源,引入這一資源,為中學(xué)物理教學(xué)提供了新的途徑,在中學(xué)物理活動教學(xué)中引入我國古代物理學(xué)成就,可培養(yǎng)學(xué)生的民族自信和文化自信,提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

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