鄭志權(quán)

(福建省永泰縣第一中學(xué) 350700)

1 問題的提出

隨著高中物理新課程改革的推進(jìn)和實施，針對教師原來的教學(xué)理念有較大變化，要求學(xué)生積極主動參與教學(xué)全過程，倡導(dǎo)“通過解決問題去學(xué)習(xí)”，教師在教學(xué)過程再也不是簡單把知識復(fù)制和粘貼者，課堂教學(xué)方式也應(yīng)該從單方向灌輸變?yōu)槎喾较蚧樱仨毘尸F(xiàn)出課堂教學(xué)方式多種多樣，充分發(fā)揮學(xué)生個性，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力.可是師生互動方面還存在一些不滿意的問題，這種現(xiàn)象還經(jīng)常出現(xiàn)物理課堂教學(xué)，例如在物理課堂教學(xué)過程師生互動主要表現(xiàn)為以師生一起觀看文字材料和實驗的視頻，交流活動毫無目的，偏離主題，只追求場面熱鬧，忽視交流互動過程和科學(xué)思維方法，課堂活動和教學(xué)目標(biāo)不能很好相結(jié)合，學(xué)生的活動目標(biāo)導(dǎo)向不明確，課堂師生互動效果不理想，僅停留在表層互動，不是真正意義上深層次互動，只是為互動而互動.針對這情況，筆者根據(jù)日常教學(xué)實踐，以魯科版“自由落體運動”教學(xué)為例，就如何通過問題聚焦，實驗探究來提升互動的有效性進(jìn)行總結(jié)和提煉，談?wù)勛约旱挠^點.

2 提高課堂互動有效性的措施

2.1 實驗改進(jìn)，導(dǎo)入課題，激發(fā)學(xué)習(xí)樂趣

生動有趣的真實情境，能激發(fā)學(xué)習(xí)樂趣，開始上課時，老師高高舉起一張精美的校慶紀(jì)念簽說：誰能在老師放開紀(jì)念簽的瞬間，誰能抓到它，就把紀(jì)念簽送給誰，學(xué)生爭先恐后參加，最終一位反應(yīng)敏捷同學(xué)獲得這張紀(jì)念簽，活動完成后，緊接著老師又拿出一把“動過手腳”直尺，幾位蠢蠢欲動的學(xué)生積極參與實驗中來，老師都能快速說出學(xué)生的反應(yīng)時間，許多學(xué)生感到驚奇，老師適當(dāng)時候告訴學(xué)生真相，這是一把標(biāo)有時間的尺子.老師緊接著又拋出如下問題要求學(xué)生思考：(1)人的反應(yīng)時間和直尺下落的時間有何關(guān)系？(2)怎樣利用尺子下落的距離計算出尺子下落的時間？ 學(xué)生經(jīng)過思考很容易回答出問題(1)直尺下落至被抓住這段時間直尺一直在做運動，因此直尺運動的時間和人的反應(yīng)的時間相等.對于問題(2)學(xué)生卻不知道怎樣分析.

課堂上為使學(xué)生搞清楚上述問題(2)，緊接著充分利用智能手機(jī)慢動作錄像功能，以及希沃白板同屏視頻回放，進(jìn)行以下幾個活動，活動1：取兩張面積一樣A4紙(輕)和金屬片(重)，從相同高度同時由靜止開始釋放，學(xué)生通過認(rèn)真仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)先落地是重的金屬片.老師接著問：重的物體一定先落地嗎？活動2：取一張A4紙揉成一團(tuán)和一張面積相同金屬片(重)，從相同高度同時由靜止開始釋放，學(xué)生通過認(rèn)真仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)先落地是紙團(tuán)(輕).活動3：取一張厚且大的紙和薄且小的紙，把兩張紙都揉成一團(tuán)，二者從相同高度同時由靜止開始釋放，學(xué)生通過認(rèn)真仔細(xì)觀察， 發(fā)現(xiàn)兩紙團(tuán)幾乎一起落地.因此可得出：輕重的物體下落一樣快.

評析本節(jié)課充分利用智能手機(jī)慢動作錄像功能，以及希沃白板同屏視頻回放開展探究實驗活動，這樣的實驗更直觀，可視性強(qiáng)，學(xué)生容易接受，因此師生課堂互動更加順利，更加輕輕松松獲得統(tǒng)一認(rèn)識.

2.2 問題剖析，師生互動，實現(xiàn)知識建構(gòu)

在建構(gòu)知識過程中，可以根據(jù)高中生認(rèn)知水平以及高中物理知識的邏輯關(guān)系，化教學(xué)大目標(biāo)為層層遞進(jìn)的小目標(biāo)，教師拋出螺旋式上升問題，啟發(fā)學(xué)生通過解決問題對知識加深理解，能積極主動學(xué)習(xí)而不是被動學(xué)習(xí)，同時學(xué)生的思維在問題的解決中得到循序漸進(jìn)發(fā)展，讓師生互動針對性更強(qiáng)，效率更高.

老師在這時緊接著問： “到底什么因素影響物體下落快慢呢？”有一部分學(xué)生說“可能用手沒辦法做到同時下落”，也有一部分學(xué)生說“空氣阻力影響”,老師又接著問：若排除空氣阻力影響，不同物體下落一樣快嗎？將是一種什么樣的運動呢？”學(xué)生開始嘗試改進(jìn)實驗，要保證靜止開始同時下落采用什么辦法呢？生1：兩物體抓在同一邊手.生2：兩物體放在一塊板上，板抽出時，兩物體就一起下落.生3：電磁鐵會吸鐵，這樣可以通過開關(guān)，斷開開關(guān)時，電磁鐵就不吸引鐵，保證兩物體就能同時下落.生4：可以用一小鐵塊和沾有鐵粉羽毛做實驗.師：如何解決空氣影響？學(xué)生很快想到抽真空.經(jīng)過剛才大家討論，教師和學(xué)生就一起做定性實驗.開始時把牛頓管空氣抽走一些，然后空氣再抽一些的，最后抽成接近真空的，通過觀看手機(jī)慢動作視頻回放，老師緊接著讓同學(xué)們欣賞在世界最大真空實驗室進(jìn)行鐵球和羽毛的自由落體運動的精彩震撼的錄像.

評析本節(jié)課有意留出足夠時間給學(xué)生，學(xué)生自己提出新問題，又自己解決這些問題，讓學(xué)生真實想法得到充分展示，在愉快師生互動交流中不知不覺完成教學(xué)任務(wù).

2.3 問題引導(dǎo)，實驗助力，培育探究能力

老師趁熱打鐵接著問：“自由落體運動有什么規(guī)律？”學(xué)生們馬上都踴躍繼續(xù)探究，一部分學(xué)生聯(lián)想到使用打點計時器探究勻變速直線運動方法來探究，有部分學(xué)生感覺這種方法不夠簡便，可以用手機(jī)拍照記錄，…… 鑒于經(jīng)過討論基礎(chǔ)上，教師課堂上慢慢引導(dǎo)學(xué)生可以做如下定量實驗：如圖1(a)所示，將手機(jī)放在固定位置，打開錄像功能，而后由靜止釋放小球，使其沿著直尺邊緣下落.這樣利用手機(jī)視頻記錄物體自由下落的軌跡，不但避免運動時間短 ，不便于學(xué)生觀察，而且可以利用回放、暫停功能記錄物體運動的時空信息，能比較精確地計算出物體的加速度，得出自由落體運動規(guī)律. 實驗得到如圖1(b)所示的小球運動的軌跡圖片，下落的距離標(biāo)注在了圖象中(單位：cm)，兩個小球影像的時間間隔相同均為t=0.04s.

圖1

根據(jù)已學(xué)過知識求加速度，方法1：計算出相鄰相等時間的位移的差值，若差值近似相等，物體運動是勻變速直線運動，然后再利用逐差法求加速度大小.方法2：先利用時間中點的速度等于這段時間平均速度，求各點的速度，畫出v-t圖像，如果圖像是一條斜直線，物體運動就是勻速直線運動，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可以求得圖像斜率，斜率就是加速度大小.當(dāng)今科學(xué)技術(shù)水平日新月異，智能手機(jī)功能越來越強(qiáng)大，老師可以利用智能手機(jī)傳感器應(yīng)用程序-Phyphox功能中Acceleration(withoutg)的軟件可測量加速度大小，利用該軟件會顯示X-Y-Z三個方向加速度大小，Y方向代表手機(jī)長邊方向的加速度，根據(jù)Y方向數(shù)據(jù)，手機(jī)下落過程加速度大約為10m/s2.

教學(xué)中也應(yīng)該大力培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，并且滲透科學(xué)思維方法，老師可以通過問題引導(dǎo)，再現(xiàn)伽利略探索自由落體的過程.問題1：伽利略反駁亞里士多德的觀點用什么方法？讓學(xué)生思考，嘗試說一說，最后老師才介紹伽利略利用歸謬法(邏輯推理)推翻亞里士多德錯誤的觀點.問題2.伽利略的“均勻”假設(shè)又是什么？是速度還是位移“均勻”的假設(shè)呢？他認(rèn)為前者正確.關(guān)于速度又隨什么量均勻變化呢？他提出速度隨時間或隨位移均勻變化的兩個猜想.之后通過數(shù)學(xué)演算(邏輯推理)肯定前一種猜想.問題3：他又如何開展實驗探究驗證自己猜想呢？伽利略研究落體運動規(guī)律碰到困難是什么？他又如何解決呢？伽利略當(dāng)時基于實驗結(jié)果又進(jìn)行合理外推說得出了自由落體運動規(guī)律，他這種巧妙的研究方法對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究和思維能力起到重要的引領(lǐng)示范作用.

評析教師通過創(chuàng)設(shè)情境，提出問題，不是簡單把實驗直截了當(dāng)告訴學(xué)生，而是師生互動一起研究，在操作實驗過程不斷逐步完善.使全體學(xué)生不但要獨立思考，而且又合作交流，探究靈感往往在思維碰撞中迸出來.學(xué)生經(jīng)過親身體驗，真實感悟到：什么運動叫作自由落體運動.

3 研究總結(jié)及反思

3.1 加強(qiáng)課堂互動方向性

問題引導(dǎo)是教學(xué)中根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和物理核心素養(yǎng)，教學(xué)目標(biāo)往往是抽象的、泛泛的，科學(xué)創(chuàng)設(shè)一系列細(xì)化，方向性明確，針對性強(qiáng)的問題情境，呈現(xiàn)在學(xué)生面前是將要學(xué)習(xí)內(nèi)容的問題串.通過創(chuàng)設(shè)問題引導(dǎo)，操作性強(qiáng)的實驗助力，真正提高了物理課堂的互動性以及學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗.

3.2 促進(jìn)課堂互動形式多樣性

在教學(xué)過程，要保持適當(dāng)有一定質(zhì)量互動，讓學(xué)生間以及師生間交流頻繁，互動從多方面開展，多方位互動，才能使學(xué)生學(xué)習(xí)過程，體會到實驗探究的團(tuán)隊合作重要性以及鉆研精神必備性，這樣不但牢固掌握知識，而且科學(xué)素養(yǎng)方方面面得到有效提升.

3.3 提高課堂互動的有效性

使用這種教學(xué)方式，能很好克服課堂互動重結(jié)果，輕過程傳統(tǒng)的課堂互動形式，讓學(xué)生積極主動參與物理概念和規(guī)律形成全過程.教師要大膽讓學(xué)生去嘗試實驗，在矛盾中找到問題核心，找到解決問題的方法，思維的方式得以創(chuàng)新，努力培養(yǎng)學(xué)生深度思維習(xí)慣，處理好這三者之間關(guān)系，問題是教學(xué)核心，實驗探究是措施，有效互動是歷程，終極目標(biāo)是提升教學(xué)效果， 切實提升學(xué)生各方面的能力.

總之，問題引導(dǎo)，實驗助力，很好的激活了高中物理課堂.實踐中為更好的獲得預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)做好充分的教學(xué)準(zhǔn)備，圍繞教學(xué)內(nèi)容積極聯(lián)系學(xué)生的生活創(chuàng)設(shè)趣味性問題情境，并為學(xué)生展示相關(guān)的實驗，引發(fā)學(xué)生思考、探究，引導(dǎo)學(xué)生主動的參與到學(xué)習(xí)活動中來.如此開展教學(xué)活動不僅能夠構(gòu)建和諧的師生關(guān)系，而且能夠獲得事半功倍的教學(xué)效果，應(yīng)結(jié)合教學(xué)實際加以針對性的借鑒.