王虹
【摘 要】 新時(shí)代背景下,網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教學(xué)蓬勃發(fā)展,極大地拓展了教育的時(shí)空界限.高中物理教師需要不斷改革網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式,所以新課程標(biāo)準(zhǔn)下的高中物理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式的構(gòu)建迫在眉睫.本文以“動(dòng)能與動(dòng)能定理”為例,對(duì)教師運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式提出幾點(diǎn)建議,以期探索出高效率、高品質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式.
【關(guān)鍵字】 高中物理;科學(xué)探究;動(dòng)能定理
教學(xué)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)為教師提供了大量教學(xué)資源,也為學(xué)生拓寬了學(xué)習(xí)的方式.要幫助高中生更好地學(xué)習(xí)物理知識(shí),推動(dòng)高中物理教學(xué)模式的優(yōu)化,就要積極探究網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式顯得尤為重要.在網(wǎng)絡(luò)課上,教師要精心準(zhǔn)備,善于恰當(dāng)利用學(xué)生積累的生活經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)奈锢砬榫?,幫助學(xué)生主動(dòng)形成物理概念和思維,并且積極參與課堂的各流程.
1 物理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的科學(xué)探究
新課標(biāo)中的“科學(xué)探究”是指基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問(wèn)題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋?zhuān)约皩?duì)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力.在傳統(tǒng)課堂中,科學(xué)探究多用于實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生需在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論.
在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中,學(xué)生難以進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究,但此時(shí)教師不能省略探究環(huán)節(jié),而直接告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)論.科學(xué)探究在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中可以理論探究的形式來(lái)實(shí)現(xiàn),一般步驟為構(gòu)建物理模型、提出問(wèn)題、理論推導(dǎo)、解決問(wèn)題、交流評(píng)價(jià).在推導(dǎo)過(guò)程中,教師要讓學(xué)生在電腦前動(dòng)筆、動(dòng)腦,讓學(xué)生時(shí)刻集中注意力[1].要發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì),創(chuàng)設(shè)物理情境,形成物理概念和思維.教師在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中必須加強(qiáng)物理方法的指導(dǎo),加強(qiáng)科學(xué)探究的能力,同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維和對(duì)結(jié)果進(jìn)行交流評(píng)價(jià)能力的訓(xùn)練,讓學(xué)生在今后學(xué)習(xí)新概念或規(guī)律的過(guò)程中能充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,也讓學(xué)生從傳統(tǒng)課堂的解題模式中解放出來(lái),站在更高的角度思考問(wèn)題,改變學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)課既無(wú)聊又無(wú)用的片面想法.另外對(duì)于學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生可以在課前或課后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索相關(guān)知識(shí)在生活中或是科技的應(yīng)用,與同學(xué)和教師探討分享,逐步提高分析、解決實(shí)際物理問(wèn)題的能力,達(dá)到傳統(tǒng)課堂較難達(dá)到的效果.
2 網(wǎng)絡(luò)物理教學(xué)的作用
2.1 促進(jìn)了教師和師生更好地互動(dòng)
網(wǎng)絡(luò)為教師和學(xué)生提供了大量教學(xué)資源和優(yōu)化了教學(xué)環(huán)境,也不斷拓寬和更新了學(xué)生的學(xué)習(xí)的方式,極大地促進(jìn)了教師和師生的互動(dòng)和交流.在一個(gè)優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式中,教師和學(xué)生擁有一個(gè)更加順暢和方便的平臺(tái),教師能夠不限時(shí)空地指導(dǎo)學(xué)生與幫助學(xué)生.網(wǎng)絡(luò)化的物理教學(xué)模式極大地改變了傳統(tǒng)課程的方式,讓物理知識(shí)以更加直接、直觀的方式呈現(xiàn)給學(xué)生,給了學(xué)生更多表現(xiàn)自己的機(jī)會(huì).學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式中可以隨時(shí)對(duì)某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的疑惑給教師和學(xué)生互動(dòng)與分享,使得學(xué)生最快速度地掌握物理教學(xué)內(nèi)容.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式進(jìn)一步的凸顯了學(xué)生的主體作用,促進(jìn)了學(xué)生角色的轉(zhuǎn)變,學(xué)生隨時(shí)隨地的可以充當(dāng)“老師”,轉(zhuǎn)變了學(xué)生在課堂上被動(dòng)接受的局面,豐富了課堂的表現(xiàn)形式.
2.2 遠(yuǎn)程教育真正實(shí)現(xiàn)
物理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)使得遠(yuǎn)程教育得以真正實(shí)現(xiàn),改變了學(xué)生獲取知識(shí)的方式,推動(dòng)了課堂教學(xué)的發(fā)展.遠(yuǎn)程教育讓學(xué)生的學(xué)習(xí)模式發(fā)生了顛覆性的變化,學(xué)生可以足不出戶,在家里就可以接收通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行的課程教學(xué),尤其是在假期中,這種遠(yuǎn)程教育更能讓學(xué)生有更大的進(jìn)步.在教學(xué)過(guò)程中教師可以利用遠(yuǎn)程教學(xué),更學(xué)生進(jìn)行定期的交流和溝通.教師可以以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),建立班級(jí)共用的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),在約定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)程授課,學(xué)生可以將自己在學(xué)習(xí)物理中遇到的各種問(wèn)題,在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行表述,學(xué)生和教師的互動(dòng)性大大的增強(qiáng),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量.
2.3 營(yíng)造了良好的教學(xué)氛圍
物理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)豐富了課堂的教學(xué)形式和教學(xué)內(nèi)容,也積極地營(yíng)造了良好的教學(xué)氛圍,能夠讓更多的物理知識(shí)點(diǎn)以多種多樣的方式予以呈現(xiàn),深化了學(xué)生對(duì)于物理概念和物理難點(diǎn)、物理重點(diǎn)的掌握與理念的程度.物理教師利用互聯(lián)網(wǎng)將一些物理相關(guān)的知識(shí)和資源,傳到班級(jí)的平臺(tái)中,比如一些物理教學(xué)的小視頻,這些小視頻也是專(zhuān)家對(duì)問(wèn)題的講解和剖析的課件,為學(xué)生提供了解題的思路.教師在教學(xué)過(guò)程中,可以利用互聯(lián)網(wǎng)播放一些相關(guān)的物理教學(xué)視頻片段,以及一些益智類(lèi)的游戲,啟發(fā)學(xué)生的思路和活躍學(xué)生思維,進(jìn)一步的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)欲望,營(yíng)造了良好的教學(xué)環(huán)境.
3 “動(dòng)能與動(dòng)能定理”的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)教案設(shè)計(jì)
3.1 “動(dòng)能與動(dòng)能定理”中動(dòng)能的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)
在“動(dòng)能與動(dòng)能定理”一課中,教師首先要引導(dǎo)學(xué)生建立動(dòng)能的概念,很多教師在教學(xué)中往往會(huì)在黑板上以板書(shū)的形式講解物理概念,多以口頭形式來(lái)舉例,較少應(yīng)用多媒體設(shè)備.物理教學(xué)若僅以知識(shí)為線索展開(kāi),就會(huì)導(dǎo)致教學(xué)僅僅聚焦于學(xué)生獲得知識(shí),而忽視對(duì)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng).尤其在網(wǎng)絡(luò)課中,學(xué)生注意力容易不集中,教師必須創(chuàng)設(shè)新奇有趣的物理概念學(xué)習(xí)情境,借以吸引學(xué)生的注意力并引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生發(fā)掘問(wèn)題、思考問(wèn)題、探索問(wèn)題.
在網(wǎng)絡(luò)課中,教師可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)創(chuàng)設(shè)情境,如教師可以利用2020年5月23日,山東省某地突降冰雹時(shí),網(wǎng)友拍攝的視頻作為課堂引入.視頻中冰雹落地時(shí)速度可達(dá)70km/h,能夠擊破牢固的擋風(fēng)玻璃,現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面著實(shí)震撼,而作為對(duì)比,教師可以在玻璃杯中放入靜止的冰塊,玻璃杯卻完好無(wú)損,教師可再向?qū)W生提問(wèn):“為何同為冰塊,產(chǎn)生的效果卻如此不同?”從而引起學(xué)生感悟物體由于運(yùn)動(dòng)會(huì)具有能量——?jiǎng)幽?簡(jiǎn)單一則新聞視頻讓學(xué)生從動(dòng)能產(chǎn)生的效果直觀感受到動(dòng)能的存在,也能讓學(xué)生眼前一亮.學(xué)生通過(guò)對(duì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)真實(shí)畫(huà)面能夠深刻感悟到物理的概念和物理的原理,進(jìn)而初步形成的物理思維,從而更好地認(rèn)識(shí)本節(jié)課的主要內(nèi)容,也完成了教學(xué)的目標(biāo).
3.2 “動(dòng)能與動(dòng)能定理”中恒力的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)
本節(jié)課中教師可以先用多媒體設(shè)備播放飛機(jī)在跑道上起飛的視頻,讓學(xué)生直觀感受飛機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)到不斷加速滑行的過(guò)程,并展示飛機(jī)的受力分析圖,接著引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)這個(gè)實(shí)際情境思考如何計(jì)算恒力F做的功,再根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,引發(fā)學(xué)生對(duì)例1中最后表達(dá)式的思考.
例1 ?如圖1所示,假設(shè)光滑跑道上,飛機(jī)質(zhì)量為m,在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F作用下發(fā)生一段位移,速度由v1增加到v2,求恒力F做的功.
F=mal=v22-v212al=v22-v212Fm→Fl=12mv22-12mv21.
經(jīng)過(guò)整理發(fā)現(xiàn),等式左側(cè)若為做功,則右側(cè)應(yīng)為某一種能量的變化,且此能量與m、v均有關(guān),與前面關(guān)于動(dòng)能的猜想恰好符合,由此推出動(dòng)能的表達(dá)式為12mv2.接著,教師可以類(lèi)比重力做功引起重力勢(shì)能變化、彈簧彈力做功引起彈性勢(shì)能變化等功能關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生思考是合力做功引起動(dòng)能的變化.最后,將例1中的光滑改為粗糙,作為變式1再次求解.
變式1 粗糙水平路面上,飛機(jī)質(zhì)量為m,在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F作用下發(fā)生一段位移,速度由v1增加到v2,如圖2所示,則例1的解題過(guò)程需作何改變?
F-f=mal=v22-v212al=v22-v212F-fm→F-fl
=12mv22-12mv21.
通過(guò)對(duì)例1的條件改寫(xiě)來(lái)推導(dǎo)出因?yàn)楹狭ψ龉σ饎?dòng)能變化,而不僅是例1中的拉力F做功,從而推得w合=ΔEk的規(guī)律.學(xué)生通過(guò)例1和變式1再加上前概念“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”,可以推出動(dòng)能表達(dá)式與動(dòng)能定理這一規(guī)律,并且通過(guò)對(duì)比分析可以牢固掌握合力做功這一特點(diǎn).在此推導(dǎo)過(guò)程中師生互動(dòng)、知識(shí)生成,避免教師單純講解使學(xué)生在電腦前昏昏欲睡,也可以讓學(xué)生在推導(dǎo)過(guò)程中體會(huì)到科學(xué)探究的成就感.
3.3 運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)動(dòng)能定理的設(shè)計(jì)方案
學(xué)習(xí)物理關(guān)鍵是形成物理概念和物理思維.在傳統(tǒng)教學(xué)中,有些教師不重視學(xué)生概念和思維的形成過(guò)程,忽略了學(xué)生物理核心素養(yǎng)和學(xué)科發(fā)展能力的培養(yǎng).為此,不管是傳統(tǒng)模式還是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式,教師都必須把培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)作為物理教學(xué)的重要目標(biāo),將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落實(shí)于教學(xué)活動(dòng)中.當(dāng)學(xué)生初步形成概念或規(guī)律后,教師要及時(shí)給他們提供運(yùn)用概念的機(jī)會(huì),讓他們將抽象的概念應(yīng)用到具體的物理現(xiàn)實(shí)中去,使他們?cè)谶\(yùn)用概念解決具體問(wèn)題的過(guò)程中,鞏固、深化和活化概念,使學(xué)生進(jìn)一步提高探究能力、增強(qiáng)實(shí)踐意識(shí)、養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度,促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的形成.學(xué)生看到自己在學(xué)習(xí)中的收獲,會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性.同時(shí),教師要特別注意逐步教給學(xué)生正確運(yùn)用概念去分析、處理和解決物理問(wèn)題的思路和方法[2].如在本節(jié)課的最后,出示例2,利用例2總結(jié)歸納使用動(dòng)能定理解題的一般步驟.
例2 ?一架?chē)姎馐斤w機(jī),質(zhì)量m=5.0×103kg,起飛過(guò)程中從靜止開(kāi)始滑行的路程為l=5.0×102m時(shí),起飛速度v=60m/s.在此過(guò)程中,飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍,求飛機(jī)受到的牽引力.(取g=10m/s2)
解題步驟 ①動(dòng)能定理:W合=ΔEk;②確定研究對(duì)象,明確研究過(guò)程;
③受力分析,做功分析,
求W合=?F合lw1+w2+…;④明確初末狀態(tài)功能,求ΔEk=?由F-fl=12mv2-0,W合=ΔEk,根據(jù)已知量求未知量F=1.9×104N.
本節(jié)課的課堂內(nèi)容還有值得深入探究的地方,如在解決例2時(shí),有學(xué)生用動(dòng)力學(xué)也能解題,那為何還要使用動(dòng)能定理呢?動(dòng)能定理相對(duì)動(dòng)力學(xué)解題有何優(yōu)勢(shì)呢?是不是學(xué)習(xí)了動(dòng)能定理后,動(dòng)力學(xué)的方法就完全無(wú)用了呢?教師可用多媒體將上述問(wèn)題集中展示出來(lái),引導(dǎo)學(xué)生思考這些問(wèn)題.在傳統(tǒng)課堂中,大部分同學(xué)沒(méi)有機(jī)會(huì)參與交流與發(fā)表,而網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)就較為明顯,每個(gè)學(xué)生都可以將自己的想法寫(xiě)在討論框中進(jìn)行交流,或者評(píng)價(jià)他人想法,然后教師選擇典型的回答進(jìn)行展示.如教師可以讓學(xué)生討論分析不同學(xué)生的回答,或請(qǐng)學(xué)生總結(jié)歸納.學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn),動(dòng)能定理的解題不涉及a、t等中間量的求解,更簡(jiǎn)單方便且不局限于恒力的情況.但是動(dòng)力學(xué)也仍然重要,因?yàn)閯?dòng)能定理就是從動(dòng)力學(xué)的角度通過(guò)演繹推理而來(lái)的,這種由已知概念推導(dǎo)得出新概念的方法叫做演繹推理法,是物理學(xué)中常用的思想方法之一.
4 結(jié)語(yǔ)
網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展推動(dòng)了高中物理教學(xué)模式的改變,促進(jìn)了師生之間的互動(dòng),真正實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程教育,更好地營(yíng)造了教學(xué)環(huán)境.本文以“動(dòng)能與動(dòng)能定理”一課為例,探究了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式.相信教師抱以認(rèn)真的態(tài)度,經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的篩選和精心的準(zhǔn)備,一定可以為學(xué)生帶來(lái)一堂引導(dǎo)式啟發(fā)式的精彩課堂,讓學(xué)生主動(dòng)參與網(wǎng)絡(luò)課的學(xué)習(xí),并且學(xué)有所成、學(xué)有所感、學(xué)有所用.
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