孫平
【摘 ?要】高中物理是一門難度相對較大的科目,同初中階段的物理知識相比跨度較大,學生一時之間很難接受,他們在學習中極易遇到思維障礙,影響正常學習。高中物理教師需充分意識到這一問題,精心制定教學策略,引領(lǐng)學生實現(xiàn)思維的優(yōu)化,走出障礙,進而不斷提升物理學習的效率。
【關(guān)鍵詞】策略引領(lǐng);高中物理;思維障礙
物理屬于高中教育體系中理工科中最為基礎(chǔ)的一門科目,雖然不少學生在初中時期物理成績良好,但是步入高中階段以后卻不甚理想,究其原因主要在于他們遇到的一些思維障礙,影響自身的進一步發(fā)展。高中物理教師應認真分析造成學生產(chǎn)生思維障礙的原因,追本溯源地制定教學策略,為學生指明思考與學習的方向,最終幫助他們順利突破思維障礙。
一、精心設(shè)計新課導入,幫助學生打開思維
在高中教育階段,由于學生面臨的學習任務(wù)較為繁重,還有著一定的升學壓力,以至于他們的思維較為僵硬,學習知識過程中不夠靈活,極易陷入到思維障礙當中。新課導入作為一節(jié)課的第一個環(huán)節(jié),起著統(tǒng)領(lǐng)全局的作用,在高中物理教學中,為幫助學生突破思維障礙,教師首先需要精心設(shè)計新課導入環(huán)節(jié),通過一些有趣的物理現(xiàn)象引出新課主題,使其思維之門被打開,促使他們的注意力從課間迅速轉(zhuǎn)移至課堂上,為思維障礙的突破奠定良好基礎(chǔ)。
在進行“速度變化快慢的描述-加速度”教學時,教師先利用多媒體設(shè)備展示兩個情景,情景一:飛機起飛和汽車起動短視頻;情景二:飛機離地前和汽車加速時的具體數(shù)據(jù),并提供火車進站時的數(shù)據(jù),引領(lǐng)學生觀察與思考:飛機、汽車、火車在做什么運動?哪個物體速度變化大?哪個物體速度變化快?使其對照分析飛機、汽車與火車的運動情況,讓他們發(fā)現(xiàn)物體運動時的速度變化是有快慢的,初步引出“加速度”。接著,教師指導學生分組實驗:讓小車從傾斜的軌道頂端由靜止滑下,觀察小車運動的情況,然后逐步增大傾角,重復上述實驗,比較小車末速度的大小、小車速度的變化量大小以及運動的時間,討論小車速度變化快慢與哪些因素有關(guān)?如何來描述物體的速度變化的快慢?引領(lǐng)他們得出加速度的概念。
教師利用生活中常見的情景引出新課主題,學生通過直觀觀察思維被激活,為后續(xù)思維障礙的突破奠定基礎(chǔ),并借助實驗操作讓他們正式突破思維障礙,主動接受新知識。
二、發(fā)揮問題導向功能,突破學生思維障礙
高中生在學習物理知識過程中遇到思維障礙時,原因之一在于受知識基礎(chǔ)、生活經(jīng)驗、社會閱歷、學習能力、思維水平等因素的影響,很難找到準確的切入點,這導致學習效率低下。對此,高中物理教師在具體的課堂教學中,應該充分發(fā)揮出問題的導向功能,圍繞所授內(nèi)容科學合理地設(shè)置一系列問題,啟發(fā)學生有目的地思考、討論與交流,使其以此為基礎(chǔ)自主發(fā)現(xiàn)、分析、探究與處理問題,或者勇于提出質(zhì)疑,有助于他們物理思維障礙的突破。
例如,在開展“共點力的平衡”教學時,教師先利用多媒體課件給學生出示一些超乎學生認知的平衡圖片,引發(fā)學生的好奇心,進而激起學生濃厚的探究欲望,水到渠成地引出課題,也使學生的思維變得活躍起來。接著,教師提出導學問題:什么是共點力?物體處于平衡狀態(tài)的運動學特征是什么?物體處于平衡狀態(tài)的力學條件是什么?組織學生討論與交流,展示預習效果,給予點評與整理,培養(yǎng)他們獨立思考、自主閱讀與學習的能力。之后,教師展示與演變木塊和平板組成的物理模型,由簡至繁提出以下問題:在水平木板上放置一個質(zhì)量為m的木塊并保持靜止,分析木塊受力情況,列出平衡方程;給木塊施加一豎直向上的拉力F,木塊繼續(xù)保持靜止,分析木塊受力情況,列出平衡方程等,繼續(xù)活化學生的思維。
可見,教師通過平板模型的系列平衡問題的設(shè)計和解決,輔助學生掌握平衡問題的一般解決思路,并結(jié)合問題的層次性培養(yǎng)他們的學科思維與發(fā)散思維,使其突破思維障礙。
三、善于借助實驗教學,學生突破思維障礙
實驗是物理學科的典型特征,也是物理教學的重要手段。在學生理解知識的過程中,本身就離不開實驗的輔助與支持,兩者更是有著密不可分、相互促進與發(fā)展的關(guān)系。在高中物理課程教學中,要想幫助學生突破物理思維障礙,當僅僅憑借理論說教無法實現(xiàn)時,教師就可把握好時機引入相應的實驗教學,既可以是演示實驗,也可以為他們提供大量機會,引導他們自主設(shè)計、親身操作,使得學生在親歷知識生成的過程中感悟知識的來龍去脈,從而透徹理解知識,在不知不覺中突破思維障礙。
在“彈力”教學中,教師先播放運動員撐桿跳高、蹦床的視頻及摩托車減震的緩沖,引導學生發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象的本質(zhì),并要求他們羅列一些生活實例,如打籃球、跳水踏板與拉弓射箭等,順利引出彈力。接著,教師指導學生操作實驗:用手捏橡皮泥,用力拉或壓彈簧,彎動尺子,詢問:這些現(xiàn)象的共同點是什么?橡皮泥的形變與用力拉彈簧的形變有什么不同?手為什么受力?受力方向在哪里?誘導他們得出形變的概念和原因,使其學會區(qū)分彈性形變與塑性形變。之后,學生操作實驗:將鉤碼懸掛在彈簧上,彈簧另一端固定,彈簧被拉長,提問:鉤碼受哪些力?拉力是誰施加的?彈簧對鉤碼產(chǎn)生力的根本原因是什么?促使學生進一步深入探究彈力的內(nèi)在奧秘。
教師借助實驗教學的優(yōu)勢,輔以理論知識的講授,有助于學生思維障礙的突破,使其真正理解彈力的概念和規(guī)律,讓他們在實驗中深入探索彈力,改善學習效果。
四、運用小組合作模式,共同突破思維障礙
高中物理知識與初中相比,不僅體系更為龐大、知識要點更多,難度與深度均有一定程度的提升,對學生的思維能力要求更高,面對思維障礙這一不利局面,而且部分知識僅靠個人很難真正掌握,這時教師可以運用小組合作模式,讓他們一起探討,在合作探究中實現(xiàn)思維障礙的突破。為此,高中物理教師在課堂教學中,可以圍繞一些知識難點或疑點布置一些合作式學習任務(wù),指引學生在小組內(nèi)討論與處理,讓他們在互動教學中突破思維障礙。
在“力的合成和分解”教學實踐中,教師先簡單講述“曹沖稱象”的故事,詢問:曹沖是怎樣“稱出”大象的重量的?采用的是什么方法?學生知道是利用石頭代替大象,稱出石頭的重量就知道大象的體重,運用的是等效替代法,使其思考日常生活中還有哪些也是利用這種替代的關(guān)系,鼓勵他們在小組內(nèi)自由發(fā)揮。接著,教師在課件中展示小孩提水與成人提水的畫面,組織學生以小組為單位,以小孩和大人提水、人和大象拉木材、兩根繩子和一根繩子吊著燈泡為例,分析這些情況下用一個力代替幾個力,使其歸納合力和分力的定義,設(shè)疑:合力與分力之間有什么樣的關(guān)系?引出力的合成與分解。隨后教師指導學生繼續(xù)在小組內(nèi)探究求合力的方法,合力與分力的關(guān)系等,助推他們進一步突破思維障礙。
在教學中,教師運用小組合作模式設(shè)計課堂教學,引領(lǐng)學生圍繞問題與任務(wù)合作分析與探討,使其相互討論與分析,一起突破思維障礙,讓他們掌握合力與分力的相關(guān)知識。
五、建立完善知識體系,促進思維障礙突破
在高中物理課程教學中,不同學生的學習起點不同,知識基礎(chǔ)、接受能力與思維水平均不同,部分同學存在思維障礙是一個極為常見的現(xiàn)象,主要原因還是他們對基礎(chǔ)知識掌握得不夠牢固。這就要求高中物理教師在平常教學中需要高度重視基礎(chǔ)性知識的講授,包括:物理概念、定義、定理、定律、公式等,帶領(lǐng)學生認真學習與深入分析這些內(nèi)容,使其著重思考與研究,輔助他們深刻理解與牢固掌握,建立完善的知識體系,促進思維障礙的突破。
在教學“重力”過程中,教師先帶領(lǐng)學生回顧初中階段所學的有關(guān)力的相關(guān)知識,包括力與重力的概念、三要素、描述及初中用力的示意圖描述力,即用一個有向線段來表示力,有向線段的方向表示力的方向,起點或終點表示力的作用點,長度大體地表示力的大小,并回憶重力的概念、方向與作用點等基礎(chǔ)性知識。接著,教師講解重心的概念,指出重心能夠看作是物體所受重力的作用點,位置只與物體的形狀有關(guān),形狀規(guī)則的均勻物體中心在幾何中心,但并非一定在物體上,如光盤,然后設(shè)疑:假如需精確表示力的大小時應該怎么辦?指引學生結(jié)合初中知識也用有向線段表示力的方向、作用點和大小,并出示練習題:一輛重量為10t的卡車停在水平路面上,畫出它所受重力的圖示,帶領(lǐng)他們學習畫法。
教師十分注重有關(guān)重力基礎(chǔ)知識的講授,采取由舊及新的方式,讓學生知道重力的概念、產(chǎn)生條件、大小和方向,以及作用點與重心,以免他們在后續(xù)學習中產(chǎn)生思維障礙。
六、積極開展實踐活動,有效突破思維障礙
在高中物理教學中,面對思維掌握這一教學困境,有時僅僅依靠課內(nèi)理論知識講解與實驗操作也很難幫助學生突破,開展課外實踐活動也是相當有必要的,增進課堂內(nèi)外之間的聯(lián)系,使其獲得親身接觸社會與體驗物理知識和研究物理現(xiàn)象的機會,助推他們突破思維障礙。所以,高中物理教師應以講授完教材中的理論知識和實驗操作為基礎(chǔ),積極開展課外實踐活動,帶領(lǐng)學生探究生活中的物理現(xiàn)象,讓他們體會物理知識的神奇,從而突破思維障礙。
以“無線電波的發(fā)射和接收”教學為例,通過理論知識的學習,學生了解無線電波的發(fā)射過程與調(diào)制的簡單概念,他們初步了解調(diào)諧、檢波及無線電波接收的基本原理。之后,在課下環(huán)節(jié),教師組織學生觀察無線電接收站的排布,畫出無線電信號發(fā)出與接受的路徑圖,他們將會產(chǎn)生疑問:參加這一實踐活動有什么意義?同物理知識又存在著怎樣的關(guān)系?使其在實踐中發(fā)現(xiàn)無線電發(fā)送器與接收器并非同一個儀器,究其原因主要在于無線電波的發(fā)射與接收,假如角度過于接近,將會產(chǎn)生干擾現(xiàn)象。這時教師提示學生聯(lián)想到這種干擾同電路中存在的耦合干擾較為接近,他們通過參與實踐發(fā)現(xiàn)設(shè)置無線發(fā)射信號與接收信號時,不同頻率信號之間盡量不能產(chǎn)生交叉干擾,否則就會出現(xiàn)信號之間相互影響的情況。
教學中,教師采用理論講授與課外實踐相結(jié)合的教學模式,學生能夠了解無線電波的實際應用,深化掌握應用方法與基本原理,使其突破思維障礙,樹立端正的科學態(tài)度。
在高中物理教學活動中,教師應關(guān)注學生的思維障礙,在教學中,要善于結(jié)合高中生的身心特點與發(fā)展規(guī)律,優(yōu)化教學策略,從多個方面與視角引領(lǐng)他們學習與思考,操作與探究實驗,使其在真正面對問題時能夠找準切入口,突破思維障礙,進而順利解決問題,最終提高物理學習能力與知識水平。
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