在物理教学中应给学生自主活动的空间
2008-08-07吴兆雄
吴兆雄
物理学是对生活和生产实践的总结和提炼,是密切联系生活的一门学科。因此进行物理教学最好的办法是给学生活动的空间,让学生在活动中发现问题,领悟物理,在活动中自我构建、自我发现、自我创造,从活动中体验物理学的科学人文精神。
1、“玩”物理——在生活中体验
我们在平时教学中应紧密联系实际,精心引入生活中常见的场景和问题,尽可能让学生动手操作和在思维活动中发现问题、领悟物理知识。让学生真切感受到“物理学真奇妙”,从而产生“我也想玩一玩、试一试!”的心理这样,可激发学生的学习欲望,使他们对所学的内容兴趣盎然,进而产生强烈的探究欲望,变被动学习为主动求索。例如,在进行“日光灯的工作原理”教学时,笔者进行了如下的教学设计:
(1)给出电路图,提供每人一套日光灯的实物。要求学生根据电路图连接实物,看谁先使日光灯亮起来。
(2)断开电源,拆除日光灯整流器后,再接上电源,分析日光灯不亮的原因。(通过分析,认识整流器的作用)
(3)断开电源,拆除启动器后,再接上电源,分析日光灯不亮的原因。
(4)猜一猜:使日光灯正常发光,取下启动器,日光灯会熄灭吗?亲自试一试,并说明原因。(由此认识启动器的作用)
这样,通过实际操作与思考,展现物理情景,使学生感受物理“景观”,进而触物生理,“玩”物明理。
2、“做”物理——在探究中发现
“做”物理不是简单的做物理实验和物理题目,而是学生自我探究、自我构建、自我发现、自我创造的一种动态过程。“做”物理是学生学习物理的一个现实的体验、理解和反思的过程,应强调以学生为主体的学习活动对理解物理学的重要性,而实践、探索与思考则是学生理解物理知识所必需的。
例如,在进行“楞次定律”教学时,笔者刻意将演示实验改为学生的实验探索,以如下设计思路展开教学:
(1)自我探索(体验):
启发学生思考并回答:
①应通过什么途径来寻找确定感应电流方向l的规律?(从实验探索中寻找规律)
②要想寻找这个规律,你准备做什么实验?(进行有关电磁感应的实验)
③你能否设计出几个有针对性的电磁感应的实验?(因已学过电磁感应的初步知识,一般学生能拿出实验方案)
④师生共同选择实验方案后提出:你准备在实验探索中观察和记录些什么?(观察现象,记录和分析磁通量的变化情况跟感应电流的方向关系,设计好记录表格)
(2)自我建构(理解)
学生实验1:学生做线圈与电流表构成一闭合回路、条形磁铁在线圈中上拔和下插的电磁感应实验。变换磁极的上下位置再做两次实验,反复进行实验探索(4幅实验示意图,本文略)。学生把实验现象记录在表格中,自行分析实验结果。在此过程中,教师作巡回点拨、指导。学生出错时,教师及时加以启发纠正。通过“诱思探索”(诱导思维、探索研究)教学,引导学生讨论、交流,从中得出结论:①当引起感应电流的原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向和原磁场方、向相反;②当引起感应电流的原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向和原磁场方向相同。
(3)自我发现(反思及创造):
学生实验2:将导线棒(或线圈的一组边)与电流表构成一闭合回路,使该导线棒在“U”型磁铁两极间做切割磁感线的运动(实验示意图略)。这时,学生自然会联想到:能否用上面的方法猜想实验结果并再用实验加以验证。教师引导学生像小科学家那样去进行猜想和用实验去进行探索验证,从而在教师的引导下自己创造性地来解决这个问题。
这样,通过操作观察。自主探究、合作交流,学生不仅体验了当年科学家楞次在发现“楞次定律”的大致过程,而且又进一步感悟了“楞次定律”在电磁感应现象中的普适性,同时也感受到了自己学习成功的愉悦,进而在物理学习中增强了自主学习及自主创新的意识。
3、“议”物理——在合作中交流
建构主义学习理论认为,学习不是知识由教师向学生的传递过程,而是学生建构自己知识的过程,教师的作用仅仅在于给学生提供有效的活动机会,在讨论交流和自主探究的过程中,要让学生建构自己的知识。因此,教师应向学生提供充分的从事物理活动和交流的机会,促使学生主动地去建构所学知识。
例如,在复习“用单摆测定重力加速度”实验时。可采用以下教学设计思路:
(1)提出问题:请你设计几种测定重力加速度的方法。
(2)交流讨论:学生经过一段时间的思考、讨论和争辩,在争辩中让他们交换自己的思维“支持点”,在教师的启发、诱导下产生“发现”、“发明”的萌芽思想。然后,教师收集学生提出的各种设计方案:
①用自由落体的方法;
②用验证机械能守恒的类似方法;
③用构成斜面的气垫导轨的方法
④用圆锥摆法;
⑤用平抛运动法,等等。
接着,教师引导学生进一步相互讨论和交流。例如,你是如何想到这一方案的?这种方案的实验原理是什么?还有没有其他更好的方案?从中激励学生从不同角度来思考问题,在知识发展的纵横线上产生新颖的设想,引发“思维开窍”并在“窍”中进发创新力。
在交流、讨论中提出方案①的学生认为:只要测出物体运动的位移和时间,利用位移公式就可测得重力加速度;提出方案②的学生认为:测出连续相等时间内的相邻两位移之差,利用匀变速运动的推论(△s=aT2)就可测得重力加速度,等等。从而使全班学生获得共识:设计方案时应考虑跟重力加速度有关的物理原理及规律。
(3)自我构建:教师应及时调控学生的发散性思维活动,进而提出引起学生思考、讨论的问题:
①你认为这些方案都可行吗?
②在这些方案中,哪些方案是简便的或哪些物理量是易测得的?
从中启发、引导学生从相异角度扭转思维的航向,即收敛发散性思维。最后,通过讨论得出测量重力加速度的既科学又较简便的方案。
这样的教学设计安排,使每个学生都有表明自己想法的机会,在合作交流和思维碰撞的过程中,使学生体验方法的多样化,感受与同学们交流的乐趣,进而在相互讨论中获得知识的提高和能力的发展。
4、“用”物理——在应用中拓展
把物理知识运用到实际生活中并解决实际问题是学习物理的重要目的。而“用”物理,就要尽可能地与现实生活接轨。
例如,在学习了“振动和波”的知识后,可要求学生思考:当足球不慎掉入水中,能否利用投石入水后激起的水波把足球冲推到岸边?
实际上,这种设想是行不通的。因为据波动理论,质点是不随波迁移的。这样就破除了学生错误的直观经验:当我们投石入水后,激起的一圈圈水波由近及远地传播开来,加之语文课上学习到了一个“随波逐流”的成语,于是便认为这时水的质点能够由近及远地传播。
这样“用”物理,不但可以学以致用,而且能感受到学习知识、掌握知识的价值所在,更能培养学生的学习兴趣,激发他们的学习热情和动力。
总之,在物理教学过程中要给学生充分的自主活动空间,教师要通过创设丰富多彩的活动情境来引发学生积极参与教学过程。只有这样,才会使我们的物理课堂教学焕发出生机与活力。