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在争鸣与碰撞中教学相长——谈提高物理课堂教学的实效性

2012-07-19马功平

物理教师 2012年9期
关键词:感应电流方向物理

马功平

(慈溪市杨贤江中学,浙江 慈溪 315300)

1 问题的提出

笔者有幸参加了某届市级教坛新秀的考核评比,其中一项考核就是要求参评教师在规定时间内,根据所给材料的内容写一篇与实际教学相关的文章.虽事过境迁,但感触仍然颇多.

材料内容:小时候我曾住在丰原东边的山里,父亲常带着我入城.这条路很长,走起来总要两三个钟头.每次父亲走在前边,我跟在后头,他的步伐大而且快,我必须两脚不停地动,眼睛不停地盯住他那双破旧的布鞋,一路不停地赶.

有一次,天色已晚,路过一道铁桥,一根根枕木的间隔比我的步子还宽.平常父亲总会歇下来等着我爬过去,或索性抱着我过去,但那天他心里不知牵挂些什么,等到我爬过桥,抬头一看,他已经“失踪”了.

突然,我涌起一阵恐惧:“这条路来回已跟着父亲走过二三十趟了,怎么一下子变得如此陌生?”

我哭着等在桥端的田埂上,几个钟头在黑夜里又饿又怕.我甚至分不清家的方向.我苦苦思忆,但呈现的总是父亲那双不停晃动的布鞋和脚后跟.午夜时分,总算由远而近,传来了母亲苛责父亲的声音.后来我才知道父亲回到家竟还不知我早在半途就已走失了.

几年前,一个“父亲的脚后跟”的故事曾掀起了教育界的大讨论.在提倡实效教学的今天,重读该故事不禁又给了我们新的感触和启示.

父亲作为带路人,自顾自地往前赶,孩子只是看到他的布鞋和脚后跟.没有父亲在前面带路时,孩子便迷了路.作为教师,我们何尝不是扮演着故事中“父亲”的角色,将我们的学生当作蹒跚走路的“孩子”,一路带领着他们往前“赶路”.父亲作为带路人,我们应该以“一分为二”的辩证方法来看待他.首先,作为父亲,他的初衷是好的,每次在孩子的前面带路;但是父亲的效果是微乎其微的,没有父亲时,孩子一个人无法到达目的地.究其原因,是因为每次父亲和我总是没有交流,没有告诉孩子前行的方向和目标,更没有告诉孩子通向目标的方法.

笔者认为,在教学过程中,我们应摒弃“父亲”的做法,而应与学生(“孩子”)在争鸣与碰撞中教学相长.

2 春色满园关不住,一枝红杏出墙来——明确教学目标,在合理情境下争鸣与碰撞

古人云:凡事预则立,不预则废.教学是一个动态生成的过程,它需要教师在课前做出精密的微雕,这就是对教学的预设.没有预设方案的准备,教学只会变成信马由缰的活动.物理新课标也指出:“物理教学应关注知识发生的历史背景,创设合理情境,提高学生学习物理的兴趣和动力”.有了兴趣和动力,学习的实效性也会随之增强.

实效教学的第一个特征是:正确的目标——有方向指引.故事中,孩子迷路的其中一个原因就是父亲只用布鞋和脚后跟带路,却没有告诉孩子家在何方,回家要做什么.就如同在教学中,我们没有告诉学生这一节课要学习什么知识,学习这个知识有什么意义,它与我们的生活实际有什么联系.这导致了学生只是一味地盲从,而不是凭借自己的兴趣和动力去学.

在实际的物理教学中,我们应重视明确教学目标,力求使实验与思维有机结合,层层递进,用合理的情境做烘托来提高课堂教学的实效性.

案例分析:“变压器”课堂引入教学片断.

方法1.从设计性实验着手.

问题:请同学们思考,若将额定电压为6V的小灯泡直接接到一般照明电源上,会出现什么现象?现在只有照明电源,能否根据以前所学的电路知识,你有办法使小灯泡正常工作吗?

学生可能会想到利用分压的方法,教师因势利导分析这样设计中存在的问题:电源电能的利用率并不高.

教师设问:能否设计一种办法或装置,使电源损失较小的电能而又能使小灯泡正常工作呢?

接着教师列举出日常生活、生产中使用的各种用电设备,说明它们均有不同的电压需要.

然后提出:改变电压的电气设备——变压器,引出本节课要研究的课题.

方法2.通过设置悬念着手引入.

图1

如图1所示,将变压器的原线圈接入220V交流电源,让另线圈(副线圈)两端断开.问:哪位同学敢两只手同时直接接触副线圈两端?

让学生亲自感受一下,并提出问题:为什么人安然无恙?是否副线圈两端无电压?

实验验证:用一只额定电压为3V的小灯泡接到副线圈两输出端,小灯泡正常发光.说明副线圈两端有电压.

小结过渡:通过这样一个用电设备——变压器,将220 V的交流电压降到了3V.

设计意图:一个“冒着生命危险”的尝试,将学生的注意力紧紧集中在演示实验的观察上,而且通过合理的猜想、假设和验证,使学生获得关于变压器的直接感知.

3 纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行——构建互动空间,在学生参与中争鸣与碰撞

美国心理学家、教育家罗杰斯认为:“在教学过程中,学生不是知识的被动接受者,而是主动的、积极的探索者,教师的作用是要形成一种使学生独立探究的情境,而不是提供现成的知识”.因而教师的角色要从灌输者变为引导者、组织者.

实效教学的第二个特征是:激励学生的学习——有学习动力.西谚曾说:“你可以把一匹马牵到河边去,但你不能使其一定喝水.”同理,好的教学和恰当的课程非常必要,但并不能充分保证学生学好.如果教学不能激励学生,不能使学生主动参与,教学就不能达到预期的目的.反之,教学只有激发学生的动机,调动他们的积极性,才能使他们主动地投入学习,并学得更好.

上面故事中,孩子迷路的其中一个原因便是父亲每一次都只知道在前面带路,没有激发孩子的学习动力,没有考虑到孩子的主动参与.在实际教学中,课堂上除了有教师的讲授,还应为学生构建互动的空间使学生能主动参与,鼓励学生将自己考虑问题的过程与方法和同伴、教师一起分享.

良好的问题设计,特别是渐进性的问题设计有利于互动空间的构建,有利于将实效教学的核心定位于课中的生成与发展.

案例分析:“圆周运动”的习题教学.

如果在研究“细绳及轻杆牵拉型”的圆周运动问题后,学生形成了“最高点时速度最小就是的思维定势.为了突破这种定势,可作如下变式:

(1)若将图2中的原细绳换成轻杆,vmin为多大?为什么?

(2)若使小球带电+q,空间有竖直向上的匀强电场E(Eq>mg)呢?

(3)在上述变式中,若空间电场E方向水平向左,则vmin为多大?为什么?

在物理教学中将定势形成和突破两方面有机结合考虑,实现知识、技能、方法的灵活运用,可以提高学生分析问题、解决问题能力.对于借助变式的问题,在相似性的情境条件下,变换一些实质性内容,让学生“上当”,给以强刺激以有利于克服思维定势的负效应,能避免用同一模式思考,从中培养学生思维的批判性和灵活性.

图2

4 弟子不必不如师,师不必贤于弟子——学会独立解决问题,在主动探究、摸索中争鸣与碰撞

教育家布鲁纳曾指出:“教学生任何科目,绝不是对学生心灵中灌输些固定的知识.而是启发学生去获取知识和组织知识,教师不可以只把学生教成一个活动的书橱,而是教学生如何思维.”这要求教师应关注学生自主探究、动手实践、合作交流、阅读理解等物理能力的培养,使学生能独立地提出、分析和解决问题.

实效教学的第三个特征是:建构知识体系——有学习策略.教育家苏霍姆林斯基也强调,一个没有自己摸着石子过河经历的人,是学不好知识的.故事中孩子迷路的另一个原因就是父亲没有意识到培养孩子认路的能力,从来没有在回家的路上让孩子自己摸索过.

“授人以鱼,不如授人以渔.”教学中教师应强化学生的主体意识,对待新知识不再让学生被动地接受,而应多角度、多途径地引领学生去探求知识得到的过程.笔者对此深有感触.

案例分析:“楞次定律”的探究教学.

实验探究教材是利用磁铁插入或拔出线圈的方法,通过观察感应电流的方向去判断感应电流的磁场方向,从而分析得出楞次定律.这种实验设计让学生通过观察指针偏转→感知感应电流的方向→进而判断感应电流的磁场方向(在这里还要考虑线圈的绕向,注意不同的绕向,就会有不同的感应磁场方向)→最终总结出感应电流的磁场去判断感应电流的方向规律.

在物理课堂教学的实践与观察分析中,学生是很难想到用“感应电流的磁场”这个中介来概括出感应电流的方向与磁通量变化的关系,故而形成学生认知上的困难.实际教学中很难如事先想象中的水到渠成.那么,该怎样处理呢?

处理方案1:运用比较分析的思想.

处理方案2:用“铝环”实验进行规律的初步探究.

演示实验:如图3所示,两个很轻的铝环A、B处于静止状态,A环闭合,B环开口,A、B可绕中心轴自由转动.将条形磁铁的N极靠近A环的过程中出现A环被推斥的现象;磁铁的N极离开A环的过程中出现A环被吸引的现象;换用磁铁的S极做同样的实验,出现的现象相同.

提出问题:(1)闭合与否说明的有无感应电流(学生已经能解决);(2)磁铁的插入与拔出表现出两者间不同的相互作用力;(3)该相互作用力的表现类似于磁铁间的相互作用,可以进一步分析出此时铝环在实验中所表现出来的磁性;(4)从铝环所表现出来的不同的磁性特征,可以分析出铝环中的感应电流方向;(5)运用更一般的实验进行研究.

图3

华东师范大学基础教育研究中心主任叶澜教授曾说过:课堂应是向未知方向挺进的旅程,随时都有可能发现意外的通道和美丽的图案,而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程.课堂是一个充满活力的生命整体,处处蕴含着矛盾,处处潜藏着争鸣与碰撞.明确教学目标,构建互动空间,学生独立解决合并使用,在师生共同的争鸣与碰撞中教学相长,提高课堂实效性将不是空谈.这样,学生就能“百花齐放、百家争鸣”.由此乐于学物理、乐于学好物理.用这种方法带路的父亲也将不再让孩子迷路,孩子必将撑起属于自己的一片蔚蓝晴天……

1 叶弘媚.新课程背景下物理探究教学的思考.物理教学探讨,2006(5).

2 王文梅.高中物理实验教学的现状分析与思考.内蒙古教育,2005(12).

3 张焕然.初中物理教学大纲的变化及对教学的要求.物理教师,2002(4).

4 韩瀚.创设情境在物理“探究式”教学中的运用.教学与管理,2002(9).

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