初中高效物理习题课的策略探索
2014-04-29张杰
张杰
摘 要:本文从一节习题课入手,意图通过模块法在物理教学中的应用,让学生在课堂中巩固解题的基本技能,学会思考物理知识点之间的联系,形成迁移,学会不断追问,内化思维模式,形成深度学习。在减负增效的理念下,寻求有效教学的策略。
关键词:模块法;知识迁移;思维训练;深度学习
对于物理学科,习题课的重要性不言而喻,如何切实有效的减负, 让习题课激发学生正能量,让学生不畏题,会做题,是一门艺术,值得一名教师不断去探索,下面以一节密度习题课为例,浅谈我自己的一点看法。
一、 拆解知识 有的放矢
对于初二学生而言,物理内容相对其他学科逻辑性强,理论性强,概念比较抽象,公式多,教与学的难度都比较大。为提高物理教学效果和教学质量,几年来我将复杂的内容简化并将其划分为几大模块,使之环环相扣,又层层推进知识点。实践证明,这样的做法效果很好,由于系统化了,学生既能从宏观上把握知识要点,又能较快地消化并熟练地应用,因此大大激发了他们的学习兴趣。密度是极具抽象概念的一节,因此我事先将其分成几个模块:概念+实验+图像+计算,其中计算里面包含几个子模块:实心空心问题+比例问题+运用公式计算问题,每个模块配备相应的习题,有利于学生在相对独立的时间和空间内心无杂念的集中解决某个问题,提高解题命中率。本节课我安排的是比例问题+运用公式计算问题。
二、迁移知识 事半功倍
要将所学知识运用到新的领域,并解决所遇到的问题需要一种素质和能力,这就是我们日常所说的迁移能力。如同能量有正负之分,迁移能力也有正负之分,能对学习起促进作用的是正迁移,是我们所需要的;反之,起干扰抑制作用的是负迁移,这是学习的禁忌。因此,在教学中一定要有意识地培养和引导学生认识事件的本质和规律,构建知识结构网络、提高解决问题的灵活性和有效性。教学中,我通过创设物理情境,引发学生认知共鸣,把学生的注意力引导到新课程的有关知识上来,进入有利于学习新知识的状态,形成迁移阶梯。
例1:A和B两个物体的质量之比为3:2,体积之比为1:3,那么它们的密度之比为( ),学生已有了密度的定义和公式等相关知识,经过速度一节的学习,学生对于比例问题也已经有了比较明确的认识。因此我首先让学生分析物理情境,学生很快就能联想到密度公式,然后再通过题型归纳,把学习新知识与速度知识紧密联系在一起,激发了学习兴趣,促进学生认知迁移的发生。
三、目标明确 不留死角
初二的物理和数学教材在指数次幂尤其是负指数次幂运算问题上出现一定的脱节,这给物理教学带来很大的难度。尤其到密度运算部分,这个问题表现的格外突出。学生在解题时往往可以分析清楚物理情境并且找到配套公式,造成他们丢分甚至不得分的绊脚石就是数学运算问题。因为它们早已习惯了小数计算,有时甚至刻意将指数化为小数,不但运算耗时费力,而且正确率不高。所以,在密度教学时我注重训练学生熟练掌握指数次幂的计算方法,进而更好的进行体积单位换算。这样一方面可使他们把学过的知识融会贯通,另一方面也可以扩展他们的思路。我在讲解例题时严格要求学生做到:第一,将数据化成科学计数法的标准形式;第二,运算时系数归系数运算、指数归指数运算;第三,单位同样需要进行运算。
四、设计到位 各取所需
要拓宽学生的学习方式和思路,最有效的途径便是通过一题多变、一题多解、一题多用等方式去启迪学生的思维,由单向单一拓展到多方位、多角度的多向思维(包括逆向),这样便能促进学生对物理知识及其规律的迁移与灵活运用。这方面的方法很多,像引导学生归纳方法、总结规律、概括知识要点,使之在物理概念和规律的认识上得到飞跃,最终实现举一反三,触类旁通的目标。保证优等生吃得好,学困生吃得饱,注重全体学生的共同发展。
例2:有一铁球质量为50kg,体积为1×10-2m3,
(1)判断该球是空心还是实心?
(2)如果是空心球,则空心部分的体积多大?
(3)如果用空心部分装水,水的质量是多少?
(已知铁的密度为7.9×103kg/m3)
本题的第一问可以有三种方法,可以分别求出同等体积金属的质量、金属球的密度和金属的体积,学生要明确金属球的体积和金属本身体积的区别,金属球的密度和金属密度的区别,金属球的质量和同等体积金属的质量概念之间的区别。
巧用一题多解,运用学过的知识进行联想,向着纵横方向进行联想和迁移, 拓宽思路、培养发散思维,教学中可结合习题的解法技巧对学生进行多题一解、一法多用的训练,达到以不变应万变的迁移能力。
五、思维训练 水到渠成
我们教学的目的不是单纯地灌输知识,最重要的是不仅教会学生如何获得知识的方法和途径,而且在于训练学生主动的、持续的、创造性的思维能力。杜威从思维的五步法类推出以解决问题为中心的教学过程,提出教学法的要素和思维的要素是相同的。解决很多物理问题时,都可以套用该思维模式,使之最终内化成学生自己的东西,以不变应万变。
下面以例题为载体说明五步法在解决物理问题时的应用过程:
例3:一个杯子最多装1kg的水,那么最多可以装多少kg的酒精?(ρ酒精=0.9×103kg/m3)
第一步,联想 即有疑难的情境引发思维的冲动,该题目求解的是酒精的质量,目前为止,解决质量问题只有一个公式,m=ρV。第二步,问题 即确定疑难究竟在什么地方,要想运用公式m=ρV,必须知道酒精的密度和体积,密度已知,解决问题的关键就是确定酒精的体积。第三步,假设 即提出解决问题的种种假设,如果能知道水的体积,因为是同一个杯子,装满时酒精的体积就等于水的体积。第四步,推理 推断每个阶段所含的结果,看哪个假设能解决这个困难,进行公式的配套V水=■,水的质量和密度均已知,因此水的体积可求。第五步,试验,证实假设的正确性,即正式的解题过程。
六、不断追问 审思慎行
一般地说,对学习的追求不外乎有两种:一是深度学习,一是浅表式的学习。前者态度积极,不满足于已知的知识,也不只涉及记忆,其更注重知识的深刻理解和应用;二后者则是被动式的接受学习内容,即只会死记硬背,对知识只是机械地记忆和复制,不求甚解,停留在一知半解的层面上。显而易见,我们对学生的要求必须是深度学习。
笔者尝试在一堂课上用一道例题多向练习的方式引导学生深度学习,下面具体介绍。
课堂上,老师首先提问牛奶的密度为1.03×103kg/m3,喝掉一半后,密度变为多少?
学生可能根据经验回答:不变。
追问:依据是什么?
学生回答:密度是物质的一种特性,与质量和体积无关。
追问:如果把牛奶换成一罐氧气,用掉一半后,密度变为多少?
绝大部分学生会不假思索的利用惯性思维回答:不变。
下面就要通过这种问题推动型练习,来帮助学生完成学习目标,推动其产生思考,促其更深入地加工思考正在学习的内容,形成深度学习。
老师继续引导,能否从定义和公式的角度说明为什么牛奶的密度不变?
一部分学生在老师的引导下能够想到根据公式ρ=■,当m变为一半时,V也变为原来的一半,所以密度不变。
老师最后完成点睛一笔,对于气体而言,它的情况也是这样吗?
学生会恍然大悟,根据公式ρ=■,当m变为一半时,由于氧气是气体,V保持不变,所以密度将变为原来的一半。从最初的浅层学习过渡到深度学习,在今后遇到问题时思维会更加缜密。通过一题多变的形式,不断追问强调依据的应用,可以加大思维的训练力度,在学习过程中逐渐加深理解,学会有逻辑的解释、慎重的讨论、批判的思考,以期掌握普遍的、内在的原理,从而走向深度学习。
任何方法我们都要入法、得法,最终要出法。习题课只有做到精讲精练,使学生获得足够多的学习时间,真正让他们成为学习的主人、热爱学习,我们才是成功的老师。
参考文献:
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[3]彭小明.教学板书设计论[J].教育评论,2005(6).
[4]杜威著.孟宪承,俞庆棠译.思维与教学[M].上海:商务印书馆,1936(64),(65):7-10。