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物理教学中以问题为核心实效探究例谈

2014-09-22石兵兵

中学物理·高中 2014年6期
关键词:静电物理探究

石兵兵

围绕问题展开物理教学中的探究活动,是保证探究活动真实高效、避免流于形式的重要保障.以问题的激发、聚焦、迁移和再生为探究序列,让学生在这个过程中经历探究的每一个细节,引领他们的自主学习一步步走向深入,可以促进学生的问题意识,使得他们从被动学习转变为主动探究,为他们后继的物理学习奠定可持续发展的良好基础.

1问题激发——探究的源头

将学生生活中常见的现象抽象为物理问题,引导学生展开探究,可以拉近物理与学生的心理距离,激起学生对于该知识内容的强烈兴趣.找到问题的产生点,将熟悉的现实场景展现在学生面前,和学生一起探究现象背后隐藏着的物理知识,一下子点燃学生的探究热情,从新课伊始就诱导学生展开针对性的思考和探索.在教学实践中,教师要善于溯本求源,逆向推导出其知识内涵在实际生活的镜像,从而使得物理课堂学习活动成为有源活水.

如在教学《单摆》一课时,我通过一个经典案例来展开教学:

阿东长居广州,有一次他到哈尔滨出差,在一家商店看中了一台摆钟,不但造型优雅精致,而且走时非常准确,于是阿东就买下了并且带回了广州.可是过了几天,他发现这台摆钟走时不准了,比标准时间相差了一分钟左右.阿东心里非常气愤,于是向工商部门和消费者保护协会进行投诉.可是经过调查,这台摆钟并没有任何质量问题.阿东就郁闷了,问题究竟出在哪儿呢?

这个与当下社会结合度很高的问题一下子吸引了学生的注意力,激发了他们一窥究竟的浓厚兴趣,他们根据已有知识基础提出了各种设想,如区域温度差别、重力区域差别以及钟摆摆长变化等方向进行了猜想,为后继新课展开铺设了前行的道路.

2问题聚焦——探究的开端

有了具体生活体验的支撑,我们还需要引领学生将问题从中抽象出来,建立物理学习研究的模型目标,这是从形象到抽象的一个飞跃,是需要教师审慎对待并精雕细琢的一个重要环节.我们可以根据教学内容的不同要求,脱离冗长低效的铺垫步骤,及时采用具有针对性的探究方式,展开小组讨论或合作探究,结合教师适时适当地点拨和启发,帮助学生从具体的教学情境中摆脱出来,排除无效因素的干扰,迈好探究的第一步.

如在研究《电能的输送》时,教师用图片展示了“葛洲坝发电站”的场景,用简短的语言向学生介绍了这座大型水力发电站的背景知识,然后迅速转移到新课的知识重点上,开始引领学生探究关于电能输送的相关知识.

为了使得探究环节显得更加阶段分明、富有层次,我以三个步骤进行展开:(1)电能输送的过程;(2)电能的远距离输送为什么要用高电压?(3)如何减小导线发热?

在这三个步骤中,我着重引导学生围绕第三个问题“如何减少导线发热”进行探究学习活动.根据焦耳定律,学生提出三种设想:①减小输电时间;②减小输电线电阻;③减小输电电流.接着再结合实际,帮助学生得出真正有效实用的方法.教师适时提出具体问题,给出输出电压、输出功率以及电阻等具体数据,并加入现实生活中的升压降压实际,让学生进行运算得出结果,在实际运用中加深对焦耳定律的理解,促进知识向能力的转化.

在这样层层递进的教学环节中,学生的目光逐渐聚焦、视野逐渐收拢,保证了课堂教学重难点的突破,使得整节课的教学过程显得简洁凝练.

3问题迁移——探究的关键

具有迁移价值的问题才是好问题.在问题探究过程中,指导学生形成一般规律,并能够运用于解释或解答其它相关问题,是探究活动实效检验的关键.问题的迁移过程,也是培养学生聚合思维和发散思维的过程,教师不能主导失位,而应该着重给学生指明思考的方向,提供具有层次性、阶梯型的实践运用机会,帮助学生在探究行进的过程中迈过这重要的一道沟壑.

如在教学《力的相互作用》时,针对该知识点的基础性和复杂性,我进行了知识点的分解,并运用迁移规律对各知识点进行统筹安排,促进学生把握探究过程中的关键.“力的相互作用”中需要学生综合理解重力、弹力以及摩擦力,能正确分析一个物体的受力并画出相应的受力图.在教学实践中,我以画受力图为主线贯穿整个教学进程;以“重力”作为迁移的起点,突出重力的三要素“大小”、“方向”和“重心”,为迁移做好框架,方便学生进行类比探究;以“静摩擦力”为迁移的转折起承,用相对运动趋势判断静摩擦力的方向,用二力平衡求解简单计算静摩擦力的大小;以“力的分解”为重点突破,突出两种常见情形:“力的实际效果”和“正交分解”;最后以“不倒翁”制作作为课堂的延伸.

教学中,基于具体与抽象的结合,我“释水球壳”实验为例,即将一个内部贮满水的球壳悬挂,然后打开球壳底部的一个小孔,让水慢慢流出,球壳以及球壳内部水的共同重心将如何变化,引导学生在先猜想再验证的方式,将学生的思维引向深入和全面.最后通过小组讨论,具体分析在实验过程中重心变化过程,得出“先下降再上升”的正确论断,并能够明晰其中的重心转变过程,具体分析球壳中水流出时,以及当水流光时两个不同时段重心的升降.

这样的处理,让整个知识呈现一个阶梯状分布,将每一个环节的知识作为后一阶段的铺垫和前奏,同时主线分明,形成清晰的知识体系,从而促进学生的整体理解.4问题再生——探究的延展

问题的解决并不是终点,一个问题的解决,往往意味著另一个问题的产生,同样,物理学习就是在这样的螺旋上升过程中逐渐提升的.在物理课堂教学实践中,我们不能因为探究结果的获得而停止前行的步伐,而应当将探究结果纳入新的情境中,引发学生思维的再一次激活,培养学生举一反三的思维品质,不但有助于巩固已有探究结果,也帮助学生知识结构的形成与完善.

如在结合相关教学内容的基础上,我组织学生进行“生活中的静电现象”拓展实践活动,大部分学生对于大自然中的雷电兴趣比较浓厚,教师借势组织学生交流雷电现象的主要特点,分析雷电对于人类生活的影响,客观认识雷电的破坏和益处;接着引导学生重温了两个静电实验——“尖端放电”和“避雷针”,用具体的实验现象凸显静电的特性,如电荷总是密集在导体的尖锐部分,会释放出电荷;再如同号电荷与异号电荷之间容易引发强烈放电现象,而以尖端放电为原理的避雷针可以放出感应电荷继而中和,避免静电造成的强烈伤害.这样既是对课堂教学内容的巩固和回顾,也是课堂教学的有效补充,同时也为下一环节的走进生活架设好互通的桥梁.

在此基础上,我又提出“在生活和工作中如何避免静电?又如何充分利用静电”这个命题,让学生带着问题走进生活,到工厂车间、到办公场所、到公众设施等等进行探寻解惑,学生搜集了许多案例,如除尘、喷漆、复印等静电利用的例子;如车尾铁链、橡胶轮胎等防止静电的例子,这些生动鲜活的生活实例拓展了学生的物理学识视野,让他们感受到物理科学对于生活工作的巨大推动作用.

以问题为中心,深入挖掘物理探究学习活动中的实效因子.我们不但需要重视问题的解决环节,同时对问题的呈现、对问题解决进行回顾和反思,以及充分运用典型问题的引领和辐射作用,从而形成整体合力,促进学生探究能力的真实提升,让物理课堂教学弥漫思维活跃跳动的气息!

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