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例谈高中物理教学中物理情境的创设

2014-12-31刘继

理科考试研究·高中 2014年12期
关键词:钢球空气阻力物体

刘继

“情境教学”是以体现教学内容为基本出发点,创设合理的物理情境来导入新课、激发学生求知欲、突破教学难点,全面提高课堂教学效果的一种启发式教学手段.它的特点在于教学过程中以合理、感性的情境作为反映物理现象实质,揭示物理规律的重要手段,使学生能切身感受物理规律和物理知识的潜在背景,寻求正确结论,以达掌握知识、开发潜力,培养能力的教学目的.下面我结合具体教学案例,进行剖析.

案例一学习“平抛物体的运动”时,我要求学生观察水平抛出的小钢球的运动轨迹,思考被抛出的小钢球具有的特点,从而导入新课.

反思和分析教育心理学认为,学生学习的内在要求需要在外部因素(如教师的引导、创设的情境)的引发下才能有效地发生,教师可以通过演示实验来使学生在头脑中建立有利于认知过程的物理境界.但是在学生没有建立新的认知结构之前,创设的情境应该特征明显.此例中被抛出的小钢球具有以下特点:(1)水平抛出,(2)抛出后的小钢球只受重力(与小钢球所受的重力相比其所受空气阻力可忽略).由此可引出平抛运动的概念,导入新课.正是因为小钢球运动时具有了上述特征,所创设的物理情境才显得合理.部分教师在教学时会创设水平抛出粉笔头的物理情境来导入新课,我认为并非很合理.因为粉笔头所受的重力与其所受空气阻力相比较,上述特征(2)就不那么明显.因此,在上述特征明显的物理情境下导入新课,学生头脑中就极易形成平抛运动的感性认识,为深刻理解平抛运动的概念和正确理解运动规律的推导奠定了基础.

由此可见,合理创设物理情境,不仅能够吸引学生的注意力,激发学生学习的兴趣,而且能够帮助学生建立并理解物理概念,掌握物理规律,提高教学效果.

[TPGW1212.TIF,Y#]案例二学习“力的分解”专题时,我例举了题目:如图,质量为m的物体被三角形支架ABC在 B点通过细绳悬挂而静止, AB杆保持水平,BC杆与竖直方向成α角,求AB杆受到的拉力和BC杆受到的压力大小.

为了使学生理解细绳拉力(F=mg)产生的两个作用效果(一是拉伸AB杆,二是压缩BC杆),我叫学生们站起来,让同桌学生的手臂叉腰,要求手的后臂保持水平;另一个学生在其肘关节处施加一竖直向下的拉力.接下来,同桌学生互换重复上述动作.通过学生的上述动作,让他们看到AB、BC两杆分[JP3]别类似手的后臂和前臂,从而理解上例中细绳拉力产生的两个作用效果.[JP]

反思和分析力的分解是《力》这一章教学的一个难点,学生的主要思维障碍是:如何确定两个分力的方向?因此本节教学的重点在于根据力的实际作用效果确定两分力的方向,然后运用平行四边形定则进行分解.正如此例,为了使力的实际效果具体形象,我让学生在上述情境中增强对力的实际作用效果的感性认识,将物理知识与实际有机结合,既可加深理解,又可激发学生的求知欲望;而且,通过创设上述物理情境,建立物理模型,突破了“如何确定两分力方向”的这一教学难点.

由此可见,通过创设合理的物理情境,建立形象的物理模型,可疏通学生的思维障碍,突破教学难点,使学生牢固掌握物理规律,提高课堂教学效果.

案例三学习“自由落体运动”时,师生共同得出结论“物体从同一高度由静止开始下落的运动快慢与它的质量大小无关”,进而引出自由落体运动的概念,导入新课.

教师进行如下演示实验:

(1)金属片和纸片从同一高度由静止开始下落,前者先落地.

(2)纸片和纸团从同一高度由静止开始下落,后者先落地.

(3)金属片和纸团从同一高度由静止开始下落,两者几乎同时落地.

师:什么原因导致金属片比纸片先落地,纸团比纸片先落地?

生:纸片比金属片和纸团所受的空气阻力大.

师:这说明影响物体下落快慢的重要因素是什么?

生:空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素.

师:如果设法消除空气阻力,金属片和纸片谁下落得快?

生:可能同样快.

师:如何消除或减小空气阻力?

生:将物体置于真空中.

师:我们来看下面的演示实验,请同学们仔细观察下述三种情况下羽毛和钱币在牛顿管中下落的快慢.

(1) 没有抽气时,羽毛比钱币慢很多;

(2) 抽去部分空气后,两者下落的时间差减小;

(3) 尽量抽空后,两者几乎同时落地.

师:由以上实验现象,可得出什么结论.

生:没有空气阻力时,羽毛和纸币下落一样快.

师:(小结)空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素,物体从同一高度由静止开始下落的运动快慢与它的质量大小无关.

在此基础上,教师引出自由落体运动的概念,导入新课.

反思和分析自由落体运动是自然界广泛存在的物体自由下落运动的理想化模型,自由落体运动的教学应尽可能理论联系实际进行启发式教学.在上述情境教学中,教师从实际事例出发加以实验演示,让学生自己突破原有“重的物体比轻的物体下落更快”的错误思维定势.通过教师逐步提出问题,引发学生原有思维的矛盾,让学生自己得出正确结论.

上述情境教学充分体现了课堂教学的师生双向交流,通过教师的提问和启发,激发学生的思维活动,让学生切身体会实践是检验真理(此例中由演示实验得出结论)的唯一标准,也让学生在教学活动中获[JP2]取知识,学到方法,发展能力,得到由自己得出正确结论的成功情感体验.[JP]

总之,物理课堂教学中精心创设合理的物理情境,可以更好的为学生提供良好的暗示和启迪.通过情境展示,学生可切身体会物理概念、规律产生的物理环境和模型,在学生头脑中逐步建立概念、规律得出的过程.情境教学使教师的传授教学变为师生共同交流的双向教学,从而使学生学到方法,拓展思维,掌握物理知识;进而深刻体现了“授之以鱼不如授之以渔”的教学理念和方法,切实推进物理学科素质教育的开展,提高物理课堂的教学效果.endprint

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