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高中物理教学中如何提高课堂效率

2015-10-27赵伏莲

试题与研究·教学论坛 2015年12期
关键词:图象物理探究

赵伏莲

摘 要:基于基础教育越来越被重视,课堂教学的有效性成为教学改革的焦点。笔者认为,高中物理教学作为基础学科,其对学生的全面发展有着重要的意义。为此笔者通过教学实践,对高中物理教学中提高课堂教学的有效性策略进行了研究与分析,研究得到:营造宽松的课堂氛围、创设小组合作教学情境和应用信息技术等三个策略。

关键词:课堂教学的有效性;小组合作学习

笔者通过多年的高中物理教学实践发现,中学生在学习物理过程中,普遍感到困难,有的甚至感到害怕。很多学生在物理学习上也花了很多的精力,但就是收效甚微,以至于逐渐丧失了学习物理的兴趣和动力。很多教师也很困惑:付出的也很多,方法也讲过不少,但学生成绩还是很不理想,难有大的突破。物理该如何教?如何学?据笔者多年的教学实践证明:其根源就在于旧的学习方式,学生处于一种被动地应付、机械地训练、死记硬背、简单重复状态之中,从而导致物理课堂教学效果普遍较低。

为了有效促进课堂教学效率的提升,新课程改革要求,在教学中教师要创设适当情境,让学生积极参与、乐于探究、勤于思考,让学生体验发现物理规律和问题解决的途径,使学生经历知识形成的过程。在这一思想指导下,越来越多的老师也喊出了“培养学生的自学能力和探究能力”的口号,越来越多的学校开始采用“小组合作学习”这一组织形式。然而,目前课堂教学中的“探究学习”“小组合作学习”往往存在“注重形式,忽视实质,缺乏实效”的现象。

现结合本人的教学实践和体会,就课堂教学中如何提高教学效率谈谈自己的一些认识。

一、建立平等的师生关系,创设宽松的课堂氛围

美国心理学家罗杰斯认为:“成功的教学依赖于一种真诚的理解和信任的师生关系,依赖于一种和谐安全的课堂气氛。”教师的主导作用应体现在创造充满活力的课堂上。新课改要求教育工作者要转变教育理念,变知识的传授者为学生学习知识的引导者及学习上的合作伙伴。教师不应以权威者的姿态出现,在课堂教学中要避免学生对老师的依赖心理或畏惧心理。教师首先要自己建立一种民主、平等的师生观,在课堂上创设民主的宽松课堂氛围,只有这样才能使学生思维得到解放,才便于培养学生的创新意识。课堂教学中教师千万不可板着一副训人的、不容置疑的面孔以维护自己的尊严,更不可只是给学生一个正确的结论,强迫学生被动地去接受,而应鼓励学生勇于创新,勇于提出自己的意见和见解。

二、创设小组合作教学情境,提高课堂教学效率

改变学习方式是新一轮基础教育课程改革的核心,而合作学习是课改倡导的重要学习方式之一。随着课改的逐步推进和深入,一线教师对合作学习的认识已经跨越理念走向行动:从盲目尝试到有序运作,从注重形式到讲求实效。如何真正让学生的行为、认知、情感参与到小组合作中来,使合作学习具有实效,这是大家十分关注的问题。

实践证明:高效课堂的高效,关键在于学习小组的高效,教师要根据教学内容、学生实际和教学环境条件等,选择有价值的内容、有利的时机和适当的次数让学生进行合作学习。只有如此,合作与交流才会真正地发挥作用,学生自主学习、共同提高的目的才能达到。

1.应用小组合作学习提高实验教学效率

物理是一门以实验为基础的学科,物理实验对学生学习、掌握、探究自然规律,研究自然科学的方法,形成科学求实的态度,提高科学的素养是很好的教育平台,所以要激发学生探究物理规律的热情,培养学生动手实验的能力。然而,在实际的实验教学中往往存在时间不够用、探究不严谨、器材数量少、手忙脚乱等问题,如果老师能够组织学生以小组为单位进行合作探究,则能有效解决以上问题。

比如,在《探究单摆的周期和哪些因素有关》的教学中,教师根据学生的猜想,分别让不同的小组去探究单摆的周期与摆球质量、振幅及摆长的关系,并对实验过程和结果进行了交流:单摆周期与摆球质量和振幅无关,与摆长成正相关。由于每个小组实验时摆长不同,教师接下来把不同小组的周期和摆长输入电脑,并做出了图象,发现不同小组提供的数据所描出的点几乎位于同一条直线上,并根据斜率的单位猜想单摆的周期还与重力加速度有关。通过采用小组合作实验的方式,学生在短短一节课的时间内探究出了单摆周期的影响因素,实现了资源共享、团结互帮、结论共享,有效地提高了课堂效率。

再如,在《验证力的平行四边形定则》的传统教学中,往往是老师在黑板上进行一次演示实验,通过比较做出的图象中合力的理论值和实验值近似相等就直接得出“两个力的合力,就是以这两个力为邻边所做平行四边形的对角线”的结论。实际上一次实验的结果与理论值的偏差是确定的,或偏大,或偏小,方向也是偏向一个确定的方向。仅仅根据一次实验结果就得出结论难免有失严谨。而通过学生分组实验,然后教师引导学生将不同小组的实验结果进行展示时学生将发现:有的小组的实验值比理论值稍大些,有些小组的实验值比理论值稍小些,有些小组的实验值比理论值偏左些,有些小组的实验值比理论值偏右些。学生通过对比讨论不难得出结论:实验值与理论值的偏差属于偶然误差,在误差允许的范围内平行四边形定则是正确的。这样就能使实验探究变得严谨、科学、高效。

2.应用小组合作学习突破教学重难点

高中物理的系统性强、较为抽象,学生普遍感觉难学,再加上不同学生的基础和接受能力不同,遇到一些教学中的难点问题,仅仅依靠老师讲授的方法一方面难以调动学生的学习兴趣,另一方面很难让绝大多数同学掌握好。而教师找准时机,通过精心组织小组合作学习则有利于形成民主宽松的学习氛围。使学生在宽松的学习氛围中团结协作、密切同伴关系,有利于学生自主意识的形成及合作能力的培养,同时弥补了教师面对众多有差异的学生难以进行因材施教的不足,使每一个学生都有所收获并得到不同程度的发展。

比如,加速度概念是高一物理的重难点,认识了加速度这一概念后,我让学生对照教材中的火车、飞机、汽车的三个运动物体或者自己列举实例,回答以下问题:

(1)速度越大,加速度越大,对吗?举例说明。

(2)速度变换越大,加速度越大,对吗?举例说明。

(3)速度变化越快,加速度越大,对吗?

(4)速度变化率越大,加速度越大,对吗?

(5)有没有速度很大,而加速度很小的情况?

(6)有没有速度很小,而加速度很大的情况?

因为三个运动物体都是大家所熟悉的东西,从学生熟悉的运动出发,经过小组讨论交流、合作探究,他们便很好地理解了加速度这样一个抽象的物理模型。

3.应用小组合作学习解决开放性题目

物理教学的重要任务是培养学生的能力,而教师精心创设的开放性问题情境是培养学生创造性思维的必要途径之一。但开放性题目因其涉及的知识点多、综合性强,多数学生应对起来有困难。而小组合作学习则可集中小组同学的集体智慧,通过相互帮助、集思广益共同完成任务。

比如,在电磁学的学习中,我们常会碰到这样一个常规的题型,如下图所示:

即导体棒在磁场中的导轨上滑动的问题。原来教学时我习惯上通过讲授的方式进行,尽管我讲得很卖力,自认为讲得也很清楚,学生看起来也都在认真听,但效果却很差,再遇到类似问题时,学生还是不能很好地应对。通过课后反思我意识到问题的关键是学生是在被动地听课,遇到听不懂的地方也不敢或者不好意思打断老师讲课。后来,我改变了一下教学策略,学过本部分知识之后,我画出了上述图形,让学生通过小组合作自创题目,自己解答。学生立刻活跃起来了,经过一番思考、分析、讨论,不一会儿,一个个不同的想法出现了:

(1)可求棒ab以某一速度v0滑行时产生的感应电动势、回路中的感应电流、导体棒两端的电势差。

(2)若在导轨两端再并联一个电阻,我们可以根据并联电路知识求出任意支路电流。

(3)若棒ab匀速运动,还可以根据平衡条件求出外力大小,及外力的功率。

(4)若导轨不光滑,已知施加的外力F和导体棒的质量,还可以求出棒与导轨的动摩擦因数;若把外力撤去,我们可以分析出棒ab将做减速运动最终停下来。

我又及时引导学生分析这一过程中的能量转化情况,经我一提醒,学生马上想到根据能量守恒定理,还可求出撤去外力后导体中产生的热量。

我很吃惊,没想到学生竟有这么强的想象能力和创新能力;我同时也感到很欣慰,为我尝试的成功而高兴。通过这种尝试我认识到,小组合作学习在解决开放性问题时真的是一种科学、高效的方法,它可以充分调动学生学习的积极性,激发学生的想象力和创造力,大大提高课堂教学效率。

三、应用信息技术辅助教学提高教学效率

多媒体辅助教学的功能是极其强大的,像Flash和Authorware软件所包含的强大的函数功能,Fireworks、Photoshop所包含的图象、图片制作功能,3D的三维制作技术等。多媒体技术能够将文字、声音、图形、静态及动态图象与计算机集成在一起,具有丰富的表现力,从听觉、视觉等方面加大对学生的刺激,能够很好地激发学生的学习兴趣。

一些抽象的物理内容,在普通条件下难以观察到的过程,应用多媒体技术的模拟教学方法则能通过二维或三维动画形式进行信息处理和图象输出,在显示屏上通过微观放大、宏观缩小、瞬间变慢、动态变化等方式,调动学生多种感官参与活动,使学生从动态图象中获得信息从而形成鲜明的感性知识,为进一步形成概念,上升为理论知识奠定基础,如原子核的组成,电子云、核外电子运动等。再如,在进行简谐运动的图象教学时,传统方法是先让学生动手画出简谐运动图象,然后根据学生画出的图象像正弦函数就说它是一条正弦函数曲线,这在思维上难免欠严谨,导致有些学生心存疑虑。如何突破这一难点呢?我是这么做的:先请学生进行小组合作探究,利用“二维空间——时间描迹仪”画出弹簧振子或单摆的振动图象。在学生观察出弹簧振子或单摆的振动图象像正弦函数形状的基础上,请学生思考:“如何验证该图像是否是正弦函数曲线呢?”引导学生得出可以拿画出的图象与标准正弦函数曲线进行比较。然后教师打开“几何画板软件”,请学生测量所画图象在一个周期内的9个点的位置坐标,并请先测出结果的小组把数值输入到几何画板软件中。最后师生一起用“几何画板软件”验证弹簧振子或单摆的x-t图象是正弦图象,得出简谐运动的定义,从而更形象、方便地突破了重难点。另外,多媒体教学还可以扩大课堂教学容量,尤其是在复习课、习题课的教学中,可以节省抄题等书写的时间,利于突出重点,进而提高课堂效率。

教学是一门科学,也是一门艺术。在物理课堂教学中如何设置合适的教学情境,采用有效的教学方法和教学手段来提高教学效率,还需要我们在教学实践中进一步探索。

(作者单位:河南省郑州市第七十四中学)

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