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改善高三物理复习课的教学策略

2016-01-06赵博

创新时代 2015年12期
关键词:光电效应光电子气缸

赵博

近年来,“物理选修3-3和3-5模块”这部分知识在江苏高考卷上的考题都保持中低难度,是学生容易得分的部分。在复习该部分时,笔者发现学生的问题主要有以下两个:不理解物理原理,不动脑,妄图通过死记硬背解决问题,题目稍微灵活变通一下就不知如何下手解题;短时记忆效果明显,正好复习到部分内容就记得哪部分内容,而更多之前已经复习过的内容都被遗忘。针对以上问题,笔者认为可以采取以下策略来改善这一模块的复习课堂教学。

一、知识经验化加强记忆

高中物理选修3-3和3-5部分考试说明中有大量的需要识记的知识规律,如布朗运动的规律,晶体非晶体的区别,黑体辐射的规律,人类认识原子、原子核的物理学史内容等。奥苏贝尔的有意义学习理论指出,要让学生的学习有意义,必须让新知识与学生认知结构中已有的适当经验建立实质性的联系。如果在复习重现具体知识内容时结合具体的实际生活经验,就能促进和提醒学生把难以理解的物理规律和真实已知的具体事件建立逻辑上的联系,从而让学生能够更容易地记住和理解相关的物理规律。

例如,复习黑体辐射规律:随温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。高中物理课堂教学中没有针对这一知识的相关演示实验,所以学生对这部分规律缺乏一定的感性认识,尤其是对辐射强度极大值随温度的变化情况常常记错。因此教师可以结合日常经验来降低学生的记忆难度:夜间行军时,常借助仪器接受红外线来判断敌军的位置,因为温度高于环境温度的人体辐射出强度更大的红外线(温度越高,辐射强度越大);白炽灯通入小电流时,灯丝发微微的红光,而加大电流至额定电流时(灯丝温度升高),白炽灯发出白光(包含各种频率的可见光);高温使钢熔为钢水,发出青蓝色的光(温度越高,辐射强度极大值频率变大,波长变短)。直接识记规律对一些学生有难度,但是一些生活现象是学生感兴趣且记忆深刻的,这样的生活现象的引入和分析,对学生识记黑体辐射的实验规律有很大的帮助。

像这样把实际生活经验和物理知识规律结合起来的概念复习,是真正有意义的物理规律复习方法。这种方法能有效地帮助学生建立规律和生活现象的逻辑联系,加深学生对知识的理解,有助于学生在头脑中建立起完整的知识体系,使复习过的规律记忆正确而深刻。同时,这种方式的复习教学对学生物理学习逻辑思维能力也进行了一定的训练。

二、问题驱动化促进思考

选修模块中有关物理规律和物理学发展史的内容很多,如果复习平铺直叙只是把规律一条条地整理出来并在黑板上罗列,难免让学生觉得无聊,难以调动学生的思维,很容易导致学生在课堂上分心走神。而物理规律逻辑性很强,规律的建立和实验内容的确立都是经过了前人缜密的逻辑思考而得出的,教师在上复习课时也要利用这种逻辑性,以问题驱动学生进行思考,让学生通过具体物理问题的解决去认识规律、找寻方法,调动学生积极思考。这种以问题带动思考的复习方法与建构主义教学观念吻合,学生把当前复习的内容与已经知道的其他内容相联系,为了解决问题而对这种联系进行认真的思考。这样学生就成为了意义的主动建构者,充分地发挥了自己在复习中的主体作用,课堂的参与度和思维量也提高了。

例如,光电效应实验现象和规律的复习,可以结合光电效应实验,从实验现象、规律以及如何解释这一现象的角度来提出问题。笔者在复习该部分内容时提出了以下一系列问题:

问题1.光照在金属上,发生光电效应,而光电子肉眼难以辨别,应如何证明光电效应已经发生?学生容易想到利用灵敏电流计显示电流情况来判断光电效应的发生。

问题2.改用不同的光照,发现当光的频率大于某一值时,灵敏电流计有示数,而当光的频率小于该值时,不论光的强度如何,灵敏电流计都没有示数。这样的现象说明光电效应具有怎样的规律?学生容易总结归纳出规律:光电效应能否发生取决于光的频率,光的频率大于极限频率即可发生光电效应。

问题3.如何知道溢出光电子的数量?学生能想到根据灵敏电流计的示数推测电子的多少。

问题4.这样的推测不一定准确,光电子出射方向不定,并不是所有的光电子都能到达另一极,且溢出的光电子能到达对面极板的数量还受到外界环境的影响,如何解决这一问题?如果学生不能想到具体方法,还可以进一步启发:如果所有的光电子都能到达另一极板,则灵敏电流计的示数就能反映溢出光电子的多少,如何让所有溢出的光电子都能到达另一极板?这样让学生主动思考想出加正向电压,也能理解饱和电流的含义。

问题5.如何可以知道溢出电子的动能大小?在教师的适当引导下,学生能主动忆起反向的遏制电压。通过这样一系列的问题帮助学生复习规律,避免了枯燥的课堂规律复习,学生的思维被充分调动,这样的问题过后,学生也更容易理解饱和电流的大小与光电子数多少的关系,遏制电压的大小与光电子最大初动能的关系。

选修模块的复习应避免枯燥的知识回顾,多利用物理情境创设问题让学生感受物理学思维的魅力,帮助学生在复习课的课堂上积极动脑思考,不仅能加深对所复习知识的理解,同时也调动了学生在课堂中的复习热情。

三、选题综合化提高效率

人教版普通高中课程标准实验教科书已经出现了很多把力学电学和选修模块综合的内容,如光电效应复习结合了电场对带电粒子的运动的影响,碰撞问题中能量是否守恒的问题等。在复习时教师也可以参考教材上对这些部分的处理。比如复习天然放射现象射线的种类时,可以结合课本上的三种射线在磁场中的偏转情况,设计新题目引导学生思考如何确定未知射线中可能含有怎样的粒子,如何确定其电性及其荷质比,回顾洛伦兹力和左手定则。这样做不仅能够巩固相关的力学电学知识,调动学生积极思维,也对学生理解所复习的选修内容有很大帮助。

在复习中可以选择一些综合性强的练习题作为巩固重要力学电学原理方法的材料。笔者在高三复习时讲评过2013江苏南京盐城一模的一道题目:如图1所示,一弹簧竖直悬挂气缸的活塞,使气缸悬空静止,活塞与气缸间无摩擦,缸壁导热性能良好。已知气缸重为G,活塞截面积为S,外界大气压强为p0,环境温度为T,活塞与筒底间的距离为d,当温度升高ΔT时,求:(1)活塞与筒底间的距离变化量;(2)此过程中气体对外做的功。

在讲评完本题之后,笔者设计了额外的的思考问题:该过程中弹簧的伸长量变化了多少?如果气缸是放在地面上的,活塞与桶底间的距离变化量是多少?通过以上的思考让学生进一步理解气缸密封一定质量的理想气体问题及气体压强的求解方法,也能帮助学生复习和巩固力学中受力分析的方法和分析弹簧弹力应注意的细节。在选修模块的复习或习题讲评中,教师应设计问题或情境巩固常见力学电学的知识。这样做能加大学生的课堂参与度和思维强度,对学生的分析问题能力提高有很大帮助,更能提高高三复习课的效率。

综上所述,一节好的选修模块的复习课要能调动学生的复习热情,应该满足不同层次学生的复习需要。教师应注意课堂复习的学生的思维强度和学生的参与度,利用生活实际经验和有层次的问题,结合力学电学重点知识等来调动学生的积极性,帮助学生在课上多动脑思考从而理解知识规律。如果在复习课堂多进行有逻辑性的思考,结合学生的实际情况设计问题和情境,就能避免在概念较多的选修3-3和3-5的复习中出现死记硬背的枯燥感,从而获得较好的复习效果。

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