构建“脚手架” 助力物理教学
2017-05-27徐汉兵��
徐汉兵��
摘 要:在初中物理教学中,常会遇到这样的问题,有些知识点用学生现有的知识去理解无法达成,如果将以后的某个知识点前移便能很好地解决此类问题,物理教学更需要为学生构建这样的“脚手架”。
关键词:脚手架;前移;课程意识
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2016)24-103-2
新物理课程的改革强调义务教育阶段物理教育的目标是培养全体学生的科学素养;面向大众,关注学生差异,使每个学生得到发展。作为教学第一线的老师,我深知“一切为了每一位学生的发展”是新课程的最高宗旨和核心理念。可是对于我们农村初中来说,学生的构成可谓是参差不齐,我想好的老师也只能关注大部分学生,但新的课程标准说的是全体学生,我们要让每个学生都在课程学习的过程中,各方面能力都得到发展,这是重点。因而,适时构建“脚手架”助力学困生的物理学习就显得尤为重要。
譬如,在苏科版八年级物理上册第二章第二节汽化和液化的教学中,笔者最近在对“当堂反馈”进行评价时就遇到这样一道习题。
11.在大烧杯中放入水,再将一个装水的试管放入烧杯内,如图所示,然后给烧杯加热,则试管中的水( )
A.不会沸腾
B.会沸腾
C.全变成气态
D.凝固成冰
这道题全班38名学生中有29名学生选择B,选择此选项的理由是酒精灯一直在加热,所以肯定能达到沸点,并继续吸热,所以能沸腾。我是这样讲解这道题的:液体沸腾的条件是温度达到沸点且能继续吸热,烧杯中的水沸腾后温度不变,始终保持100℃,试管中的水温度能达到沸点,但不能继续从烧杯中吸热,因此不能沸腾。但学生仍旧无法理解试管中的水为什么不能继续从烧杯中吸热。的确,对于初二的学生来说,这一知识点已经超过了他们的认知能力。但既然问题已经生成,那就得想办法解决问题。于是,我就引入了“热传递”这一概念。我让学生通过左手握右手、手摸教室四周的瓷砖感知热传递的存在条件:存在温度差。所以当试管中的水温达到100℃时与同温度的烧杯中的水就不会发生热传递。热传递这一知识点本来是苏科版九年级物理上册第十二章第二节里的内容,在这里适度前移可以化解学生在这一领域里的困难,为解决这一类的问题构建了“脚手架”。
果然,学生在后续“熔化和凝固”学习中也遇到同样的问题,解决起来也就得心应手了。
初三的知识可以前移,高中的知识也可以前移,笔者在初三的教学中也进行过尝试。比如,在苏科版九年级物理上册“机械效率”一节的教学中,会遇到这样的习题。
例如:如图所示,一搬运工人沿斜面匀速往卡车上搬运货物,货物的重为800N,斜面的长度是3m,
工人沿斜面方向的推力是500N,车厢离地面的高度是1.5m,试求:
①斜面的机械效率。
②物体与斜面间的摩擦力。
这道题很多学生第2问的答案是500N,原因是做匀速直线运动的物体受平衡力,即推力等于摩擦力。对学生的这一错误,我通过作图来跟学生解释:这个物体一共受四个力,如果推力与摩擦力相等,那么重力应该与支持力平衡,但由图学生明显观察到重力与支持力不共线,所以支持力与重力不平衡。但这样的解释还不能圆满解决学生的困惑,学生无法理解这四个力的平衡。其实关于互成角度的力的合成与分解是高一学生所学的内容,学生初二时已经知道水平方向做匀速直线运动的物体受四个力,水平方向牵引力与阻力平衡,竖直方向重力与支持力平衡。如果我在此适度移入平行四边形分解法,相信大部分学生都乐于接受且颇有成就感。于是我将重力分解为两个力,一个垂直斜面向下,一个沿斜面向下,把重力示意图擦掉,这时学生利用平衡力的知识很容易看出垂直斜面向下的力与支持力是一对平衡力;沿斜面方向,推力等于摩擦力与重力的那个沿斜面向下的分力之和。这样学生对这种类型的题目就加深了理解,以后就不会出现类似的错误了。
同样,在探究影响动能大小的因素时,通常通过实验控制变量,根据木块被推开距离的长短可以得出动能大小与速度及质量之间的定性关系。如果在此基础上拓展一下,速度和质量哪个因素对动能的影响更大?我就借用高中的动能公式“Ek=12mv2”帮助学生理解,学生很容易得出速度对动能的影响更大。借机对学生进行安全教育,“十次车祸九次快,还有一次是意外”,所以在来往学校的路上一定要控制好速度。
其实,这“脚手架”不仅仅局限于本学科,其他学科的知识完全可以借来先用。比如在苏科版九年级物理上册十一章第一节杠杆的教学中,会遇到这样一道例题。
如图所示,轻质杠杆的支点为O,在杠杆的A点始终作用竖直向上的力F,将挂在杠杆中点重为G的物体匀速提升,则力F的大小( )
A.逐步变大 B.逐步变小
C.始终不变
D.先变小,后变大,杠杆在水平位置上下最小
这道题,很多学生会选择A答案,他们是这样理解的,随着物体匀速上升,动力臂逐渐增大,阻力臂也逐渐增大,根据杠杆平衡条件:F1l1=F2l2,阻力一定,动力臂和阻力臂都增大,所以动力也增大。在给学生纠错时,我用下图来讲解。
如图,动力臂为LOB,阻力臂为LOD,LOB∶LOD=LOA∶LOC=2∶1,
∵匀速提升重物,杠杆匀速转动,杠杆平衡,
∴FLOB=GLOD,
∴F=LODLOBG=12G,
即:拉力F为物重的12,大小不变。故选C。
学生无法理解LOB∶LOD=LOA∶LOC,通过询问得知,学生在数学中还没有学到相似三角形的性质,所以难怪学生无法理解。这个时候就需要一个“脚手架”来帮助学生。于是我又当了一回“数学老师”,给学生们补充了“相似三角形对应边成比例”的相关知识。
其实,构筑“脚手架”也是基于新课程标准的要求。近几年的中考物理试卷中总会有一些提高题出现,命题者的导向注重向未知内容的延伸,要求学生在已有的知识基础上,利用已经学过的探究方法去解答在课本上没有直接学过的知识,甚至要到高中才能学到的知识内容。我国新一轮基础教育课程改革要求教师具有鲜明合理的课程意识,但教师的课程意识不是朝夕之间能够具备的。教师鲜明合理的课程意识不是自发产生的,而是自觉生成的。
所谓“课程意识”,指主体对课程的敏感程度,它蕴涵着主体对课程理论的自我建构意识、课程资源的开发意识等几方面。处于教学第一线的教师,其课程意识的强弱程度直接影响着教改的成败及教学质量的高低。物理教师更应该自觉形成这种意识。因为物理教师专业化发展需要物理教师具有课程意识。首先,物理教师需要课程意识引领自己的课程实践、课程设计及课程实施。在物理教学实践的过程中,物理教师的专业水平才可能获得提升。其次,物理教师专业化发展程度还取决于物理教师对于课程终极目的的领悟。课程意识在物理课堂教学中的回归,会促使物理教师逐渐领悟到课程的终極目的:为了促进学生科学素质的提高,科学精神的孕育和创新品质的培养。因而,可以说,物理教师的课程意识是教师专业意识觉醒的一个主要标志。另外,在物理教学过程中,教师扮演了学生物理学习的促进者、引领者和学习伙伴等多重角色。教师对这些角色的认同程度和进行角色转换的熟练程度,是衡量教师专业水平高低的标志。这同样需要物理教师课程意识的定向引导和有力参与。
当然,仅仅有了课程意识还是不够的,作为一名物理教师,还应当努力将自己的课程意识转化为课程行为,只有这样,新课程的实施才能顺利进行。
构建“脚手架”,助力物理教学,师生皆受益!