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“玩”“美”课堂 物理制造*

2018-04-10

物理之友 2018年3期
关键词:物理实验课堂

(江苏省梁丰高级中学,江苏 苏州 215600)

物理学是一门重要的基础学科,无论是工业生产和国防现代化,还是信息技术与纳米技术等的进步,都离不开物理学的发展。新时代的中学生必须具备一定的物理知识,一名优秀的物理教师应该善于打造一个符合学生心理特性和个性的高中物理“玩”“美”课堂。

1 师生互动,“玩”转课堂

物理学是一门以实验为基础的科学,而且就中学教育而言,培养学生的学科兴趣,让其感知物理与生活的紧密联系,通过动手实验培养学生观察事物、研究问题、勤于动手的好习惯非常必要。在课堂上就地取材,让学生动手制作或体验物理趣味实验,把“玩”物理,不仅不会浪费时间,反而变抽象为具体,变复杂的解析为感性直观的认识,而且还能帮助部分怕动手实践的学生克服畏惧实验的心理。

托尔斯泰说过:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的学习兴趣”。能够使学生在愉悦的气氛中学习,唤起学生强烈的求知欲望,是我们教学成功的关键。在教学中,教师富有哲理的幽默,能深深地感染和吸引学生,使自己教得轻松,学生学得愉快。

1.1 “玩”语言

语言是教师传授知识的载体,苏联教育家思维洛夫认为:教育家最主要的,也是第一位的助手是幽默。教师运用语言的趣味性来调动学生的兴趣,是一种艺术、境界、人格魅力。加入一些合理的幽默,使物理课堂气氛轻松有序,使部分学生望而生畏的物理不再遥不可及。

例如,在“牛顿第一运动定律”新课讲授中引入“惯性”这一概念时,可以设计这样一个生活场景:某日,在公交车上,一漂亮女子和一男子都站在过道里。岂料一个急刹车,这男子不小心碰到了女子,女子回头瞟了男子一眼说:德性!男子回答:不是德性,是惯性!同学们哈哈大笑,愉快地开始了物理学习。

再如,在“磁感应强度”一节,讲到如何来确定某一空间磁场的分布情况时,可以想到在磁场中放入小磁针进行试探,通过小磁针的受力来反映磁场的分布情况。此处我们可以把放入的小磁针看成是一个“侦察兵”,“侦察兵”就是一个既能探知磁场情况,又不会改变原磁场的小磁针,这种拟人化手法,风趣易懂,简单明了。再如讲电场强度的比值定义E=F/q时,场强的大小与点电荷受到的静电力与电荷无关,我们可以说:点电荷,你去或不去,静电场就在那里!富有诗意的网络热门语言,在物理老师的嘴边悠然飘出,是教育者优雅智慧的体现,也是物理学习饱含温情的一面。学生在会心一笑的同时,心理和生理得到调节,在轻松愉快的心情下顺利地掌握了物理知识。

1.2 “玩”实验

物理实验是物理教学的重要内容、方法和手段,在培养学生核心素养中具有独特的地位和不可取代的功能。实验具有启发性,能激发学生的探究欲望和积极思维,把原本枯燥单调的物理课堂演绎得风生水起。

对于所用实验器材简单、实验效果明显的演示实验,应尽可能让学生上台自己动手做,或协助教师做,教师要努力为学生“玩”实验创造条件。例如,在讲到“楞次定律的应用”时,可以让学生参与“跳环”实验。在螺线管内插入一个铁芯,套上一个铝环,轻吹一口“仙气”,然后让某一学生施展魔法:摁下开关(给螺线管通电),瞬间铝环跳向天花板,全班同学都惊呆了,迫切地想知道其中的奥妙,这时候,老师可以“趁机”用看到的实验现象,引导学生分析、解决问题。

在讲到“牛顿第一定律”时可以让学生展现“特异功能”,靠讲台边放一盆绿色植物,在花盆下放一张纸条,让学生快速抽出纸条。如此“惊险”的动作有学生可能不敢尝试,这时你可以悄悄地鼓励他,告诉他技巧,给他信心,实验顺利结束后,台上的学生有了自信,台下的学生在惊呼喝彩的同时也迫切地想知道为什么,这时候讲解起来就会事半功倍。

1.3 “玩”角色

课堂是学校教育教学的主阵地,学生是学习的主体,课堂教学的出发点和落脚点是学生核心素养的发展,学生参与课堂教学的积极性、深度和广度,直接影响教学过程的优化,关系到素质教育理念能否真正落实到位。学生有效地参与课堂教学是教学质量提高的关键,因此在适当的机会,转换角色,让学生当一回老师,把课堂变成学生展示表演的舞台,也具有重要的作用。

在物理教材中,会有一些科普性知识,如:“科学漫步”“能源和可持续发展”这样的教学内容重在了解,对学生能力要求不高,探索性不强,教师单纯讲授显得乏味无趣。受应试教育影响,课堂上多数教师会让学生自主阅读或三言两语一带而过,学生无法深刻领会所学物理知识在人类生活、生产中的广泛应用、对科学和社会发展所起到的重要作用。如果采用研究性学习的方法,组织学生在课外进行小组探究学习,分头开展信息、收集、知识归纳,然后师生互换角色,让学生在课堂上分组展示,这样的形式既让学生耳目一新,还可以督促学生利用网络、课外书等更广泛地收集信息,扩展知识,变学生被动接受为主动探究。

笔者曾经做过这样一个尝试,在讲“热力学第一定律能量守恒定律”的前一天,布置一项任务,要求学生利用网络或者图书馆查找关于永动机的故事。在第二天的物理课堂上,同学们个个胸有成竹,带着他们打印的文字资料或丰富的演示动画,在讲台前讲得头头是道,不时赢来阵阵掌声。这样的课堂可谓精彩纷呈,让学生成为课堂的主角,增强他们的自信和学习物理的积极性,同时也培养了学生在探索过程中相互合作的精神,开拓了学生的视野,丰富了学生的成长体验。其实这样的机会有很多,在习题课上、试卷讲评课上,适时恰当地把握时机,选择典型的题目,鼓励学生上台做“老师”,让学生与学生无阻碍地交流,充分体现以学生为主体的课程理念,培养学生交流、表达的能力。

2 智慧碰撞,“醉”美物理

著名物理学家杨振宁先生把物理之美分为三类:即现象之美、理论描述之美、理论结构之美。也有人把物理之美分为:研究对象之美、理论之美、实验之美和常数之美等。还有人把物理之美说成它具有明快简洁美、均衡对称美、奇异相对美以及和谐统一美。笔者把物理教学之美分成:语言美、图像美和实验美。

2.1 语言美

在物理课堂上,可通过成语、诗词等表达方式来描绘与教材有关的物理知识,增加课堂语言的修饰美。优美的课堂教学语言在激发学生学习兴趣、培养物理思维、提高实验动手能力等方面有着不可替代的作用。

例如,在导入光学知识时,可让学生欣赏这样一段文字:走进公园大门,只见桃花柳绿连绵数里,蓝天、白云倒映在碧水中,一幅色彩斑斓的风景画跃然眼前,真不知大自然是怎样创造出如此缤纷的色彩的!再如讲“物态变化”时,可设计题目让学生来辨别物态变化:春天,冰雪消融;夏天,露水晶莹;秋天,薄雾缥缈;冬天,瑞雪纷飞。通过这些语言的设计,创造了课堂的语言美,学生在享受自然美的同时,提高了学习兴趣,不知不觉地进入了良好的学习状态。

例如:在讲到“声音的传播”这一节时,可以用“余音绕梁,三日不绝”,意思是说歌唱停止后,余音好像还在绕着屋梁回旋,形容歌声或音乐优美,耐人寻味。从物理角度来说,这是由于声波遇到障碍物后被多次反射,此时即使声源停止振动,但声波仍在媒质中传播形成回声。

再如在讲解“机械能守恒定律”时,可以让学生大声朗读唐代诗人李白的《望庐山瀑布》的最后两句:“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,意思是壮观的瀑布从高处急冲直流而下,真使人怀疑这是从天上的银河倾泻下来。这两句诗写出了庐山瀑布向下倾泻的磅礴的气势,其中包含了物理知识:“飞流直下”的水的动能在增加,水的重力势能在减小,在整个运动过程中动能和势能的总和保持不变,这就是机械能守恒定律。同学们“欣赏”庐山瀑布壮观景象的同时,也掌握了动能和势能相互转化的原理。

优美的教学语言是点燃学生智慧的火炬,开启学生心灵的钥匙,走向和谐教学殿堂的途径。

2.2 图像美

图像作为物理独特的三大语言之一,能够以丰富和独特的表达方式准确地将物理世界和规律展示给我们,高中物理教学中物理图像的运用是处理物理问题的一个重要的手段和有效方法。

图1

例如:在“机械振动”和“机械波”的学习中,简捷的直角坐标系中描绘出一条条正弦或余弦曲线,呈现出美的图画,给人一种理性和简洁的美感。教师在黑板上作图和讲解的配合过程其实就是将美的创作和生成过程展示给学生,这是其他教学手段无法比拟的。例如图1中的带电粒子在磁场中的运动轨迹和等量异种电荷的电场线、等势线分布图形,都带给学生以美感。

形象直观的物理图像作为一种有效的学习手段具有较强的表现力,恰当运用逻辑思维与形象思维相结合的物理图像有助于培养学生欣赏能力、创造能力和审美情趣。

2.3 实验美

实验美表现在:用简单的仪器和设备,展示美丽的物理现象,从中归纳出简洁的科学结论,使人们对自然界的认识更加清晰。

例如:把一只三棱镜放在阳光下,透过三棱镜,白光被棱镜分解为不同颜色,我们称之为光谱。人们知道彩虹的五颜六色,正是这些红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的光谱才形成了表面上颜色单一的白色光。

其实,物理中蕴含的美远不止这些,比如深刻明晰的物理概念、和谐统一的物理规律、简洁对称的物理公式、形态美妙的物理模型等。在教学实践中,我们应该重视引导学生用心灵去触摸、感知、体会物理的美,激发他们创造物理美的热情,进而开启物理学习的大门。

3 结语

“玩”是学习物理的最高境界,“美”是真与善统一的形式,“玩”美的事物是容易被人们接受的。作为一名物理教师,要做教学的有心人,一切从学生实际出发,制造“玩”“美”课堂情境,促使学生积极主动参与学习,使学生的潜能得到开发,个性得到张扬。

参考文献:

[1]毛海玲.玩转“西红柿”——以“西红柿”为载体的浮力复习[J].物理之友,2017,(8).

[2]杨清华.在“玩”中学“乐音的特征”[J].物理之友,2017,(7).

[3]崔爱玉.“玩”玩具玩出了“玄机”——以“曲线运动”的教学为例[J].物理之友,2017,(2).

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