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论物理教学中举一反三的教育作用

2019-03-26赵晓燕

数理化解题研究 2019年9期
关键词:矢量图斜面挡板

赵晓燕

(江苏省海门实验学校 226100)

早在春秋时期,我国大教育家孔子提出了举一反三的教育主张:“举一隅而反三隅”意在受教育者知道了局部的知识,或了解的事物的某一部分,能够如此反复推致事物的全貌.笔者发现,举一反三在高中物理教学过程中的应用有着重要的意义,本文结合具体的教学实践,就该话题谈谈笔者的思考,望有助于高中物理教学.本文并非从语言的角度分析举一反三,而是从教学的视角看举一反三.首先,这是一种科学的思维方法,与当下的核心素养发展要求相统一.在教师举一的过程中融入知识、方法,以及解决具体问题的思维过程与路径,然后留足时间空间让学生自己消化,向外推至哪些情况下也可以用这些知识和方法,本身就是一种不断思考和迁移应用的过程,在该过程中,学生学到的知识能进一步内化整固,而且反三又不是在原有问题上原地踏步,而是一种知识和方法的迁移,实现素养的螺旋式上升,其间有实践意识和创新能力的提升.那么举一反三在高中物理教学中有哪些作用呢?并结合具体的实例进行分析.

一、举一反三能够有效提升教学效果

我们都知道课堂只有45分钟,如何提高课堂的教学效果呢?全盘灌输肯定不行,举一反三,是教师主导性作用和学生主体性作用相结合的一种教学方式,课堂的亮点是教师的举一,而课堂教学的主要过程是学生的反三,整个教学更多的时间是交给学生自己去探究、内化与提升,用举一反三的方式进行教学,让课堂的效率变得更高、更轻松,学生对物理知识的认识变得更深刻和全面.

例如,我们在和学生一起学习“动态平衡”问题时,可以给学生举如下一例.

例1 如图1所示,AB为一个可绕点B转动的直挡板,一重力为G的光滑圆柱体现在夹于倾角为α的斜面与挡板之间,挡板先竖直放置,现逆时针转动挡板直至挡板水平,分析挡板AB受到圆柱体对其的压力如何变化?

在给学生讲这道例题时,笔者强调,解决此类动态平衡的问题关键在于作受力示意图,然后应用平行四边形定则或三角形定则得到矢量图,分析矢量图中的不变量和变量,结合图形去观察变量将带来矢量图中的力的大小与方向如何变化?继而做出正确的判断,在举这道例题后,我们可以将问题的情景进行变式,外推的目的在于让学生能够反三,引导学生在反三的过程中实现知识的内化与创新.

反三1:如果我们将情景变化一下,如果斜面是一块倾斜的木板,保持竖直挡板位置不变,将倾斜的木板顺时针转动(也就是减少斜面的倾角),情况又将如何?

反三2:改变问题情境,将挡板换成绳子,如图2所示一光滑的小球用细绳吊着,至于斜面上,现在用水平推力向左缓慢推斜面,使小球缓慢上升(假设斜面体的最高点足够高),分析斜面在运动的过程中,拉球的绳子拉力将如何变化?

反三3:在反三2的基础上我们进一步变化问题情景,将学生的目光指向动态问题分析的本质上去,即要通过作图得到矢量三角形,如图3,有一固定的竖直直杆AC,在其最上端C处装有一定滑轮,另一轻杆AB用铰链与竖直杆的A点联结,现在在轻杆的B悬挂一物体,用一根轻绳系在B处绕过定滑轮C拉绳子,已知初始时刻∠BAC>90°,现拉动绳子后使∠BAC缓慢地变小,最终接近0,试分析在此过程中,轻杆B端所受的力如何变化?

从举一反三的问题设置来看,并非简单的机械重复,随着问题情景的不断丰富,学生思维力度在不断的增大,对动态平衡本质的认识也越发深刻,在具体的教学过程中,学生自主完成反三1到反三3这几个问题后,笔者以提问的方式要求学生对动态平衡问题的处理方法进行总结,整个过程交给学生自主完成,减少了教师讲授知识的时间和题量,学生的训练也能够得到及时的反馈,更重要的是学生在举一反三的过程中学会了正确的思维方式,从反三2到反三3是有一个认知冲突的,学生前面几个问题都可以用作图法来解决,到了反三3时需要作图,但是却无法用图解法来解决问题了,这就需要学生将视角转向解决此类问题的本质中去,即画矢量图来解决,在矢量图途中找到多个变力,但是力的三角形与边的三角形相似,继而借助于正弦定理完成力大小变化的判断,以后学生遇到此类问题,思维自然迁移到上述过程中来,对整个高中物理学习的思维进阶有较强的促进和帮扶作用.

二、举一反三能够有效促进知识体系的不断完善

学习是不断积累和丰富的过程,举一反三从学生学的角度来看借助于不断的变式与反思有助于知识不断完善与拓展,从思维发展的角度来看,高中阶段的物理知识难度要比初中大很多,变得更为抽象,逻辑思维能力的要求也越来越高,如果我们直接给学生灌输“四隅”,学生可能一时无法消化,但是我们将要教给学生的知识进行科学的拆解,举一隅而引导学生反三隅,不仅大大缩减了课堂教学时间,还有效提升了学生知识习得的完整性.

例如,我们在和学生一起学习“摩擦力”这一重要概念时,学生很难一次吃透,此时,就需要我们教师在此过程中多次应用举一反三的方法进行科学的引导.

(1)在得到产生静摩擦力的条件后,引导学生思考滑动摩擦力产生的条件,接着再给出具体的情景让学生就具体的问题分析物体是否受到摩擦力作用,受何种摩擦力作用.

(2)由产生摩擦力的条件出发外推引导学生分析两种摩擦力的方向,然后再回到上述提供的具体情景之中让学生受力分析,作出摩擦力的示意图.

有了上述两个过程,学生对于摩擦力的认识基本上就清晰了,而对于摩擦力是动力还是阻力的问题,此时不要急于与学生探讨,等到牛顿运动定律的讲解时再拿出来再举一反三,这样逐步帮助学生建立完整的知识体系.

总之,孔子留下来的举一反三教学主张给当下的教育提出了一个方向,对物理学科而言,我们的教学应该注意完整性,但完整的知识并非我们灌输给学生的,而是教一部分,使自己领悟一部分,逐渐构建知识、丰富体系.

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