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思考

2019-04-08孔烨

中学课程辅导·教师通讯 2019年4期
关键词:物理思维问题串认知

孔烨

【内容摘要】高效的中学物理课堂教学不仅要让学生学到物理知识,更重要的是要让学生学会从物理的视角去思考问题,用物理的方法去分析和解决问题,进而培养学生的物理思维能力,提高课堂教学的效益。

【关键词】中学物理 高效课堂 问题串 认知 物理思维

在新课程理念下,物理课堂教学必须以学生的发展为中心,以关注学生的学习为导向。可是,在课堂教学中,很多教师用了很多教学方式,却效果不佳。课堂上看起来热热闹闹,可是最终的教学目标却达不成,教学效果并不好,学生成绩提不上。分析其原因,这样的课堂教学只满足物理知识的表层学习,学生缺乏对物理问题的深层次的思考,长此以往,学生学习物理的兴趣逐渐失去,课堂教学趋于低效。

一、以创设物理情景为切入点,激发学生思考

思考是思维的一种探索活动,思考源于思考主体对某事物的矛盾或者对某事物的认识,是建立等价认知的过程,是对意向信息的加工。物理课堂上的思考则是学生运用物理知识和物理方法解释所观察到的物理现象,最终解决实际问题的思维活动。例如:在进行浮力方向的教学中,学生结合生活实践能够理解浮力方向是向上的,但是怎样让学生认识到竖直向上呢?可以设计一个实验让学生思考:取一根线,一端粘在乒乓球上,另一端系住一块金属块,向烧杯中倒入适量的水,慢慢浸没乒乓球,让学生观察线的形状变化?教师提问:线为什么被拉直了呢?引导学生对乒乓球进行受力分析。在烧杯旁挂一根重垂线,把烧杯的一侧垫起,发现线还是与重垂线平行,这个演示实验一下子让浮力的方向问题形象化了,学生很轻松地明白了浮力的方向是竖直向上的。有了重垂线这一参照物,实验效果更好。

二、    以设置问题串形式为方法,引导学生层层递进思考

在物理教学中如何将学生的思考引向深层次?笔者认为在课堂教学中教师可以用问题串的形式将学生的思考层层递进。问题串的建立应在学生对物理的认知能力有限的基础上尽可能用学生的原有知识来解决问题,应预计学生可能产生的困惑或错误,把教学内容分解成一连串的教学问题,这些教学问题具有系统性,层次鲜明,互相联系又相对独立。因此在教学设计时,我们首先要根据教学目标,确定每一个具体的物理问题,将每个物理问题归成问题串;其次,课前要充分分析学情,分析问题串中每个问题提出的时机,问题的难度,问题的语言组织形式是不是易于学生接受,问题的难度是否超出学生的认知限度,问题是否有趣味性。笔者认为设置的问题串还要遵循四个原则:(1)问题串的体现要由浅入深;(2)问题串的形式不单一,要准而精;(3)问题串要铺有思维台阶;(4)问题串要有延续性。另外,在实际教学中,要舍得花时间让学生去思考并讨论这些问题,让学生愉快地体验解决这些问题的过程。对于积极思考的学生,我们要毫不吝啬地给予情感上的大力支持,让学生通过自己的思考接受问题的答案,对物理知识的习得起到事半功倍的作用。

例如:在初中“物体的运动”习题教学中有一道难解决的习题:交警常常用超声波进行测速,从而监控道路违章行驶。测速仪对着前方行驶而来的汽车连续两次发出超声波,第一次从发出到收到经过0.5s,第二次从发出到收到经过0.3s,两次发出的时间间隔为0.9s,设声速为340m/s.则测到的车速是m/s。

此题的难点在于汽车两次接收到超声波的时间差的推算上。同时习题的内容取材于日常生活中汽车测速,是学生很感兴趣的,虽然有一定难度,但是我们可以将难点用问题串的形式层层剥离。

问题1:第一次超声波从发出到汽车收到用了多长时间?

答:0.5s÷2=0.25s。

问题2:第一次超声波从发出到汽车收到传播了多少路程?

答:340m/s×0.25s=85m。

问题3:第二次超声波从发出到汽车收到用了多长时间?

答:0.3s÷2=0.15s。

问题4:第二次超声波从发出到汽车收到传播了多少路程?

答:340m/s×0.15s=51m。

问题5:汽车从接收到第一次超声波至接收到第二次超声波走过多少路程?

答:85m-51m=34m。

问题6:汽车从接收到第一次超声波至第二次超声波刚要发出所经历的时间?

答:0.9s-0.25s=0.65s。

问题7:汽车从接收到第一次超声波至接收到第二次超声波所用的时间?

答::0.65s+0.15s=0.8s。

三、    以培养物理思维能力为核心,提升学生思考能力

什么是物理思维?人们在认识自然界物质的运动、相互作用等的本质规律和特征,就必须在头脑中形成对整个物理世界本质的、完整的、深刻的反映,就要对观察过的物理现象、物理事实、物理过程等在大脑中形成清晰的物理图景,并反复加工、合理改造去粗取精,把感性认识上升为理性认识,此即物理思维。在平时教学中如何从学生的思考上升到物理思维的培养?

1控制变量法:在多个物理量可能参与变化影响中时,为确定各个物理量之间的關系,以控制某些物理量使其固定不变来研究另外两个量变化规律的一种方法。它是研究物理的一种重要科学的方法,也是初中物理问题研究中最常见的方法。例如:探究影响导体电阻的影响因数;探究影响滑动摩擦力的因素;探究导体两端的电压和导体的电阻对通过导体的电流的影响。

2 类比法:类比是根据两个(或两类)对象在某些属性上相似面推出它们在另一个属性上也可能相似的一种推理形式。类比方法既要借助已有的旧知识,但又可以超越已有旧知识的框架,它可以使两个表面看似风马牛不相及的事物联系起来,进而产生新的信息,可以使新的物理概念、物理理论在已有的知识领域中脱颖而出,是学生习得物理知识的重要的方法。例如:初中物理教学中建立磁场概念时,怎样让学生认识到磁场的存在,磁场的方向呢?那就要引入小磁针来探究磁场,通过小红旗的旗面的指向得知风向的例子进行类比;在引入电流时,通过水流和人流类比。

总之,高效的中学物理课堂教学,学生的思考既是物理知识教学的需要,也是学生物理认知发展的需要,自然也是教师自身教学素养提升的需要。在课堂中,让学生学会思考、喜欢思考,做一个智慧的人,爱上物理学,是开启人生幸福的一次机会。

(作者单位:苏州工业园区唯亭学校)

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