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点拨学习思路 培养学习能力

2023-08-30焦健生

中学教学参考·理科版 2023年4期
关键词:学习能力

焦健生

[摘 要]在物理学习过程中,学生往往存在思维狭窄、思路模糊、条理紊乱、叙述不清等问题,一个有效的矫正途径是采用“思路教学法”,以问题驱动性任务为载体,以学习思路为方法,以逻辑性思维为主导,通过教师精心地“导”,促进学生自主地“学”。实践证明,这种教学方法可以有效激发学生思维,打通学生学习思路,培养学生的学习能力。

[关键词]思路教学法;学习思路;学习能力

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058(2023)11-0043-04

一、不良现象及原因分析

在教学过程中,发现学生在解决物理问题时往往出现“课上听听能懂、课后模仿能做、变换题设就错”等现象,这种现象实际上暴露出学生解决问题时思路模糊、思维狭窄、条理紊乱、叙述不清等问题。

分析其原因,无非有三个方面:一是学生学习时不注重知识的来龙去脉,而是死记规律、套用公式,模仿性解决一些问题;二是教师教学方式简单机械,不重视思路教学,即不重视知识建构和知识体系的教学,而是注重应试教学,强调规律的套用;三是自学能力方面,学生学习局限于课堂,缺乏自主学习的环境;教师对学生的学习缺乏有效的指導、帮助和支持。

因此,教师要采用能激发学生学习主动性的教学方式,充分发挥学生在学习中的主体作用,有效培养学生的自主学习能力。从这个意义上来说,教师的教学思路深深地影响着学生的学习思路。下面就“电磁感应”的教学谈谈笔者在“思路教学法”方面的一些实践。

二、“思路教学法”的含义

这里的“思路教学法”是指以问题驱动性任务为载体,以学习思路为方法,以逻辑性思维为主导,通过教师精心地“导”,促进学生自主地“学”的教学方法。教师按照教学内容确定学生自主学习的能力目标,可以按照“思路教学法”要点图(如图1)进行教学指导和课堂教学。

“思路教学法”的重点在于激发学生思维,打通学生的学习思路。教师应结合学习目标、教学内容设计一系列问题,形成问题驱动性任务,具体分为:课前预习,指点学生预习思路,引导学生自学;课堂教学,创设教学思路,让学生讨论解决疑惑,教师适时点拨;实验教学,明确探究思路,教师引导学生对学习内容中的疑难问题或未知规律进行实验探究;应用实践,进行习题教学,让学生寻找解题思路,自主解决问题,实现知识和方法、能力和素养的融合发展。

三、具体做法

(一)布置预习任务时,提供任务性预习提纲,让学生分析教材的编写思路

现行人教版物理教材的编写十分注重知识的建构过程,遵循学生的认知规律,教材每一节内容的开端都创设了一个或几个问题情境,以引发学生思考,激发学生的认知兴趣,由浅入深地引导学生探究新知,使学生在科学探究和思维中形成物理观念、认清物理本质。因此,在教学活动中,教师要理解教材的编写思路,掌握学生的认知规律,激活学生的认知思维,打开学生的学习思路,尽可能地让学生自主理解和掌握新知识。

预习是学生学习活动中的一个重要环节,它能够引导学生从已有认知到主动建构知识。在布置预习任务时,教师可按照教材的编写思路给学生提供任务性预习提纲,提纲的重点是引发学生思考,使学生弄清建立物理概念和规律的因果关系,既让学生能理解教材中的物理概念和规律是如何建立和得到的,又让学生明白怎样应用这些物理概念和规律去解决问题。

例如,“电磁感应”一章中的“涡流、电磁阻尼和电磁驱动”一节,是按照从现象到规律再到应用的次序编写的,对学生的基本要求是理解金属块状导体中的电磁感应现象——涡流。

教师可按照教材的编写思路给学生提供如下任务性预习提纲:

1.当闭合导体中的磁场发生变化时有感应电流产生,是什么力推动电荷定向移动的?

2.教材提供的“电子感应加速器”,是什么场使电子加速的?

3.本节教材中麦克斯韦提出了什么观点?

4.导体中为什么有涡流产生?

5.涡流在热效应和机械效应方面有哪些应用?

6.电磁阻尼和电磁驱动的原理是什么?有哪些应用?

学生通过阅读教材,自主学习并尝试解决以上问题,若有困惑,可及时反馈给任课老师,供任课老师在备课和课堂教学时着重关注和解决。

(二)课堂教学过程中,注意创设学习情境,让学生领会教师的教学思路

在物理教学中,教师经常会出现两种不良现象,一种是教师教的节奏与学生学的节奏不同步,如果学生的思维节奏跟不上教师的教学节奏,那么学生自然不能完全理解教学内容;另一种是学生学习的主动性不够,因为教学方式的原因,教师不能很好地因势利导,不能打开学生的学习思路,导致学生处于被动学习状态,学生的学习效果当然不会太好。

怎样改变上述两种不良现象呢?一种行之有效的方法就是:教师把教学思路转化为学生的学习思路,引导学生在学习的过程中思维、理解,这样就能激发学生学习的主动性,使学生的思维节奏跟上教师的教学节奏。

在教学“法拉第电磁感应定律”一节内容时,教师可设计五个探究性问题作为学生的学习思路,让学生在学习思路的引领下进行探究性学习。这五个探究性问题指向教学目标,层层深入,环环相扣。

学习思路1:实验对比法。弄清电磁感应电路中的电源是什么。下面两个电路图(如图2和图3),右图灵敏电流计指针偏转,该电路的哪部分充当电源?

学习思路2:实验探究法。弄清电磁感应电路中的感应电动势大小跟哪些因素有关。

设置递进式问题,打开学生的探究思路。回顾前一节的三个演示实验(如图4甲、乙、丙),探究以下几个问题:

(1)这三个实验中,电流表指针为什么偏转?(让学生明白感应电流产生的条件)

(2)从电流表指针偏转的大小,你能推断其中的原因吗?(让学生知道电路中电动势有大小)

(3)图4甲中,条形磁铁从同一高度插入线圈中,插入的快慢不同,引起电路中电流大小也不同,为什么?(通过引导学生思考,让学生知道感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关)

(4)改变图4乙和图4丙实验中的磁通量变化快慢,推断出一般性的规律。

学习思路3:演绎归纳法。得到法拉第电磁感应定律的内容、表达式。

(1)内容: 电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

(2)表达式:[E感 =kΔΦΔt]

当线圈匝数为N时,相当于有N个完全相同的电源串联,故有[E感 =NΔΦΔt]。

学习思路4:分析比较法。比较Φ、ΔΦ、[ΔΦΔt]三者之间的关系。

学习思路5:弄清导线切割磁感线时,感应电动势的大小。

(1)如图5所示,闭合回路一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度是B,导体ab以速度[v]匀速切割磁感线,求产生的感应电动势。

(2)如图6所示是闭合线圈的一部分导体处于匀强磁场中,导体以[v]斜向切割磁感线,求[E感]的大小。

由于学生认清了学习的方向,他们的学习状态会由被动变主动,学习思路由模糊变清晰,课堂气氛由沉闷变活跃,学习效果会大大提高。

上述教学,教师能始终站在学生能理解、能接受的角度去进行教与学的活动,有效避免了教师的教学思路堵塞学生的学习思路。

(三)實验活动中,把握探究方向,让学生掌握观察和研究物理的实验思路

实验是建立物理概念、得到物理规律的重要手段,实验教学的关键点主要有:指导学生如何选择实验器材、选择实验方法并设计实验,如何观察实验现象,如何进行实验操作,如何获得实验数据并处理数据得出实验结论,如何进行误差分析和改进实验等。但实验教学中,特别是学生实验过程中,时常发现,学生是旁观者或盲目操控者,学生的体验性、方向性和理解度严重不足。为此,教师在进行演示实验和分组实验的教学中,要注重指导学生的实验思路。

例如,关于“楞次定律”一节,教学重点是探究判断感应电流方向的规律,教学难点是线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向之间的关系。教师可采用“边学边实验”的教学方法进行实验教学,实验教学的思路是:探究电流计G中流入电流方向与电流计G中指针偏转方向的关系、线圈的绕向;探究条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系。

实验思路1:按照如图7所示的电路图连接电路,闭合开关,观察并记录电流表中电流方向与电流计指针偏转方向的关系。根据记录的现象判断是左进左偏,还是左进右偏。

实验思路2:认清线圈的绕向,使线圈和灵敏电流计构成回路。如图8所示,把条形磁铁N极(或S极)在竖直方向插入和拔出线圈,记录电流计的指针偏转方向,判断感应电流方向,再用安培定则确定感应电流的磁场方向。

实验思路3:根据实验结果,填写下表。

首先,让学生根据表中记录进行思考和讨论,然后引导学生总结判断感应电流方向的规律——楞次定律。

接着,启发学生理解楞次定律中“阻碍什么?如何阻碍?能否阻止?为何阻碍?”。

最后,精选几个练习题引导学生进行巩固性学习。

上述实验思路能引发学生思考,促进学生动手探究,达到手脑并用,进而理解物理本质的目的。

(四)解决问题时,拓宽解题思路,指导学生寻找解题思路

教师有目的、有计划地进行习题教学,指导学生寻找解题思路是关键。解题思路是学生根据题设信息,联想知识建立物理模型的过程,这是学生解决物理问题的关键能力,怎样提高这种能力呢?具体可以采用两种方式:一题多问;一题多变。

一题多问,可以让学生在“做”的过程中发现问题、解决问题,促进学生自主获取知识、体验情感、发展能力和提升素养。

例如,如图9所示,水平放置的足够长的平行金属导轨左端与定值电阻R相接,质量为m、电阻为[R2]的金属杆垂直置于导轨上,其PQ段的长度为L。整个装置处在匀强磁场中,磁感应强度大小为[B],方向垂直于导轨平面向下。[t=0]时刻,金属杆在水平恒力[F]的作用下向右运动,忽略导轨的电阻及导轨与金属杆间的摩擦。金属杆的最大速度是多大?

这一类习题变化的物理量多,部分学生分析时思路不清。教师可以通过一题多问,采用逐步设问的方法来打开学生的思路。

可以设置这样几个问题:(1)金属杆切割磁感线时,杆中的电流方向是怎样的?(2)金属杆受到哪些力?合外力恒定吗?(3)金属杆做什么运动?(4)当速度最大时,金属杆所受的合外力多大?通过这4个设问,学生思维的台阶小了,在递进式问题的驱动下,一定会有清晰的思维流程,也就容易掌握相应的分析方法,问题也就迎刃而解了。

就题论题,往往导致学生的思路狭窄、思维僵化,如果将上题的情境和条件进行变换,再设计出新的问题让学生解决,则能培养学生的发散思维能力和解决问题的应变能力。

上题中,可将水平恒力撤去,改成:金属杆以初速度[v0]向右滑去,如图10所示。要求解决如下三个问题:

(1)判断通过定值电阻R的电流方向;

(2)求金属杆的速度为[v0 2]时,金属杆的加速度大小;

(3)求金属杆从开始运动到停止运动的过程中,定值电阻R所产生的焦耳热。

通过这样关联性的题设变化,学生在解决问题的过程中,可以活跃思维、拓宽思路、提升能力。

总之,学习的重点就是让学生学会如何思考,而思考的前提就是有一个好的思路。对教师而言,教学要有好的指导学生学习的思路;对学生而言,学习要有好的自主学习思路,这样学生学习的能力才能得到真正提升。

[   参   考   文   献   ]

[1]  中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准:2017年版2020年修订[S].北京:人民教育出版社,2020:1.

[2]  人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中教科书 物理 选择性必修 第二册[M].北京:人民教育出版社,2019:35-39.

[3]  人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中教科书 教师教学用书 物理 选择性必修 第二册[M].北京:人民教育出版社,2019:23-57.

[4]  刘杭州,宋书婷,郭晓雪,等.建构知识网络 发展核心素养:以“电磁感应”教学为例[J].物理教学,2022(10):5-8,4.

(责任编辑 易志毅)

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