◇云南师范大学物理与电子信息学院 只叶姣 徐晓梅
摘要:文章结合物理概念教学实际,对用生活来组织高中物理课堂教学实例作了分析,并据此给出了一些教学思考。
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关键词 :生活;高中物理教学;实例分析
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)03-0085-03
一、教学的意义
教育与生活是密不可分的,教育与生活的关系也是课程改革中一直受到各界关注的一个问题。《基础教育课程改革纲要(试行)》中指出:改变课程“难、繁、偏、旧”和过于注重书本知识的现状,加强课程内容与学生生活及现代社会和科技的联系;考试内容应加强社会实际与学生生活经验的联系,重视考查学生分析问题、解决问题的能力。物理知识渗透在生活中的方方面面,生活中无处不在用物理知识。因此,教师在物理教学应注重引导学生从身边丰富多彩的生活现象着手,探索系统的、有规律的物理知识;鼓励学生用已经学过的知识去解决生活中遇到的问题;根据学生已有的生活经验和心智的发展水平,结合教材内容寻找生活现象作为课堂的开展点,这样才能使高中物理教学达到物理知识与现实生活的联系,真正体现“从生活走向物理,从物理走向社会”。
二、教学的实例分析
1.“从生活走向物理,从物理走向社会”的教学理念从初中到高中的迁移。高中生已经有至少两年的物理学习经验;初中物理课程内容贴近于学生熟悉的现实世界。为了保持教学的延续性,在高中物理课堂教学中,要注重物理与生活的联系,以学生为本,除了教材所提供的生活素材外,还应尽可能地提供贴近学生生活的素材,指导学生运用物理知识解释或解决生活中遇到的问题,把生活—物理—社会有机的结合起来,贯穿于整个中学物理教学中。
2.从生活走向物理的课堂教学实例分析。
(1)用生活引入和理解物理概念。教师如果仅从学科的角度提出问题,学生就会觉得问题生疏难懂。高中学生已有各种生活经验,教师要利用学生已有的生活经验,创设熟悉的生活情景,引出物理问题。
[实例1] 速度变化快慢的描述——加速度。在学习加速度时,可以用以下方式引入。
方法一:同学们,如果有甲乙两辆车以相同的速度V同时在马路上行驶,此时,前方突然出现了悬崖,两辆车同时刹车,甲车刹住了,乙车不幸发生了车祸。在整个过程中,我们就会说,甲车刹车得真快,乙车真慢,我们此时所说的快与慢是否说明甲车的速度变化比乙车的快呢?
方法二:我们用速度来描述物体位置变化的快慢,那么我们要用什么物理量来描述物体速度的变化快慢呢?今天我们学习这个物理量——加速度。
以上两种新课引入方式分别是学生的生活经验和学科的角度引入,方法一易于被学生接受。在教学中,只有给学生提供有力的生活依据,才能使抽象的物理知识易于被学生接受、理解。
[实例2]功率的引入。在学习功率这个概念时,可以用实例引入:挖土机和人要完成相同的任务,挖土机花的时间比人花的时间少得多;工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶,起重机用的时间比搬运工少得多;从水井里提水,抽水机比人要快得多。
[实例3]对自由落体运动的概念理解。在学生已有的生活经验中,已经有了重的物体下落得快的前概念:如铁球和纸张同时从同一高度落下,铁球下落的速度比纸张快。因此,在课堂教学时,教师需要推翻学生错误的前概念,教师演示同样的大小(即纸张质量相等)、不同形状的纸张从同一高度同时下落的实验。让学生切身体验并且否定自己已有的前概念。在这个概念的教学过程中,用生活化的小实验引发学生的认知冲突,进而得出正确的结论。
(2)课堂教学设计分析。
[实例4]牛顿第三定律的教学设计。
教学目标:
①知识与技能:知道力的作用是相互的,理解作用力与反作用力的概念。
②过程与方法:由生活现象入手归纳出牛顿第三定律,体验现象总结规律。
③情感态度与价值观:勇于探究与日常生活有关的物理学问题,培养学生观察、概括、推理能力。
教学重点:探究如何从实验观察、归纳、总结出牛顿第三定律。
教学难点:知道作用力、反作用力与一对平衡力的区别与联系。
教学方法:利用生活现象、实验探究、总结归纳。
教学过程:
首先,用生活中的现象引出所要学习的物理概念。教师列举在生活中我们用手拍桌子,手会疼;鸡蛋撞石头,鸡蛋会碎,并请学生多列举一些生活中的例子。如杯子落地,杯子碎了等。 教师进行评价,简单说明力的作用是相互的。
教师分析当手给桌子一个力时是不是桌子也给手一个力,并请学生思考是否所有的力的作用都是相互的。
(设计说明:创设生活情境,教师提出问题,再带着学生分析—用生活经验引出物理概念,激发学生的学习兴趣。)
其次,实验探究,师生共同归纳得出结论。给学生两个弹簧测力计,让学生做探究实验。学生对拉两个弹簧测力计,得出两个力大小相等,方向相反。通过学生动手实验,得出弹力大小相等,方向相反。
把两辆小车依次放在桌面上,学生将两个条形磁铁分别放在小车上,当同名磁极相对时,由于磁力,两辆小车往相反的方向运动,观察小车运动的距离。学生观察得出两辆小车后退的距离相同,再运用运动学与牛顿第二定律的知识得出两个力大小相等,方向相反。通过学生动手实验得出磁力大小相等,方向相反。
在桌面上放一些圆木棍,再在圆木棍上放上三角板,当小车在三角板上向前运动时,让学生观察圆木棍如何运动。学生观察得出圆木棍向后运动,得出摩擦力的作用也是相互的。
师生共同归纳得出结论:物体间的作用总是相互的。牛顿第三定律:作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
(设计说明:利用贴近学生生活经验的实验设计,让学生动手实验、分析讨论,使学生的认识建立在坚实的生活和实验基础上。)
最后,运用知识解释生活现象。教师提问:既然两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,那应该如何解释生活中出现的这些现象——鸡蛋碰石头,总是鸡蛋碎而石头不破,马拉车时车往前运动而马不后退?
教师带学生分析力的作用效果不同是因为还与物体本身的特性和物体受到的其它力有关,并解释作用力、反作用力与一对平衡力的区别:作用力、反作用力大小相等,方向相反,作用在不同物体上;平衡力大小相等,方向相反,作用在同一物体上。
学生尝试解释拔河比赛中胜负的原因。通过分析讨论使学生进一步理解作用力与反作用总是大小相等,方向相反的意义。
(设计说明:解释生活的现象,使学生进一步体会物理来源于生活而又服务于生活,用生活经验加深对定律的理解,帮助学生纠正对物理概念、物理现象错误的前概念。)
3.从物理走向社会的课堂教学实例分析。生活与物理本来是一体的,如果教师忽视生活现象与物理知识间的联系,容易造成学生学习了很多物理知识,做了大量物理习题,但解决实际问题的能力还是没有提高。要改变这样的情况,就需要教师改变课堂“纯理论物理”模式,联系学生生活实际;鼓励学生运用课堂所学的物理知识解决实际问题,使物理回归自然,服务生活。
(1)用学过的物理知识解决生活中的问题。
[实例5]功率的运用。汽车以额定功率在平直的公路上行驶,若前方遇到一段较陡的上坡路段,汽车司机应该怎么做,才能确保汽车驶到坡顶?为什么?
学生回答:方法一:加大油门;方法二:换挡。
教师带领学生分析:方法一由P=Fv得,汽车以额定功率行驶,遇到上坡时,加大油门,只会增加发动机的输出功率,当输出功率大于额定功率时,发动机会损坏,因此此种方法不可选。
方法二汽车档位调低后速度减小,在额定功率不变的情况下,只要牵引力足够大,汽车便可达到坡顶。所以选择方法二。
此问题设定的目的是培养学生应用物理知识解决实际问题的能力,达到巩固知识,提升能力,使学生深刻感受物理服务于生活。
[实例6]向心力。在学习了向心力之后,教师提出问题:在道路湿滑的情况下,无论走路或驾车,应该降低还是增大转弯速度?为什么?
分析:应该降低转弯速度,因为在汽车转弯时,侧向静摩擦力提供向心力,即F=mv2/R,道路湿滑即摩擦力减小,在质量m、曲率半径R不变的情况下,摩擦力减小,所以应该降低转弯速度。
向心力是一个抽象的物理概念,通过具体事例让学生感知身边应用到的向心力,并且对力和运动的联系有较深的认识。
(2)课堂教学设计分析。
[实例7]摩擦力第二课时的教学设计
教学目标:
①知识与技能:知道滑动摩擦力的产生、方向、大小,结合上一节课学过的静摩擦力,会简单应用摩擦力解决实际问题。
②过程与方法:由生活中的实例引入课堂,用生活中现象作为课堂实验,用所学知识为生活服务,培养学生能力,提升学生解决问题的能力。
③情感态度与价值观:让学生深刻体会理论与实际相联系,让学生理解生活、社会与物理知识的联系,培养学生热爱科学的情感。
教学重点:滑动摩擦力大小的求法,方向的判断,摩擦力的改变。
教学难点:摩擦力的方向、摩擦力的调控。
教学过程:
●复习导入新课
教师提问:静摩擦力的定义,进而让学生思考运动的物体是否受到摩擦力?
学生回答静摩擦力的定义。
●新课教学
①滑动摩擦力的产生。
教师提问:一个篮球在地上滚,最终会停下来,是什么原因让它静止下来的呢?
通过学生思考,师生分析:当篮球在地上滚动的时候,受到地面的一个力阻碍它运动,最终静止下来。
得出结论:两个相互接触的物体,一个物体相对于另一个物体运动时,要受到另一个物体阻碍它相对运动的力,这个力就叫动摩擦力。
(设计说明:引入生活化,认识建立在生活经验上,并激发学生的学习兴趣。)
②滑动摩擦力的方向。
教师提问:刚刚例举的摩擦力的方向如何?
教师提示:请同学们用手去贴近桌面,相对于桌面滑动,感受桌面对手的摩擦力方向,谈谈自己的感受。
学生回答:与运动方向相反。
教师再演示实验:把黑板擦放在书上,用力拉书,黑板擦随课本一起运动。
师生共同分析出:摩擦力方向与相对运动方向相反。
(设计说明:实验生活化,培养学生分析能力,强化生活与物理的联系。)
③滑动摩擦力的大小。
教师演示:将木块放在水平硬纸板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,再分别在木块上放不同的砝码,仍分别匀速拉动记下每次弹簧测力计读数及木块与砝码的总质量。师生分析得出结论:动摩擦力与压力成正比即F=μFN。
④滑动摩擦力的改变。教师请学生介绍在生活中为了改变摩擦力可以采取哪些有效的措施。学生回答:汽车用橡胶的轮胎,刹车时利用橡胶增大摩擦;自行车转动部位加注润滑油来减小摩擦力;汽车在路上打滑时,可以在轮子下面放些石子或沙子、稻草之类的东西来增加摩擦。
(设计说明:有了前面的知识学习,这个环节强调用物理知识联系实际,用学过的物理知识解决生活中的问题,体现从物理走向社会。)
三、教学的思考
在用生活组织高中物理课堂时,“从生活走向物理,从物理走向社会”两方面是相伴而行的,这一点从上面两个教学设计实例就可以看到。
在用生活组织高中物理课堂时特别应注意:选择学生关注的、可能的、现实的生活世界。
教学实践提出了需要进一步研究的问题:在物理课堂教学中,学生应该掌握多少与物理有关的生活知识才是最有意义、最有价值的?教学评价是教学过程中很重要的一个过程,为了促进中学物理生活化教学的开展,如何建立一个切实可行的评价体系?
总之,教学尝试表明,学生的学习兴趣提高了,课堂内容丰富了,教师的教学方法也更加多样化、生活化了。
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参考文献:
[1]廖伯琴, 张大昌.全日制义务教育物理课程标准(实验稿)解读[M].武汉:湖北教育出版社,2002.
[2]刘君.新课程背景下高中物理生活化教学研究与实践[D].长春:东北师范大学,2007,(37).
(编辑:杨迪)