第一章 绪论
一、选题的背景和意义
物理是一个很重要的天然课程,重点探讨物体的基础结构、物体内部的作用及其运动规律性。但物理是有着很高抽象思考性和逻辑性的,在探究物理现象的过程当中,都需要运用到观测与试验这两种重要手段和工具,正确研究物理离不开严谨的思维推理。对于初学者而言,这些要求也会造成造成了极大的障碍。不过,事实上,自然科学和我们的生活、工作、科学研究密切相关,已应用到人类生活的诸多方面,可以说生活的各个地方都有物理。
中学物理课程标准的教学设计思想与目的是注重进一步提高中小学的科研素养,要着重培养学生感受和探索科技的兴趣,让中小学生树立正确科学的技术观念,从而为中小学生的最终成长打下良好基础。
所以,在二零零三年,中国国家教育部发布了关于高中物理教学的新目标,要求老师必须从基础知识、技术、教学步骤和办法、感情态度和人生观等三方面来培育孩子。”基本知识和能力”所指的是学生在学习物理过程当中,所掌握的物理学领域相关知识和技能。”过程和方法”所指的则是学生在物理学习过程中,通过亲身经历,展开的观察、试验、推理、分析与证实等等相关活动,通过训练学习者的逻辑推理能力,通过训练学生的问题意识,提出正确解题的一些办法、思路、对策等,并加以实验与创新,有能力准确地判断自己,反省自我,共同合作,沟通和交流思想。”感情态度和价值观”指的则是,学习者在探索自然物理活动过程当中,因自身浓厚的兴趣而积极参与物理学习活动,以及其自身所展现的强烈的探索求知欲。在学习活动中,经过自己的不懈努力,战胜障碍,获取了胜利,从而赢得了信心。初步了解到物理学的作用。养成向往真理、崇尚实在的心态、善于思索与质疑的习惯。总之,为了满足学校最新课程标准需求,教师有必要充分调动学生课堂积极性,引导学生积极参与、大胆探索。为了帮助学生进一步投入物理学习,教师们应该改变当前的教学模式,更有效地使学生真正理解学习的本质,让学生树立正确的探索精神,培养学生创新能力,为进一步学习和研究奠定基石。
但是,现在中国高中的物理教育有很多不满意的地方,主要表现如下。
1.现阶段就目前的中学课堂而言,国的教育方式和德育体系仍然发挥着主导作用。课堂往往作为教师的一言堂,是老师的满堂灌老师很少关注学生能否得到自己掌握的东西,也很少关注学生的思想。学生自己自主探索的机会有限,难以真正掌握科研技能。最终,所导致的结果也是只有非常少数的学生能够真正的掌握学习内容,了解所学的物理知识基本原理,大多数学生都是被动接触的,仅仅背诵物理学概念和物理事实,这种概念和事实的产生依据及具体运用,他们还不清楚。所以,学生们通常觉得物理的基础课程很难。
2.物理课堂中,教师缺乏对问题情境的创造。大部分的教师还主要戒托个人领悟向学生传授知识,主要呈现的是个体的理解,而非知识点本身,不注意知识点的脉络掌握,不注意知识点的外延与内涵,不注意学生问题意识的养成,使学员认为重复的教学内容就是”背知识”。此类教学方法无法充分调动学生学习积极性,并且知识的掌握也不够牢靠,较为容易遗忘。这也使得许多学生对于物理课兴趣不高,体验感和投入感不强,在听课过程中往往觉得轻松简单,但在实践时却表现较差。缺乏问题情景设计的教育,不重视对学生问问题的训练,没有刨根问底的习惯。问题意识不强,影响着学生的创新能力的养成与发展。
3.老师往往太过分关注于学生的成绩,从而对训练学生物理能力的习惯形成了忽略。嗯,目前大部分的老师在分配课堂时间时,主要是将20%的时间用于当堂课的知识内容复习,百分之八十的时间用来刷练习题。在这样的课堂里,学习者们首先要牢记某些定义、法则和公式,向学生传授解题的方法。但是单一的课堂无法解决一系列实际问题,例如:无法培养学生物理性思维,在帮助学生理论结合实际、课本联系生活方面还有很大空缺,尽管学习了专业的物理知识,但却无法真正将其转化。许多老师往往只关注学生的成绩,一味的强调考试分数,而许多老师本身就不懂得物理思考的是什么,更不用说去培养。
二、国内外对情景教学的研究
在人文科学上,情景教学在教学过程中获得了巨大成功,大量研究表明,对各个学科乃至整个教育教学,情景教学都有着重大意义。讲情景教学的理论与其实践活动是教育发展的必然趋势。
我国学者早已有了一系列成果在情景教学方面。几千年前的古人,对人的教育效果就已经非常重视。“阿豺教子折箭”就是情景教学的历史典故:说的是我国晋朝时期,吐谷浑的首领阿豺有20个孩子。阿豺担心在自己去世之后,孩子们为了争权夺利而骨肉相残。为了避免这样的悲剧,在他临终之前,他将20个孩子都叫到自己床前,要求每人拿一支箭。阿豺让自己的弟弟慕利延从大儿子手中拿过一支箭,令他当中折断。只消轻轻一折,箭就断了。随后他又让其把19支箭攥在一起折,可是费了九牛二虎之力,那把箭仍然纹丝不动。他又让每个儿子都试了,但谁也折不断。这时,阿豺对众儿子说:“你们都看到了,单者易断,众者难摧。治理国家也是这样,团结一致,众志成城,我死后,你们兄弟们要团结,要齐心协力,这样我们部族就可以发达巩固”孩子们明白了父亲的良苦用心,都点头速速称是。
1970年,中国著名教育家李吉林先生在小学语文教育领域的成就,是结合其自身的教育实践经验,深入探索情景教学教育理念,为其做了大量研究工作而得到的。在《物理课堂教学中创新情景的探讨》中,赵顺法老老师重点论述了问题情境的创设应当以哪些理论为基础与策略【1】。在探究科学精神问题的时候,要选取与课程相匹配的教育目标,要着力于已确定的相关物理问题进行研究,当然,题目的难度也不能过高,不然会打击学生的学习积极性。在中学的物理探索型课堂教学中,教师有必要借助物理实践活动,为学生创造新问题情景,并设立一系列更为新颖的时间问题,调动学生自主解决问题的积极性,让学生在新旧思想差异当中自主思索,从个体的感悟与认知中,得到提炼与提升,并最终结合生活实践,为学生提供更生活化的问题。
国外目前的研究主要还聚焦于情景教学,就学校课程教学工作,美籍教育者杜威提出要积极运用研究方式,并把研究方式视为他教育哲学的核心。于是,美籍教育工作者施瓦布基于”科学研究的实质是变化的”这一前提要求,提出了有关科研教学的明确内容和要求。美籍现代教育家李德曼博士所提倡的,基于学校和老师对科学研究的理解,使对科学探究的研究范围更加广泛。
随着国内外有关情境教学的研究逐步丰富,并陆续取得了一系列重大成果,情境教学的影响力也逐步增加,发展成为一种新的教学趋势。随后,情景教学渗透到了各个领域,其影响力也在逐步提高。我国现代物理教育体系当中,情景研究地位颇丰,特别是在在对提问情景创造的研究上,经过提问情境的创设研究,不但培养了学生的对知识的兴趣与求知欲,同时对于新课程改革也具有重大意义。
第二章 情景教学基本理论
一、问题情境
问题情境就是把问题放入一个特定的场景中,在这种情景下,学生不能凭据已学知识去理解,产生困惑心里,而又迫切渴望解决这一困难的心里。问题情景由两部分组成,一部分是问题,一部分是情景,只有当两者相互融合而不是生硬杂糅在一起才能称为问题情景。其主要作用是使学生的思维更加活跃,具有更强的求知欲望,能够让学生通过已学知识和他的生活经验理清楚问题的前因后果,营造一种发现问题的氛围。
二、情景教学与高中物理教学
高中物理课程主要从知识与技能、过程与方法、情感态度这三个方面来提升学生个人科学素养。这里所指的科学素养即“学生通过学习掌握基本科学知识,掌握基本的科学方法,梳理科学思想,崇尚科学精神,认识科学技术与社会的相互作用坚持科学发展观,并具有一定的应用它们来处理问题,参与公共事务能力”。高中物理教学要重视发展学生“抽象与概括。分析与综合,推理与判断”等科学思维能力。
三、有效问题情境的特点
怎样的问题情境才是有效的呢?所谓的有效问题情境,一定是能够服务于有效教育的情境。在这里,我们可以将有效教育视为那些摒弃了无关环节的教学过程,即教师为提高课堂教学的效率,充分的利用有限的时间,以此来实现教学的预期目标。有效教学是为了让学生的探究畅通,且让教师的教学有实效。应当满足以下几点:
趣味性。当学生拥有强烈浓厚的学习兴趣时,他会自主的进入学习状态,积极探索。而我们的问题情景创设应当充满趣味性,这样才有利于学生对问题的思考与探究。启发性。在学习过程中,主动对其产生怀疑是一种良的主动学习的表现,而一个问题情境能够充满启发性,能大大促进学生的思维与思维的迁移。思考性。问题情景的创设,其主要目的是激活学生的思维,让学生的思考要富有创造性,通过问题情景的创设,在学习过程中,主动理清道理,掌握方法。
四、情景教学的原则
(1)诱发性原则
孔子说:”不愤不启,不悱不发”。教师在为教学创设问题情境时,必须确保问题情境新颖,要设置一定的悬念,以此来调动学生自主学习的积极性,让学生发展出浓厚的学习兴趣,并通过问题情境真正达成学习目标。许多研究已证明,当问题情境是以新旧知识的结合作为基础,且问题情境巧妙地包含新旧知识,就会让学生产生一见如故的感觉,但仍然有一些问题他们无法立即解决。这样的问题情境更能使他们质疑旧有课程,激起他们了解最新内容的渴望,因为学生从课程上到的东西建立在学生已有认知的基础之上,结合外部情境的刺激和进一步的探索。所以,老师们应该非常理解中小学生的状况,经过仔细备课,逐步掌握中小学生的知识和习惯,并确定本课堂的教育目标,找出新旧知识点的”结合点”,才能真正有针对性地开展教育。在设立问题情境的时候,教师应当充分考虑学习目标,根据所要求掌握的知识点加以创造。当学生在使用旧的思想与方法的过程中,传授新的方式方法,让学生解决问题和冲突,满足学习需求。这里以牛顿第三定律的学习为例,教师通过创造问题情境:让甲、乙双方通过两根手指夹住一只笔来拉扯,一方赢,另一方输。根据已学知识,学生们会得出结论,笔的张力是相等的,甲乙的拉力是相等的,但为什么静止在中间而是被一方拉走呢?学生在这种问题情境下,通过自己思考并结合已学的摩擦力知识,能得到答案。
(2)展示性原则
当创设问题情景时,教师应运用各种手段,向学生直观的呈现知识的生成与发展过程,让学生建立清晰的问题思考过程。在眼见而为实的客观事件之前,学习者能够冲破传统先入主导的教学前定义,运用固有知识架构中的老知识点来掌握新知识点,并透过对提问的探索来完成新知识点的建立。如果条件允许,可以安排学生到社会和自然中去进行实地调查。这不但表达了中国现代教育的基本特点,而且体现了中国学生的认识与学习规律,让学生充分理解发现问题就是学习物理。过程中,还需要进一步提升我们的能力,应用我们所学的知识。因此,在了解光的色散定律之后,我们可以用一个棱镜进行试验:白光经过棱镜后色散的光谱,呈现红光、橙子、黄黄、绿、蓝光、靛蓝和紫这样丰富多彩的色彩排列。通过真实的展现,让学生掌握光的折射定律,从而绘制出相关折射光路径图,充分了解色散的原因。
(3)适度性原则
在创设问题情景的时候,教师要充分的遵循适度性原则,而不能随心所欲。针对课堂教学设计设置情景教育时,教师应当以特定的学科内涵和课程目标为基础,把学习者现有的理论知识和经验与即将掌握的知识紧密结合起来。该题目难度应该中等,让同学生处于似懂非懂的认知冲突中。这样的题目是最符合当前情景,且难度又要正正好好呢?按照维果茨基”最近发展区”学说的有关观点,情景所提出的问题应当更有深度,最好略高于学习者当前的知识水平,并应该设立合理的梯度与跨度,引导学生学习。问题难度应设置在学生的探究能力之内,同时要具有一定的挑战性。因此,问题情境的建立应当以原有认知为基础,而以新认识为目标。基于这样的设计理念所设置的问题情境,可以更好的帮助学生树立更加健全良好的知识结构体系,让学生真正掌握行之有效的科学研究方法。以空气动量定理课程教学为例子,可以设置以下两种问题情景。其一,教师作了一种从空气中释放鸡蛋的试验。结果鸡蛋作自由落体落桌子上。实验结论非常明确,蛋壳会摔破。接着,我们用海绵垫贴在蛋壳下面,仍然使蛋壳随意落下。我们问学生蛋壳会不会破坏?结论是,尽管都是自由落下,但第二次落下的蛋壳却能完好无损。接着引导学生展开思考:为什么第2次落下的蛋壳不会被破坏?这其中蕴含的物理原理是什么?这种提问情境的设置是温和的。情景中的问题往往与学生个人的生活经历有较紧密的联系,学生可以根据个人的体验,摸索出一定的答案。在这样的情景当中,学生能够投入更多的注意力,并且在经过一定的沟通与讨论之后,学生可以通过实验现象更深层次的了解物理本质。
(4)根据层次原则
学习是一个从简单到复杂的过程,特别是研究性学习,往往会经历从简单到复杂、从低层次到高层次的变化过程。在为课堂教学创设问题情境时,教师必须设计一系列科学、有效、且难易适中的问题情景,问题情境应当设有合理的梯度。在教学的不同阶段当中,呈现出难度适宜的情景,实现教学目标。在呈现问题情境的过程中,教师应当关注情境之间的顺序与关联,为学生提供阶段性的知识“支持”,引导学生循序渐进,逐步展开探索,并及时反思和总结,形成科学解系统的认知结构。有研究证明,通过解决问题,学生的学习兴趣将会不断增强。因此,在”加速度”的课程中,你可以提供这样的问题情况:(1)把二颗大小同样的小球以不同的倾斜角加速度,使学生观察小球速率变化,分析总结其变化规律。(2)播放猎豹追捕羚羊的视频,让学生观察在追逐过程当中,猎豹与羚羊各自的加速变化,可以得出速度增加,对于生存率有一定的正影响。问这样一个问题,如何指示物理学中速度变化的快慢?(3)举一定的具体例子,例如火箭的最高时速可以在十个秒钟内由零迅速提高至一百米每秒,以八米每秒速度行驶的蜻蜓也能够在零点七秒钟内停下来。你应该如何计算它们的速度随时间改变的大小?以上三种情景问题都是含有一定层次性的,这能够让学生逐渐思考用什么来描述物体在发生速度变化过程当中其速度变化的情况或快慢。
(5)共振行原则
大多数课堂教学过程中,往往由教师提出问题,以此来引导学生遵循教师的思维,展开思考和讨论,并且这些问题往往都属于封闭式问题,答案往往固定。这种情况下,学生的思维与老师的语言紧密相连,不允许学生脱离教师思维,独立进行思考,学生在接受知识的过程中表现被动。但就实际而言,学习的真正主体应当是学生,而不是教师,并且学习的目的是为了让学生构建一套内化的知识体系。构建问题情境可以让学生更加积极主动的投入学习,提高其参与度与活跃度,并且,这样的问题仅仅设置还可以促使学生组成学习小组,通过合作学习沟通和交流思想,更好更高效的应对学习的困难,并激发创新思维。教师还可以有效地掌握学生学习情况,了解他们的思维模式,深度参与到学生的学习讨论过程中。当不同的思想在交流过程中发生碰撞时,可以得到更为明显的进步。以《力的合成与分解》一课为例子,教师可以设立以下问题情景:通过示范实验,让绳子穿过门锁钩并用手固定两端向外牵引,使两绳之间的角度增加,在牵引到一定程度时,绳子会断裂。老师可以通过一个又一个的问题引导学生展开思考,通过现象发掘问题并深层次的去探索。这样不仅培养了学生的逻辑思维能力,也可以凸现学生的主体地位。
(6)延伸性原则
教学还应当遵循延伸性原则,根据课堂内容,设置一连串的后续思考。教师为教学创造了一个问题情境,不仅要解决书本上的内容,还要展开,让学生进一步展开思考,延伸至课后学习,并引导学生自主进行深入的探索。这样做的原因是鼓励学生进行自主学习,自己去咨询信息、合作交流、课外小组实验,使课堂教学扩展到课外,最大限度地发挥教学效果。除上述原则外,还具有完整性,要有始有终,有头有尾。教师通过创造问题情境可以为学生提供学习条件,进一步锻炼学生。当学习摩擦起电的有关内容时,学生普遍上会受生活经验的影响,先思考是否能自身带电,因为人并不属于绝缘体,而是0.5导体。带着这样的疑问,学生可以在课后用玻璃棒和手指磨擦,并使用它,对手指和玻璃棒分别产生一个电呢?这样,就不但可以充分调动孩子对练习的积极性,而且可以提高对事物的想象力。
在问题情境教育中,老师在教学上的角色与功能都出现了一定的变化。老师不仅要作为知识的讲解者,向学生传授知识,还要发挥引导作用,推动学生学习。教师应当注重教学安排的科学合理性,尽最大可能的减少不必要的知识讲解,摒弃无聊活动,并进行改变,以鼓励学生更多地思考和探索。在教学上,老师必须保证学生有机会发问和问题,老师必须认真参加学生的自主活动,发挥其引导作用。情景教学中,教师同样发挥着关键的作用,具体表现为以下几方面:
(1)教师应创设切实有效的问题情境。
(2)教师应不断探索创造性的课堂教学管理模式。
第三章情景教学的方法
一、以实验手段创设问题情景
实验技术对物理的学习必不可少,因为物理实验非常的现实,给学习者带来了更直接的感性认识,每个人都有探索未知的兴趣,科学实验则是一把钥匙,能够让学生这种学习兴趣得以展现,在技术手段的帮助下,学生可以更加积极主动的展开探索,激发出创新思维。学生可以通过一系列教学活动,了解科研方法,养成严谨的科学态度,并建立严肃的奉献精神。
案例:《静摩擦力》教学
静摩擦力这第一节课的要点是:(1)形成的必要条件,(2)有无的确定,和静摩擦力作用面。设立的问题是:(1)什么是最大静摩擦力?(2)什么是相对运动趋势?
【情境创设一】在吃罐头的时候,当我们手上有汗时,往往罐头拧不开,而当我们手干燥时,能轻松拧开。
【设置提问一】从手的姿态来看,同学们能得到什么问题?
【探究分析,得出结论】因为当手有汗时,容易手滑,抓不住,导致摩擦力小,拧不开。
这样的问题情境是直观式问题情境,遵循诱发性原则,通过教师设立感性事例,让学生联系实际,结合生活经验掌握摩擦力的概念,并掌握其实际运用意义,通过学生自主思考和分析探索,提升学生的学习兴趣,为进一步学习奠定基础。
【情境创设二】让一位学生用双手推课桌,尽管力度不断加大,但课桌却原地不动。
【设置提问二】从这一现象当中,同学们可以得到什么样的启发?
这样的情况下,学生一般会认为,桌子是因为推力较小的缘故才会保持不动,经过教师的引导,有些学生可能会提出,桌子是因为受水平方向摩擦力作用所以才会推不动。
【探究分析,得出结论】根据二力平衡,可以知道,桌子还受到一个与推力大小相等的反向静摩擦力作用,在这样的情况下,桌子无法被推动。
这两个问题情境遵循层次性原则,前一个问题和后一个问题之间存在阶梯性,更易于学生接受静摩擦力概念。
【情境设置三】引导学生拿起自己的水杯,感受自己手所受到的作用力。
【设置提问三】根据手的受力情况分析静摩擦力的产生条件,小组讨论,形成结论
【探究分析,得出结论】(1)两物质垂直触及,且互相压迫,(2)触及面不光滑(3)物体间具有着相应运动的趋向。
【情景设置四】通过分组实验,学生们通过弹簧秤向水平方向牵引木方,实验共分为三个阶段:(1)使用较小水平拉力,木块保持静止。(2)用一只相当大的水平拉力拉木方,木块始终静止不动。(3)拉力增加到一定值,木块受拉力作用发生移动。
【设置提问四】结合实验现象,反思实验过程中所存在的一些物理现象及物理问题。
通过总结,学生们可以得出以下结论:(1)静摩擦力的大小,随着拉力大小的变化而变化。(2)物体内部存在一个静摩擦力最大值,当拉力大于静摩擦力最大值时,物体会发生移动。在此基础上,教师进一步再进行指导,就能够知道静摩擦力的方向以及大小的计算方法,同时还能向学生介绍最大静摩擦力与滑动摩擦力这两个知识概念。
【探究分析,得出结论】最大静摩擦力的方向恰好和物质的摩擦力趋势反之,多少要按照二力平衡原理来求,当物质推动力大于或等于最大静摩擦力时,物体会相对运动。
最大静摩擦力的概念要通过一步步的引导得以展现,并借助具体的实验情景,帮助学生通过实际的现象和数据,确切领会最大静摩擦力的本质与内容,掌握其概念。这一过程要符合学生的思维认知规律,要通过一步步的引导,让学生自然而然的掌握。
【情境设置五】一张桌子,用力让它恰好被推动,现在让一个人坐在桌子上,用差不多的力去推,还能推动嘛?
【探究分析,得出结论】由于现在桌子上做了一个人,现在已经很难推动了
【设置提问五】物体之间最大静摩擦力,存在哪些影响因素?
通过联想,学生还会想到最大静摩擦力与物体之间的摩擦因数和存在的压力有关,得出这样的结论后,就可以给出最大静摩擦力的计算公式。
【情境设置六】将小木块放在书上以后,通过推动书使得两个物体共同加速运动。
【设置提问六】(1)木块的加速度是由哪个力所产生的?(2)摩擦力只能充当阻力嘛?(3)运动中的物体会受到静摩擦力吗?
学生可能会将摩擦力视为阻力,但是,如果老师创造了这样的实验情景,则学生会可以较容易的知道静摩擦力不仅能够作为摩擦力还能够当作动能,而不是只有静止的物质才可以产生静摩擦力。
【情境设置七】让学生两手手掌夹住汉语字典,匀速水平或竖直或斜着运动
【设置提问七】分析一下静摩擦力与物体实际运动方向是否有关.
【探究分析,得出结论】字典所受静摩擦力始终竖直向下,与实际运动无关。
通过情景可以让学生自己分析得出结论,静摩擦力与物体相对运动趋势的走向刚好相反,并且跟物体实际运动走向也没有关系。
【课后延伸】进行了一个小游戏,将二本书相同的书一页一页夹着叠起来,看能否把书拉开
此情景设置符合延伸性原则,实验具有较强的趣味性,有利于提升学生的学习兴趣和积极性。
二、利用新旧知识联系,运用类比的方式创造问题情境
类比法就是将所研究的问题和已知的知识进行比较,分析这两者之间的相似之处,并通过这些相似之处类推有关结论,借助一个问题的结论,通过推导得出另一个问题的结论,通过逻辑推理式的研究方法掌握事物的发展规律。
案例《电磁力做功特点》
【情景设置一】经过对电场的教学,人们可以了解,处在电场中的电荷就会引起外力的作用,而这种作用力就叫做电场力,在电场力的作用下,电荷会运动。在匀强电场中,一个带正电的电荷量为q的试探电荷,在匀强电场中某区域所受电场力多少是一定的,但不管其如何运动,其所受电场力的方向均为qE,方向都与电荷技术强度E的运动方向一致,这与我们之前所学的什么力相似?都是力的大小方向始终一定。
【探究分析,得出结论】面对这个问题,同学们自然会想到以前所学的重力
【情境设置二】回想一下重力做功的特点是什么?
学生回顾复习重力做功特点,与路径无关,只与初末位置有关
【题目设计二】我们知道万有引力和电场力相关,那么电场力做功是否也是和路径没关系,只和初末速度相关呢?如果是,要如何去证明呢?
通过类比以及物理情境设置,可以提出具有一定梯度的问题,激发学生自主思考和探索,让学生自行验证假设的正确合理性。
【方法得出】通过类比重力的验证方法,去验证电场力做功特点。结论:电场力做功
【情境设置三】在学习电场时,我们了解到场是是物质存在的一种形式,它是具有能量的。
【题目设置三】在重力势能一节中,我们已经明白了,如果引力作正功,重力势能下降,如果引力作负功,重力势能上升,那么在电场技术中,电场力作功与其电势能变化又是如何的关系呢?
由万有引力做功所对应的重力势能发生了变化,并自然而然过渡到由电场力做功所与其的电势能变化,利用这样的一个类比,学生可以根据实践情况进行探究,并归类为对比引力与电场力,重力势能与电势能,以及引力做能与电场力的做功。
素质教育论认为:”学生通过日常活动得以成长,学校教育有必要着重关注学生的实际生活,注重学生的生存要求”。中小学生们通常都有着很大的兴趣与探索求知欲,而利用现实生活的问题就能够更好的激发学生的兴趣。一则能够使中小学生们感到物理学并没有虚无飘渺的,因为它在我们周围,二则能够使中小学生们提高对物理学的认识,进而提高对物理教学的兴趣,从而增强了中小学生的探索求知欲。物理学教育来源于日常,而物理学课程的内容也与日常实践密切联系。新课更强调了”从生命迈向物理学,从物理学迈向人类社会”这一核心理念。在课堂教学中,通过介绍日常故事或提供与学习者的生命相互联系的物理学问题,让学生树立科学的问题意识。
创设生活化问题情境应当遵循以下几原则:
1.生活性:创设问题情境时,要充分考虑学生的生活实践,联系现实生活,让学生更加自然的代入问题情景。
2.探索性:要创设具有一定探索意义的问题情境,提高孩子思考问题、独立解决问题的积极性。
3.适应力:提供的问题情境必须要适应本节教学的内容,蕴含的问题难度要适当,必须要适应学习者自身的认知水平和理解水平,使学生在教师的引导和帮助下,自主探索问题,并挖掘出问题的答案。
案例:《生活中的圆周运动》
课程当中,牛顿第二定律也获得了更普遍的运用,这节课程的关键就在于将牛顿第二定律与地球圆周运动规律这两个知识点加以结合,以此来掌握向心力的知识与概念,了解其构成和来源。这门课可以充分体会物理学与生活的联系,以及对社会发展的影响。但是本门课程的教学必须结合日常生活,创造一种贴近生活的问题情景。。
【情境设置一】许多同学在购买完东西后,都会把把装着东西的购物袋提着在空中晃动,有时候就会导致塑料袋断裂,东西掉落出来。
【问题设置一】为什么有时候袋子不会断裂,有时候又断裂了呢?
【研究与分析,得出结论】当人们在转动塑料袋时,对物体作圆周运动,由物体所受引力和聚乙烯塑料袋内的拉力产生的合力为物体提供了向心力,因此物体会做圆周运动。当拉力大于重力时会超过塑料袋的承受限度,这样的情况下袋子就会断裂。
通过一个生活现象,导入新课,使学生注意力集中,思想活跃,积极思考问题,且与生活实例相关联,引导学生用知识决实际生活问题。
【情境设置二】当司机行驶过程中,路径拱桥或者凹面路段时,有什么需要注意的吗?
生活化情景教学应当遵循适度性原则,要让学生通过问题情景联想生活经历,他们会想象出一辆汽车飞速的冲出拱桥或者猛地在凹陷地面颠簸一下。通过已学的圆周运动知识,在过拱桥时,受力分析,当速度过快时,支持力较小甚至为零,汽车就会飞出去,在通过凹面路段时支持力大于重力,车速过快容易导致支持力过大而爆胎。
【问题设置三】如果把地球看作一个巨大的拱桥的话,一辆汽车飞速行驶,速度达到一定大时,能不能飞离地面呢?
【情境设置四】游乐场是同学们喜爱的娱乐场所,其中的过山车更是惊险又刺激,但在过山车的圆轨道的最高点,为什么不会掉下来呢?
【情境设置五】同学们都用过洗衣机,那有没有思考过洗衣机是如何把衣服上的水甩干的呢?
同学们会想到洗涤后,洗衣机高速运转时,由于水做圆周运动产生的向心力衣服就不可以进行,就会被甩出去,进而引入离心运动。
在创设问题情景时结合生活实际,可以帮助学生细致化的观察和分析生活现实,培养学生的观察力和学习积极性学生们用自己的知识解释问题的热情使他们感觉到物理学离生活非常近,并充分体验到物理学起源于生活。
第四章结论
从高中物理课堂上问题情境创设的基本问题入手,根据高中学生的特点给出了这样一些意见。1.老师们应该先仔细观察学生生活,在学生生活中广泛搜集与学习科学内容有关的资料,并尽可能地利用个人经历或社会热点问题,给他们的生活经验提供关于问题的科学剧本。这样就可以训练他们的观察意识,并建立在日常生活中认识科学问题的思维能力。此外,基于他们存在的感性认识,可以更加容易的上升到合理认知。2.教师应当更加深入的掌握学生信息和情况,观察学生现有的学习基础和知识水平,并认识学生的好奇心、思维模式、学习方法等,从而了解不同学习阶段的学生的特点、学习兴趣等,以便设计出更有目标化的问题情况、学生投入度更大的状况等。3.教师要设计一系列合理的问题,并且要把控问题的题量,避免繁琐,所设置的问题的层次性、逻辑性、创造力都要强,教师发言权也要从切实变成学生,并引导学生大胆地发问。而老师的职能转换,就需要做到老师”架桥”,学生”过桥”。想要真正实现培养人的目的,必须设立一系列特定性的问题。4.问题剧本的设计有完整性,要贯穿始终,联结课堂各个阶段。一部分教师会在课程刚开始的时候第一个导入一个剧本,当引入了新的课程后,就多在课堂的其他时间段中更多的用于讲解和练习强化新知识点。但这样的做法就违背了问题剧本创作的初衷,不能实现其理论优越性。另一方面,如果教师在同一个课上创设了许多问题,教学内容的重心不突出从而导致课堂杂乱无章。特别强调的是,教师为了实现教学的一环,不能满足问题的剧本。
参考文献
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