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基于学生发展的对教学内容确定的几点实践性思考

2015-07-25卞志荣

物理教师 2015年10期
关键词:加速器磁场教学内容

卞志荣

(江苏省天一中学,江苏 无锡 214101)

教学内容是教学的核心要素,它不同于静态的课程内容和教材内容,是一个与教学情境有关的动态、开放的系统,包含预设的成分和生成的成分.只有选择正确的教学内容,才能选择正确的教学方法,才会高效地达成教学目标.教师只有深入研究教材,研究学生,善于进行教材重构及教材二次开发,创造性地组织教学内容,才能使教学内容更适合学生,更有利于学生成长.

1 掌握教材分析方法是确定教学内容的基本要求

教学内容的确定应立足点于教材.教材分析对教学内容的选择和生成起关键性作用.教师必须明确教材分析的基本要求,掌握教材分析的基本方法,不断提高教材分析的能力,才能使教学设计恰到好处.全国著名语文特级教师于永正老师说得好,“教学艺术来自于对教材的准确把握,因为没有一节充满艺术魅力的课不是首先来自执教者对所教内容的准确把握上”.所以,教师必须基于教材对多种材料进行有机筛选组合、再创作,使教学内容更具个性化特色.一个有个性的教师,一定会根据学生的情况重新整合教学内容,不拘泥于教材,领会教材的精神,使教学内容达到高效培养学生的目的.

例如,楞次定律既是教学重点,又是教学难点,一是涉及的因素多(磁场方向、磁通量变化、线圈绕向、电流方向等),关系复杂;二是规律比较隐蔽,其抽象性和概括性很强,学生理解有较大的难度.具体来说,学生在以前的学习中没有接触过电流表指针偏转方向和电流方向的关系,需要现场通过实验来确定,并立即应用;实验记录表格的设计与需要记录的物理量有关,学生几乎不能自主设计;由于实验记录的数据不是具体的数值,只是用语言来描述,学生无从下手;学生通过分析记录的内容(条形磁铁的磁场方向,磁通量的变化,感应电流的方向),不能直接得出规律,感觉无所适从,更难想到引入中介量“感应磁场方向”,即使引入了“感应磁场方向”,学生也几乎不可能想到“阻碍“这一词语.所以教材编写时,以问题和问题解决为纽带,引导学生通过发现问题,分析问题(提出假设),解决问题等步骤去掌握知识,意在着眼于学生探究能力的提高.所以教学流程应遵循图1.

图1 教学流程

教师在教学设计时,要充分利用教材提供的素材,通过设计问题情境,引导学生仔细观察,认真分析实验现象,放时间让学生讨论,共同寻找不同实验现象所蕴含的本质共性,归纳和总结出规律.

在分析实验现象时,教师要突出研究对象是线圈(闭合导体回路),要求学生紧紧抓住穿过线圈的磁场方向和磁通量的变化,注意让学生分清“原磁场方向”和“原磁场磁通量的变化”,以及“感应电流的磁场方向”.其中,如何引导学生分析实验数据,发现以感应电流的磁场作为“中介”来确定感应电流的方向是教学的重点和难点.我们在教学中,可以从分析感应电流产生的条件入手,构建各相关量间的关系流程图,引出“中介”——感应电流的磁场,从而引导学生归纳出楞次定律的简洁表述.这种利用“中介”研究或表述问题的方法值得我们关注.

从以上分析可以看出,教材作为教学的一种重要资源,是教师设计教学内容的重要依据.分析教材是教师的基本功和基本素养,是进行教学设计的关键一环.教材分析过程就是增长专业知识、促进教学修养提高的过程.如果教师在分析教材时,除了考虑物理知识本身的系统性、科学性外,若还能关注到学生的认知水平以及各个方面的教育因素,将以分散的形式隐藏于知识内的情感价值和方法显性化,使得教学内容既有血肉也有灵魂,这样的教学内容设计将会更加有效.

2 加强教学研究是丰富教学内容的重要途径

教材是完成教学任务的依据,是“课程标准”目标的具体体现,是教学内容的载体,是教和学的凭借,是教学过程的支架.但教学内容源于教材内容,不能等同于教材内容,教学设计过程中还需多途径充实和更新教学内容.教师不仅是课程和教材的执行者,也是教材的开发和创造者.教师可以灵活地使用教材,也可以对教材加以增删、修改、调整,这就叫处理教材.它要求我们只有在研究考虑了多种因素之后,才能选择最有效的教学策略,设计和开发出有效教学内容资源,在立足于教材施教的基础上对教材进行科学合理的超越,而不是对教材顶礼膜拜的“教材本位主义”.因此,教师不仅要提高解读教材、处理教材的能力,还必须加强教学研究,不断开发、丰富有效教学内容资源.

例如,我们在讲授选修3-1第3章第6节“带电粒子在匀强磁场中的运动”前,认真研读了课程标准、教科书和教学参考书,结合我校高二学生的学习实际,试图设计出有利于知识学习,有利于能力发展的教学案.但到真正静下来研究时,问题不是知识点如何讲,而是聚焦于这样3个问题:(1)课堂怎么引入最佳?(2)课本上的“思考与讨论”栏目“气泡室要讲吗?什么时机讲?怎么讲?(3)回旋加速器在这节课上来得及讲吗?

关于问题(1)的研究.通常情况下是采用问题复习法,即复习质点做匀速圆周运动的条件是什么?洛伦兹力的大小怎么求?方向有何特点?从而得出带电粒子垂直进入匀强磁场只受洛伦兹力所做运动的探讨研究.第2种方法是实验设疑法,即重做阴极射线管实验,让学生观察运动的电子在磁场中发生了偏转而做曲线运动,接着提出问题:电子到底做的是什么曲线运动呢?设疑引入.第3种方法是直接引入法,即按教科书上用洛伦兹力演示仪进行实验直接引入.最后我们经过反复斟酌,共同讨论决定采用视频激趣法引入,即播放唯美影片“阿拉斯加美丽的极光”让学生观看后兴奋之余,教师提出问题:同学们要不要知道极光产生的原因?学生异口同声地说:要!此时教师话锋一转,要解释美丽极光形成的原因,必须先学习“带电粒子在匀强磁场中的运动”.引入简洁,切入正题快,使得学生在激情中带着问题进入下一环节的学习.

关于问题(2)的研究.按照一般教学设计,好像“气泡室”的问题讨论与前后教学内容联系不大,是不是因此教学参考书上作教材分析时也只字未提,能不能不讲呢?我们经过反复推敲教材编者的意图,可能是让学生观察图片,分析提取有用信息,运用刚刚从演示实验得到的有关知识解决实际问题,培养学生解决实际问题的能力.

关于问题(3)的研究.由于洛伦兹力演示仪实验变为学生演示,从理论和实验两个方面探究带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,分析气泡室粒子运动情况,通过例题让学生了解质谱仪的工作原理等,就这些内容已经是比较丰富,且立足于“话让学生说、实验让学生做,问题让学生探”,课堂时间相对来说比较紧张,恐怕很难讲到回旋加速器.若不讲,按照教科书上的安排,教学任务算不算没有完成,更重要的是这节课不讲那安排在何时讲?针对这个问题,我们又陷入了深思,难道说只有教师满堂灌才能讲完回旋加速器吗?后来经过大家反复讨论,决定采用“问题导学法”设计课堂教学,教师重在引导,减少中间插话和重复,同时将课内需要用到的但学生又能自学的内容移到课前编制成预习课案,腾出时间就能较为顺利地探究回旋加速器的工作原理.

通过研究,我们最终形成了基于问题导学下的学生自主探究教学设计,经过实践检验教学效果相当之好,真可谓研究出效益.至此教学流程一清二楚:

(一)引入——播放极光现象的唯美影片.

(二)探究规律.

(1)学生汇报课前对“带电粒子在匀强磁场中的运动”的理论探究结果.

(2)在教师的指导下,学生利用洛伦兹力演示仪对自己的理论结果进行验证,并演示如何改变轨迹圆的半径.

(3)学生自主推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式.

(4)解决问题:“气泡室”的讨论.

(三)应用规律.

(a)质谱仪.

(1)在教师的引导下,学生通过讨论提出质谱仪的科学设想.(2)利用书本例题,学生了解质谱仪的原理.(3)分享课前搜集到的有关“质谱仪”的科学资料.

(b)回旋加速器.

(1)在教师的引导下,学生通过讨论提出直线加速器和回旋加速器的科学设想.

(2)在教师的引导下,学生了解回旋加速器的原理.

(3)“科学助手”与学生分享课前搜集到的有关“回旋加速器”的资料,并提出问题.

(4)通过学生讨论解答“科学助手”的问题.

(5)学生自主推导带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动的周期公式,进一步了解回旋加速器的原理.

(四)总结——解释极光现象并提出课后思考问题.

3 学生是教学内容的真正评判者

实践是检验真理的唯一标准.教学的对象是学生,学生是学习的主人,当然他们最有权利评判教学内容是否有效,是否有利于他们的发展.卢梭曾说:教育的艺术是使学生喜欢你教的东西.物理教学内容能否激发学生的学习兴趣是其有效性的重要衡量标准之一.基教司曾对高中学生做过“你对学科课程的具体感受”的调查,结果是:“最喜欢的”和“实用性最差的”没有物理;“最不喜欢的”、“压力很大的”、“内容偏多的”物理均位列第二;“内容太难的”物理排第一.究其原因,可能是一方面学生对物理学的兴趣正在逐步消失,另一方面可能是物理教师主观上对学生兴趣的激发不足.靠什么来培养学生的兴趣,毋庸置疑,应该靠物理学科本身的魅力来感动学生,而不是靠物理学之外的东西.其实,物理学本身是非常吸引人的,可是很多学生感觉物理学非常枯燥,主要是没有真正体会到物理学的魅力,或者是他们不懂得高中物理的学习方法,只能死背公式,越学越苦恼.要让学生学而有趣,学而有法,让学生真正体会到物理学的精髓,这就需要教师在确定教学内容时用自己的科学激情去点燃学生的热情火花.

比如说,教师在确定教学内容时,对教学内容的拓展和延伸,应结合具体教学内容与学生的实际水平和现状,对其内容进行合理的开发与整合,有选择性的开展深入探究,正确把握教学内容的“量”和“度”,在“量”上遵循“少而精”的原则,在“度”的把握上注重体现物理学思想、方法的内容为主,而非深奥的知识演进.只有这样,才能最大限度地唤发课程内容的生机与活力,培养和发展学生的创新能力.那种认为讲得越深水平越高,玩教学“噱头”的哗众取宠之做法,实在是得不偿失,不仅严重伤害了学生学习的积极性,而且也是教学的渎职,更不能得到学生较好的评价.

我们可以作出设想:如果一个教师在课堂上是探讨上述问题,另一个教师则利用挂图、照片、实物或视频,向学生介绍变压器在生产和生活中的广泛应用,那么,学生会更喜欢哪一个教师的教法?教学效果谁更好呢?

如果我们在备课时能预设学生对确定的教学内容的感受,上课时能关注学生的感受,想方设法将教学内容变得有效、有趣、有用乃是根本.只要执教者做教学研究的有心人,以学生为本,采用多种激趣方法,学生学习的内驱力将在教师的一句话、一个动作、一次微笑、一道题目中累积、放大、升华为一种情怀,物理难学、物理枯燥的局面一定能逐步改变,课堂一定会变得生机盎然,教学效果也一定会变得更好.

1 高兰香.大学物理有效教学的理论与实践研究[D].上海:华东师范大学,2011.

2 中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.

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.普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1,3-2教师教学用书[M].北京:人民教育出版社,2010.

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