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基于物理核心素养反思概念和规律的教学

2017-09-25杨银海田方娴浙江省春晖中学浙江绍兴312353

物理通报 2017年10期
关键词:螺线管规律公式

杨银海 田方娴(浙江省春晖中学 浙江 绍兴 312353)

基于物理核心素养反思概念和规律的教学

杨银海 田方娴
(浙江省春晖中学 浙江 绍兴 312353)

围绕“物理核心素养”进行概念、规律的课堂教学,从物理思维、物理观念、物理探究、态度责任等核心素养诠释物理教学的三维目标——知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观,使学生很好地构建物理知识框架,铺路筑桥,为物理学习奠定基础.

物理 核心素养 概念 规律

在物理知识中,概念和规律是基础.使学生形成概念、掌握规律,是物理课堂教学的核心问题.新课程标准强调“概念教学中要重视概念的建立过程”“课堂教学的重点应当放在对概念和规律的理解上”.物理概念和规律教学的效果度,决定了学生对物理知识的认知度.如何在概念和规律的教学策略中体现物理核心素养,让学生形成自己的知识结构和技能技巧,是物理教师在备课思考时的重中之重.

1 基于“物理思维”的公式理解

数学层面,只要知道了导线的长度L,通过的电流I,导线受到的安培力F,就可以求出B的大小.按公式理解就会出现致命的物理思维错误.

挖掘物理公式的内涵,培养学生构建物理模型的意识和能力.

2 基于“物理观念”的应用理解

记忆,在学生的学习中是一种很重要的方法和能力.进入高中,好多学生仍在用记忆进行学习.但高中学科的深度和广度已拔高,教师在教学时不但要让学生知其然,更要使学生知其所以然,提高学生的知识应用能力.

案例2:滑动摩擦力公式f滑=μFN

人教版《物理·必修1》第59页,对此公式的应用列举了一道马拉货的题目,f滑=μFN=μmg=980 N.由此,学生记住了两点:(1)滑动摩擦力大小是动摩擦因数和压力的乘积;(2)压力大小等于重力大小.

显然,学生对此公式并没有真正地掌握,而是机械性地记住了公式的样子,对其中的物理量半知半懂.要理解和应用滑动摩擦力的公式,重点是对FN的理解分3步走:(1)同一个物体,以不同的接触面静止在水平地面上,测量压力,使学生明确压力大小等于重力大小,且与面积无关;(2)对静止在水平地面上的物体施加一个竖直向下(竖直向上)的力,测量压力,使学生明白压力大小可以大于(小于)重力大小;(3)把物体放在斜面上,测量压力,使学生知道在没有施加其他力的作用下,压力可以小于重力大小.如此策略,也可为以后的受力分析和力的分解作好铺垫.

记一记,有印象;想一想,有感觉;做一做,能理解.明确公式中的字母含义,分析解题时,水到渠成.

3 基于“物理涵义”的字母理解

物理课本中对概念和规律的表述,不仅严谨,而且指出其内在的特点和注意点,能够帮助学生理解知识点.但好多学生往往只注重概念和规律的公式记忆,忽略了对字母涵义的理解,导致解题时出现知识点的断层,无法进行前后知识点的链接,出现知识应用的思维困难.

应用:如图1所示,“嫦娥一号”探月卫星从地月转移轨道进入绕月轨道,要经过多次变轨,最后进入到工作轨道Ⅲ.研究P点(轨道的相切点),设月球球心为O,求3条轨道在P点的加速度大小关系.

图1 卫星轨道图示

得到

a1P=a2P=a3P

读一读文字描述,划一划关键词语,想一想区别联系,对物理概念和规律的理解有进一步的提升,对解决物理问题有明确的指导作用.

4 基于“物理过程”的展现思维

高中物理新课标中提出了“过程与方法”这一教学目标维度,教师必须关注概念和规律教学中的“过程教学”.任何一个物理概念和规律的出现都必须要准备足够多的感性材料,使学生获得丰富的感性认识,为接受和理解知识打好基础.

案例4:参考系的引入

视频切入,A火车某节车厢里有几个人坐着在聊天.

问学生:这几个人有没有运动,依据是什么.

学生会说:没动,因为人坐着,且A火车没有动.

此时视频镜头慢慢地转向车窗外,发现旁边有一辆B火车在向左运动.

学生会说:A火车可能在运动,也可能是静止的.

这时,镜头慢慢地转向了路旁的房屋和树木,发现房屋和树木都在向左运动.由此得到,A火车是运动的.

教师可以逐一说明刚才学生的各个答案其实都是正确的,因为选择了不同的参考物体,由此得到了不同的答案.以此成功引入参考系的概念.

每个物理概念和规律都是知识的精髓,很抽象,教学时必须要把思维缓慢地释放,渐进式地引导学生积极参与物理现象的发现和概念规律的推理过程,使学生在思维的碰撞过程中逐步形成物理的思维,并在思考中不断地提升.沿着物理过程的展现步骤向上走,思维畅通,理解无阻,解决问题水到渠成.

5 基于“物理探究”的实验思维

物理学是一门以实验为基础的科学,在物理概念和规律的教学中,实验是一个不容置疑的好方法.有效的实验不但能激发学生的学习兴趣,而且还能为知识的学习提供足够的感性和理性准备.使学生在实验设计和操作过程中,回忆、理解和运用相应的物理知识,不断地强化和巩固原有的认知结构.

案例5:探究电磁感应的产生条件

在电路连接正确的前提下,让学生自己去试探性地操作线圈的运动,教师不参与运动方向的指导,让学生自己去发现和归纳条件:条形磁铁(通电小螺线管)在大螺线管中上下运动,或小螺线管的开关闭合(断开)瞬间,或与小螺线管串联的滑动变阻器的滑动,都能在大螺线管中产生感应电流.虽然动作简单,但让学生参与操作,不但实验的可信度提高了,而且学生的学习兴趣也大大提升,更加有利于现象的理解和知识的传授.

实验教学,让学生融进实验过程中,强调学生的参与、探索、体验和理解,培养学生动手、思考、总结等严密的物理实验思维能力,在师生相互配合的过程中,使学生充分感受到演示实验的真实性,让学生在合作交流中获得知识,促进理解,使知识系统化,提高知识的内在转化率.

6 基于“态度责任”的情感思维

“从生活走向物理,从物理走向社会”,是新课程的基本理念.概念和规律的教学,由知识本位转向人文本位,充分挖掘其内在的教育功能,结合物理科学方法,注重科学精神和意识,渗透“科学、技术、社会”(STS)的教育,让学生关心生活、关心社会,探索自然,感悟物理的奥妙,培养理性思维价值观,提高学生对科学的兴趣和关注度.

案例6:

质点模型,使学生领悟分析解决问题时,要抓住主要矛盾、忽略次要矛盾的辩证思想.

牛顿第二定律,说明了事物是由内因和外因共同决定的因果关系.

万有引力定律,宣告了天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则,使学生领悟物体间存在普遍联系的哲学思想.

能量的耗散,指明了虽然自然界能量守恒,但还是急切需要节约能源的一个全人类生存的问题.

……

所有的一切,都会使学生感受到知识的力量、科学的魅力,激发学生强烈的兴趣和求知欲,培养正确的人生观和科学的价值观,更好地帮助学生针对学习生活中的问题做出正确科学地判断和选择,让学生以理性的思维去探索自然界的本质,在不断发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程中充实知识,提升技能,提高对周围世界的理解.

1 黄恕伯.物理教学中如何“重过程”.物理教学探讨,2004(13):1~3

2 梁树森.促进概念变化的物理教学.物理教师,2005(4):1~3

3 杨银海.高中物理新课程教学与学生成长.中学物理教学参考,2009(12):2~3

ReflecttheTeachingofConceptandLawBasedonthePhysicsCoreLiteracy

Yang Yinhai Tian Fangxian
(Zhejiang province Chunhui middle school, Shaoxing, Zhejiang 312353)

Concept and law,around the “core physical literacy” for classroom teaching,from the core literacy of physical thinking, physical concept, physical exploration and attitude to interpret the three-dimensional goal of physics teaching:knowledge and skills, processes and methods, emotional attitudes and values,enable students to build a framework of physical knowledge,lay the foundation for physics study.

physics; core literacy; concept; law

2017-01-17)

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