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思维导图在高中物理“摩擦力”课堂中的应用研究

2019-09-12赵志军

新课程·下旬 2019年8期
关键词:摩擦力思维导图高中物理

摘 要:摩擦力作为高中阶段“力学”的重要组成部分,其不仅是教师“教”的重点,还是学生“学”的难点,“考”的失分点。而思维导图作为一种直观、可视的工具,将其应用于“摩擦力”教学活动中,能够加深学生对知识的印象,便于学生把握各个知识点之间的联系,促使学生完成知识内化。基于此,结合多年的教学实践经验,探究了思维导图在高中物理“摩擦力”课堂中的应用,期望师生顺利跨越“摩擦力”这只拦路虎,进而树立学习物理的信心。

关键词:思维导图;摩擦力;高中物理

高中物理教材中,摩擦力可以分为静摩擦力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力三种,且涉及的知识点较为零散,为此笔者尝试将思维导图运用到课堂上,达到理想的教学效果。

一、思维导图常见的图示

思维导图具有直观、可视等特征,其出现于物理课堂上,能够化繁为简、化抽象为直观,强化学生对知识的理解,更有助于学生完成知识的内化,使学生的物理素养得到培养。但是,一线的教育工作者要认识到思维导图常用的图示有8种,如图1所示,且要准确地把握各种图示的特征与应用范围。因为如若图示选择不当,可能会影响学生对知识的理解,也不利于學生把握知识点之间的联系,进而导致课堂的教学效果不理想。因此,在日常的教学实践中,要不断地尝试、探究新的教学工具,并能够灵活地将其应用于课堂上,帮助学生理解知识,建立完善、科学的知识体系,为学生内化知识奠定良好的基础。

二、思维导图在高中物理“摩擦力”课堂中的应用

思维导图作为一种可视化的思维工具,在教学中,可以有效地启迪学生的创新思维。在高中物理教学中应用思维导图,可以直观地将物理教学理念、教学目标及教学活动展现出来,提高物理课堂教学效果。但是,要想充分发挥思维导图的优越性,就必须要尊重学生的认知需求、准确把握知识点,同时还要明确每种思维导图图示的作用,进而灵活地选择、应用。笔者在“摩擦力”的课堂上,首先选用了“树形图”,帮助学生明确了“摩擦力”产生条件与分类;其次,选择了“气泡图”,对静摩擦力与滑动摩擦力进行深入的学习;最后通过“双气泡图”,将“静摩擦力”与“滑动摩擦力”集合于“同一图”中,这样既能够为学生提供了课下学习的条件,又能够为学生灵活运用奠定基础。

1.妙用树形图,帮助学生明确“摩擦力”产生条件与分类

众所周知,概念是学习相关深奥知识、解决应用题与实践题的基础。然而长期受到应试教育的影响,大部分教师对概念进行施教时,往往采用“讲”“背”的方式,将“物理定义”机械地刻入学生的大脑中,导致学生对“定义”的理解停留于文字层面,这也是学生解题过程中出现各种问题的根源。因此作为新课改背景下的物理学科教者,要将“以生为本”理念贯彻于课堂教学的各个环节,同时还要采用符合学生思维模式的教学工具。树形图作为思维导图的一种图示,其作用就是对事物进行分类,而将其应用于“摩擦力”定义的学习环节,能够清晰、直观地将“摩擦力”产生的条件以及分类展现出来,同时还能够培养、发展学生的概括能力,强化学生对“摩擦力”定义的理解,为学习深奥的知识奠定基础。

“摩擦力”是力学的重要组成部分,因此解决“摩擦力”相关问题的首要任务就是分析物体之间是否存在摩擦力。而要想确定摩擦力的存在就要明确摩擦力产生的条件。但是在传统“灌输式”课堂教学中,学生未能抓住“摩擦力”产生的四个条件,更不能明确条件之间的关联性,进而导致分析“摩擦力”时出现偏差甚至错误,最终与正确答案失之交臂。为此,笔者选用了“树形图”,帮助学生理解“摩擦力”定义,并通过师生合作的方式,绘制了“摩擦力”树形图,如图2所示。整个过程中,既能够培养学生的思维能力,还能够帮助学生理顺知识体系,又能够使学生的物理素养得到培养。

2.运用双气泡图,使学生精准把握“静摩擦力”与“滑动摩擦力”

摩擦力可以分为静摩擦力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力,其中静摩擦力与滑动摩擦力是高中生学习的重难点。而结合定义学习过程,我们知道无论是静摩擦力还是滑动摩擦力,都可以从定义、力的大小、力的方向以及产生条件四个方面进行理解。课堂上,笔者首先采用了“气泡图”,直观地呈现静摩擦力、滑动摩擦力的知识点,有助于学生抓住静摩擦力与滑动摩擦力的本质,最后,通过“双气泡图”归纳静摩擦力与滑动摩擦力的知识点,便于学生内化知识。

与滑动摩擦力相比,静摩擦力学习的难度较小,为此课堂上,笔者首先引导学生学习“静摩擦力”。“静摩擦力”是日常生活中常见的一种摩擦力,如车胎花纹与地面、鞋底花纹与地面等。由于受到各种因素的影响,学生往往不能精准地把握“静摩擦力”,导致练习、考试过程中出现误差与偏差。通过访问学生发现,学生不能精准掌握“静摩擦力”相关知识,灵活运用知识解决问题,就是因为对于知识的理解仅仅停留于字面意思。为此,课堂上,笔者贯彻“以生为本”理念,引导学生参与到“静摩擦力”学习的过程中,使学生通过自主分析、交流等方式,帮助学生完成“静摩擦力”的气泡图,如图3所示。整个过程中,学生始终处于主体位置,也为学生提供了体验成功和喜悦的平台。

学生具备了学习“静摩擦力”的学习经验后,笔者将学生随机分为3~5人的学习小组,明确告知各小组的任务就是“绘制滑动摩擦力”的气泡图,并为每个学习小组留出了5~6分钟时间进行交流与绘制。学习小组绘制的过程中,教师并非是处于“闲”的状态,而是要深入到学生中间,为学生提供及时、有针对性的指导,使每个小组都能够顺利、高效地完成任务。这样的学习过程,能够强化学生对“滑动摩擦力”相关知识的理解,同时还能够让学生切身地体会到“思维导图”这一工具的价值,进而促使学生的物理素养得到培养,更重要的是,能够为对比、内化静摩擦力与滑动摩擦力的知识奠定基础,使学生能够更随心所欲地运用。学生完成“滑动摩擦力”气泡图后,笔者要结合学习过程进行针对性的指导与点拨,并形成板书——“滑动摩擦力”的气泡图,如图4所示。

“静摩擦力”与“滑动摩擦力”都是高中生学习的重点,但是要想真正地内化知识,就必须要精准地把握两种摩擦力的异同。众多物理学科教师已经认识到对比“静摩擦力”与“滑动摩擦力”的重要性,且能够在课堂上进行归纳与整理,但是并未取得理想的教学效果。双气泡图作为思维导图的一种类型,它能够更清晰地将事物的相同与不同清晰、直观地展示出来,这样不仅能够加深学生对知识的印象,还能够使学生精准地把握知识之间的脉络,更能够为学生内化知识奠定良好的基础。学生通过学习“静摩擦力”与“滑动摩擦力”,已经基本掌握了思维导图这一学习工具,且从某种程度来讲,气泡图是绘制双气泡图的基础,为此课堂上,教师要抓住学生的认知特征和认知需求,进行点拨与指导,使学生通过自主分析、交流,认识到“静摩擦力”与“滑动摩擦力”的异同,并将收获绘制成双气泡图,如图5所示。

三、结语

综上所述,学生对新知识较为陌生,导致他们学习的兴趣不高,甚至会产生躲闪、恐惧等不良情绪,而通过思维导图,将抽象知识转化为具象知识,能够有效地避免学生生硬地学、机械地背,同时又能够强化学生对抽象知识的理解,更重要的是学生能够精准地把握知识之间的衔接,帮助学生快速内化知识,进而使学生的物理核心素养得到培养。除此之外,学生绘制思维导图的过程中也会收获颇丰,特别是从认知结构角度來讲,学生能够更为精准地把握、认知新知识、旧知识之间的关系,实现温故而知新,促使学生养成良好的学习习惯。但是,一线的教育工作者要结合班级学生的特征进行探索与创新,切记不能盲目将思维导图引入新知识课堂上,否则很可能导致学生大脑出现众多框图,却并未抓住精髓,导致学习效率更为低下。值得注意的就是,思维导图常用图示都有独特的作用,要灵活地运用,否则可能适得其反。

参考文献:

[1]陈丽.思维导图在中学物理教学中的应用探究[J].中学物理教学参考,2017(18):2-3.

[2]沈奕.基于思维导图的高中物理新授课教学探讨:以“探究感应电流的产生条件”为例[J].物理之友,2018(12):26-27.

[3]葛为民.基于思维导图的高中物理教学模式研究:以“生活中的圆周运动”为例[J].湖南中学物理,2018(7):91-94.

[4]张瑜,宋善炎.BOPPPS教学模式在高中物理教学中的实践:以“静摩擦力”为例[J].湖南中学物理,2019(2):1-5.

[5]何晶,龙联丰.流程图法在高中物理电磁学教学中的应用[J].湖南中学物理,2018(3):72-73.

[6]赵霞.体验性探究:滑动摩擦力认知形成不可或缺的过程:物理概念的形成应以物理事实为基础[J].中学物理教学参考,2019(7):47-51.

[7]郭倩倩,王成会.基于变易理论的课堂案例研究:以《静摩擦力》教学为例[J].湖南中学物理,2019(2):6-8,30.

[8]毛蕊,左洪真.基于思维导图的教学设计在高中物理教学中的应用[J].中小学电教,2014(Z1):103-105.

作者简介:赵志军,男,汉族,1975年9月出生,甘肃省定西市陇西县人,本科学历,一级教师,陇西县第二中学物理教学,长期从事班主任工作和高中教育教学研究工作。

编辑 高 琼

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