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你给学生“一点空间” 学生会还你“一份精彩”①
——由物理课堂生成想起的

2019-11-11

物理之友 2019年10期
关键词:扑克牌火柴气泡

(江苏省南京市栖霞区教师发展中心,江苏 南京 210028)

在物理课堂教学中,我们都希望有“课堂生成”的出现,因为它是学生学习主动性的表现,但是这样的场景往往很少出现,主要原因是在师生交流过程中,教师讲得多,学生思考得少,而教师所提问题的思维含量也比较低。本文从四个方面谈谈在初中物理课堂教学中如何引导学生有效学习,如何促进课堂生成,如何处理课堂生成,让我们的课堂充满活力。

1 创设问题情境,引发“课堂生成”

在初中物理教学中,功的概念教学是一个难点。教材往往直接给出功的定义,如苏科版9年级上册第11章第3节是这样表述的:物理学中,把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功,简称功。但是学生往往对功的概念没有真切体会,为此,我们可以创设以下问题情境,让学生认识到力和距离的乘积是一个有意义的物理量。

情景:如图1所示,在整修寺庙过程中,甲和尚将一块重400N的石头提到2m高的庙墙上,乙和尚把重120N的瓦片提到6m高的房檐上。

图1

提出问题:(1) 这两件事,你愿意选择做哪一件?为什么?

(2) 请帮助老和尚比较甲、乙两个和尚的贡献大小。

进一步思考:说出你的判断的依据是什么?

学生的回答主要有以下3种:

生1:甲和尚的贡献大,因为他提的石头重。

生2:乙和尚的贡献大,因为他把瓦片提得高。

生3:甲和尚的贡献大,因为他提石头时用的力和提升的高度乘积大。

分析:从学生的表述中可看出生1和生2看问题比较片面,而生3的回答正是教师所希望的答案。这时又有一位学生举手了,请看这位学生是如何回答的。

生4:我认为甲和尚的贡献大,甲和尚将一块重400N的石头提到2m高的庙墙上,说明他将石头每提升1m用力200N;而乙和尚把重120N的瓦片提到6m高的房檐上,说明他将瓦片每提升1m用力20N;200N比20N大得多,所以甲和尚的贡献大。

分析:听到生4的回答,教师先是感到意外,怎么会有这样的想法?冷静思考后,教师没有立即对该学生的回答作出评价,而是通过以下的追问给了学生“一点空间”:其他同学都同意他的观点吗?还有其他想法吗?值得高兴的是,又一位学生举手了,请看他的回答。

生5:我认为他的回答是错误的,我可以举出这样的例子来反驳他。如果甲和尚将一块重600N的石头提到3m高的庙墙上,乙和尚把重400N的瓦片提到2m高的庙墙上,很显然甲和尚的贡献大。但按照他的观点,两和尚每将重物提升1m用力都是200N,他们的贡献是一样大,所以他的观点是错误的。

分析:通过引导学生自主学习与交流讨论,在此基础上得到“力与距离的乘积”是一个有意义的物理量,这就是机械功。应该说课堂上生4和生5引发的“生成”给了我们一份惊喜,在以上案例中,教师听到生5的回答后,表情由意外转为释然,因为他帮教师解了围,这是多好的“课堂生成”啊!而生4的回答也引发我们做进一步的思考,学生之所以这样回答,主要是学生在前面学习速度、密度等物理概念时,受“比值定义法”的影响较大,由此产生了“负迁移”。

2 精心设计问题串,促进“课堂生成”

在课堂教学中,我们既希望课堂生成的出现,更希望课堂生成能得到促进,让学生回归主体的地位,让生成开出思维的“个性之花”。通过问题串的设计,可以达到以上的教学效果。请看在“物体的运动”复习课中,学生在教师层层问题引领下是如何还教师一份“惊喜”的。

图2

师:请同学们观察玻璃管内水中气泡的运动(如图2),你认为它在做什么运动?请你提供判断的证据。

生:气泡运动较缓慢,看上去是在做匀速直线运动。

师:看上去不行,请提供具体的证据。

生:那要测量。

师:测量什么?

生1:取相同路程,测时间,是否相同。

生2:取相同时间,测量气泡通过的路程,看是否相同。

生3:也可以取几段路程,测出时间,然后计算速度,看他们的速度是否相同。

师:有无其他方法,也能证明气泡做匀速直线运动?

分析:以上学生回答的3种方法正是在新授课中所提到的,但是作为本章的复习课,内容还没有结束,因此教师继续追问,教室里出现了短暂的沉默,此时教师一定要留时间给学生,让他们独立思考,片刻以后,我们发现一位学生眼睛发光并举手,请看这位学生的“精彩生成”。

生4:气泡运动的特点可用图像来描述,如果气泡运动的s-t图像如图3,则可以证明气泡的运动是匀速直线运动。

图3

图4

生5:如果气泡运动的v-t图像如图4,则可以证明气泡的运动是匀速直线运动。

分析:学生对匀速直线运动的认识已经由文字到公式,再走向图像,这是质的飞跃。正是由于教师要求学生从不同角度去寻找证据,给学生留有思考的空间,导致课堂出现以上的“生成”。值得一提的是在学生4和学生5的基础上,还有学生提出利用图像还可以比较匀速直线运动速度的大小等,这样的惊喜使我们回味无穷。

3 利用不同解释,完善“课堂生成”

课堂教学中只要教师处处留心,把学生放在心中,多给学生一些思考的空间,同时能巧妙利用学生回答问题中的资源,那么针对课堂教学中的生成内容,教师就能灵活处理,并完善课堂生成的相关教学,以下以苏科版8年级上册第三章第一节“光的色彩 颜色”的教学为例。

教材中有一个活动3.2:观察白光透过有色玻璃纸的现象,教师利用投影仪演示白光透过红色玻璃纸后屏幕上出现了红光,对这一实验不少教师认为现象比较简单,教学上往往一带而过,对实验结论更是以教师讲授为主,直接告诉学生结论:红色玻璃纸只能通过红光,其他色光被吸收了,学生也没多想什么,很快也接受了这样的结论。然而,从现象到结论真的有这么简单吗?如果我们把思维的空间留给学生,学生是如何思考的呢?

师:对白光通过红色玻璃纸看到红光的现象,你是如何解释的?

生1:红色玻璃纸挡住了白光,只是让红光通过了。

生2:不管什么光,只要通过红色玻璃纸就会变成红色。

生3:红色玻璃纸让红光透过,而其他色光被反射回去了。

生4:红色玻璃纸让红光透过,而其他色光被玻璃纸吸收了。

分析:以上学生对“白光通过红色玻璃纸得到红光”现象的4种解释,是教师在课堂教学中给学生留有思考空间的成效体现,不难分析学生1对白光的组成还没有理解到位,既然白光都被挡住了,红光是从哪儿来的?而学生2、学生3和学生4对现象的解释都是合理的。到底谁的观点是正确的呢?课堂教学出现对同一实验现象的“不同解释”,这是很好的教学资源,在此基础上我们可以分别对学生2、3、4的观点进行现场探究。有的同学提出根据绿光不能透过红色玻璃纸的现象,可以断定学生2的解释是错误的。有同学提出用一个光屏来验证学生3的解释,如果学生3的解释是正确的,将光屏放在“反射光可能出现”的位置,结果光屏上没有观察到其他色光,说明学生3的解释也是错误的。学生4的观点是正确的吗?

图5

我们可以设计一个实验来加以说明:图5中1号气球是透明的,2号气球是红色的。用红色激光笔照射气球,发现两球都没破。改用绿色激光笔照射气球,发现1号球没破,2号球破了,这个现象可以说明红色气球会吸收绿光。由此可见,我们在课堂教学中要尊重学生对问题的看法,尊重学生对同一问题的不同解释,充分利用学生的这些资源来完善“课堂生成”。

4 通过师生讨论,升华“课堂生成”

课堂生成的出现是可喜的,但如何处理好课堂生成,基于课堂生成的素材帮助学生建构物理概念,理解物理规律就显得尤为重要,以下以“二力平衡”的教学为例予以说明。

在一堂“二力平衡”研究课的下课前5分钟,此时学生已对二力平衡的条件深信不疑,即物体在两个力作用下处于平衡状态,两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。教师为了检验教学效果,以魔术扑克牌(周边缠绕有看不见的细丝,可以托住火柴棒)为情境,提出问题。

师:将一根火柴棒放在一张平整的魔术扑克牌上,火柴棒处于什么状态?受到几个力的作用?

生:火柴处于静止状态,受到重力和扑克牌对它的支持力。

师:老师有“魔力”能让扑克牌悬停在空中,你们相信吗?

生:不可能。

教师用手弯曲魔术扑克牌后,扑克牌周边的细丝托住了火柴棒,但学生看不到细丝,教师故意做出发功的样子,结果学生看到了图6的情景!

图6

师:老师有魔力吗?

学生有的说有,有的表示怀疑。

教师接着撤去火柴棒上方的手,结果火柴棒仍然悬停在空中。

师:现在火柴棒受到几个力的作用?

生:只受重力作用。

师:那么,物体只受一个重力的作用,能不能处于平衡状态?

生:能。

师:你们相信吗?

学生有的相信,有的表示怀疑。

分析:在教学中通过魔术扑克牌的演示,让学生经历了认知冲突。这个过程中有两个问题值得我们去思考,第一个问题是学生在此情景中相信教师有魔力;第二个问题是在教师把手撤走后,有学生相信物体在一个力的作用下也能处于平衡状态。课程标准要求我们在课堂教学中培养学生的科学态度和责任,如果一个小魔术就能颠覆学生头脑中的科学认知,说明我们的教学还存在问题。所以,在课堂教学中,对正确的概念和规律我们要让学生坚信,对认知中的错误我们要让学生自省。值得高兴的是,在下课前,经过同学们的热烈讨论,有好几个同学断定教师的扑克牌一定有猫腻!他们坚信一定有一个力托住了火柴棒,教师随后让学生上台检查,当学生看到有一排细细的丝线在托住火柴棒时,脸上露出了释然的微笑。本节课在师生的讨论中出现了两个“相信”,这样的课堂生成通过教师的引导,学生通过这个魔术真正理解了二力平衡的知识,从而使这样的课堂生成得到升华。

只要我们脑中有理念,心中有学生,手中有方法,脚下有行动,相信我们的课堂会出现更多的生成和精彩。

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