第一篇:高中物理課標(biāo)培訓(xùn) 專題七:高中物理新課程中的疑難問題案例拋析第一
高中物理新課程遠(yuǎn)程研修
專題七 高中物理新課程中的疑難問題案例剖析
第一講:高中物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律教學(xué)中的疑難問題案例剖析 電子文本:
引言
新課程高中物理教學(xué)中的疑難問題案例剖析專題節(jié)目第一講--高中物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律教學(xué)中的疑難問題案例剖析。我們主要通過具體的教學(xué)案例來探討在現(xiàn)象、概念和規(guī)律教學(xué)中疑難問題和解決辦法。
一、關(guān)于物理現(xiàn)象教學(xué)的疑難問題
在新課程中很強調(diào)情境的建立。教學(xué)情景并不單是為了引入教學(xué),它本身就是我們研究的物理現(xiàn)象,是我們學(xué)習(xí)物理中的研究對象,是建立物理概念和總結(jié)物理規(guī)律的事實基礎(chǔ),大量的概念和規(guī)律都是從日常生活現(xiàn)象或?qū)嶒炛邪l(fā)現(xiàn)并歸納出來的。
生活中的許多現(xiàn)象都是我們熟悉的物理現(xiàn)象,物理現(xiàn)象作為自然現(xiàn)象的一種,它本身是非常真實的、非常鮮活的、也非常生動的。從某種意義上講,我們在教學(xué)中要做的常常跟物理學(xué)家在研究這些現(xiàn)象時所做的是一個相反的過程:物理學(xué)家在研究自然現(xiàn)象的時候,要經(jīng)過抽象、概括,把它上升為物理的理論;而我們要教學(xué)生在新學(xué)這些物理知識的時候,把這些物理理論再還原成生活中的背景、生活中的現(xiàn)象。這樣才能使他們在學(xué)物理的時候有一個很好的基礎(chǔ)。
在運用現(xiàn)象引出概念和規(guī)律的教學(xué)時要注意什么呢?我們先來看一個具體的案例。
一、根據(jù)“學(xué)情”,合理地進(jìn)行現(xiàn)象教學(xué),有針對性地改進(jìn)教學(xué)策略,有效地導(dǎo)入概念和規(guī)律的教學(xué)
教學(xué)案例視頻片段1(自由落體):
在教師提問“輕的物體和重的物體誰下落更快?”時,學(xué)生并沒有回答重的快,而是“得意洋洋”地“異口同聲”:“一樣快!”。這時老師做重的物體下落更快的實驗演示,從而提醒學(xué)生要注意認(rèn)真研究課題。在學(xué)生提出要排除空氣阻力時,教師又提出“為什么要排除空氣阻力?”、“空氣阻力是否總是讓輕的物理下落更慢?”等挑戰(zhàn)性問題,不斷引領(lǐng)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生動手、動腦,體驗探究學(xué)習(xí)的過程,并嘗到成功的喜悅。
在自由落體的教學(xué)中,很多老師都會這個問題來引入教學(xué):“輕的物體下落的一定比重的物體慢嗎?”。教材也往往把學(xué)生設(shè)定在這一錯誤認(rèn)識的基礎(chǔ)上。但事實是學(xué)生早以通過小學(xué)的自然常識課等課內(nèi)外的其他學(xué)習(xí)途徑了解了這個現(xiàn)象,記住了該問題的結(jié)論,甚至老師要做的實驗也都已經(jīng)看過了。這樣就達(dá)不到激起學(xué)生探究熱情的目的。所以我采用了另一種策略,反問學(xué)生:“輕重物體下落真的一樣快嗎?”、“為什么要忽略空氣阻力?”以及“在空氣阻力作用下,有可能讓輕的物體下落比重的物體更快嗎?”。這些問題讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)這個似乎已經(jīng)了解的現(xiàn)象中原來還有不了解的內(nèi)涵,于是重新激發(fā)出興趣,進(jìn)而動腦動手解決問題。
現(xiàn)象本身有的時侯很普通,不一定能引起學(xué)生的注意,我們該怎么利用這種現(xiàn)象呢?這就要從中設(shè)置有效的問題讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)普通的現(xiàn)象里原來還有不明白的內(nèi)在的規(guī)律?,F(xiàn)在有些老師愛用很刺激的現(xiàn)象來導(dǎo)入新課,但導(dǎo)入之后就把它仍一邊去了。課堂上運用物理現(xiàn)象的目的不僅是培養(yǎng)觀察能力,還要能讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,引導(dǎo)學(xué)生對物理概念和規(guī)律的探索過程,這才是最重要的。
學(xué)生對教師準(zhǔn)備的現(xiàn)象是否感興趣,這是教師事先就應(yīng)考慮的。但在剛步入新課改時,我們對學(xué)生學(xué)情的判斷往往還是根據(jù)以前學(xué)生的了解。可是外面的世界日新月異,加上現(xiàn)在的學(xué)生經(jīng)過了初中的課改,知識和能力基礎(chǔ)都不一樣了。加上各學(xué)科都在做課改,比如英語和語文都引入了大量的科技閱讀文章。這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)新概念和規(guī)律時的生活經(jīng)驗基礎(chǔ)、初中學(xué)習(xí)的側(cè)重點、其他學(xué)科的知識儲備都和以往不一樣了。這就使得我們原來的“備學(xué)生”失了準(zhǔn)頭。不是用的現(xiàn)象讓學(xué)生不感興趣,就是講的現(xiàn)象讓學(xué)生完全不了解,一頭霧水。
“備學(xué)生”還要考慮到自己學(xué)生所處的生活環(huán)境。比如城里的學(xué)生和農(nóng)村的學(xué)生,他們接觸的環(huán)境不同。那么我們用來引發(fā)問題的現(xiàn)象也要有所不同。高一必修課階段,學(xué)生遇到的現(xiàn)象有一些是生活中很常見的,如受力,運動,還有像自由落體、超重失重和離心現(xiàn)象等等。不過現(xiàn)在的學(xué)生獲得信息的渠道挺多、知識面也很廣,學(xué)生也有很多在課外書籍里讀過像伽利略和亞里士多德的故事,在廣播電視中看到、聽到過太空探索中的超重失重現(xiàn)象,生活、游戲中也體驗過離心的感覺,這些對他們其實都已經(jīng)不是全新的了。但從剛才這個自由落體的案例來看,即使學(xué)生已經(jīng)通過生活經(jīng)驗或是物理實驗知道了這個現(xiàn)象,也都只是一些直觀的感覺,還有復(fù)雜性、模糊性;現(xiàn)象的本質(zhì)還不一定都凸現(xiàn)出來。教師要幫助學(xué)生排除各種干擾性的次要因素,才能認(rèn)清物理現(xiàn)象真正的本質(zhì)。
二、尊重學(xué)生的感受、正視學(xué)生的疑惑,正確對待學(xué)生的“錯覺”
在一些現(xiàn)象的觀察和分析中,還經(jīng)常存在錯誤經(jīng)驗和認(rèn)識的負(fù)面影響。我們來看一個案例。
教學(xué)案例視頻片段2(離心力):
學(xué)生們都覺得用離心力來解釋離心運動很順,平時似乎都感覺到有離心力存在。教師首先讓學(xué)生們通過實驗去感覺離心力,然后和學(xué)生一起分析這種感覺,明確這種感覺的實質(zhì)。然后再重新尋找離心力,從而發(fā)現(xiàn)其實做圓周運動的物體并沒有收到離心力的作用。
我平時在教圓周運動向心力的時候,很多學(xué)生會提出“離心力”這個概念,把它放在對圓周運動物體的受力分析中。特別是解釋離心運動的時候,他們覺得用離心力來解釋很順。因此我刻意設(shè)計了實驗,讓學(xué)生通過實驗來搞清楚原來我們的感覺錯在哪里,究竟要如何研究這個問題.
解決這些問題的關(guān)鍵是教師要尊重學(xué)生的感受、正視學(xué)生的疑惑,正確對待學(xué)生的“錯覺”。只要教師能夠正視這一點,不是用自己的說教來讓學(xué)生死記硬背規(guī)律就可以了。剛才葛老師的分析中體現(xiàn)了教師對于錯誤的生活經(jīng)驗的處理方法就是要著力從根源上挖掘得到錯誤經(jīng)驗的原因,徹底解決心中的疙瘩,在這個基礎(chǔ)上重新建立起科學(xué)的直覺和經(jīng)驗。
從這層意義上說,學(xué)習(xí)自然科學(xué)的過程也是不斷糾正錯誤,從而累積越來越多科學(xué)的直覺經(jīng)驗的過程。同時也能讓學(xué)生對科學(xué)的思維方法建立信心,相信科學(xué)能解決問題。如果能這樣引導(dǎo)學(xué)生的話,就連學(xué)生的錯誤感受也可以成為我們課堂教學(xué)的一個非常有效的寶貴的資源。
三、培養(yǎng)“擺事實、講道理”的科學(xué)思維習(xí)慣和態(tài)度
是的,這其實也是新課標(biāo)的學(xué)習(xí)目標(biāo)之一,在生活中有很多經(jīng)驗會造成錯覺,但個別老師如果怕麻煩,只讓學(xué)生死記硬背,要求學(xué)生一味地“排除生活經(jīng)驗干擾”,甚至“答題時都要與直覺相反”!而不是真正去剖析錯覺形成的原因,那就會造成學(xué)生一種錯誤的思想認(rèn)識,認(rèn)為“學(xué)物理就就是死記概念,絕不能聯(lián)系實際”,可見這種講法是不妥的!說得重一點,會讓學(xué)生在情感、態(tài)度和價值觀方面發(fā)生扭曲!教學(xué)案例視頻片段3(慣性):
學(xué)生們都記住了慣性與速度無關(guān),但并不理解其中的道理,而且關(guān)鍵是并沒有養(yǎng)成“擺事實、講道理”的科學(xué)習(xí)慣。在明確要求同學(xué)們“擺事實、講道理”而學(xué)生遇到困難后,以類比的方式讓學(xué)生自己領(lǐng)悟原先直覺中的失誤,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)計出相對科學(xué)的比較慣性大小的判斷標(biāo)準(zhǔn)。
在慣性的教學(xué)中,我經(jīng)常聽到視頻中這樣的回答:“老師說......”,“書上說......”??吹綄W(xué)生學(xué)了兩年物理竟然沒有養(yǎng)成“擺事實、講道理”的習(xí)慣,我非常遺憾!
學(xué)生錯誤習(xí)慣的根子還是在老師!老師們都知道學(xué)生錯誤的原因是:比較慣性大小的科學(xué)判據(jù)沒有建立起來。但是,一般情況老師都認(rèn)為這是牛頓第二定律的事情,我在教牛頓第一定律,干嗎要多講,于是只要學(xué)生記住物理結(jié)論。這樣物理結(jié)論雖然記住了,但是不科學(xué)的習(xí)慣也就養(yǎng)成了!
所以我覺得物理教學(xué)有時候不應(yīng)該過于計較進(jìn)度,即使不能一下子很完整地得出正確的結(jié)論,至少先讓學(xué)生能從根源上認(rèn)識到自己錯誤的原因,這本身對學(xué)生的學(xué)習(xí)也是大有裨益的!
解決這個具體問題的方法其實也很簡單:只要有個類比!當(dāng)然我們設(shè)計的類比最好能夠激發(fā)學(xué)生心理感情的共鳴!
要不要進(jìn)一步去總結(jié)比較慣性大小的完整評判標(biāo)準(zhǔn),各位老師可以見仁見智。但是至少,“擺事實、講道理”的習(xí)慣,是我們要注意培養(yǎng)的,讓學(xué)生養(yǎng)成這種習(xí)慣,比物理結(jié)論重要多了。
如何對待生活中的錯誤感受,教師不僅要自己重視,挖掘其形成的原因,找到解決辦法,還要教導(dǎo)學(xué)生重視自己的感受,如果遇到感受與課堂教結(jié)論的不同,要注意分析原因。教師的處理方法將會影響學(xué)生一輩子的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
開動腦筋,舉一反三,堅持“擺事實、講道理”的原則,這樣能夠幫助我們糾正很多生活中的錯誤經(jīng)驗。
以前我們習(xí)慣于注意知識、技能的教育教學(xué),而新課標(biāo)的總目標(biāo)里特別提到要讓學(xué)生“發(fā)展好奇心與求知欲,發(fā)展科學(xué)探索興趣,有堅持真理、勇于創(chuàng)新、實事求是的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神”。這就是對學(xué)生情感、態(tài)度和價值觀方面的教育。
新課程標(biāo)準(zhǔn)在具體目標(biāo)里又提出了這樣的要求:“3.具有敢于堅持真理、勇于創(chuàng)新和實事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神,具有判斷大眾傳媒有關(guān)信息是否科學(xué)的意識。4.有主動與他人合作的精神,有將自己的見解與他人交流的愿望,敢于堅持正確觀點,勇于修正錯誤,具有團隊精神?!?/p>
可以看出這是新課程三維目標(biāo)所特別關(guān)注的一個方面,也是我們在實施新課程當(dāng)中需要特別注意的一個方面。
四、讓學(xué)生真切地體驗真實的實驗探究過程
物理是一門實驗科學(xué),但有許多物理現(xiàn)象我們不容易觀察到,這時我們就要用科學(xué)方法、用實驗的方法把這些過程重新呈現(xiàn)出來,呈現(xiàn)在學(xué)生面前,讓學(xué)生通過實驗親身的去體驗、去感悟,從中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象背后的規(guī)律,以及它的整個發(fā)展過程,直到最后得出結(jié)論。我覺得這樣才真正符合新課程對物理教學(xué)的要求。
多媒體教學(xué)剛進(jìn)入課堂時學(xué)生是很感興趣的,因為動畫和音效可以激發(fā)他們的熱情,不過這畢竟是間接的興趣,不是對現(xiàn)象本身的興趣。因此在學(xué)生對多媒體課件已經(jīng)見怪不怪的時候,他們就開始質(zhì)疑了。說老師你可以在電腦里做假,我不相信這個規(guī)律是真實存在的。
能用簡單器材直接顯示或者讓學(xué)生親手去操作的過程,盡量不要用電腦做很復(fù)雜的、背后的處理,學(xué)生不知道老師在電腦里后面做什么,霧里看花、莫名其妙。
比如說平拋的教學(xué),以前我們經(jīng)常用閃光照片來講解,但閃光照相實驗在普通教室里不易實現(xiàn)?,F(xiàn)在很多老師會用家用的照相機或攝象機來拍攝平拋實驗的視頻短片,但是需要老師在電腦里加工處理成類似閃光照片的圖片。有的老師在課前處理好了,但學(xué)生就覺得不真實;有的是在課上抓緊3、5分鐘時間處理,但在這段時間里,學(xué)生還是不知道老師在做什么“手腳”。
教學(xué)案例視頻片段4(平拋運動):
在課前用普通數(shù)碼相機拍攝平拋運動的視頻短片,然后和學(xué)生一起討論如何聯(lián)系以前學(xué)過的實驗原理、方法,來分析研究這一新型的實驗記錄。學(xué)生提出要設(shè)法轉(zhuǎn)換記錄成每間隔相同時間小球的位置,于是在固定在屏幕背后的一張大白紙上逐幀播放視頻片段,請學(xué)生合作在大白紙上重新描下“每間隔相同時間小球的位置”;然后進(jìn)一步觀察、測量、計算,研究平拋運動水平、豎直兩個方向的分運動。
物理課還是要重視實驗,多媒體手段只是一個輔助。對實驗我關(guān)注的第一個就是真實性,第二就是參與性。我讓學(xué)生上來描點,這樣既有真實感,又有實際體驗,這樣一個親手實踐的過程、以及做的過程中所獲得的體驗,也是我們新課程的三維目標(biāo)所追求的。
現(xiàn)在很多課堂里不僅有電腦,一些條件較好的學(xué)校還引進(jìn)了傳感器、Dis數(shù)字實驗室等。這些很先進(jìn)的教育技術(shù)手段確實給我們的中學(xué)物理的課堂教學(xué)帶來了很新鮮的氣息。但是使用這些高科技手段的時候都要注意簡單、直觀的原則,如果有可能要盡量讓學(xué)生來操作。這樣才能讓學(xué)生透過手段的迷霧,看到背后的物理內(nèi)容,才不會產(chǎn)生隔靴搔癢的感覺,真正幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點,才符合新課程的要求。
不過,計算機模擬動畫也不是都不能用,我在上萬有引力定律、原子與原子核這些內(nèi)容時都常使用多媒體課件,效果也不錯。因為這些現(xiàn)象是比較難在教學(xué)課堂里用實驗再現(xiàn)的。另外還有一些受地域或季節(jié)限制,導(dǎo)致學(xué)生平時不易觀察到的現(xiàn)象,比如說海市蜃樓等等,也可以使用現(xiàn)成的視頻錄像。
是的,多媒體不是不能用,只是不能濫用。使用時要注意這樣的一些原則:
引導(dǎo)學(xué)生多注意觀察、積累生活經(jīng)驗,教學(xué)時優(yōu)先調(diào)動學(xué)生的生活經(jīng)驗。能讓學(xué)生動手實驗的不用演示實驗替代,能演示真實實驗的不用實況錄像替代,能用實況錄像展示的不用動畫模擬。
注意簡單、直觀的原則,盡量讓學(xué)生親手操作或用簡單器材直接顯示,避免用電腦做過于復(fù)雜讓學(xué)生不明就里的處理。
針對物理現(xiàn)象教學(xué)中的疑難和誤區(qū),剛才老師們的討論形成了以下四個要點:
對突破現(xiàn)象教學(xué)疑難問題的小結(jié)
一是要了解“學(xué)情”,根據(jù)學(xué)情設(shè)計實施有效的教學(xué)策略。
二是要尊重學(xué)生的感受,正確對待學(xué)生的“錯覺”,挖掘其形成的原因,從根源上糾正錯誤的直覺,使學(xué)生形成對物理現(xiàn)象的正確認(rèn)識。
三是要注意培養(yǎng)學(xué)生形成擺事實、講道理的科學(xué)習(xí)慣、態(tài)度。
四是盡量調(diào)動學(xué)生的生活經(jīng)驗,通過物理實驗、錄像、多媒體等手段,盡可能真實地展示物理現(xiàn)象;盡量讓學(xué)生深入?yún)⑴c物理探究過程,獲得真切的體驗。
二、關(guān)于物理概念和規(guī)律教學(xué)的疑難問題
1、按課程標(biāo)準(zhǔn)把握好物理現(xiàn)象教學(xué)的要求尺度
剛才我們討論了現(xiàn)象教學(xué)中的疑難問題,但是物理概念和規(guī)律雖然是建立在現(xiàn)象基礎(chǔ)上的,卻高于現(xiàn)象,是從現(xiàn)象出歸納抽象出來的。學(xué)生即便觀察到了物理實驗現(xiàn)象,有了正確的生活體驗,也不見得就能從中了解物理的規(guī)律和概念。
其實對于物理現(xiàn)象的認(rèn)識有一個標(biāo)準(zhǔn),一般來說真正認(rèn)識物理現(xiàn)象要達(dá)到這樣三項要求:第一是要認(rèn)清物理現(xiàn)象的關(guān)鍵特征;第二是要明確出現(xiàn)該現(xiàn)象的條件;第三是根據(jù)我們教學(xué)的不同要求,有些還需要了解產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因。
其實許多物理現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是非常復(fù)雜的,所以我們在教學(xué)的時候,要特別注意教學(xué)過程的階段性、把握好教學(xué)的節(jié)奏感。我們要了解課標(biāo)對高中該階段學(xué)生的要求,對深度、難度有一個準(zhǔn)確的定位。
比如多普勒效應(yīng),課標(biāo)的要求是“通過實驗感受多普勒效應(yīng)。解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因。”可是如果真要解釋它的原因,還是挺困難的,因為它表現(xiàn)出來的是波的頻率的變化。在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中,會遇到一些什么困難呢? 教學(xué)案例視頻片段4(平拋運動):
在認(rèn)識了多普勒現(xiàn)象后,請學(xué)生讀書學(xué)習(xí)其成因,結(jié)果學(xué)生遇到困難。于是鼓勵學(xué)生聯(lián)系已有知識,提示學(xué)生“頻率”相對抽象,周期會更好思考。學(xué)生分頭討論研究各種情況,最后由學(xué)生匯報研究情況。
這個處理是借助學(xué)生比較熟悉的概念、規(guī)律來解決問題,把頻率的問題轉(zhuǎn)化成了周期和波長來解決。因為時間和波長都比較容易通過示意圖表現(xiàn)出來,這個圖其實類似于學(xué)生熟知的追擊和相遇的圖。在解釋物理現(xiàn)象產(chǎn)生的原理比較困難的時候,還有些辦法,比如可以做一些順序的調(diào)整、或者補充過渡。老師可以先降低尺度,再循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生探討。還可以轉(zhuǎn)換思維焦點,幫助學(xué)生間接地認(rèn)識這種物理現(xiàn)象。
2、重視概念的物理意義,注重從實際問題中抽象、概括出概念的過程,讓學(xué)生了解提出新概念的過程和目的,使學(xué)生在建立概念的過程中受到物理思想與方法的熏陶。
學(xué)生經(jīng)常對比較抽象的概念死記硬背,不理解物理概念的實質(zhì)。比如加速度、電場強度或是磁感應(yīng)強度的概念。
其實理解掌握物理量,應(yīng)該把這個物理量的意義、用途放在第一位,而定義式的記憶放在第二位,定義必須能正確地實現(xiàn)它的用途,否則定義就需要做出相應(yīng)的變化。
要讓學(xué)生理解物理量的意義,在提出一個新概念時就要讓學(xué)生了解為什么要提出這樣一個物理量。
比如說動量,已經(jīng)有了速度、有了動能,為什么我們還需要動量這樣一個物理量呢?它與速度、動能相比有什么特殊的作用呢?在這樣的教學(xué)中可以讓學(xué)生體會物理學(xué)的研究方法。
我舉一個關(guān)于磁通量概念建立的案例: 教學(xué)案例視頻片段5(磁通量):
在初中“切割磁感線”產(chǎn)生感應(yīng)電流的知識基礎(chǔ)上,又發(fā)現(xiàn)不切割磁感線而“改變穿過閉合線圈的磁感強度”也能產(chǎn)生感應(yīng)電流。于是引導(dǎo)學(xué)生將兩種過程形象化(畫出磁感線),從而能比較(用多媒體動畫輔助)發(fā)現(xiàn)兩種過程的共同特點是穿過閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生了變化。這才是閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流的充要條件,為此方才有必要定義一個新物理量:磁通量。
不少教材都把磁通量安排在磁場一章進(jìn)行教學(xué),為電磁感應(yīng)的教學(xué)做準(zhǔn)備。但是學(xué)生不理解已經(jīng)有磁感強度了,為什么還要這樣生硬地引入這個新概念,學(xué)習(xí)被動,效果不好。
其實很多物理概念和規(guī)律是同時得出的,磁通量就是很典型的例子。我們還可以再回頭看看牛頓這個單位的得出過程,還有動量與動量定理的分析,也都類似。讓學(xué)生在探索中發(fā)現(xiàn)必須引出新的物理量,才能更準(zhǔn)確、更簡潔得表述所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律。這就是為什么在新課程的標(biāo)準(zhǔn)中強調(diào)過程與體驗的目的。
3、幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)公式背后的物理道理,體會公式中每一個量的物理意義。
初中學(xué)生都學(xué)過“功”,我覺得高中我們一開始就應(yīng)該給學(xué)生強調(diào)功是能量轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的量度,利用這一點,我們才能幫助學(xué)生突破很多疑難問題。
2006年的高考有這么一道題:人下蹲以后再跳起的過程中,地面對人有沒有做功?
很多老師都很疑惑:人在力的方向上是有位移的,為什么結(jié)果地面對人向上的支持力卻沒有做功呢?
如果我們在學(xué)習(xí)的時候要求學(xué)生優(yōu)先掌握“功是能量轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的量度”,而不是讓學(xué)生簡單地死記“W=Fscosα”,那就不會輕易被考倒了!因為人跳起來的過程增加的能量顯然不是地面給的!
不過我們還得要考慮一下:它不做功,從“Fscosα”怎么理解?應(yīng)該如何來修訂我們定義中s的含義,才能夠滿足量度能量轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的要求呢?這時候我們可以仔細(xì)考察一下,人從蹲著到跳起來的過程中,人的重心確實是有位移的。但是我們更要關(guān)注的是什么?地面給人的作用力作用在哪里?作用在腳底!在我們站(或)跳起來的過程中腳底有沒有位移?顯然沒有!
跳起來腳離地以后,腳底是有位移,但這時地面對人的力卻沒了!
可見我們應(yīng)該讓學(xué)生理解“Fscosα”中這個s應(yīng)該是受力質(zhì)點的位移!
在高中課程標(biāo)準(zhǔn)的第四部分有一個實施建議,其中第二點特別強調(diào)要:“提高科學(xué)探究的質(zhì)量,關(guān)注科學(xué)探究學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成”。對于高中的教學(xué),不僅僅是動手做實驗才叫科學(xué)探究;深入地思考一個物理現(xiàn)象、物理過程,從中發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,只要這個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)是學(xué)生自己通過親身的體驗和通過自己的思考最后得到結(jié)論,我認(rèn)為它都是屬于探究的過程。
高中物理教學(xué)相對于初中,更強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生理性的思維,這是高中物理跟初中物理的一個明顯的區(qū)別;也只有這樣,才能更好地體現(xiàn)物理學(xué)科不同于其他學(xué)科的獨特教育價值!
4、把握規(guī)律所反映的真實的物理過程、物理背景,體會其適用條件;在生活中觀察、在探究中感悟復(fù)雜的物理規(guī)律。
許多學(xué)生學(xué)物理,沒有注意到物理規(guī)律跟數(shù)學(xué)的差別,僅僅認(rèn)識物理規(guī)律的數(shù)量關(guān)系,把物理的公式當(dāng)成數(shù)學(xué)公式來理解,沒有把握住規(guī)律所反映的真實的物理過程、物理背景,當(dāng)然就不能很好地掌握物理規(guī)律。
有一個特別容易混亂的因果關(guān)系,就是變壓器的規(guī)律。變壓器涉及到的物理量比較多:原線圈、副線圈的電壓、電流、功率等等。原線圈電壓決定副線圈的電壓,這個關(guān)系符合學(xué)生的思維習(xí)慣,問題不大。但是電流和功率恰恰相反,是副線圈的功率、電流決定了原線圈的功率、電流,這和學(xué)生的思維習(xí)慣完全相反。這是一種量出為入的關(guān)系。這種情況就要耐心地幫助學(xué)生理出其中的“因果關(guān)系鏈”,才能在理解的基礎(chǔ)上記憶。
還有一些更復(fù)雜的情況,物理量之間不是因果關(guān)系,更加復(fù)雜,學(xué)生就感覺更難了。
比如功率、力和速度的關(guān)系:P=Fv,就不是簡單的因果關(guān)系,而是互相牽制的關(guān)系。我們經(jīng)常討論說功率一定的時候速度越小力越大等等,其實功率一定本身就是個不容易實現(xiàn)的條件。我們用力推墻,墻不倒,可見并沒有因為速度等于零,推力就會無限大,恰恰是因為速度為零導(dǎo)致輸出功率等于零了。
掌握這個復(fù)雜的規(guī)律,應(yīng)該要幫助學(xué)生盡量認(rèn)識生活中實際的例子。比如用變速自行車,可以讓學(xué)生騎變速自行車試兩種特殊過程:
一種是掛高速檔低速上坡,他肯定感覺到腳踏幾乎踩不動,跟剛才講的推墻類似,心有余而力不足,有能量但是輸不出來;
另一種是掛低速檔高速下坡。這時候人飛快地拼命踩腳踏,但基本上是空踩的感覺,大量的能量都消耗在身體內(nèi)部了,根本沒有輸出給自行車。
剛才葛老師講的騎變速自行車的兩個特殊情境,就像是電池的輸出功率:外電路斷開的時候電池有能量但是沒有輸出;外電路短路的時候,大量能量都損耗在了內(nèi)電阻上,也沒有輸出。
物理世界的規(guī)律真是出奇的一致、和諧,學(xué)好物理可以舉一反三,但前提是要自己真正去思考,領(lǐng)悟科學(xué)的思想方法。
針對物理概念和規(guī)律教學(xué)中的疑難問題,老師們的討論形成了以下四個要點:
對突破物理概念和規(guī)律教學(xué)疑難問題的小結(jié)
1、遵循由易到難螺旋上升的原則,把握好概念教學(xué)的節(jié)奏。
2、注重從實際問題中抽象、概括出概念的過程,了解物理規(guī)律的探究過程。使學(xué)生在建立概念,歸納規(guī)律的過程中受到物理思想與方法的熏陶。
3、幫助學(xué)生了解物理規(guī)律與數(shù)學(xué)規(guī)律的差別,正確理解物理量的含義和公式背后的物理關(guān)系。
4、讓學(xué)生在真實的生活情境中體驗和感受物理規(guī)律,幫助學(xué)生認(rèn)識物理量之間的關(guān)系,了解規(guī)律的適用條件和范圍。
作業(yè):
(1)如何幫助學(xué)生認(rèn)識分子熱運動的現(xiàn)象?
(2)如何幫助學(xué)生理解加速度的概念?
(3)如何幫助學(xué)生掌握電動機的電壓、電流、電熱、電功等相關(guān)物理量間的關(guān)系?
高中物理新課程遠(yuǎn)程研修 專題七第一講--高中物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律教學(xué)中的疑難問題案例剖析
第二篇:高中物理課標(biāo)培訓(xùn) 專題八:高中物理新課程的課程資源開發(fā)第二講
專 題 八 高中物理新課程中的課程資源開發(fā) 第二講:課程資源開發(fā)的案例討論
這一講我們探討的主題是:課程資源開發(fā)的案例。上一講中,關(guān)于課程資源的分類,我們說了很多種,為了幫助大家更好的理解課程標(biāo)準(zhǔn),這一講我們以課程標(biāo)準(zhǔn)的分類為依據(jù),就各種課程資源的開發(fā)進(jìn)行案例討論,我們分四個部分來討論: 第一部分:文字教學(xué)資源的開發(fā)。
說到文字資源,很多老師都會覺得教材和教輔就是文字教學(xué)資源,只要能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要就足夠了,還有必要再進(jìn)一步開發(fā)其他的文字資源嗎?
1.教科書是最重要的文字教學(xué)資源。在我國,各地經(jīng)濟、文化、教育發(fā)展都不平衡,各個地區(qū)可以依據(jù)國家課程標(biāo)準(zhǔn)組織編寫適應(yīng)不同地區(qū)需要、不同特色的多樣化的教科書。同時在課程的實施中,可以參考其他的不同特色的教科書或教學(xué)輔導(dǎo)書,有外語閱讀能力的還可以借鑒和利用國外的教科書。
2.現(xiàn)在許多學(xué)校都開設(shè)校本課程。校本課程是學(xué)校教育共同體在學(xué)校一級對課程的規(guī)劃、設(shè)計、實施與評價的所有活動。簡單來說就是學(xué)校根據(jù)自己的辦學(xué)理念和實際情況自行組織教師及社會力量編寫教學(xué)材料,自主開發(fā)一部分課程,目的是為了更好地滿足學(xué)生的實際發(fā)展需要。
3.對于物理學(xué)科而言,各種科技圖書、科技期刊和報紙都是重要的文字課程資源。學(xué)校圖書館應(yīng)該優(yōu)化書刊結(jié)構(gòu),豐富藏書數(shù)量,保證開放時間,以滿足學(xué)生課外閱讀的需要。
第二部分:多媒體教學(xué)資源的開發(fā)。
當(dāng)今科技的高速發(fā)展,電腦也得到了普及應(yīng)用,多媒體在實驗教學(xué)中的應(yīng)用是現(xiàn)代教育技術(shù)在實驗中應(yīng)用的一個重要方面。說起多媒體資源,有很多形式,如自己制作的電腦動畫,購買的光盤,網(wǎng)上下載的資料等等。但我們老師也會經(jīng)常覺得很多東西并不太好用,甚至有時候用了也沒有到達(dá)預(yù)想的效果,多媒體手段現(xiàn)在用起來是很方便,我們許多老師都喜歡用現(xiàn)成的視頻資源或電腦動畫代替實際的動手實驗,這樣是很不好的。多媒體手段一定不能濫用,它只是課程資源的一部分,是對現(xiàn)實資源的有效補充,千萬不能用多媒體手段代替實際的動手實驗。比如,在“探究加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系”時,一定要通過 動手實驗,分析數(shù)據(jù),探究它們之間的關(guān)系。如果用電腦動畫代替實驗,那么電腦制作出來的實驗,模擬出來的數(shù)據(jù)的公信力就很差,你說加速度與質(zhì)量成反比,我通過一定的程序,還可以使加速度與質(zhì)量成正比呢。所以一定要動手實驗才能達(dá)到應(yīng)用的教學(xué)效果。
1.那么怎么樣才能使多媒體的應(yīng)用恰到好處呢,比如,有些物理實驗是微觀的現(xiàn)象,用肉眼不方便觀察,或者用實驗儀器無法展示或展示不清楚,這時候,配合一定的多媒體手段,就能起到較好的效果。(插入布朗運動的視頻展示)
剛才的教學(xué)錄象中,應(yīng)用了投影設(shè)備。關(guān)于布朗運動的教學(xué),許多學(xué)校是不做實驗的,直接講,做實驗的,也是利用顯微鏡,讓學(xué)生通過顯微鏡觀察,已經(jīng)很好了。而這節(jié)課我們看到,是將那些小顆粒的運動放大投影到了大屏幕上,我們可以清清楚楚的看到那些顆粒的蠕動,還可以追蹤一個顆粒的運動,難怪學(xué)生會發(fā)出一陣陣驚嘆。這就是多媒體教學(xué)的成功之處。
2.另外,多媒體應(yīng)用于實驗當(dāng)中還能提高實驗的可見度,可以進(jìn)行靜態(tài)的和動態(tài)的演示,增強演示實驗有效性,(插入視頻:兩個保齡球)
由于物體自由下落的速度太快,只用肉眼觀察是無法比較兩個輕重不同的物體下落的快慢,利用現(xiàn)代技術(shù)的慢動作播放,學(xué)生就能很清楚地看到了輕重不同的兩個物體下落是一樣快的,實驗的結(jié)論非常清晰明確。在學(xué)生建構(gòu)知識的過程當(dāng)中,由于多媒體技術(shù)的有效應(yīng)用,幫助我們向?qū)W生提供了非常有價值的素材。原來在比平時慢了200倍的速度下,跳球在地上的反彈是如此的神奇,子彈打穿蘋果的瞬間是如此的震撼。將這些畫面應(yīng)用到緩沖,速度等物理知識的教學(xué)中,相信一定能極大的吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
緩沖的過程是比較快的,不易于觀察,利用慢動作播放分析可以非常清楚地觀察到重物下落緩沖的過程??梢愿玫恼f明,重物下落受到的反沖力的大小不是一樣的,而且是越來越大的,而且通過這段視頻,可以清楚的看到跳球與地面接觸過程中發(fā)生形變,又恢復(fù)形變的過程。這有利于學(xué)生思維的建立,如果沒有這些畫面,學(xué)生對形變的產(chǎn)生,恢復(fù)就比較難理解,無法建立直觀感覺。
3.應(yīng)用多媒體技術(shù),還可以將抽象的,學(xué)生不容易理解的知識形象化,比如波的疊加的教學(xué):(視頻:波的疊加多媒體輔助分析實驗)
波的疊加過程快,不易觀察,利用慢動作播放分析可以非常清楚地觀察到波的疊加過程,并可以觀察任意時刻的疊加波形,做到動態(tài)觀察與靜態(tài)觀察的有機結(jié)合。利用電腦輔助,畫出原來波的圖形以及疊加后波的圖形,再用矢量和來檢驗得出波的疊加原理。在這個實驗當(dāng)中,應(yīng)用了多媒體技術(shù)使波的疊加原理的教學(xué)過程變得輕松自然,水到渠成。
第三部分,實驗室教學(xué)資源的開發(fā)。
說到實驗室資源,各個學(xué)校的情況可以說良莠不齊,條件好的學(xué)校,可以有電學(xué)實驗室、光學(xué)實驗室、熱力學(xué)實驗室等。條件不好的學(xué)校甚至連一間象樣的實驗室都沒有。但問題是有了實驗室,我們有沒有做到充分利用?請看這張照片,是實驗室,銹跡斑斑的門鎖,不知道多長時間沒有開出過實驗,學(xué)生又多長時間沒有進(jìn)過實驗室,這是對課程資源的極大浪費。而且現(xiàn)在還有這樣的現(xiàn)象:在新課程的教材中介紹了許多小實驗,這些小實驗都很有意思,如果都在課堂上由老師代做,就失去了學(xué)生動手實驗的樂趣,也違背了設(shè)計這些實驗的初衷。如果讓學(xué)生自己動手實驗,許多器材他們手頭上又沒有,這就形成了一對矛盾:一方面是實驗室的長期空置不用,一方面是學(xué)生想實驗又沒有器材,那么,能不能在二者之間有所平衡呢?
1.向?qū)W生開放實驗室。讓想做實驗的同學(xué)自行完成實驗;或者他們自己制定了研究的課題,需要我們幫忙解決器材問題,給學(xué)生提供必要的場所和幫助。有的學(xué)校已經(jīng)在開放實驗室方面做了很好的嘗試,學(xué)??梢愿鶕?jù)實際情況,將每天下午最后一節(jié)自習(xí)課時間或者中午時間,實驗室向?qū)W生開放。實驗室老師給與學(xué)生指導(dǎo),為其提供實驗的器材,并在適當(dāng)時給予必要的輔導(dǎo)。這樣就大大提高了實驗室的利用率。
而且開放實驗室對于一些學(xué)生自己的研究課題,進(jìn)行研究性學(xué)習(xí),也很有幫助。學(xué)生在實驗室進(jìn)行過一組跟紙張有關(guān)的探究實驗,通過小實驗,可以讓學(xué)生親身體會摩擦力與哪些因素有關(guān),把兩本書交叉夾在一起,有摩擦阻力,交叉的紙張更多一些,摩擦力更大,拔不出來了。
通過小實驗可以清楚的演示離心現(xiàn)象,讓學(xué)生理解物理做離心運動時,速度方向是沿切線方向。這些實驗材料簡單實驗有趣,方案具有可操作性。開展活動我們不必追求購買現(xiàn)成的儀器,可以發(fā)動學(xué)生自己去制作一些實驗。比如制作會爬坡的圓錐:就是在厚紙板上畫一個圓,把它剪下來,剪成兩個等大的半圓,再用透明膠帶將它們粘成兩個等大的圓錐,對接粘好就可以了。那么實驗做完以后,我們可以提出問題:爬坡效果跟什么有關(guān)系呢? 學(xué)生猜想 :可能跟斜坡傾角有關(guān)、可能跟兩軌道夾角有關(guān)、可能跟圓錐體頂角有關(guān)等等
這些實驗是學(xué)生在課余時間在實驗室自己制作完成的,而且是懷著極大的興趣去完成的,可見,我們只要給學(xué)生充分進(jìn)行探究的場所和器材,學(xué)生是會迸發(fā)出無窮的創(chuàng)造力的。這樣,我們的實驗室資源才算沒有浪費。
2.提高實驗室利用率的另一個有效的途徑就是最大限度的利用實驗器材,充分挖掘其實驗功能,做到一物多用。充分利用多年閑置的器材開發(fā)新的實驗,做到廢物利用。可以對現(xiàn)有儀器和實驗以及過時的儀器和實驗進(jìn)行改造,優(yōu)化組合,設(shè)計出新的實驗。可以對現(xiàn)有儀器進(jìn)行改造、拆解、重新組合,設(shè)計出一些新的實驗。所以我們老師們只要做個有心人,將實驗室中的器材多揣摩揣摩,會想出出人意料的用處的。3.開辟家庭實驗室。過去的實驗室陣地,主要局限于校內(nèi),但是現(xiàn)有實驗室的課程資源,也已滿足不了新課程背景下數(shù)量繁多、形式多變、探究性的物理實驗教學(xué)的要求,有的探究性實驗和調(diào)查必須到校外尤其是家庭才能完成。因此開辟家庭實驗室也是很有必要的。要求學(xué)生各自進(jìn)行家庭實驗也是實施新課標(biāo)的需要。學(xué)生可以把自己的書房或臥室作為實驗室,把書桌作為實驗桌,把自己收集的細(xì)小物品簡單制作成實驗儀器或從學(xué)校實驗室零時借用儀器,這樣就可以進(jìn)行一些家庭實驗。例如:利用扁的葡萄酒瓶可以自制成微小形變實驗器;利用可樂瓶、打氣筒、氣門芯等做水火箭實驗;利用溜溜球做向心力實驗;利用玩具激光發(fā)射器、大頭針做泊松亮斑實驗等。
家庭實驗室是物理實驗室陣地的延伸,學(xué)生制作的各式各樣的實驗器材不但可以豐富了實驗室的課程資源,而且還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,全面提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。4.身邊的物品和器具也是重要的實驗室資源,我們可以利用身邊的物品、廉價的材料自制教具,通過教具自制,用于演示某種物理現(xiàn)象,用于輔助教學(xué),不僅提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造熱情。這些已經(jīng)在低成本實驗的開發(fā)中講過了,在這里我們就不在討論了。5.智能物理實驗室。除了上述的提到的實驗室應(yīng)該如何開發(fā)它的功能外,在這里給大家介紹另一種實驗室?!吨悄芪锢韺嶒炇摇肥且粋€實驗器材完備的綜合虛擬實驗室,在這里學(xué)生可以親自動手創(chuàng)建物理模型,進(jìn)行模擬實驗。在物理課的學(xué)習(xí)中適當(dāng)?shù)厥褂眠@類軟件,不但可以豐富學(xué)生對于物理情境的感性認(rèn)識,深化對科學(xué)規(guī)律的理解,而且對于中學(xué)實驗室中不能完成的那些實驗,這類軟件的意義更為重要,是真實實驗室的有益補充。
6.DIS系統(tǒng)?,F(xiàn)在數(shù)字化實驗室與傳感器的綜合應(yīng)用在許多學(xué)校的教學(xué)都有所應(yīng)用,也就是我們俗稱的DIS系統(tǒng),數(shù)字化實驗室是一個開放性的實驗平臺,將傳感器和計算機組成多功能的測量系統(tǒng),能夠獨立地或與傳統(tǒng)的儀器結(jié)合起來進(jìn)行實驗,快速、高精度,實時地采集數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析和處理。
傳統(tǒng)的實驗設(shè)備通常需要人工讀數(shù)、記錄,難以觀測快速變化的過程,也不便研究復(fù)雜的問題。數(shù)字化實驗室通過高精度高速度的數(shù)據(jù)采集,能夠?qū)崟r記錄實驗的每一個過程,把轉(zhuǎn)瞬即逝的實驗數(shù)據(jù)記錄下來,高效、直觀,便于學(xué)生仔細(xì)觀察、加以深入理解,從而較好地解決教學(xué)中的難點
另外,數(shù)字化實驗室在圖像處理上還具有快速直觀的特點,節(jié)省了大量的運算和作圖的時間,使學(xué)生能把更多的時間和精力投入到對規(guī)律的探究上, 這一點是數(shù)字化實驗室比傳統(tǒng)實驗室明顯的一個優(yōu)勢。
在實際教學(xué)當(dāng)中,有些老師擔(dān)心計算機用鼠標(biāo)點擊幾下計算結(jié)果就出來了,學(xué)生不能很好地掌握物理原理和作圖的技能。實際上,學(xué)生掌握傳統(tǒng)的方法是完全有必要的,這是基本功。但是我們從上面的演示當(dāng)中也可以感覺到,應(yīng)用計算機處理實驗數(shù)據(jù)也是在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行的,我們并沒有游離于物理原理之外。物理思想、方法仍然是這一系列計算機運算背后的精髓,我們僅僅只是利用了計算機的運算速度快,圖形處理功能強大,軟件操作簡單等等這些顯著特點,來改進(jìn)我們的實驗數(shù)據(jù)處理手段。應(yīng)用這種更為快捷、更為先進(jìn)的實驗數(shù)據(jù)處理手段,將使我們在物理規(guī)律的探究過程當(dāng)中減少繁雜的重復(fù)的運算,使探究的思路主線更為明確。
第四部分社會教學(xué)資源的開發(fā)
不管是哪種教學(xué)手段,只要是合理的利用,都能起到很好的效果。其實,開發(fā)課程資源,不僅僅是局限在學(xué)校內(nèi),要充分開發(fā)社會教育資源,建立校內(nèi)外課程資源的轉(zhuǎn)化機制,實現(xiàn)課程資源的廣泛交流與共享。開發(fā)和利用社會實驗資源,對課程目標(biāo)的實現(xiàn),和促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展,具有重要意義,這也符合課標(biāo)要求:在國家教育部頒布的,《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》中,提出了明確的課程改革目標(biāo)和新的教學(xué)理念。要加強課程內(nèi)容與學(xué)生生活,以及現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的聯(lián)系、引導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手,這就要求教師要注重開發(fā)和利用社會實驗資源。
1.教師可以利用電視、報刊、雜志等對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)教育。一方面,向?qū)W生介紹電視中的科學(xué)教育欄目,建議學(xué)生收看并寫出記錄或進(jìn)行討論、交流。要使學(xué)生養(yǎng)成習(xí)慣,關(guān)心電視中的科學(xué)節(jié)目。另一方面,要通過電視臺的新聞節(jié)目使學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)的最新成果,養(yǎng)成關(guān)心科技發(fā)展的習(xí)慣。在這些科技節(jié)目中,往往有一些我們老師想不到的科學(xué)實驗,科學(xué)家能站在更廣闊的背景下思考一些問題,更能與我們的生活實際相聯(lián)系,因此,適當(dāng)?shù)淖寣W(xué)生關(guān)注一些這樣的節(jié)目,或者在教學(xué)中適當(dāng)?shù)挠靡恍┻@樣的畫面作為教學(xué)的引入,是會起到良好的效果的。
再比如說報紙、雜志,更是我們每日都見到的文字資源,有許多資料是可以拿來給學(xué)生作為教學(xué)資料的。比如去年,我們國家“嫦娥一號”探月工程的實施,各種媒體都有報道,電視上有,但對于我們一般老師來講,看完很難留下資料,證據(jù),而報刊,雜志則可以長久保存,有意識的收集這些資料,等到關(guān)鍵時刻就可以拿來用了。又如,5.12汶川大地震,許多幸存者描述當(dāng)時的感覺是:“房間先上下震動,然后左右震動”。這是人真實的感受,保存這些資料,在機械波的教學(xué)中,就可以用來比較橫波和縱波的傳播速度,是絕對真實、可信的證據(jù)。
2.關(guān)于社會資源,還可以是我們的身邊的實物、景象的照片等。比如我們生活中存在的景物--八角樓。八角樓是古代的一中建筑,從外觀上看特別精致,實際還蘊含著物理道理。在力學(xué)教學(xué)中,教師可以畫出八角樓的結(jié)構(gòu)圖,同時分析它受力,讓學(xué)生理解古老的建筑是如何經(jīng)歷時間和歷史的考驗的。我們在教學(xué)中可以因勢利導(dǎo),加以組織、利用。讓學(xué)生欣賞古建筑的同時學(xué)到一些物理知識。
又如海邊奇景-風(fēng)動石,好象風(fēng)一吹就能吹倒一樣,但實際上它很牢固。為何石頭能始終站立于此呢?在重力重心的教學(xué)中可以用來分析石頭為什么沒有掉下來,同時可以和學(xué)生說說風(fēng)動石的一些現(xiàn)象,這更能提高學(xué)生的興趣,有利于教學(xué)。
自然界的許多奇趣現(xiàn)象是天然的課程資源,我們都可以通過照片展示給學(xué)生。這是一張雨后彩虹的風(fēng)景,為什么自然界有這樣的景致呢?這可以用來光的折射的教學(xué)中,學(xué)生不僅有理解不同波長的光的折射率是不一樣的,也可以調(diào)動學(xué)生的積極性。再如日食,海市蜃樓的照片等,都是光學(xué)學(xué)習(xí)的極好資源。
通過日程常生活中和物理知識相關(guān)場景、現(xiàn)象的展示,讓學(xué)生感覺在五彩繽紛、神奇的大自然中處處存在著和物理息息相關(guān)的大量的信息。生活中有物理,許多資源是有待老師們?nèi)ラ_發(fā),應(yīng)用的。
3.科技館、博物館、青少年宮、游樂園等場館集中了許多有用的大、中型科學(xué)教育的器材,這是一般學(xué)校難以具備的有利條件,教師應(yīng)充分利用這些科技教育資源,有目的地組織學(xué)生參觀學(xué)習(xí),主動參與其中的實踐活動,在娛樂中學(xué)習(xí)物理知識,體驗物理的奧秘,激發(fā)學(xué)生對于科學(xué)的興趣,這種感受、體驗和收獲是課堂教學(xué)所不能替代的。
比如,我們靜電屏蔽實驗,通常是將紙條粘在金屬籠的內(nèi)外,觀察金屬籠外的紙條張開了,而金屬籠內(nèi)的紙條卻紋絲不動,說明了籠內(nèi)不帶電,現(xiàn)象明顯但是趣味性不夠。有的教師用小鳥來做實驗,把小鳥放在金屬籠內(nèi),外面加上高壓電,高壓放電可怕的聲音,還有耀眼的弧光立即吸引了全班同學(xué)的注意力,同學(xué)們都替小鳥擔(dān)心,但是籠子內(nèi)的小鳥卻安然無恙,這時如果再提出問題,試想如果是同學(xué)自己在籠子里呢?這個實驗一定會更加刺激有趣。在科技館當(dāng)中我們就可以完成這樣的大型實驗。將法拉第籠加上高壓,人在里面卻是安然無恙,這就是屏蔽作用。相信學(xué)生們看到火花飛濺的刺激場面,對靜電屏蔽的印象一定會非常深刻的。這樣的實驗才有更強的說服力。
再比如說飛車走壁實驗也是如此。游樂場所、科技館就是我們的大型實驗室。將這些視頻用到圓周運動、向心力的教學(xué)中,相信一定會給學(xué)生帶來極大的刺激,引起學(xué)生的探究興趣。
4.我們身邊的工廠,農(nóng)村,大中專院校等等都是我們 可以開發(fā)課程資源的場所。尤其是附近有這樣條件的學(xué)校,一定要很好的利用,那是天然的課程資源。比如,農(nóng)村地區(qū)的學(xué)生比較熟悉的水車,石磨等,就是很好的教學(xué)資源。比如摩擦力的教學(xué),歷來是難點,尤其是對于靜摩擦力的方向很難想象。正好我們學(xué)校旁邊是一個倉庫,每天都有大量的貨物被傳送帶運送,可以讓學(xué)生觀察貨物的運動,提出問題,如果沒有摩擦力,貨物會朝哪個方向運動,從而得出靜摩擦力的方向。
對于周圍有大中專院校的中學(xué),也要充分利用這個資源,因為大中專院校中的許多專業(yè)儀器是中學(xué)沒有的,讓學(xué)生參觀、有條件的甚至可以讓學(xué)生親自動手操作,進(jìn)行自己的科學(xué)探究,提前體驗科學(xué)研究的樂趣,對于從小培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神,是非常有意義的。
5.互聯(lián)網(wǎng)可以用于支持師生之間和學(xué)生同伴之間的溝通。除了傳遞教育信息外,可作為認(rèn)知工具來用。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下小組合作學(xué)習(xí),可以主動地獲取由教師匯編整理并放置在網(wǎng)絡(luò)上的相關(guān)資料,圍繞相關(guān)的問題進(jìn)行自我探究或集體討論,教師以平等的姿態(tài)參與和引導(dǎo)學(xué)生的討論。它具有個別化和交互性兩個方面的特點,有獨特的優(yōu)勢。網(wǎng)絡(luò)資源在教學(xué)中的應(yīng)用大致有以下的情況:一是教師、學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查資料,獲取信息,這是目前大家都普遍應(yīng)用的。另一種就是利用局域網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)習(xí),這個方面目前還不普遍,只在一些條件較好的學(xué)校有開展。
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下小組合作學(xué)習(xí)提倡在教師指導(dǎo)下的、以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí),有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。此外,我們在網(wǎng)頁設(shè)計的過程當(dāng)中,還應(yīng)當(dāng)注意不要把網(wǎng)絡(luò)教學(xué)變成是“穿新鞋走老路”的高成本的教學(xué),避免單純的例題和練習(xí)檢測,要選擇合適的課型并充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢,要貫穿“把物理作為一種完整的科學(xué)文化教育”的思想。
在互聯(lián)網(wǎng)上的科學(xué)教學(xué)網(wǎng)站與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)相比具有個別化、交互性、信息資源的豐富性和時空不限性,鼓勵教師和學(xué)生能熟練運用這種新的資源。教師應(yīng)向?qū)W生介紹與科學(xué)教育相關(guān)的網(wǎng)站。
通過上面的討論,我們可以看出,課程資源開發(fā)是大有作為的,我們討論了怎樣開發(fā)文字教學(xué)資源、多媒體教學(xué)資源、實驗室資源和社會教育資源,并列舉了大量的教學(xué)案例,通過討論大家了解到,開發(fā)課程資源可以通過開發(fā)和有效利用多種途徑和方法。在今后的教學(xué)中我們還要繼續(xù)開展這個方面的探索研究。