張金義
高一物理“運動學”部分為高中物理必修部分的第一章和第二章,第一章為“運動的描述”,第二章為“勻變速直線運動的研究”。它是高中物理的第一個大單元。這一部分內容會涉及眾多描述運動的概念和公式,其中核心概念有:質點、速度、平均速度、加速度、位移、時間和時刻。核心公式有:勻變速直線運動的速度與時間關系式、勻變速直線運動的位移與時間的關系式、勻變速直線運動的位移與速度的關系式和平均速度的關系式。另外還有兩個基本圖像:勻速運動的x-t圖象和勻變速直線運動的v-t圖象,一個基本實驗:打點計器的使用和利用打點計時器測定瞬時速度。學生學習高中物理需要具備的基本素養都將在本單元出現,此部分作為高中物理力學的一個重要部分,除有利于學生更加深入的認識自然界的直線運動現象外,對訓練學生理性分析、邏輯思維、定量分析、圖像應用、實驗驗證、運用數學方法解決物理問題等能力有極大的好處。通過本章的教學,我有如下體會:
一、將“運動學”作為高一物理的首節內容,這是遵循物理學產生和發展的史事,符合人類認知自然的過程
因為人們對物體運動的研究是物理學產生和發展的源頭,在力學的研究中,人們不僅了解了物體做機械運動的規律,而且還創造了科學的研究方法。力學之于物理學如同骨骼與人體,這也是新課程把力學內容作為必修模塊的主要原因。教師在教學中不僅要認識到教材內容安排的目的,而且還要認識到對于剛入高中的學生來說,高中物理在理性分析、邏輯思維、定量要求、數學計算以及物理概念的嚴謹性和物理實驗的復雜性等方面都上了一個臺階,學生在高中物理需要具備的基本素養都出現在這一單元中,如第一次區分時間與時刻、第一次認識矢量、第一次建立理想化模型、第一次用打點計時器進行定量實驗、第一次領悟“變化率”的物理含義、第一次采用圖象法描述物理過程、第一次滲透極限思想等。這些第一次一定要謹慎對待,既要求學生扎扎實實從這些第一次中獲取基本物理素養的提高,還要兼顧學生的可接受性,一定要做到循序漸進而不要一步到位,讓學生在學習中獲得成功的喜悅。
二、課堂教學要加強物理學科與現代科學、技術、社會的聯系
新教材中無論是概念的引入、闡述、應用還是課后習題、閱讀材料等,都應注重聯系實際,特別是聯系身邊的生活及現代科技,教師在講授相關內容時,應關注教材中滲透的信息。如質點位置的確定引入GPS、位移和路程的引入介紹了北京—重慶的路程,測定物體的速度引入了紅外線測速、微波測速以及光電門測速等現代技術,在“問題與練習”中提出利用自由落體規律測定“傻瓜”照相機的曝光時間、列入上海磁懸浮列車的相關計算、對航空母艦彈射飛機裝置的相關計算也出現在課后習題中。這就要求教師自身應具備寬厚的基礎知識和現代信息素質,形成多層次、多元化的知識結構,在課堂上一定要注重物理知識的人文特色和社會發展的聯系,課下要查閱大量資料,不斷學習新知識,拓寬自己的知識面,以適應新課程對教師的素質和能力要求。
三、新課標重視獲取知識的過程,注重培養學生的科學思維和研究方法
重視過程與方法教學這是新舊課程的重要區別,如勻變速運動的引入和自由落體運動的研究等,都是經歷了從實驗中獲取數據—做出圖象—分析圖象—尋找規律—理解規律的過程,對看似簡單的問題上卻不簡約其研究過程,這對剛跨入高中大門的學生養成科學的思維和良好的研究態度具有重要的意義。這一點對教師提出來新的要求,要改變過去只注重概念的準確性和規律的完整性的說教課堂模式,立足探究,創設條件,回歸人的認知本性,激發學生探究欲的同時讓學生經歷了獲取知識的過程,因此說,優秀的物理教學更應該向學生傳遞一種思考方法、一種科學視角、一種科學品位。
四、注重以學生自主學習的開展創設條件,促使其積極參與,樂于探究
如在新課引入上,有啟發式提問、有探究方式引入、有閱讀、交流、討論、總結方式等;重視知識的過程方法的同時還要重視情感態度價值觀的教育目標,求知欲是學習的動力,興趣是最好的老師。若學生對學習失去興趣,就無從談學習了。所以教師在課堂上既要重視知識技能這個目標,還要重視情感態度價值觀的教育目標,教師在課堂教學中時刻要圍繞這兩個目標開展教學。所以新課程課堂評價標準也相應改變為有創新的教學模式,創新的教學方法和以創新思維培養為核心的評價標準。教師的角色是否轉變為知識體系的構建者,學習活動的指導者,學習過程的激勵者,學習能力的培養者和人生的引路人。
五、對一些重大物理規律的了解和掌握,強調經歷研究過程,了解探究總結的方法,體會實驗在發現自然規律中的作用
如在“伽利略對自由落體運動的研究”一節中,舊教材作為閱讀材料呈現,而在新教材中專門作為一節完整的教學內容,讓學生通過重溫伽利略的研究過程,從中感悟和體會出科學的研究方法的重要性和實驗對物理學發展的重要性,從這些重大發現的歷史事件中領悟到邏輯推理、大膽猜想、克服困難、追求真理的科學精神以及物理思想和科學的研究方法,所以說“學者故章,學文故事的啟迪,常常不在學術和學問本身之下”。由于教材的目的是讓學生從充滿哲理的科學故事中獲取科學信息,所以教師在講解基本知識的同時,要適時地、有選擇地介紹重要研究的歷史過程,說明當年的背景,怎樣提出問題,如何克服困難,曾經有過什么曲折和爭論等。這對教師備課、講課提出新的要求,教師不僅思想上要重視,還要付出努力。
六、新教材中對某些科學方法與思路的教學采用逐步滲透的方式
如速度圖象的斜率跟加速度的關系、一個極短時間內的變化過程可認為是不變的,這些方法滲透在打點加速器測定瞬時速度、光電門測速、估計傻瓜照相機曝光時間的試題中,此外利用速度-圖象的面積求解位移中滲透了微積分思想,此外還大量滲透了圖象法在分析實驗數據,探究實驗規律等方面的重要作用等。對于這些知識,不能認為教材中沒有列為主要內容而忽視。
七、強調物理知識與生產、生活的緊密聯系以及在現實中的應用注重了物理知識的實用性
改變以往不從實際出發而過分考慮理論上的嚴密性,如高中階段定瞬時速度的原理、質點這個理想化模型的建立等,這也正如伽利略指出的那樣“在科學研究中,懂得忽略什么,有時與懂得重視什么同等重要”。此外教科書還通過“STS”欄目講述“從伽利略看科學與社會”“利用自由落體運動規律測定人的反應時間”“借助傳感器用計算機測速度”“速度與現代社會”等內容。使學生了解了物理學跟現代生產、生活的緊密聯系,息息相關,懂得物理學對人類科技進步的重要作用。
總之,新課程標準下對教師提出了更高的要求,教師要在掌握扎實的專業知識上學習自然科學、社會科學研究前沿的最新成果,最新知識,還要學習與提高對人的認識,提高對現代教育技術手段的運用以及教育研究等方面的知識,構建多元化的知識結構。教師應有開闊的視野,善于分析綜合信息,使自己不僅會教,而且有自己的教育追求與風格?,F代教師不再比喻為“一桶水”,而應當被比喻為“一條不斷流動的河流”,“裝滿一桶水,享用一輩子”的思想已不適應現代社會發展對教育者的要求。
編輯 段麗君