陳 延
(上海大學附屬中學 上海 200442 )
中學物理教學的幾點思考①
——觀“第十二屆全國中學物理青年教師教學大獎賽”有感
陳 延
(上海大學附屬中學 上海 200442 )
2016年的金秋十月,有幸在首都北京觀摩了“第十二屆全國中學物理青年教師教學大獎賽 ”,各地區的青年教師參賽選手都展示了他們精湛的教學水平,深厚的教學功底和勇于創新的研究精神.通過這兩天的觀摩學習,那些精彩好課給筆者印象最深的有3個方面:思維引導層層遞進;自制教具精彩紛呈;信息技術有效應用.
物理素養的培養,關鍵是思維習慣的培養.貝斯特認為:“真正的教育就是智慧的訓練……經過訓練的智慧乃是力量的源泉”.杜威認為:“持久地改進教學方法和學習方法的唯一直接途徑,在于把注意集中在要求思維,促進思維和檢驗思維的種種條件上.”教師的主導作用關鍵體現在對學生思維的引導.在教學中物理課堂的互動,最主要的是思維的互動,而不是表面上看起來熱鬧活躍.
天津的張老師“力的合成”一課,教學目標清晰,教學環節精細.這節課設問層層遞進,引導著學生思維的層層遞進,在教學中不急不緩給學生以充分的思考時間,盡顯功力.
問一:兩人拉彈簧,一人拉彈簧,效果是否一樣?引出“力的合成”,師生二人一起沿著示教板面拉彈簧,拉力記作F1,F2. 后由學生用一個力拉彈簧,找到合力.
問二:一定合力比分力大嗎?引出“探究合力和分力的關系”.學生明確實驗要求后開始探究.按照實驗要求:記錄節點O的位置,記錄分力的大小方向,記錄合力的大小與方向.
問三:4組學生畫出4幅圖后,兩分力和它的對邊圍成什么圖形?由學生猜測并連結,在這一過程中學生積極思考.同時這節課探究方法規范,操作一絲不茍,樸素實際.實驗交代清楚到位,注意細節,如實驗時要求學生平視刻度尺等.在實驗中更體現了一絲不茍的科學精神,如:一學生未得出平行四邊形,教師沒有武斷地判定他操作是否有誤,而是師生共同分析出現錯誤的可能性,并且指出“‘誤差范圍內’不是得過且過的借口”. 令筆者感觸最深的是整節課沒有華麗的表演,沒有精密的儀器,繪圖是在白板紙上進行的(圖1),非常實用,效果又很好.在教學過程中師生合作探究是高質量的,師生合作,生生合作,共享著成功.這樣的課,可以在發達地區上,在偏遠的缺少現代化設施的農村也一樣適用.

圖1 紙上繪出“力的合成”平行四邊形
成功的思維引導,必須堅持雙向互動的準則,教師的導,必需立足于學生的悟.江蘇申老師的“彈力”一課邏輯清晰,語言生動;設計流暢,一氣呵成.并且實驗設計巧妙,如:這節課的引入,是用一個開核桃器開核桃的實驗引出彈力.她的每一個問題都清晰到位,只是語速稍快,未留給學生足夠的思考時間.這節課教師的語速如果稍微放慢一些,給學生更加充分的思考時間,以達到思維互動的效果,那么這節課一定會更加精彩.
物理學是一門實驗科學,物理實驗是物理學習中不可缺少的一個環節,精心設計的實驗不僅能培養學生科學的思維方法,嚴禁的治學態度,更可以使抽象的理論形象化,啟發智慧的思維,鍛煉動手能力.教具應用得好,在課堂學習中可以起到舉一反三的作用.自制教具一定要基于課堂,為課堂服務.不僅要操作方便,原理清晰,更要給學生以啟發,激發學生興趣.
江西的嚴老師“磁場對通電導線的作用力——安培力”一課,實驗設計巧妙:如探究究安培力與哪些因素有關時,利用臺秤獲得安培力的大小,利用在導線處增加條形磁鐵的個數來變相實現導線在磁場中長度的改變(圖2).另外本節課用會“唱歌的喇叭”引入,大家興趣盎然,最后首尾呼應,利用本節所學,層層揭秘,加深理解.這一環節不只是簡單的揭秘,而是分別通過磁場增強,電流增大,導線增長(圖3,圖4)逐漸展示聲音的增強過程,效果非常明顯,引起震撼,聽完課,學生教師都情緒高昂,意猶未盡. 正如上海特級教師莊起黎導師所說的:“一節好課要做到:課伊始,趣已生;課進行,趣正濃;課結束,趣猶存”.這幾點,嚴老師都做到了.

圖2 探究安培力實驗

圖3 展示聲音增強過程
空間立體模型的建立歷來都是高中物理學習的難點.安徽的萬老師“磁現象 磁場” 一課中用簡單的設備,巧妙的構思為我們展示模擬條形磁鐵周圍磁場的空間立體分布.圖4為鐵屑在蓖麻油中模擬條形磁鐵周圍磁場的分布,教具設計樸實,但平實之中見真功夫.

圖4 鐵屑在蓖麻油中模擬條形磁鐵周圍磁場的分布
在課堂的學生實驗中,實驗設計非常巧妙,讓每一個同學實驗用鐵屑模擬磁場的平面分布,而最后把每個同學的平面分布組合在一起就形成一個空間立體的分布(圖5).這節課非常精彩,但作為坐在下面聽課的教師來說,還是感覺有一點小小的遺憾,如果能充分利用現代信息技術,把實驗過程同步在大屏幕上呈現,而不是搬來搬去的展示,那這節課就更完美了.

圖5 鐵屑模擬磁場立體分布
現代的信息技術能夠直觀,快速,實時地在課堂中呈現所需效果,并且實驗測量數據精準.是學生今后進行物理學習不可或缺的工具.
上海的周老師在“力的合成”一課中的DIS實驗不僅能演示靜態的力的合成,還能演示動態的力的合成(圖6),這一突破引起了賽場上的轟動,體現了上海信息技術應用的先進性.另外在課堂中利用手機通過同頻傳送,不僅可以實時呈現學生的研究過程,還可以對拍攝下來的場景或數據進行回放,極大地提高了教學效率.當然新技術的應用還是有需要進一步改進的方面的,如:這節課老師在觀察指導學生實驗時利用同頻傳送的過程中,沒有注意到很長時間攝像頭都是對著自己的腳和地面,大屏幕上也就顯示出攝像頭拍攝的場景,如果這段時間,把手機攝像頭對準一組學生來拍攝他們的實驗過程.需要的時候再拿下來拍攝其他場景,效果一定會更好.


圖6 DIS實驗演示力的合成
現代科技為中學物理教學提供了更多更好的實驗條件.澳門的李老師在“彈力”一課中,自制教具簡單實用,把傳統的彈簧測力計換成了電子測力計(圖7),同時利用iPad,云端技術等現代信息技術,把4組學生的實驗數據同時傳到大屏幕中(圖8),每一個數據點都實時呈現,實驗數據精準,各組數據同時對比,實驗結果具有普遍性,更加令人信服.當然,這種現代信息技術的開發,只靠教師一己之力是不行的,背后需要一個強大的團隊.據澳門學校介紹,他們學校的信息部不僅承擔信息教學任務,同時承擔著其他科目的技術支持工作,物理教師提出方案,信息部負責設計相應的軟件以供教學使用.可見,現代中學物理教學不僅需要同學科教師間的互助合作,也需要其他學科教師的幫助和配合,在當今的教學中,團隊合作尤為重要.

圖7 電子測力計

圖8 把學生的實驗數據上傳到大屏幕中
總之,在課堂教學中無論思維引導的方法,教具的選擇,還是信息技術的應用最重要的是實效性.要緊緊圍繞發展學生思維,培養學生能力進行.
2016-10-28)
①《物理通報》上海工作室供稿