?王虞
新高考背景下高中物理教學實效性的研究與實踐
——以《追尋守恒量》為例
?王虞
隨著浙江新高考方案的實施,如何提高物理課堂教學的實效性成為當下迫切需要解決的問題。物理教學的實效性主要表現在知識呈現、方法掌握及價值觀完善這三個方面,讓學生在感受學習樂趣的同時獲得知識,提升課堂教學的有效性。本文以《追尋守恒量》的教學為例,設計在課堂教學中讓學生感受和體會對于守恒量的認識和探究過程,在探究歷程中培養學生的觀察思維能力、語言表達能力、歸納總結能力,培養學生從現象中探求物體本質的科學態度和精神,從而體現物理教學的實效性。
新高考;教學實效性;守恒量;設計理念;教學設計
2014年浙江頒布了新高考方案及細則,新高考的考試科目分必考科目和選考科目,物理將作為七門選考科目之一。
今年3月,2017年擬在浙江招生的約1400所高校高考選考科目要求公布。據統計,各校提出選考科目要求的專業(類)中,選擇最多的是物理,涉及設限專業(類)的81%;考生選考物理即可報考(包括高校設限選考科目為物理或沒有設限選考科目,下同)的專業(類)達到91%,很多211、985高校的理工科都非常看重物理這門課的成績。
新高考方案的實施必將直接影響高中物理教學,如有的學校把物理學考放在10月份(學生高二時),這么短的時間內要求學生掌握這么多的物理知識,這更要求物理課堂高效、實效。因此,如何提高物理課堂教學的實效性成為當下迫切需要解決的問題。
對于高中物理課堂教學而言,教學的生命線就是課堂教學的實效性。而物理教學的實效性主要表現在激發學生的學習興趣,培養實事求是的科學態度,形成正確的價值觀,促進“知識與技能”,“過程與方法”,“情感態度與價值觀”三維課程培養目標的實現。
根據筆者這幾年來的教學經驗和實踐,覺得能夠有效提高高中物理課堂教學實效性的策略有:
1.認真研讀教材、《指導意見》,充分備課,合理制定教學目標 只有備好課才能上好課。要上好一堂課,首先是認真研讀教材,明確《指導意見》中的能力要求,明確教學重點和難點,分析教學任務和學生情況。合理整合教學資源,設計出能夠有效突出教學重點和突破教學難點的方法,結合學生現有的知識和經驗進行教學設計。
2.課堂教學多應用探究式的教學模式 物理學是觀察、實驗、思維相結合的產物,因此教學過程比較適合引導學生進行探索研究。在課堂教學中教師可以利用學生已有知識,結合具體現象,去發掘問題,促使學生從現象出發,通過自主探究獲取處理信息,提出假設、驗證假設、交流合作、總結自然科學規律,從而提高學生自主探究的能力。在探究式學習模式下學生對獲得的結論都有很深的印象,這必然提高物理課堂的教學效率。
3.創新導入和演示實驗,增加學生探究實驗 物理學是一門以實驗為基礎的科學。新穎別致的導入實驗在物理課堂導入階段就能有效抓住學生的注意力,激起學生的求知欲,為提高物理課堂教學的教學實效創造了有利條件。通過演示實驗得出的結論會讓學生更能理解、接受。而學生探究實驗則是學生通過自主探究活動去獲取和應用知識,是提高科學素養和科學能力的有效途徑。
過渡:守恒的思想在物理學的發展中也起著很重要的作用,你知道物理現象中有關守恒的規律嗎?
實驗:如圖,將一個球用繩子懸掛在黑板上,讓球從一位學生鼻尖處靜止釋放,當球擺回來時學生會下意識的后退。提問:這位學生不后退的話球會不會碰到鼻尖?(若學生沒后退,則提問這位學生沒有后退的依據是什么?)
分小組分步實驗探究擺球的擺動:
探究1:用一物體(如書本)代替剛才實驗中的學生,重復剛才的實驗過程(拉開的角度不要超過10°),實驗過程中你觀察到什么現象?你覺得剛才的同學若不后退,球會不會砸傷鼻子?
學生:擺球來回擺動,小球回到出發點,所以剛才的實驗中擺球也不會碰到鼻子。
探究2:在小球釋放的等高處放一刻度尺,釋放小球后觀察,小球到達另一側的最高點的高度與釋放位置的高度有什么關系?改變擺角(不超過10°),再次實驗。
學生:小球來回擺動過程中能回到原來的高度。
探究3:在懸點的正下方一定距離設置一障礙物(長度小于擺線長度),觀察實驗現象。
學生:小球還是能回到原來的高度。
教師:這個球好像很有“靈性”,能夠“記得”自己的初始高度。早在17世紀,伽利略就從這里受到啟發,并用理想斜面實驗來研究這個問題。
用Flash動畫模擬伽利略理想斜面實驗,學生觀看模擬實驗并思考問題。
問題1:小球運動狀態如何變化?
學生:沿斜面向下運動時,速度變大;沿斜面向上運動時速度變小。

問題2:如果改變斜面B的傾角,從實驗中,觀察到運動有什么顯著的特點?
學生:傾角改變后,小球始終能到達與原來等高的位置。
教師:我們觀察到高度變化的同時速度在變化,但是直接相加是沒有意義的。他們可能以某一種方式組合表現出守恒。小球沿斜面的運動是勻變速直線運動,勻變速直線運動公式中有沒有涉及高度(位移)與速度的關系式?

下面就請同學們按照剛才我們說討論的來推導圖中的關系,進而探究高度與速度之間究竟以什么組合形式表現出守恒?



教師:剛才我們只是通過理論推導出伽利略斜面實驗中2gh+v2是守恒的,那么要檢驗這個理論是否正確我們可以用什么方法?
學生:實驗。
教師:那接下來我們就用實驗來驗證下。剛才在推導過程中我們發現結論與斜面傾角無關,那我們就驗證角度為90°的特殊的勻變速直線運動——自由落體運動過程中的2gh+v2是否守恒。
(實驗裝置為后面章節中驗證機械能守恒的裝置)
分小組進行實驗操作驗證……
教師:通過剛才實驗我們得到在勻變速直線運動中2gh+v2確實是守恒的。科學家們把這個過程中的守恒量叫做能量或能;把其中跟高度有關的能量叫勢能;跟速度有關的能量叫動能。
新高考背景下,物理課堂教學實效性的提升已經迫在眉睫,也是物理課堂教學的一種發展共識。課堂教學實效性的實現并非僅運用本文所闡述的幾種策略就能一蹴而就的,而是要靠各位物理教師根據自己的教學能力、教學資源、生源情況等制定確實可行的教學方案。在實際的教學過程中,始終堅持以學生為主體,充分調動學生的積極性、主動性,讓學生在感受學習樂趣的同時積極挖掘其中的物理規律,促進堂課教學實效性的有效提升。
[1]張大昌.人教版物理必修2(第三版)[M].北京:人民教育出版社.2010.
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浙江省紹興市上虞區崧廈中學 312000)