摘要:高中物理的學習過程是空間想象能力、思維能力、邏輯能力等歷練的過程。物理教學中的習題課,是培養學生空間想象能力、思維能力等有效的教學手段之一,也是教學效果反饋的重要渠道之一。習題課中應用“超鏈接”思想教學幫助學生幫助學生提升知識遷移、解題技巧、邏輯思維能力等,促進學生更好地學習物理。
關鍵詞:“超鏈接”思想;教學實踐;知識遷移
學習一般需經過從感受到知覺,從知覺到表象,從表象到抽象思維的心理過程。很多學生學習物理學中概念和規律都停留在表象這個階段,但物理學中的概念與規律往往都具有隱蔽性的內涵和外延因素,只靠表象是不能理解的。理解物理學中的概念和規律,必須在表象的基礎上,抓住反應事物的本質因素,將感性認識上升到理性認識的高度,即需要抽象思維能力。抽象思維能力的培養往往是在教學中的習題課中,一堂好的習題課是培養學生空間想象能力、思維能力等有效的教學手段,也是教學效果反饋的重要渠道。
超鏈接是信息學科中制作網站最為重要的操作,超鏈接簡單地講就是指內容鏈接,可以把部分文字、圖片、視頻、網頁等對象鏈接到對應的位置,形成整齊劃一的網站。物理學科其實就是一個“知識網站”,生活與學科、題與題和知識模塊之間都有聯系的。在學習過程中,梳理并理解好知識模塊等之間聯系,是學好物理的重要手段之一。習題課堂上貫徹“超鏈接”思想教學,能幫助學生從不同的角度完善、鞏固與深化對概念及規律的理解;幫助學生提高知識遷移能力、解題技巧、分析和解決問題等能力。
為了落實習題課中的“超鏈接”思想,確保教學有效性,基于物理學科的物理觀念、科學思維、實驗探究等核心素養因素。從生活情境與物理情境的“超鏈接”、知識模塊之間的“超鏈接”和解題方法的“超鏈接”。
一、 生活情境與物理情境的“超鏈接”,培養學生的解讀分析問題能力和物理模型構建能力
“從生活走向物理,從物理走向社會”是新課標基本概念之一,近幾年的試卷考題分析,多少是蔣物理學的基本知識和基本技能放在真實、具體的生活情境進行考查。要求學生靈活運用所學知識進行分析、解答,但因為生活情境性強,涉及面廣,需要學生的物理思維能力和構建物理模型能力才能很好解決這類型題型。在習題課中,始終貫徹“超鏈接”思想教學,通過相關例題針對生活情境“超鏈接”到物理情境的相關訓練是非常有必要的。一來習題課往往是枯燥、乏味的,選用有實際科學背景或真實生活中的物理題,能激發學生的興趣,調動學生學習的積極性和主動性。二來通過熟悉的生活情景超鏈接到不熟悉的、抽象的物理情境的習題中,幫助學生在熟悉的情景中主動思考遷移到不熟悉、抽象的情境的習題中,培養學生的解讀與分析問題能力和物理模型構建能力,達到舉一反三的解題效果。
講相互作用的習題課時,在講解多個物體受力情況或傳送帶拖物體等這類問題時,例題1:如圖所示,物體相對靜止在水平傳送帶上隨傳送帶同向勻速運動。它受到幾個力?若傳送帶加速或減速時,物體又受到幾個力?畫出示意圖。
例題2:如圖所示,皮帶運輸機將物體勻速地送往高處,下列結論正確的是()
A. 物體受到與運動方向相同的摩擦力作用
B. 傳送的速度越大,物體受到的摩擦力越大
C. 物體所受的摩擦力與傳送的速度無關
D. 若勻速向下傳送貨物,物體所受的摩擦力沿皮帶向下
根據一般物理解題思路1. 受力分析;2. 根據平衡條件或求合力等知識解答問題,因力很抽象,很難分析到位,導致上課聽不明白,練習容易做錯。如果聯系到熟悉的生活情境中去,把傳送帶比作“公交車”,物體比作“自己”。所有學生基本上都坐過公交車,而且非常熟悉坐過公交車的體會,“自己坐在公交車上,公交車在筆直的公路上勻速行駛”超鏈接成“物體相對靜止在水平傳送帶上隨傳送帶同向勻速運動。”這個時候自己感覺是靜止的,只受到重力和支持,沒有受到摩擦力,那么例題1中傳送帶勻速時,物體只受到重力和支持力。加速或減速呢?公交車加速時,感覺自己向后傾,所以受到向前的摩擦力。減速時感覺自己向后傾,所以受到向前的摩擦力。通過熟悉的生活情境很好地判斷出受力情況,學生根據容易的理解與接收,也培養了生活物理情境構建出物理模型的能力,更好地解決生活情境這類題型。
二、 知識模塊間的“超鏈接”,培養學生知識的理解能力與歸納能力
物理教學中應重視夯實基礎知識,夯實基礎知識是理解知識模塊之間的“超鏈接”思想的基礎與前提,在習題課教學中,課堂中會留10分鐘左右來梳理習題中的相關的知識點,并讓學生找出知識模塊之間的內在規律與聯系,即知識模塊間的“超鏈接”思想。
例如:講簡諧振動的習題課時,我們用問題導學梳理知識點:
問題:(1)合力不為零時,物體做什么運動?其運動規律如何?
(2)合力不為零時,物體可以做哪些運動?其運動規律如何?
合力是恒力合力是大小不變,方向變化合力的大小方向都變化
(3)簡諧運動的合力是恒定的嗎?有什么特征呢?
(4)談談簡諧運動的各物理量的變化規律及其關系?(平衡位置t=0)
(5)簡諧運動的圖像是怎么樣的?描述其圖像的物理量有哪些?各物理量的關系?
(6)簡諧運動中的幾種常見的模型?(通過圖像畫出來,并簡單說明一下)
在設計問題時,把力學與運動學之間關系的知識模塊“超鏈接”到簡諧運動運動中去,發現力學與運動學之間內
在規律不僅適合直線運動、曲線運動,還適合簡諧運動等。利用熟悉直線運動動力學問題分析方法分析簡諧運動相關物理量的分析,更好地理解相關知識點,培養了學生知識的理解能力。再利用一些梳理技巧,如學生回答問題時,讓另一個同學根據學生回答的問題畫出簡諧振動中的知識結構圖。學生都參與進來了,培養了學生的知識梳理能力與歸納能力。又例如:講電場力做功的習題課時,用知識類別法梳理:讓一個同學梳理重力做功的知識,讓另一個同學梳理電場力做功的知識。通過類比的知識遷移,從熟悉的知識遷移到陌生的知識,從簡單的知識體系連接到抽象難懂的知識,提升了學生對抽象物理知識的理解,培養學生理解能力和歸納能力。
三、解題思維的“超鏈接”,培養學生分析能力和解題能力
習題課是培養學生解題能力重要組成部分,在習題課中要注意習題的梯度性,在例題的基礎上,根據超鏈接思想選取合適的變式題,變式題目在編排上也要具有梯度性,從易到難,從熟悉情境到陌生情境,分析過程從簡單到復雜,通過變式題對所學內容加深理解與鞏固,提高學生的學習興趣和自信,增加課堂聽課率。
例如:講圓周運動的摩擦力的問題:例題1:在學校操場上有一段在半徑為R的圓形水平彎道,已知路面對人的最大靜摩擦力是人的重力的μ倍,則人在拐彎時安全速度是多少?忽略人的傾斜、手臂等影響因素。
變式題1:A、B兩物理放在旋轉圓臺上,動摩擦因數均為μ,A的質量為2m,B的質量為m,A、B離軸為R,當圓盤轉速增加是,問A、B兩個物體哪個先滑動?
變式題2:A、B、C物理放在旋轉圓臺上,動摩擦因數均為μ,A的質量為2m,B、C的質量為m,A、B離軸為R,C離軸為2R,問A、B、C物體哪個先滑動?
變式題3:如圖平臺上的小球A通過—根不可伸長的細繩穿過光滑的小孔系一個小球B,小球A的質量為mA,離圓心距離為r,B球的質量為m,若物體A與轉盤間的動摩擦因數為μ,則轉盤轉動的角速度ω在什么范圍內,A物體才能隨轉盤轉動?
以上幾種變式,根據“合外力提供向心力”這個解題思路和方法來解題的。在習題課中,例題、變式題的分析、講解是教學內容的核心,在分析、講解過程中注重情境分析的“超鏈接”思想,找出內在聯系規律,同一個解題思維,利用好“超鏈接”思想,往往可以解決很多不同物理情境的題型。在情境分析時注意關鍵詞的條件隱蔽性,往往也需要“超鏈接”思想。比如:講圓周運動的習題課時,往往有“恰好”“剛好”“緩慢拉”等字眼,這些必須超鏈接到牛頓運動定律的相關知識點才能找出所隱含的條件。在講解習題過程中,根據學生的思維特點,注意習題的知識的邏輯性,不要急躁,要條理清晰,循序漸進地解題。培養學生的解題思維能力。
總之,在習題課教學過程中,關注學生心理與思維發展的特點,通過生活情境與物理情境的“超鏈接”、知識模塊間的“超鏈接”、解題思維的“超鏈接”等教學,構成習題課“超鏈接”思想的教學模式,形成系統性、長期性。提高學生知識梳理與歸納能力,物理情境的分析能力,解題思維能力等有很大幫助。
參考文獻:
[1]宋運來.什么是最有效的教學[M].南京:江蘇人民出版社,2009.
[2]梁樹森,趙風雨,等.中學物理習題教學研究[M].北京:北京師范大學出版社.
作者簡介:
鐘輝平,浙江省杭州市,杭州英才高級中學。