福建省仙游縣第二中學 吳碧芹
高中物理以抽象性強、難度大而著稱,是很多學生的“噩夢”。為了提升學生學習效率,教師做出了許多努力,不僅創新教學手段、革新學生學習模式,還在教學實踐中向學生傳授多樣化的學習方法,旨在增強學生自主學習能力,使之不斷攻克難關,在學習中獲得豐富體驗、掌握多元技能,從而推動其全面發展。具體到電磁學習題方面,教師需要針對性了解學生遇到的困難,并提出相應的解決對策。
在魯科版高中教材中,電磁學相關知識可以分為三大部分:其一為基本概念,主要指學生在學習相關知識時需要記憶的原理、定義等,如電荷、電功率、電動勢、電磁感應現象等,屬于基礎內容,是學生解題的主要依據。其二為基本規律,是物理學家在探索電磁知識時發現的各種定律,如電荷守恒定律、庫侖定律、電阻定律、歐姆定律、安培定則等。其三為重要實驗,屬于實踐環節,是引導學生探索電磁學知識的重要模塊,不僅可以鍛煉其思維能力、觀察能力和動手能力,還能夠使學生了解知識的形成過程,不斷加深其印象,同時增強他們解決實際問題的能力,該部分包括的實驗主要有測定金屬的電阻率、電流表和電壓表的改裝、傳感器的應用等。
在解決電磁學問題時,學生必須明確研究對象,注重進行受力分析,關注物理過程,通過畫圖等方式確定等效電路,注重分析狀態參量以及方向。同時,學生要建構清晰、完善的知識框架,綜合題目信息,從更加深入、寬廣的角度切入,以科學的方式挖掘物理問題本質,找到解決問題的方法,利用相關知識點進行解答。
物理知識具有抽象性,而且邏輯縝密、綜合性強,學生在解答具體習題時不僅要具備良好的理解能力,理解題意,還要使用物理概念、物理公式以及數學計算方法進行解答。具體到電磁學習題中,如果學生題意理解錯誤,那么后續使用的方法、展開的計算也是錯誤的,即便學生理解正確,但用錯了物理公式、物理定理,最終的結果也會出現錯誤。而且很多時候電磁學習題考查范圍較廣、綜合性較強,需要學生具備極高的抽象思維能力,立足整體,通過想象、聯系實際進行解答,這無疑拔高了難度,導致學生在做題時經常出現錯誤。
1.缺乏自信,容易受挫
對很多學生而言,物理知識超出了他們的認知范疇,尤其是在解答電磁學習題時,不僅做題速度慢,還常常出現各種錯誤,從而導致他們產生強烈的挫敗感。因此,學生在面對該部分習題時會失去信心,往往還沒有讀題就先下結論,認為自己做不出來,即便做了也認為是錯誤的。在這種心態的影響下,學生的實際學習和做題效果十分不理想,而且他們對于物理學科的學習興不斷降低,不利于其學科核心素養的發展。
2.知識掌握不透徹
物理概念和公式是經過實驗論證得出的,且最終表述非常簡潔,若沒有透徹掌握與其有關的知識、挖掘其背后潛藏的內容,學生很難透徹理解各種概念、定理和公式,那么在實際應用時會出現較多失誤。具體到電磁學習題中也是如此,如果學生沒能把握相關的定理和規律或是掌握之后未能將其串聯進行綜合記憶,那么遇到再簡單的問題也會出現失誤。這種情況下,學生不僅無法順利掌握電磁學方面的知識,與之相關的其他物理知識也無法理解和掌握,不利于學生學習成效的提升。
3.解題思路有誤,不注重總結
解決物理問題需要豐富的理論知識做支撐,同時選擇的方法、解題思路與步驟要準確,而且每次遇到錯題、典型題目都要多分析和總結,以積累更多解題方法,學習獨特的解題思路。然而在實際中,高中學生在解答電磁學習題時經常出現公式使用不正確、只會照搬物理定理、缺乏思考等問題,難以找到解題切入點,總是寄希望于教師,等待教師的講授和分析。而當教師講解其做錯的題目時,學生很少主動反思、總結并積累物理錯題,因此學生再次遇到類似的題目時仍然會出現錯誤。
4.合作意識差,做題效率低
學生是學習主體,如果其在練習過程中既能夠主動思考,又可以合作探究的話,他們的做題效率會更高,也能夠不斷發散思維,掌握更多解題方法,同時還會獲得啟發,學會全面看待和分析問題,并在練習期間進行創新和創造。但是,很多高中學生在物理學習中存在“閉門造車”的問題,喜歡一個人埋頭鉆研,哪怕絞盡腦汁也想不出來解題方法,寧愿等待教師講解,也不愿意和身邊他人討論。長此以往,學生的做題效率不僅越來越低,個人思維也會逐漸僵化,缺乏靈活性,進而影響其解題能力發展。
在指導學生解決電磁學習題時,教師既要注重講解例題,給學生提供解題模板,也要注重引導學生挖掘解題方法,使之學會應用知識,更要給學生提供自由探索、不斷試錯的機會,讓他們將所學內容融化貫通并靈活應用,增強其解題效果。然而,很多高中物理教師為了追趕教學進度,很少為學生提供自主解題的機會,即便提供也是很短的時間,更不用說讓學生在解題過程中不斷試錯和總結經驗。而且多數物理教師在日常教學中使用的方法不夠先進和新穎,難以吸引學生興趣,無法使之通俗地掌握物理解題方法,再加上部分教師對學生的態度過于嚴厲,都會導致學生學習效率不斷降低,進而影響學生利用所學知識解決物理問題的效果。尤其是班級學習成績較差的學生,更容易受教師不良情緒的影響,逐漸自我懷疑或者是自暴自棄,這些都會影響學生的學習質量,也會影響學生物理學科素養的發展,出現電磁學習題解決困難的問題。
學習興趣可以轉化為學生學習動力,并驅使他們不斷深入探索,從中挖掘多元知識,從而準確把握知識規律,更為高效地解決問題。為此,高中物理教師要善于在教學實踐中采取有效策略激發學生興趣,使之積極探究,掌握更多解題方法。例如,在指導學生學習魯科版高一必修第三冊“庫侖定律”這一節時,考慮到相關試驗不易操作,教師可以發揮信息技術優勢,通過Flash動畫演示具體的實驗探究過程并要求學生全程觀看、記錄關鍵信息,此后教師可以展開提問:“你能復述這個實驗的完整過程嗎?你觀察到了什么現象?你能得出哪些結論?”從而引導學生回顧自己觀察到的信息,使之在回答的同時進行思考和探索。而后,教師可以再次發揮信息技術優勢,為學生創設模擬實驗的情境,要求其通過操作電子屏幕的相關物品,選擇對應的操作方式還原整個實驗。在此過程中,學生能夠更加深刻地理解和記憶知識,把握其形成過程和應用方法,也可以充分體驗學習的樂趣,有助于提升他們的解題質量。
每個班級中都會有學困生,他們在學習、解題方面總是存在較多問題。為了提升整體的教學質量,讓學生能夠學有所得,高中物理教師必須關注學困生,為他們提供體驗成功的機會,從而使之樹立自信,主動調動已有知識和經驗去解決電磁學習題,補充相關知識,以便提升其學習有效性。例如,在講授魯科版高一必修第三冊中“電磁感應現象及其應用”時,教師要根據班級學生的物理學習水平及其對本節知識的掌握情況來設計分層習題,尤其要針對學困生設計更加基礎、難度相對較低的習題,確保他們可以利用教材現有定理、概念,結合例題解決問題。教師在講評習題時,應關注學困生的情緒和體驗,為他們提供展示自我的平臺,并給予他們激勵性評價。由此,學困生可以在解決習題的過程中體驗成功,同時獲得教師肯定,有助于促使他們樹立自信,以更加積極的心態學習和探索,掌握多樣化解題方法,進一步強化他們的物理素養,推動其學科素養穩定發展。
在教學實踐中,高中物理教師要重視概念和定律教學,幫助學生夯實基礎,使他們在解題過程中更加靈活地應用所學知識。為此,教師可以借助現實生活相關現象,創設趣味教學情境或是講述故事吸引學生注意力,使他們更為迅速地理解知識并進行應用。例如,教師可以根據魯科版高一必修第三冊“靜電的利用與防護”內容,借助信息技術播放《雷火煉殿》這一視頻,迅速調動學生的求知欲,然后提出問題,要求學生思考:為什么會出現這種現象?靜電感應現象是什么?處于靜電平衡狀態的導體有哪些特點?促使學生主動回顧教材概念和定理,從基礎知識入手展開分析,確保他們能夠結合抽象問題挖掘對應知識,并形成感性認知,然后立足整體將知識與生活相聯系,抽象出對應原理,促使他們高效把握基礎要點,同時堅持具體問題具體分析的原則,學會靈活地解決電磁學習題。總之,只有學生準確理解并掌握基礎知識,他們才能進行拓展應用,更為高效地解決問題。
在指導學生解決物理電磁學習題時,高中教師要善于使用思維導圖,一方面幫助學生剖析題意,使之找到各部分條件之間的關系,然后使用合理的方法進行解答;另一方面可以鍛煉學生的邏輯思維能力、創新思維能力,使之綜合所有信息創造性地解答問題,不斷強化他們的學科素養。具體來講,教師可以先給出一道電磁學習題,要求學生自主閱讀題目,分析考查點,同時指導其繪制思維導圖,以考查點為核心畫出分支展示與之有關的條件、數據等,再從中挖掘關鍵信息,借助線條展示不同條件和數據之間的關系,將其串聯之后確定解決問題的切入點和將要使用的電磁學知識,接著列出算式展開分析,有助于提高其解題效率和正確率,并使之保持清晰的思路。學會這種方式方法之后,教師可以再給出一道題,要求學生自主繪制思維導圖分析題意、羅列關鍵條件,同時展示條件之間的內在聯系,順利找到解題路徑,從而不斷強化他們的綜合應用能力以及解決問題能力,輔助其克服電磁學習題解答障礙。
當學生在解決問題時,一個人的力量總是有限的,若能有效合作,其思維會更加活躍,能夠找到的解題路徑也會更加多元。例如,教師可以結合魯科版高一必修第三冊“閉合電路歐姆定律”設計習題,同時要適當增加難度,保證其探索價值,然后要求學生在小組中合作探索。在此期間,學生會主動發散思維,積極分享自己的心得體會與解題思路,互相幫助,為組內存在學習困難的學生“補課”等,使之了解問題背景、考查點和需要用到的知識點,然后展開探索,并在探討過程中發現不同點,積極進行深度學習,從而促使他們積累更加豐富的知識、技能和學習方法,使學生互相啟發,不斷創新,在良好的互動氛圍中形成創新意識。當然,通過合作,學生的學習能力和思維能力也會不斷提升,樹立自主解決問題的意識,增強物理學科素養,為今后的發展奠定堅實基礎。
總而言之,電磁學是高中物理課程的重點和難點模塊,學生在解答相關習題時總會遇到各種各樣的困難,若不能及時解決,會影響學生的學習興趣和自信心,不利于輔助他們建構完整的知識體系,進而影響其總體學習成效。為此,高中物理教師要善于分析學生在解答電磁學習題過程的常見問題,了解出現這些問題的主要原因,對癥下藥,采取有效措施輔助學生突破難點,使之準確掌握所學內容,靈活解決物理問題,從而增強教學效果,推動學生物理學習水平的穩定提升。