在最樸素的教學中塑造精品課程
——以機械運動為例

廖 云

(中山市實驗中學 廣東 中山 528403)

機械運動是初中物理教學的重要組成部分,也是學習其他所有內容的基礎.目前初中物理涉及知識點內容數量較多,基于八年級學生有限的數學基礎,在每個教學環節都要從實際學習情況出發,絕對避免“為表演而表演”[1-2].本課程選擇機械運動,是基于化繁為簡,回歸教學本真的考慮,在最樸素的教學中向學生滲透物理思維與方法.雖然“1.1 長度和時間的測量”“1.2 運動的描述”等出現在精品課程中的比例偏低,但我們從教學實際出發,在尊重教材與教學大綱的基礎上,依托常規教學,理順重難點,突出初中物理精品課程建設.

下面結合精品課程的開發過程和教學實踐談談感想與啟示.

1 教學設計

本章的4節內容包括“1.1 長度和時間的測量”“1.2 運動的描述”“1.3 運動的快慢”“1.4 測量平均速度”.基于精品課程連貫性的考慮,在每一節課時均為40 min的前提下,如何利用有限的時間講好每一個知識點,是教學設計中要考慮的問題.以“1.3 運動的快慢”為例,進行了簡單的分析.

在教學目標設計環節,除了重點體現知識與技能,更加強調過程與方法.通過對速度有關計算題型的講解,規范學生的答題步驟;通過演示生活中比較運動快慢的實例,使學生將零碎的認知系統化,以解決速度相關問題.

有了清晰的教學目標,接下來就必須深挖教材并用連貫的技巧方式進行展現.在教學過程中,根據學生現階段的思維發展特點,有規律地引導學生探究運動快慢的影響因素,并與傳統教學手段有機組合,由淺入深,由抽象到形象去培養學生解決問題的獨特思維,達到最優化的教學效果.

大多數初中生對物理處于非常好奇的階段,但對物理有關內容卻抱有畏懼之心.充分利用學生的興趣、好奇心來處理物理難題,能夠更深層次地挖掘學生的物理學習潛能.這里要求我們采用多樣化的教學方法,比如:

(1)直觀演示法.通過多媒體課件,讓學生直觀了解運動的快慢,且能夠提高教學效率.

(2)任務驅動法.在剛上課時,就讓學生明確本節課的學習目標,并且逐個攻破,通過逐個實現一個個小目標,來加強學生的成就感,促進教學.

(3)啟發式教學法.把復雜的問題簡單化,抽象的問題形象化,來讓學生跟隨教師的思維,發揮自身的主體性優勢,分析問題并解決問題[3-4].

2 課件制作

精品課程建設要求我們課件制作具備科學性、示范性、先進性、推廣性,且課件內容具有鮮明特色.其實,我們不需要太多的課件篇幅,也可以使教學效果顯著.以第一章機械運動的4節課件為例,我們要求每節課的課件不超過20頁,而“1.4 測量平均速度”甚至精煉到了8頁.為了鼓勵學生主動學習物理,課件內容也應貼近社會熱點,在素材選擇上力求創新,理論與實踐教學并重.以“1.2 運動的描述”為例,我們就課件中的亮點進行簡單的展示.

該節課件制作采用“精講式”和“討論式”相結合模式.在導入環節,明確學生的學習目標,讓學生有針對性地完成課堂學習任務,用故事的形式得出運動是絕對的、永恒的,而靜止只是相對的、暫時的,進而引出本節課的關鍵環節“我們怎樣判斷物體是否運動?”.從圖1(a)、(b)進行對比,找找看誰的位置變化了.此時,參照物的概念就自然而然出現了,即使如此,選取參照物和利用參照物來判斷物體運動對于很多學生來說仍然是難點.在課件中,我們選取典型性的關于參照物的例證,來讓學生熟練選取參照物,比如:“太陽東升西落”,太陽的運動以地球為參照物;“月亮穿過云層”,月亮的運動以云層為參照物.同時詩詞歌句中的“運動與靜止”也可以成為本節課件展示的亮點,比如:“小小竹排江中游”,參照物是青山或江岸;“巍巍青山兩岸走”,參照物是竹排或自己;“兩岸青山相對出”,參照物是船,“孤帆一片日邊來”,參照物是太陽或江岸.

圖1 判斷誰的位置變化

很多學生的學習習慣是被動式的,機械式的灌輸方法效果不好,我們不妨將問題拋給學生,讓學生自己總結規律.如圖2所示,路旁的學生認為乘客動了是以地面為參照物,司機認為乘客沒動是以車為參照物.學生自己總結出規律:如果選擇的參照物不同,描述同一物體的運動情況時,結論一般是不一樣的.最后用思維流程圖的形式,讓學生理解并牢記如何判斷物體的運動和靜止,如圖3所示.

圖2 運動與靜止的相對性

圖3 思維流程圖

3 課堂實錄

真實的課堂具有實時性及靈活性,即使是相同的課件內容,面對不一樣的學生群體,其呈現的效果不盡相同,這就要求我們通過不斷磨課、評課,對課件內容進行優化整合.在現有的條件基礎上,我們將每一節真實課堂進行實時錄制,通過對比更容易發現問題并及時更改.通過大家的共同努力,將第一章機械運動這一節課程進行反復多次有效拓展,各節課程之間相輔相成,建立富有特色的物理精品課程模式.

以實驗課程即“1.4 測量平均速度”為例,我們對真實課堂進行了如下反思.

(1)在精品課堂中,教學應由淺入深,由抽象到具體,符合學生的認知發展規律.把抽象的問題形象化,體現以學生為主體、教師為主導的教學方式.測量平均速度,作為初中物理的重點實驗之一,對于目前年齡階段的初中生來說,他們是很感興趣的,這就意味著針對本節課教師來說,有很多的發揮空間,可以利用各種教學手段將課程講述得更細致、更有趣.

(2)為了讓學生對物理更加感興趣,并且初步培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,我們在本節課堂中以學生主動實驗為重點要求,爭取讓每位學生都能親自動手測量物體運動的平均速度.

(3)教師講解和學生實驗的時長分配問題.本節作為以實驗為主的新課課程,學生實驗所占時長當然是不能少的,20 min左右較為適宜.長時間的學生自主實驗伴隨著的便是紀律問題,這時清晰的任務指令及教師的實時引導顯得至關重要.

4 教學反思

在本章教學過程中,我們發現學生能夠進行簡單的單位換算,且能夠用速度、路程、時間的關系做一些簡單的計算,但是他們對于知識的掌握還沒有形成系統的框架,在處理稍微復雜的單位換算、勻速和變速直線運動的問題上會遇到困難,嚴重的甚至放棄.針對這些情況,我們主要做了以下調整.

(1)基于學生對于數學、生物學科的興趣,我們可以利用學生熟悉的跨學科知識,來引出物理獨有的概念及思維方法,在計算過程中,強調數學和物理是不可分開的,讓學生對學科之間的聯系有一定的認知.

(2)針對于單位換算,務必讓學生打好基礎,尤其是針對長度的單位換算,反復練習,熟能生巧.我們總結出了一定的規律,并用對比的方式,來詳細講解由小單位到大單位、由大單位到小單位的轉變過程,如m/s和km/h的相互轉換一直是考試的常考點.

(3)在課程講述過程中,力求銜接自然,及時練習.

5 課后專練

隨著中考物理改革的不斷深化,精品課程建設成為教育熱點之一.課后保證一定的專項練習有利于鞏固學生的知識結構,培養學生的解題能力.然而,在本章精品課程開發與建設過程中,我們發現很多學生存在認識模糊、分析能力弱、計算能力差、答題步驟不規范等一系列問題.針對這種情況,我們需要探究常考點、重難點,多做典型題、常考題、易錯題,對癥下藥,才能利用學生有限的精力達到最好的課后專練效果.

根據學生的反饋,單位換算、公式應用、圖像辨析等題型一直是他們的薄弱環節.下面通過兩道典型例題說明不同環節之間的聯系,重點構建思維框架,培養物理學科思維方法.

【典型例題1】某實驗小組在“測量物體運動的平均速度”實驗中,讓小球從斜面A點由靜止開始滾下,頻閃照相機記錄了小球在相同時間內通過的路程,照片如圖4所示.

圖4 測量小球的平均速度

(1)依據照片可判斷,小球在做______(選填“加速”“減速”或“勻速”)運動;

(2)如果頻閃照相機每隔0.2 s拍攝一次,并測得sAB=5 cm,sBC=15 cm,則小球在BC段的平均速度為______ m/s,小球在AC段的平均速度為______ m/s;

(3)如圖5所示,能說明小球在斜面上運動情況的圖像是______;

圖5 小球在斜面上的運動情況

(4)小球在AD段運動過程中,經過時間tAD中點時的速度為v1,經過路程sAD中點時的速度為v2,則v1______v2(選填“>”“<”或“= ”).

解析：

(1)對于頻閃照相機有關的物理問題,我們要從等時性出發,即

tAB=tBC=tCD

(3)圖5A表示減速運動,圖5B表示勻速運動,圖5C表示加速運動,圖5D表示先減速后加速,小球在斜面上運動情況的圖像是C.

(4)該問有一定的難度,首先我們要讀懂題意,利用恰當的公式,找到最合適的方法.公式的推導對初中生而言有一定的難度,針對本小題,即使學生花很多精力將公式推導出來,在沒有一定的數學基礎情況下,也很難去定量分析v1和v2的大小關系.解決物理問題的方法具有多樣性,我們應教會學生化繁為簡,避免在某一道題上花費過多的時間.本小題,學生可以采用定性分析法,因為小車在做加速運動,時間中點的時刻一定早于路程中點時刻,所以

v1

【典型例題2】在某次跳傘訓練過程中,一個運動員帶著跳傘裝備從懸停于600 m高空的直升機上由靜止開始豎直跳下,其下落速度與時間的關系如圖6所示,整個下落過程用時30 s.求:

圖6 下落速度與時間的關系

(1)前15 s運動員下落的高度;

(2)前20 s運動員下降的平均速度.

解析：(1)由圖6可知,15 s后運動員以6 m/s的速度做勻速直線運動,則運動員在15～30 s通過的路程為

s后=vt后=6 m/s×15 s=90 m

前15 s運動員下落的高度

s前=s-s后=600 m-90 m=510 m

(2)由圖6可知,15～20 s內運動員以6 m/s的速度做勻速直線運動,則運動員在15～20 s通過的路程為

s1=vt1=6 m/s×5 s=30 m

前20 s運動員下落的高度

s總=s前+s1=510 m+30 m=540 m

前20 s運動員下降的平均速度

答案:(1)510 m;(2)27 m/s.

針對速度公式及拓展公式的有關應用,學生須在認真審題的基礎上,明確每一步的目的.逐步分解計算過程,增加得分點.對有數學運算的題目從求解的物理量及題目情景入手分析,選用公式并倒推至所需條件;再采取從已知條件開始,每用一次公式就代入一次數據,一步一步地解下去.書寫要詳實規范,公式和變式,數據和單位,結果和作答要準確完整.需注意在解題過程中,數據與單位要統一;同一物理量在不同情況下要用上下標進行區分.

6 結束語

精品課程是在先進的教育教學理論指導下,將教學設計、課件制作、課堂實錄、教學反思、課后專練等模塊的有機整合,體現了“以任務引領為導向”和“以資源建設為中心”的教學理念.在系統化精品教學研究活動中,我們取得了豐富的教學成果,初中物理精品課堂建設模式獲得了學校的支持,贏得了學生的喜愛,教學效果優良.我們教研組合作開發的關于機械運動精品系列課程,獲得了中山市精品課程建設一等獎.