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高中物理课堂中思维情境的动态创设

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随着新课程的进一步实施,创设教学情境成为中学教师必须掌握的基本能力。如何在物理课堂教学中创设情境实现教学目标?本文通过案例分析,提出高中物理课堂教学中思维情境动态创设的思路。

一、动态创设的引入

在传统的课堂教学中,以教师为中心,以知识传授为主要目的的被动接受式教学方式是主要的教学方式。凯洛夫提出的“复习―导入―讲授―巩固―作业”五环节教学模式,还在一定的范围内统治和影响我们的课堂教学方式。

建构主义认为,活动先于经验,继而知识才得以建构,引发每个学生的学习活动是教学所要解决的首要任务。由于学习是在一定的情境即社会文化背景下通过活动实现的建构过程,因此建构主义学习理论认为“情境”是学习环境中的四大要素之一。教学的过程不是静态的,教学情境的创设是动态的。动态情景教学法要求我们在教学过程中根据教学实际情况进行动态创设。

二、案例展示

实验“探究影响电荷间相互作用力的因素”物理情境比较简单,本实验的核心指向在于,通过实验得出影响电荷间相互作用力的因素,进而引出库仑定律,所以这部分内容教学的重心,就可以突出现有实验背景之下对定向问题的探究过程。我们首先在静态条件下结合实验情境提出如下问题:

(1)分析图中P■小球的受力。学生能够准确地回答出小球受重力mg、拉力T和电荷间相互作用的斥力F。而且,小球P■在这三个共点力作用下平衡。以此类推,其他两个小球P■、P■的情况相同。

(2)观察小球悬线的偏角θ。学生发现小球P■的悬线偏角最大,P■的悬线偏角最小。引导学生考虑从受力角度考虑小球悬线的偏角θ与什么因素有关,即偏角θ和电荷间相互作用的斥力F的关系。通过分析判断出F越大,越大。

(3)观察实验图景,探究电荷间相互作用的斥力F的影响因素。学生发现,小球离带电小球O越远,偏角θ越小,作用力F越小,所以得出电荷间相互作用力与电荷间距离有关,距离越远,作用力越小,距离越近,作用力越大。

然后,在带电小球表面处增加“+”,表示电量增加,与此同时,各小球绕悬点发生偏转,偏角都偏大,在此基础上,针对同一个小球的变化,提出两个定向问题:

(1)教师提问小球P1初、末状态下,哪些物理量发生了变化(2)学生说悬线的偏角变了(3)引导学生挖掘偏角变化背后相应物理量的变化(4)学生很快切入正题,电荷间相互作用力发生了变化,从而线上拉力也发生了变化。

到此,引导学生理解,由于我们目前正是在研究电荷间相互作用力F,而这个作用力又无法直接测量,因此偏角θ的功能就是间接说明力F的大小变化,偏角θ并不是我们研究的对象,力F才是我们的研究对象,这种转化思想在物理实验中非常重要。例如,在教材扭秤实验中,带电小球O电量的变化和作用力F的变化,得出电荷间相互作用力与电荷的带电量有关,电量越大,作用力越大,电量越小,作用力越小。

这样一来,学生顺利沿着笔者预设的思维路径进行探究,在探究中熟练物理规律,养成物理思维习惯,学会探究问题的一般方法:控制变量法和转化的思想。

三、案例分析

通过以上案例,我们不妨把教学情境的创设分为预设和再设,创设的目的是生成,预设的指向是预生成,若生成没有朝着目标指向发展,则情境要再设,在再设中实现再生成,再生成的过程就是趋同的过程,就是实现知识和技能目标,过程和方法目标,情感态度与价值观目标的过程,再生成的过程,也是存异的过程,活跃学生思想,丰富学生个性多样发展的过程(如右图所示)。

而在创设过程中,要求我们提出新问题创设问题情境。问题要有以下特点:首先提出的问题要有开放性,问题的开放性是指问题情境能够促使学生能够就问题作出多种回答,问题具有发散性。其次是问题要有激励性,教师的创设的问题情境要具有激励性,能够推动学生独立思考和积极交流。最后我们提出的问题要有探究性,所谓探究性是指教师所创设的问题情境应该引发学生的探究欲望,激发学生的求知欲和创造性思维。高中物理学中的动态问题,涉及的物理量较多,各个物理量相互关联,彼此影响,物理过程复杂多变又相互牵连。高中阶段常见的6种类型的动态问题分别是:共点力平衡中的动态平衡问题,机车加速过程的动态分析,平行板电容器的动态分析,闭合电路中的动态分析,电磁感应中的动态分析,理想变压器中的动态问题。运用案例中的方法,可以解决上面的动态问题。

物理课堂教学是教育的实践领域,是教学活动真正发生的地方,它的效果和质量直接影响学生当前及今后对学业的领悟、对世态的感受及对人生的态度。因为每个学生都是以整体的生命而不是生命的某一方面投入到各种学校教育教学活动中的,教学活动的效果会对他的身心产生影响。为此要求把学生的情感体验价值实现置于教学的首要地位,使学生的精神感受贯穿于教学的全部过程和每个环节中,使整个教育教学环境情境化。物理教师必须精心组织设计教学情境教学环节,让学生充分体验学科教学的独特价值和物理学科的知识重点和难点。