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關(guān)鍵詞:語言 物理教學(xué) 教學(xué)藝術(shù) 杠桿作用
中圖分類號: G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: C 文章編號:1672-1578(2014)11-0144-01
作為邏輯性和科學(xué)性特征十分顯著的初中物理,總是給中學(xué)生留下生澀、枯燥、難學(xué)的印象,如何改變中學(xué)生對物理的這種錯誤認(rèn)識,讓他們能夠?qū)W得快樂,用得輕松是很多教師認(rèn)真思考的課題。筆者從實踐中發(fā)現(xiàn),創(chuàng)新教學(xué)形式,開發(fā)教學(xué)資源固然十分有效,但藝術(shù)性的教學(xué)語言對改變這一現(xiàn)狀效果更為顯著。語言在物理課堂中不可或缺,從新知導(dǎo)入到最后總結(jié)評價的全過程都是用語言進(jìn)行“串聯(lián)”。新時期的物理教育者應(yīng)如何學(xué)會“加工”自己的教學(xué)語言,讓它們在物理課堂充分發(fā)揮出“杠桿”作用?本文從實踐出發(fā),對該課題進(jìn)行了探索研究。
1 讓精彩的導(dǎo)入語成為吸引學(xué)生的“磁鐵”
我們常說導(dǎo)學(xué)如導(dǎo)戲,學(xué)生是否能夠“入戲”,開始很重要。如同一臺戲如果在大幕拉開的一瞬間就能抓住觀眾的心,那么這臺戲可以說已經(jīng)成功了一半。教學(xué)亦如此,當(dāng)學(xué)生的心靈在接受上課伊始第一記“重錘”的敲擊產(chǎn)生共鳴之后,他們思維的火花可能就會剎那間被點燃,物理不再深不可測,而是會像磁石一樣深深的吸引著他們進(jìn)入探索的空間。如在學(xué)習(xí)“慣性”時,可以通過一個有趣的故事來吸引學(xué)生:“某輛公交車上站著一男一女兩個陌生人,公交車行駛過程中遇到突發(fā)況狀來了個急剎車,這時站在后面的男同志沒有站穩(wěn)撞到了站在他前面的女同志身上,女同志大聲指責(zé)他:站好了!德性!這時這個男同志機智的回答:這不是德性,這可是慣性!”學(xué)生們聽到這里哄堂大笑,課堂氣氛立刻變得十分活躍,當(dāng)教師問到“慣性到底是什么”的時候,他們已經(jīng)積極的去自己尋找答案了。著名的教育學(xué)家羅素曾指出,教學(xué)語言必須要有激人思維和撩人心智的功效。對于剛剛接觸物理學(xué)的中學(xué)生來說,諸如“今天我們要開始學(xué)習(xí)慣性……”、“牛頓第一定律中的慣性是什么?”這種平常無奇的“開場白”,根本無法讓基礎(chǔ)薄弱、自制力差的中學(xué)生很快進(jìn)入到學(xué)習(xí)角色中,而設(shè)計精彩的導(dǎo)入語則無疑會為物理課開一個“好頭”[1]。
1 讓藝術(shù)的過渡語“撬動”學(xué)生思維
我們經(jīng)常稱贊某些教師將教學(xué)過程演繹的似行云流水一般,之所以會有這樣的教學(xué)效果,重要的是這些教師具有高超的駕馭語言的能力,能夠運用藝術(shù)的過渡語來“撬動”學(xué)生的思維,啟迪他們的物理智慧。在物理教學(xué)中,過渡語看似不起眼,實際十分重要,它是串連各個教學(xué)環(huán)節(jié)和知識點的“線索”。具有一定啟示作用的過渡語能夠讓整個教學(xué)過程變得“通透”起來,讓學(xué)生們的思維在語言的指引下通順流暢,一個個難點與重點都可以借助自己的力量不攻自破。如學(xué)習(xí)速度時,就可以通過巧妙的問題過渡對不同情況下的物體運動快慢進(jìn)行描述,讓學(xué)生在比較之中更加深刻的理解“速度”本質(zhì)。①在相同時間相同地點一人步行和另一人騎自行車向著相同方向運動,誰會更快一些?為什么?(從這個場景描述中學(xué)生可以得出“相同時間內(nèi),運動路程遠(yuǎn)的更快”的結(jié)論);②運動會上A同學(xué)與B同學(xué)進(jìn)行百米競賽,A跑完用了16秒,B跑完用了14秒,怎樣判斷誰更快些?(綜合問題①中的結(jié)論,學(xué)生們經(jīng)過思考可以得出“相同路程下,時間用得越少的越快”的結(jié)論);③A同學(xué)用14秒跑完了100米,B同學(xué)用28分鐘跑完10000米,怎樣判斷誰更快?面對這個同距離、同時間等條件先后被排除掉的這個問題,學(xué)生們陷入沉思。這時教師給予適當(dāng)?shù)膸в袉l(fā)性的言語點撥:“是不是可以先找一找他們相同時間內(nèi)各自的運動距離?”一語驚醒夢中人,學(xué)生們馬上通過計算得出了A、B兩位同學(xué)在一秒鐘的運動距離進(jìn)行比較,得出準(zhǔn)確判斷。這種通過問題引導(dǎo)自然過渡到物理本質(zhì)的方法,既彰顯了教師的語言藝術(shù),也讓學(xué)生的思維在這極具“梯度”的語言指引下,逐漸激活,逐漸成熟。
2 讓巧妙的評語使教學(xué)完美“落幕”
真正的教師語言的藝術(shù)也在于即使某個教學(xué)活動結(jié)束了,但學(xué)生們的思維仍舊在一種亢奮的狀態(tài)中,不斷地向外拓展和延伸,因此,教師要注重評語的作用,要通過巧妙的評語使課堂教學(xué)有一個完美的“落幕”。例如在計算密度時,有的同學(xué)會在進(jìn)行書寫時出現(xiàn)“50ml=50g”的錯誤,這種錯誤在很多地方都會出現(xiàn),如“1kg=9.8N”等等,遇到這種情況,教師可以直接告訴學(xué)生對或者是錯,但效果并不太理想,而換一種方法則會事半功倍:你們花5元錢買了一塊蛋糕,這塊蛋糕與5元錢有沒有區(qū)別?同學(xué)們立刻回答:當(dāng)然有區(qū)別!5元錢不能直接吃,蛋糕卻可以。教師:沒錯,一塊蛋糕不等于5元錢,所以物理學(xué)中的不同物理量雖然可以換算,但卻不代表兩者之間就是相等的。學(xué)生們頓時恍然大悟,對教師的話進(jìn)行了反思,找到了自己思維的“癥結(jié)”所在。
一個素質(zhì)高、專業(yè)強的物理教師會將平淡的語言通過藝術(shù)性的加工變成吸引學(xué)生的“磁鐵”,讓他們的物理思維和物理智慧在語言的引導(dǎo)下被激活、被開發(fā),不斷的跳躍、碰撞,不斷地擦出創(chuàng)造的火花。藝術(shù)性的語言在物理課堂中猶如一根杠桿,只需教師巧妙的輕輕一“按”,就能夠“撬動”學(xué)生的思維,讓他們不斷的在物理學(xué)領(lǐng)域中取得成功,獲得自信。
一、巧用實驗教學(xué),提高物理實驗技能
學(xué)生具有實驗技能,才能參與到初中物理實驗教學(xué)中,成為實驗活動的主人。在日常的教學(xué)活動中,教師需要巧妙地利用實驗教學(xué)活動,對學(xué)生的各項實驗技能進(jìn)行培養(yǎng)。首先,教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握物理實驗儀器的結(jié)構(gòu)、使用方法以及具體原理,具有正確使用實驗儀器的能力,可以正確地觀察、測量與讀數(shù)。其次,教師需要組織學(xué)生了解實驗的具體原理以及普遍性的實驗方法。更要讓學(xué)生學(xué)會記錄真實的實驗,利用正確的方法進(jìn)行運算與分析,從而促進(jìn)正確結(jié)論的出現(xiàn)。另外,教師要引導(dǎo)初中學(xué)生建立起正確的誤差意識,意識到物理學(xué)習(xí)中誤差存在的合理性。更要讓初中學(xué)生通過實驗學(xué)習(xí)掌握實驗報告的總結(jié)形式與方法,從而養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。在物理實驗教學(xué)中,教師需要從具體的教學(xué)內(nèi)容出發(fā)進(jìn)行實驗的設(shè)計,利用有效的實驗方法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行開放思考與大膽提問,促進(jìn)其物理實驗技能的快速提高。比如,在講解“長度和時間的測量”這個實驗主題時,教師要引導(dǎo)學(xué)生先觀察實驗可能要用到的諸多相關(guān)儀器,通過分析儀器的結(jié)構(gòu)與原理,讓學(xué)生具有設(shè)計與實施實驗的基礎(chǔ)。教師可以通過示范實驗,為學(xué)生展示測量與讀數(shù)的正確方法,之后給學(xué)生時間進(jìn)行自主實驗,為學(xué)生創(chuàng)造實驗的機會。學(xué)生在實驗中了解長度與時間的測量方法以及正確的表達(dá)方法,會比從教師口中得知最終物理結(jié)果生動得多,初中物理教學(xué)實效也會因此而得到提升。
二、巧用實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力
初中物理教學(xué)的目標(biāo),不僅要讓初中學(xué)生了解物理教學(xué)發(fā)展的過程,還要對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行培養(yǎng),讓學(xué)生具有主動探索物理知識的精神。在教學(xué)改革的過程中,初中物理教學(xué)應(yīng)當(dāng)是從封閉走向開放的,教師要打破傳統(tǒng)教學(xué)思想以及教學(xué)模式的束縛,不要因為物理知識的嚴(yán)密性而一味地向?qū)W生傳遞,不給學(xué)生創(chuàng)造的機會,忽視學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。在教學(xué)中,教師可以利用實驗向?qū)W生展示更加形象與豐富的物理現(xiàn)象發(fā)展過程,從而讓學(xué)生通過關(guān)注物理現(xiàn)象而具有物理學(xué)習(xí)的欲望,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力與思維。教師要通過實驗教學(xué),讓更多的學(xué)生認(rèn)識到物理學(xué)科的變化性與發(fā)展性。加強實驗教學(xué)的份量,做好課堂中的演示實驗,給學(xué)生提供更多思考與創(chuàng)造的機會,做好課內(nèi)外的結(jié)合與延伸,才能讓初中學(xué)生在思維上有所收獲。比如,在講解《杠桿》的時候,教師可以先讓學(xué)生動手操作,設(shè)計一些簡單的實驗,證實杠桿原理的存在。之后,結(jié)合一種杠桿原理在生活中的應(yīng)用方法進(jìn)行演示實驗,讓學(xué)生意識到杠桿原理與相關(guān)機械結(jié)構(gòu)的神奇之處。當(dāng)學(xué)生掌握了物理實驗的規(guī)律后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生以杠桿的利用為中心自主設(shè)計實驗,積極探究,在實驗中發(fā)現(xiàn)更多與物理相關(guān)的知識,明確豐富的物理學(xué)習(xí)任務(wù),提出與解決更多的問題。利用實驗活動去充實物理學(xué)科教學(xué),有利于教學(xué)效率的快速提高。
三、巧用實驗教學(xué),提升物理教學(xué)實效
在教學(xué)手段不斷更新的今天,多媒體在初中物理教學(xué)活動中的應(yīng)用越發(fā)普遍起來。在初中物理教學(xué)中,教師可以利用投影儀、錄音錄像設(shè)備以及課件開展教學(xué)。實驗教學(xué)同樣可以與現(xiàn)代化的教學(xué)手段進(jìn)行結(jié)合,提高實驗教學(xué)的吸引力。在初中物理教學(xué)內(nèi)容中,許多物理知識與學(xué)生的實際生活距離較遠(yuǎn),實驗活動也無法有效地在教學(xué)實踐中開展,學(xué)生不能在短時間內(nèi)全面了解物理現(xiàn)象的發(fā)展與經(jīng)過。比如在講解有關(guān)核能的知識時,教師就可以利用多媒體去播放核能實驗的動畫或者視頻,吸引學(xué)生的注意,讓學(xué)生在現(xiàn)代化實驗演示的基礎(chǔ)上深入進(jìn)行物理學(xué)習(xí),從而提高物理教學(xué)的實效。
關(guān)鍵詞:初中物理;學(xué)生認(rèn)知;聯(lián)系實際;共同進(jìn)步
物理從初中階段開始切入學(xué)習(xí),如果教師引導(dǎo)不當(dāng)就會讓學(xué)生輸在起跑線上,所以我們一定要摒棄傳統(tǒng)教學(xué)中的“照本宣科”式理論灌輸,還有令人望而生畏的題海戰(zhàn)術(shù),代之以符合初中生認(rèn)知和發(fā)展的教學(xué)新理念,有針對性地吸引學(xué)生進(jìn)行探索進(jìn)取和深入學(xué)習(xí),唯有如此我們方能帶領(lǐng)大家盡快深入物理學(xué)習(xí)遷移知識,生成能力。鑒于此,筆者聯(lián)系多年的教學(xué)實踐,從廣大一線教師經(jīng)驗精華中擷取三點物理課堂中的重要環(huán)節(jié)進(jìn)行探索和討論。
一、借助實驗演示,激活學(xué)生趣味
初中生處于身心飛速發(fā)展的青春期,他們好奇心強,但是對理論課會厭煩,所以物理課堂不能上成理論說教課。物理作為一門傳統(tǒng)的自然學(xué)科,實驗是我們探索的有力武器,也是我們激活學(xué)生興趣的不二法門。豐富多彩、靈活多變的演示實驗完全可以在課堂伊始俘獲學(xué)生的好奇心,激活深入探索和學(xué)習(xí)的欲望和興趣。比如,學(xué)習(xí)電路知識時,筆者就抓住課堂之初設(shè)置一個小實驗,給大家演示電路的神奇,充分激活學(xué)生深入探索電路的興趣:設(shè)置一個關(guān)控制的舊式樓道的燈,并讓大家親自演示上樓時打開,到樓梯頂時關(guān)上。這與大家所想到的用一個開關(guān)的最簡單的線路不同,學(xué)生的好奇心開始膨脹。然后再趁熱打鐵、因勢利導(dǎo),讓學(xué)生產(chǎn)生興趣和疑問,這樣就可以驅(qū)使他們很快進(jìn)入探索和學(xué)習(xí)中。
二、籌備合作學(xué)習(xí),謀求共同發(fā)展
人類社會的進(jìn)步得益于合作,物理學(xué)習(xí)的發(fā)展也亟需合作,
合作能使學(xué)生得到充分的交流,發(fā)現(xiàn)別人的長處,彌補自己的不足。物理教學(xué)中,我們可以遵照“組內(nèi)異質(zhì),組間同質(zhì)”的原則搭配4~5人的合作小組,以期保障組間公平競爭和組內(nèi)各個層次均勻
分布,如此方能利于大家相互指導(dǎo)、相互啟發(fā),最終實現(xiàn)共同進(jìn)步,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。組內(nèi)每個成員都要根據(jù)實際認(rèn)知能力分配學(xué)習(xí)任務(wù),開始先負(fù)責(zé)自己擅長的部分,然后交換任務(wù),相互指導(dǎo),交叉體驗,如此才能共同進(jìn)步。
以“杠桿平衡”教學(xué)為例。學(xué)生對簡答的杠桿平衡條件有一定理解和認(rèn)識后,筆者就讓學(xué)生分任務(wù)搜集杠桿在實際生活中的運用材料和方式,以此來培養(yǎng)大家發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的應(yīng)用意識,進(jìn)行知識遷移生成能力。大家在討論時,要結(jié)合自己的知識經(jīng)驗分別從不同的方向來搜集材料。在自由氛圍中,李××同學(xué)竟突發(fā)奇想從人體骨骼進(jìn)行杠桿原理分析,最終啟發(fā)大家認(rèn)識到胳膊和咬骨都是杠桿原理,杠桿原理在大自然中無處不在。如此合作學(xué)習(xí),學(xué)生融為一體,有的學(xué)生總結(jié),有的學(xué)生登記,然后大家一起討論這些杠桿的支點及其平衡條件等,這樣就深化了杠桿的認(rèn)
識,培養(yǎng)了學(xué)生的應(yīng)用意識,使學(xué)生生成運用能力。
三、借助媒體輔助,完善實驗不足
實驗是學(xué)習(xí)和探索實驗學(xué)科的基礎(chǔ)手段。但實際教學(xué)中,并不是每個實驗我們都有條件進(jìn)行,或者有些實驗我們即便能做但是也不利于觀察,這就要求我們要巧妙借助多媒體集影、聲于一體的優(yōu)勢通過動畫和視頻來進(jìn)行實驗?zāi)M,以此形象的方式讓學(xué)生產(chǎn)生靈活認(rèn)知,遷移知識能力。
1.補充傳統(tǒng)實驗
物理課堂上,有的實驗我們無法手動完成或是沒有條件完
成,這種情況下可以借助多媒體動畫來給大家模擬演示,幫學(xué)生將抽象的規(guī)律和概念描述轉(zhuǎn)變成形象的認(rèn)知。比如,給大家分析浮力受力,通過視頻示意就比較形象。筆者為了吸引學(xué)生興趣,產(chǎn)生震撼效果,通過多媒體給大家演示軍艦和潛水艇在水中的受力情況,并進(jìn)行詳細(xì)的原理剖析和示意,這樣既能讓學(xué)生觀察到清晰的實驗現(xiàn)象,又能指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知原理。
2.完善實驗不足
多媒體視頻可以提供規(guī)范的實驗操作來引導(dǎo)學(xué)生反思,從而為我們提供彌補遺憾的空間,還可以借助視頻慢放來讓學(xué)生掌握實驗細(xì)節(jié)。例如,在探索“與浮力大小有關(guān)的因素”時,里面就有好多細(xì)節(jié)需要注意,其操作步驟和過程也比較多,所以筆者就讓學(xué)生在體驗一次操作后通過觀看視頻,了解控制變量法規(guī)范彈簧測力計的使用及讀數(shù),學(xué)習(xí)通過觀察實驗現(xiàn)象,分析實驗數(shù)據(jù)來對實驗規(guī)律進(jìn)行分析歸納。
總之,物理教學(xué)一定要拒絕理論灌輸和題海鏖戰(zhàn),一定要從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律出發(fā),抓住主要矛盾,設(shè)置符合他們認(rèn)知發(fā)展的教學(xué)方法,然后再趁熱打鐵參照教學(xué)內(nèi)容的特點來優(yōu)化符合學(xué)生認(rèn)識和發(fā)展的教學(xué)流程。唯有如此,我們方能將原本抽象的物理課堂變得充滿生機與活力,才能有效提高物理課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]王崇年.物理教學(xué)如何實踐新課程改革[J].學(xué)苑教育,2012(03).
關(guān)鍵詞:探究;杠桿平衡;實驗
作者簡介:張秀娟,女,安徽省廬江縣,中學(xué)一級教師,研究方向初中物理實驗教學(xué).
問題一、探究杠桿平衡條件的實驗?zāi)康氖鞘裁矗?/p>
【解讀】實驗?zāi)康木褪窃搶嶒炈鉀Q的問題,探究杠桿平衡條件的課題就是實驗要解決的問題,所以本實驗的目的是探究杠桿的平衡條件或者是探究杠桿原理.
問題二、探究杠桿平衡條件這個實驗,需要哪些器材?
【解讀】一般情況下需要杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線、質(zhì)量相同的鉤碼若干.有時將杠桿與直尺組合成杠桿平衡儀,且杠桿平衡儀上有專門掛鉤碼的鐵絲環(huán)或塑料滑環(huán),這時可不用細(xì)線,如圖1所示的杠桿.如果杠桿上沒有鐵絲環(huán)或塑料滑環(huán),則要用細(xì)線制作滑環(huán),如圖2所示的杠桿.
問題三、使用杠桿平衡儀,為什么還用刻度尺呢?
【解讀】杠桿平衡儀上每大格并不都是1cm,有的是2cm或3cm或4cm或5cm,如果杠桿上標(biāo)有5、10、15、20的字樣,表示每大格為5cm,可能每大格還分成5至10個小格,實驗時可不用刻度尺,如果杠桿上只標(biāo)注分格線,沒有數(shù)字,在直接讀取力臂時,每格是多少厘米不能確定,操作時要求先用刻度尺測出每格是多少厘米,最后計算力臂.如果按格數(shù)來讀取力臂,實際上是讀取力臂是多少格,雖然不影響探究的結(jié)論,但實際上忽略了力臂的單位,如果在實驗中,表格中給出力臂的單位,這時就不能格數(shù)來表示.
問題四、杠桿在什么狀態(tài)才平衡?
【解讀】物體處于平衡狀態(tài)的條件是物體受到平衡力作用或不受力,此時,物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài),該物體處于平衡態(tài).物體受力而平衡,這些力的作用線是交于一點的,杠桿在幾個力的作用下,這幾個力的作用線并不相交于一點;在杠桿受兩個力作用時,當(dāng)使杠桿向相反方向轉(zhuǎn)動的力與力臂的乘積相等,這時杠桿平衡,杠桿平衡指杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動的狀態(tài).
問題五、為什么在實驗前與實驗過程中都讓杠桿在水平位置平衡?
【解讀】實驗前使杠桿在水平位置平衡的作用是:使杠桿的重心落在支點上(重力的作用線經(jīng)過支點),這樣杠桿自重的力臂等于0,如圖3所示,這時杠桿重力對杠桿的轉(zhuǎn)動不產(chǎn)生影響,這樣就避免杠桿自重對實驗的影響.而實驗過程中使杠桿在水平位置平衡的目的是使動力與阻力的力臂正好落在杠桿上,如圖4所示,這樣便于測量力臂.
問題六、實驗前與實驗過程中分別是怎樣使杠桿平衡的呢?具體上有何技巧?
【解讀】實驗前是通過調(diào)節(jié)平衡螺母來實現(xiàn)的;技巧是杠桿的哪側(cè)高,可將任一側(cè)的螺母向該側(cè)調(diào).如圖5所示,應(yīng)該將左側(cè)或右側(cè)的平衡螺母向左調(diào).實驗過程中是通過增減鉤a個數(shù)(或改變拉力)或移動鉤碼的位置來實現(xiàn)的;技巧是哪側(cè)高,可向該側(cè)增加鉤碼(或在另一側(cè)減少鉤碼),也可將鉤碼向高的一側(cè)移動.如圖6所示,可以在杠桿左側(cè)增加鉤碼,也可在杠桿的右側(cè)減少鉤碼個數(shù),也可以將左側(cè)鉤碼向左移動,也可將右側(cè)鉤碼向左移動.
問題七、只測一組數(shù)據(jù)得出“動力+動力臂=阻力+阻力臂”,這一結(jié)論為什么是錯誤的呢?如果得出:“動力×動力臂=阻力×阻力臂”這一結(jié)論算正確嗎?
【解讀】前者是錯誤的,因為不同的物理量不能加減;后者結(jié)論是正確的,但這樣就處理數(shù)據(jù),得出結(jié)論是不妥的.因為一次實驗,結(jié)論具有偶然性,結(jié)論往往不具有普遍性.
問題八、為什么要多次測量而且是在改變動力或阻力、改變力臂的不同情況下來進(jìn)行呢?
【解讀】物理學(xué)上在測量某個固定物理量時,多次測量目的是取平均值,減小誤差;在找規(guī)律的實驗中,一次測量具有偶然性,結(jié)論不可靠,只有進(jìn)行多次實驗與測量,才能對數(shù)據(jù)歸納與總結(jié),這樣結(jié)論才具有普遍性.同樣,如果只改變動力或阻力,也能得出結(jié)論,但它應(yīng)該加上“力臂不變時”這個條件;其實,力臂變化時,杠桿的平衡條件也是成立的,不多次改變力或力臂,雖然能得出結(jié)論,但它不代表任何情況下都能成立,實驗不符合普遍情況下總結(jié)物理規(guī)律的要求.
問題九、“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”這一結(jié)論是否正確呢?
【解讀】這個結(jié)論是在動力與阻力都在豎直情況下成立,而在動力或阻力不豎直時則不成立.因為只在在兩個力都豎直時,力臂與支點到力的作用點間距離成正比,如果力不豎直,則這一比例關(guān)系不存在.
問題十、實驗中動力與阻力都是豎直的,這算不算實驗結(jié)論還具有特殊性呢?
【解讀】算,按道理應(yīng)該探究動力、阻力在各種方向時的結(jié)論,考慮到不豎直的動力或阻力,它有力臂不落在杠桿上,給測量力臂帶來一定的難度,為了降低難度,在初中探究中不作“必須”的要求.
問題十一、如果要進(jìn)一步探究動力與阻力在任意方向杠桿平衡條件都成立,應(yīng)該怎么做?
【解讀】這就要利用彈簧測力計提供拉力,并測出力的大小,同時利用三角板與直尺來測量力臂.往往要兩人合作或在增加一塊豎直的紙板,用鉛筆描出力的方向,用三角板在紙板上畫出力臂再測量.
問題十二、為什么在杠桿兩邊不同的位置掛適當(dāng)?shù)你^碼,杠桿也能平衡呢?為什么實驗時不這樣探究呢?
【解讀】實際上應(yīng)該按照如圖7所示的方式來探究.要知道,力與力臂的乘積是有方向的,這個方向就是杠桿轉(zhuǎn)動的方向.使杠桿轉(zhuǎn)動方向相同的“力與力臂的乘積”就像物體在某點受到相同方向的力一樣,可以進(jìn)行相加.廣義上杠桿的平衡條件應(yīng)該是使杠桿轉(zhuǎn)動方向相反的“力與力臂乘積的代數(shù)和相等”,而初中不作要求,如果這樣探究,就很難歸納總結(jié)結(jié)論.
問題十三、實驗表格上“力×力臂”的單位用N?m,也有的表格上“力×力臂”的單位用N?cm,為什么都可以?
【解讀】前者單位為國際單位,后者單位為常用單位,其實,杠桿平衡條件兩邊的單位是相同的,可以削除,兩種單位都不影響結(jié)論的得出,但兩邊單位要一致.
問題十四、用測力計代替鉤碼,對實驗來說,有何優(yōu)點與缺點?
【解讀】用測力計代替鉤碼有兩種方式,如圖8與如圖9所示,優(yōu)點是鉤碼位置一旦確實,測力計拉力的作用點也確定,很容易使杠桿在水平位置處于平衡,且容易讀出拉力的大小.缺點是很難保持測力計呈豎直狀態(tài),這樣力臂與支點到力的作用點間的距離不重合,拉力的力臂總是偏小,從而拉力總是偏大.
問題十五、若支點不在杠桿的中點時,實驗時為什么得不出杠桿的平衡條件?
【解讀】如圖10所示,在這種情況下,杠桿重心不在支點上,杠桿自身的重力對實驗產(chǎn)生影響,相當(dāng)于杠桿在三個力作用下平衡,而實驗時往往沒有把杠桿重力產(chǎn)生的效果加入實驗數(shù)據(jù)的分析之列,這時測出的拉力偏大,最后結(jié)論與杠桿平衡條件不相符.
參考文獻(xiàn):
[1] 黃玉華新編初中物理實驗手冊[M] 廣西民族出版社, 2006(1).
【關(guān)鍵詞】初中物理;模型法;啟發(fā)式綜合教學(xué)法
在物理教學(xué)過程中,物理模型是教學(xué)內(nèi)容的有機構(gòu)成部分,也是有效的教學(xué)方法。在初中物理教學(xué)中,教師可巧妙引入模型,簡化物理問題,幫助學(xué)生更好地發(fā)掘原型本質(zhì)或規(guī)律,提高學(xué)生思維能力。其次,在教學(xué)過程中,教師還需要堅持“教師為導(dǎo),學(xué)生為主”的教學(xué)理念,綜合運用多種教學(xué)方法,提高課堂教學(xué)效率。對此,筆者結(jié)合教學(xué)實踐,談?wù)勎锢砟P头ㄅc啟發(fā)式綜合教學(xué)法的具體運用。
一、運用模型法,簡化物理教學(xué)
1.利用物理模型,簡化物理教學(xué)
在物理學(xué)習(xí)中,有些知識較為抽象而復(fù)雜,難以直接觀察與研究,這就需要借助一定的方法來簡化。其中,構(gòu)建物理模型是有效方法,包括理想模型、過程模型、物質(zhì)模型等,即借助那些和原型相似的物質(zhì)模型來間接揭示原型的本身性質(zhì)或規(guī)律,從而簡化物理問題。如光線,它是一束的并看不見的,而借助一條看的見的實線來表示則可簡化問題;光是沿直線傳播的,也是取了簡單模型,一條光線在均勻的介質(zhì)中傳播,從而將問題簡化,這些都是理想模型的運用。其次,通過構(gòu)建物理模型,將物理知識或過程變得更直觀化、形象化、普遍化,從而幫助學(xué)生加深理解。如分析平靜水面出現(xiàn)的反射現(xiàn)象時,可把水面視為平面鏡。再如電路圖就是根據(jù)實物模型而畫出,將導(dǎo)線、開關(guān)、用電器、電源這些實物巧妙抽象成一個個符號,靈活連接后則變?yōu)槟軌蛘f明電荷流動的示意圖,以便研究各物體間的聯(lián)系。在物理研究過程中,不少問題均可先畫有關(guān)示意圖,而后實踐與檢驗。因此,在初中物理教學(xué)過程中,教師靈活運用物理模型,簡化物理問題,讓學(xué)生更好的理解知識。
2.借助物理模型,培養(yǎng)學(xué)生能力
在初中物理教學(xué)中,除了利用物理模型簡化問題之外,教師還需要在各教學(xué)環(huán)節(jié)中滲透模型方法指導(dǎo),逐步培養(yǎng)學(xué)生建模意識與能力,讓學(xué)生能夠更能輕松的學(xué)習(xí)物理知識。首先,在物理概念或規(guī)律教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生建模意識。在物理學(xué)習(xí)中,若要有效建立物理模型,離不開平時的觀察與知識積累。因此,教師需要引導(dǎo)學(xué)生注重觀察,包括觀察與物理相關(guān)的生活現(xiàn)象;觀察實驗等,然后比較分析,抽象概括,發(fā)掘規(guī)律,構(gòu)建模型。其次,在實驗教學(xué)中,訓(xùn)練學(xué)生建模能力。比如電學(xué)實驗中,我們一般將導(dǎo)線的電阻近似為零;將電壓表視為開路,將電流表看作為一根導(dǎo)線等等,從而簡化物理實驗。另外,在物理習(xí)題中也需構(gòu)建有關(guān)模型,運用熟悉的模型來解決物理問題,梳理解題思路,提高解題效率。如杠桿平衡模型。圖1是熟悉的杠桿平衡的實驗圖,每一個鉤碼有相等的重力,杠桿上每格長度也一樣,可看出它們是平衡的。即3G×4L=2G×6L。
思考:如圖2所示,A,B兩物體在輕質(zhì)杠桿兩端所示位置時,杠桿水平位置保持平衡,如下情況下杠桿是否平衡或往哪個方向傾斜。①同時向外移動同一距離 ;②同時向支點移動同一距離 ;③去掉A、B上質(zhì)量相等的一小塊 ;④在A、B上分別加一塊質(zhì)量相等的物體 ;倘若根據(jù)計算來求出結(jié)果,過程復(fù)雜,耗時也容易出錯。而倘若將其變?yōu)槭煜さ母軛U平衡模型來解決,問題就簡單化了,答案也更準(zhǔn)確。
二、啟發(fā)式綜合教學(xué)法
物理是以實驗為基礎(chǔ)的課程。在初中物理教學(xué)中,教師需要抓住實驗這一基礎(chǔ),巧用實驗來增強學(xué)生實踐體驗,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。同時,教師也需要遵循以學(xué)生為中心的教育理念,以學(xué)生實際為出發(fā)點,靈活運用多種教學(xué)方法,巧妙啟發(fā),誘導(dǎo)同學(xué)們自主學(xué)習(xí),實驗探究,把握知識與方法。而啟發(fā)式綜合教學(xué)法則符合上述要求,以學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)、自主實驗為主,綜合運用了幾種教學(xué)方法,關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程,使其動手實驗,“做”中學(xué),學(xué)中“做”。
如教學(xué)《氣體的壓強》時,教師可運用學(xué)生實驗、探究與交流結(jié)合的綜合啟發(fā)式教學(xué)方法。在本課教學(xué)中,主要讓學(xué)生了解氣體是不是存在壓強,這一壓強又有怎樣的特征,該怎樣測量大氣壓值。為使其更好地感知知識形成與發(fā)展過程,可引導(dǎo)同學(xué)們以力學(xué)知識為基礎(chǔ),借助實驗法與探究法,誘導(dǎo)學(xué)生觀察分析,感受大氣壓的存在;討論交流大氣壓的特征以及測大氣壓的方法,然后自主設(shè)計實驗、實驗探究、總結(jié)歸納。比如要求同學(xué)們課前分組合作,猜測是否存在大氣壓,并借助身邊物品合作設(shè)計物理小實驗,驗證猜想。課堂上,教師可引入“瓶吞蛋”、“覆杯實驗”等演示實驗,學(xué)生分析實驗現(xiàn)象,思考分析,并結(jié)合所學(xué)知識與經(jīng)驗,明白大氣壓的存在。而后指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活現(xiàn)象,設(shè)計有關(guān)實驗,自主體驗大氣壓的存在。對學(xué)生的想法,教師需要予以肯定,有效評價。而后提出問題,誘導(dǎo)學(xué)生討論探究,如何估測大氣壓的值,是否可想出一個有效的實驗來測量。在學(xué)生思考過程中,教師可提示與啟發(fā):回顧所學(xué)的壓強知識,知道P=,那么我們能否將測量大氣壓值轉(zhuǎn)換成我們熟悉的測量F與S的值呢。而后誘導(dǎo)學(xué)生思考測量F與S的方法,自然滲透等效與轉(zhuǎn)化等方法。而學(xué)生以小組為單位,自由討論,探究實驗方案,并選取適合的實驗儀器,首先以實驗圖與文字形式來展現(xiàn)。然后匯總各組的實驗方案,集體交流與評價,指出每個實驗方案的優(yōu)缺點,并說說實驗設(shè)計過程中的問題,通過討論交流,相互補充與完善。而后利用修改后的實驗方案進(jìn)行實踐操作,觀察現(xiàn)象,記錄數(shù)據(jù),分析總結(jié),得出結(jié)論。
【參考文獻(xiàn)】
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