試論高中物理的有效教學.docx

試論高中物理的有效教學【摘要】新課程提倡的有效教學，關注學生的進步或發(fā)展，“一切為了學生的發(fā)展”，這是高中物理有效教學的出發(fā)點和歸宿。要提高高中物理教學的有效性，就要給學生更多的空間，培養(yǎng)學生的自主探究、自主學習、自己解決問題的能力。在教學過程中，教師要善于整合教學資源，創(chuàng)造性地使用教材，構建主體性的課堂教學秩序，并引導學生運用物理解決現實問題，從而有效升華物理教學效果?！娟P鍵詞】有效教學；教學資源；主體性；現實問題在傳統(tǒng)的物理課堂教學中，教師講的多，學生練的少，學生聽的多，主動設疑的少，教學效率低下。高中物理課程標準認為，物理教學要“有助于學生繼續(xù)學習基本的物理知識與技能；體驗科學探究過程，了解科學研究方法；增強創(chuàng)新意識和實踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情；認識物理學對科技進步以及文化、經濟和社會發(fā)展的影響；為終身發(fā)展，形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎。”可見，新課程提倡的有效教學，關注學生的進步或發(fā)展，“一切為了學生的發(fā)展”，這是高中物理有效教學的出發(fā)點和歸宿。一、整合教學資源，創(chuàng)造性地使用教材在高中物理教學中，教師要針對學生情況，充分尊重教材，以教材為核心，整合教學資源，創(chuàng)造性地使用教材，才能促進有效教學的生成與發(fā)展。為此，教師首先就要熟悉并充分掌握教材內容，在新課程理念指導下，鉆研教材，弄清各章節(jié)之間的知識聯系和特點，以更好地確定教學目標，明確重點、難點。同時，要了解學生學習態(tài)度、知識基礎、學習能力、學習自覺性等。根據教材的內容和學生情況等因素，采用多元教學方式，引導學生互動、自主、探究學習。如在教學“電場”時，可以讓學生結合已有的知識儲備，把電場類比于重力場，電勢差類比于高度差，電勢能類比于重力勢能，這樣就比較容易突破電勢差與電勢能兩個難點教學。還可以將“電容”與盛水的直筒容器比較，水量相當于電量，水深相當于電勢差。不同的直筒容器使它們的水面升高單位長度所需的水量不同，這與不同的電容器電勢差增加1伏所需的電量不同相類似。這個比喻可以幫助學生形象地理解電容的含義。這樣，通過新舊知識的類比，以舊帶新，有助于學生認識各種不同事物之間的差異和區(qū)別，進一步揭示物理概念的本質。又如，在教學“機械能守恒定律”時，為了更好地引導學生利用所學知識來探索新的物理規(guī)律，我設計一個只有重力做功的情境：如圖所示，設一個質量為m的小球自A點開始自由下落。經過高度為h1的B點時速度為v1；下落到高度為h2的C點時速度為v2。讓學生利用運動學的知識求出A點和落地時（D點）的速度大小，從而求得A、B、C、D各點的動能和勢能大小，就能自主發(fā)現機械能守恒定律。同時，我讓學生自主交流探討：（1）在小球下落過程中，受力如何？根據動能定理，合外力做的功與動能的變化有什么關系？（2）從B到C，小球的機械能有什么變化？學生利用已經學過的物理知識（運動學的計算、牛頓運動定律、動能的計算、重力勢能的計算、動能定理的應用等），自主解決這些問題，這就充分調用了學生儲存的知識，使學生的學習成為一個全面的、連續(xù)的、系統(tǒng)的過程。學生不僅能夠更好更快地掌握新的知識，同時，整理、分析和歸納知識的能力也得到提高。新教材處處把物理與學生的生活實際密切聯系起來，生活中物理又無處不在，新教材提供學生熟悉的知識背景，讓學生感到物理是一門看得見、摸得著、用得上的學科，不再是枯燥乏味的抽象學科。新教材在處理應用題上不再強調應用題的獨立性，而是融入在各知識點中，并在原有的基礎上增加多種條件，增加聯系生活實際的內容，答案呈多樣化，方法成多種化。教師要充分體會和利用這一特點，使學生的學習過程成為一個自主利用生活中的物理問題和所學知識建構物理知識的過程。在教學中，教師就要引導學生通過解決一些生活中的物理問題來拓展學生的物理學習視野，提高學生的學習能力。例如，用氣筒給自行車打氣時打氣筒筒壁的溫度會升高，請你對這種現象的原因提出兩種解釋，并分析哪種是主要的，然后設計簡單實驗驗證你的分析。這樣的問題的情境是開放的，它需要學生充分調動頭腦中儲備的物理知識先提出猜想，再設計實驗對假設加以驗證，并反思實驗設計的科學性、合理性?？梢?，聯系生活實際不僅使整合物理教學資源具有取之不盡的素材，而且還有助于提高學生將理論知識應用于實際的能力，在有效拓展物理教學的同時，讓學生獲得更寬闊的學習視野，形成可持續(xù)發(fā)展的學習能力。二、構建主體性的課堂教學秩序學生的學習主體性，是多年來教育教學改革中一再強調并被教育教學實踐所證明的一個重要理念。在高中物理教學中構建主體性的教學秩序，需要教師充分調動學生的學習主體性，通過一定的問題引導，讓學生在自主、合作與探究等學習方式下，獲得最佳的學習效果。蘇霍姆林斯基說：“任何一種教育現象，孩子越少感到教育者的意圖，它的教育效果就越大。我們把這條規(guī)律看成是教育技巧的核心?！币虼耍處熢诮虒W中，要巧妙地滲透教學內容，以啟迪學生的思維，引導學生積極主動地投入學習。例如，我利用問題引導學生綜合考慮動量、能量與運動之間的關系：如圖所示，質量為1Kg的A球以2m/s的速度在光滑的水平面上與靜止在正前方的B球發(fā)生正碰，已知B球的質量為4Kg，碰后A球的動能為0.5J，則碰后B球的速度大小為多少？在獨立解決過程中，學生基本能根據兩球系統(tǒng)動量守恒及碰后A球的動能進行解決，有的求得v=0.25m/s，有的得出v=0.75m/s。面對學生不甚確切的解決，我讓學生分組探究。經過討論交流，學生自主獲得更合理的認識：從動量的角度考慮，系統(tǒng)的總動量守恒；從能量的角度考慮，系統(tǒng)碰撞后的總動能不能大于碰撞前的總動能；而從運動學的角度考慮，若兩物體同方向碰撞（或一個物體原來靜止）碰后向同一方向運動時，在后面運動的物體的速度不能大于前面運動的物體的速度。不少學生都發(fā)現這里的兩球碰撞后，根據之前的計算，A球速度大于B球速度，這是不可能的，從而想到，碰撞后A球會反彈。并找來質量比相近的兩個物體進行實驗驗證。至此，學生通過類比，聯想，驗證，發(fā)現之前埋頭解答的錯因，正在于對物理現象和物理知識有了更全面的認識。把問題作為教學的出發(fā)點，能更好地激發(fā)學生的學習主動性，因此，教師就要珍惜這種學習資源，讓物理教學問題具有更大的啟發(fā)性。例如，問題：如圖甲，兩根足夠長的直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導軌間距為L。M、P兩點間接有阻值R的電阻.一根質量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直，整套裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下.導軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導軌由靜止開始下滑，導軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦。（1）請畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖；（2）在加速下滑過程中，當ab桿的速度大小為v時，求此時ab桿中的電流及其加速度的大??；（3）求在下滑過程中，ab桿可以達到的速度最大值。這一系列問題中，（1）需要學生將空間立體圖的受力分析引向平面圖進行受力分析，（2）中將學生引導到應用牛頓第二定律和電磁感應定律、閉合電路歐姆定律求加速度及電流問題上。在此基礎上，再對物體的運動狀態(tài)進行分析，找到加速度為零時的狀態(tài)即可找到速度的最大值。這樣的問題涉及的物理知識有法拉第電磁感應定律、楞次定律、閉合電路歐姆定律、安培力、牛頓運動定律；涉及對物體進行受力分析、熟練應用左右手定則、根據物體的受力情況對物體進行運動的動態(tài)分析等物理方法。問題的解決需要學生具有一定的綜合能力。第一個問是過渡與鋪墊，大多數學生能成功完成，給學生建立一定的信心；在第一問的基礎上完成第二個問題，無疑能使學生信心倍增。第三個問題我讓學生進行異質分組探究。這樣，通過分層與分組教學的結合，將學習的主動權交給學生，讓不同的學生“跳一跳，夠得著”，獲得了不同的發(fā)展。三、引導學生運用物理解決現實問題，升華物理教學效果高中物理課程標準提出：物理教學要讓學生“經歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題，驗證物理規(guī)律?！笨梢?，在物理教學中，教師要引導學生運用物理解決現實問題，提高學生的實踐運用能力，從而升華物理教學效果。物理是一門實驗科學，物理實驗及設計是對現實問題的模擬，因此，在課堂教學中，教師要充分利用物理實驗的這一特征，加強學生的物理學習與現實世界的聯系，培養(yǎng)學生解決現實問題的能力。例如，由對于紅綠燈轉換問題，抽象出一個物理實驗設計：有兩節(jié)干電池、兩個規(guī)格相同的小燈泡（2.5V、0.3A）、一個滑線變阻器、幾根導線，請你利用這些器材設計出電路，使電路滿足這樣要求：該滑線變阻器滑片移動時，一個燈泡變亮，一個燈泡變暗。并用實驗加以驗證。這是一道開放性較大的設計實驗題，存在著多種可行的設計方案，通過學生分組設計，體現了學生多方面的實踐運用能力。如圖，是學生設BABABABABABAABBA計并利用實驗證明的一些可行方案：中學物理教學注重與現代物理發(fā)展相聯系，在近年來物理課程、教材和高考改革中得到了充分印證，物理教學的現代化已愈來愈明顯。教師要充分發(fā)掘教材資源，運用學生所學物理知識和思想方法來解決一些物理學的前沿問題。如綜合現代天文物理的研究，可以假設我們的宇宙就是一個黑洞，即我們不可能把光發(fā)射到宇宙之外。所以即使在宇宙之外還存在空間、還存在天體的話，那么，外面的天體看我們的宇宙就是一個大黑洞。目前探測到的宇宙的平均密度約為=10-26m3的數量級，而且，現代天文物理結合萬有引力定理已得到黑洞的臨界半徑為。請大家從這一假定出發(fā)估算我們的宇宙半徑。這種“天大”的問題，似乎與學生的物理學習太遠。我引導學生對其中的問題進行整理，發(fā)現了利用所學知識來解決這個問題并不困難：設宇宙質量為M，半徑為R，則由于黑洞的臨界半徑，所以在學生得出這一推算的結果后，我接著告訴學生：目前對于宇宙的天文觀測表明，宇宙(總星系)的大小為100200億光年，數量級恰好為，說明大家的推算結果與天文觀測互相印證，可能這一結果就是我們所生活的宇宙和世界的真相！這時，我看到學生目光中流露出驚奇、自信與憧憬，我知道，這些孩子科學探究的欲望已經被有效地激發(fā)出來了。可見，要提高高中物理教學的有效性，就要給學生更多的空間，培養(yǎng)學生的自主探究、自主學習、自己解決問題的能力。在教學過程中，教師要善于整合教學資源，創(chuàng)造性地使用