王世運
進入高中階段課程學習節奏加快,物理知識學習對學生思維能力提出更高要求。同時物理問題的解決方式越來越多元化,涉及的原理也要相互區別,如何完善學生學習思維,推動學生對物理知識的理性探究,將學生學習積極性充分調動,成為高效課堂構建的核心一環。
(一)學生思維不容易被調動
高中階段物理知識前后銜接緊密,對學生邏輯思維能力要求較高,同時物理的很多概念帶有抽象性,如電場、磁感線、磁場與電磁感應,還有很多概念帶有極大的相似性,像左手定則與右手定則、動能定理與動量定理,這些都使得物理學習的難度逐步加大。很多學生知識掌握不夠扎實,同時帶有一定的羞澀心理,畏懼犯錯,因此在課堂上不能積極表達,使得物理教學出現了很嚴重的課堂沉默問題。學生學習思考的熱情不能被有效調動,課堂上不能出現新的聲音,學生的實際學習需求教師難以捕捉,按照教師預設來推進教學過程,學生在物理學習中有很強的被動性,而且在一些創新性問題學習中學生頻頻遇到障礙。
(二)物理實驗思維不能有效被調動
實驗是物理學習的有效工具,實驗也是幫助學生加深認知、推進學以致用的有效途徑。通過實驗可以考查學生知識掌握情況,也能培養學生團隊意識,還能通過實驗的思路、用品產生改進,實現實驗創新,對實驗中出錯的環節有效反思,也能推進學生思維完善有效進步。實驗對學生動手操作能力有非常高的要求,是助力學生全面發展的重要一環。但當前高中物理實驗本身課時有限,還有一些學生對實驗帶有一定的排斥心理,不能積極動手操作,因為畏懼錯誤不能積極與同學、教師交流,更有部分學生單純將實驗當成了一項必須完成的任務,帶有極強的敷衍心理。學生對實驗理解不夠透徹,實驗參與的積極性不高,對實驗缺乏反思總結意識,影響了問題探究能力的綜合發展。
(三)學生對教師講解依賴心理較強
進入高中階段,知識學習節奏加快,很多學生也有高考壓力,他們迫切渴望在教師指導下快速掌握知識,學到一些物理問題解答的技巧和方法。還有一些學生喜歡通過物理解題來提高成績,在遇到一些障礙時,習慣于聽從教師的講解尋找解決思路。久而久之很多學生在遇到問題時不能積極主動思考,迫切渴望從教師那里獲得標準答案,掌握規范解題思路。學生自身對問題缺乏足夠的重視,對一些解題思路機械記憶,對一些物理模型不求甚解,這樣就會使學生養成惰性思維,影響學生物理學習的連貫性。而且在一些新問題、新情境、新知識學習中,學生容易困于固定模式,單純聆聽教師的講解,缺乏自己的獨立判斷,不能獲得新奇學習體驗。這樣學生學習的主動性會逐步降低,對新知識的渴望與拓展缺乏積極性,很難突破自身思維障礙,獲得一些新發現,在一些綜合性問題解答中學生也容易失去信心。讓學生跳出對教師的依賴,融合于個人探究、獨立思考、合作對話,實現對新知識的掌握,推進物理高效學習,成為調動學生學習積極性的有效切入點。
(一)激活學生學習求知欲
被動理解物理知識會給學生帶來較強的學習枯燥感,而且容易使學生在學習中昏昏欲睡。教師只有結合學生感興趣的問題來創設問題情境,引領學生對物理概念趣味探究,鼓勵學生積極表達自己的個性認知,才可以使課堂上出現更多不同聲音。教師循序引導,讓他們問題思考的角度進一步開放,對問題情境所涉及的物理模型、物理概念有效理解,鼓勵學生進行合理的質疑討論,這可以抓住學生好奇心,培養學生良好語言表達意識,并能彰顯學生學習能動性,助力授課過程高效推進,學生也能在問題探究中完善思路,掌握物理學習的科學方式。
(二)有利于提高學生自信
進入高中階段,學生步入青春期,帶有一定的羞澀心理,在表達質疑過程中缺乏自信,會影響問題探究。教師可通過問題情境創設,提出有價值的問題,讓學生積極思考,合理分析,并為學生提供一個思辨的空間,讓他們克服懼怕心理,嘗試說出自己的觀點,對主體問題進行合理的拆分,從多個角度推進學生深度探究知識關聯。教師還應對學生不理解、不明確的一些概念進行細致區分講解,為所有學生提供一個平等展示的舞臺,讓學生在課堂學習中可以有足夠的自信與更強的參與感。學生也能結合教師的引導,不斷調整思路,建立理性思維。
(三)有利于推進物理教學做合一
陶行知先生生活教育的核心理念是培養學生實踐意識。加深學生物理理解,推進學生學以致用,也需要立足物理課堂,創設問題情境,指向生活問題,引領學生開放探究,鼓勵學生提出設想,完善思路,嘗試實踐,從生活的角度學習物理,應用物理,總結升華。讓學生主體性價值充分彰顯,擺脫對教師教導的依賴,推進學生學習過程的自學自悟,使其在實驗、解題中融會貫通,實現對重點內容的掌握,同時讓學生在學習中更加自主。還能提高學生自身的執行能力、管理意識,助力學生獲得良好的學習探究體驗,靈活駕馭各類物理綜合問題。
(一)適度引導
核心素養理念下,物理教學要為學生的生活適應和社會融入而服務,因此物理課堂問題的創設也要貼近學生最近發展區,從激發學生學習潛能的角度開展適度引導,讓學生能力水平達到一個較高的層次,又要避免問題過難,打擊學生學習積極性。問題情境的創設要能有效引起學生的注意,還要貼近學生當前認知基礎,促進學生向前突破。教師要善于結合學生已有的經驗來創設問題情境,給予學生適度的思維點撥,幫助他們完善知識建構,讓學生自身思維得到有效鍛煉。同時教師要關注學生能力水平,幫助他們建立學習自信,并結合一些簡單問題的能動性探究,讓學生掌握物理學習有效方法,助力學生嚴謹治學態度循序養成。例如,學習自由落體的相關知識,教師就可以結合實際生活,讓學生想一想,重的物體自由下落時速度會比較快,而輕的物體由于受到空氣阻力下落速度會比較慢。假設將重物與輕物捆綁在一起,它的下落速度會產生怎樣的變化?這樣的問題帶有極大的開放性,需要學生說出自己的觀點,再闡述自己的理由。教師對學生適度引導,就能讓學生對問題的認知角度變得更全面,而學生自身也能通過對問題的討論,學會分類探究。貼近最近發展區,進行適度的引導,實現了新舊知識的有效關聯,學生學習自信穩步建立。
(二)漸次深入
物理問題情境的創建要貼近學生能力基礎恰當設計問題,但是不同的學生在學習基礎、經驗理解、問題思考等多個層面存在一定的差異性,教師設計的問題未必能貼近每一個學生的能力基礎。有些學生認為比較簡單的問題,對一些潛能生來講可能會比較困難。在這類學生學習表達的過程中,教師就要由淺入深,漸次深入地為學生提供有效引導,將一個整體性問題拆分成幾個小的方面,讓學生一步一步去解答,通過從簡單到復雜、從感性到理性、從淺表到核心的循序探究,讓學生由易而難,層層理解。這樣既可以幫助學生整合學習思路,又能循序將新知識納入自身認知結構,可以更好地兼顧大多數學生的學習基礎,提高學生學習表達的積極性。例如在學習電磁感應的相關知識時,就可以從電場入手先讓學生闡述自己的認知,表述對電場強度的判斷。接著讓學生思考由閉合電路一部分在磁場做切割磁感線運動產生感應電流,讓學生理解切割磁感線的運動和強弱會影響感應電流的大小。通過類比模擬,再結合電磁感應的定義,讓學生將電與磁之間建立關聯,循序漸進中實現對核心概念的理解。
(三)生活體驗
物理來源于生活,而物理研究的問題又高于生活,所以學生會感到理解比較困難。問題情境的創設,就要幫助學生從抽象理解向生活感知有效過渡。改變物理學習與生活實踐相脫節的問題,選取生活中的素材來創設問題,推進學生將物理所學概念進行生活應用。激活學生物理思維,鼓勵學生自主實驗,對物理中學習的理論進行驗證,讓物理走向生活。立足生活讓學生積極思考,消除物理學習的距離感,為學生靈活變通、自主應用奠定良好基礎。以圓周運動學習為例,可以結合生活中最基本的原地轉圈,讓學生對圓周運動的線速度、角速度進行區分。再結合生活中常見的洗衣機脫水,衣服會貼近外壁,讓學生理解向心力的產生,而圓周運動中的周期、頻率等知識則可以結合學生在數學中學到的概念進行類比和區分。調用學生已有的生活經驗,推進規律分析、模型探究可以使教育彰顯藝術性,課堂也能變得生動有趣,對促進學生良好觀察意識的養成大有裨益。
(一)結合實驗引出問題情境
物理學習要凸顯教學做合一,實驗可以培養學生良好動手能力,完善學生學習思維,激發學生探究欲望。教師可通過對實驗的論證分析,讓學生掌握物理學習的科學方法,具備嚴謹治學精神,樹立科學責任意識。這樣可以使整個學習節奏更加緊湊,學生學習獲得感也能穩步提升。通過實驗創設問題情境,可以考查學生對實驗原理的理解。結合實驗細節讓學生明白實驗設計的有效方法,學會類比推理。結合實驗結果也可以讓學生進行有效探究獲得初步結論。這些都是提高學生問題意識、激發學生學習積極性的有效手段。
結合實驗可以考查學生對實驗原理是否能夠有效理解,如結合游標卡尺讀數,就可以設計問題,讓學生嘗試讀數,理解游標卡尺測定長度的原理。結合實驗細節設計問題可以結合勻變速運動出現的一段紙帶,讓學生推測物體是否做了勻變速直線運動,如何求加速度、平均速度。這些都屬于結合實驗來設計問題的方式,也與新高考改革的趨勢相吻合,能夠有效激活學生物理學習思維,指引學生學會科學探究,助力學生掌握物理科學體驗。
(二)類比分析引出物理問題
新課標理念指引下,物理教學要讓學生關注前沿信息,從生活運用的角度理解物理,運用物理來對具體的問題進行類比分析。這是提高學生問題解決意識的重要方面,也能讓學生對物理課堂所學的一些公式定理展開運用。課堂上教師可以適當引入前沿物理問題,有效創設情境,推進直觀理解。例如結合飛船對接變更軌道的問題,讓學生結合萬有引力定律學會計算飛船運行的角速度、線速度。再比如當前很多飯店都引入了無人配餐車,無人配餐車在運行過程中的服務范圍、配送速度、運動軌跡都可以讓學生從物理的角度進行分析探究。還有,現在很多家庭中都已經使用了天然氣壁爐,天然氣壁爐的工作原理是什么,它的點火條件、功率,都可以讓學生進行實際的測算。這類問題凸顯了物理與生活的緊密關聯,可以讓學生跳出單純的接受性學習,觀察生活來有效解答。在自主探究中理解一些物理量的意義,突破單純的接受性學習,讓學生豐富探究,還可以鼓勵學生來創設新問題,在小組內部合作對話共同探究。這些都可以為學生帶來良好學習體驗,也能推動學生更好地感受科技服務生活的便利性,進一步增強學生物理學習的信心與使命感。此外也可督促學生運用所掌握的知識進行一些科技創新活動,助力學生核心素養穩步提升。
(三)學習物理史探究問題
高中物理涉及了大量的物理史知識,體現了物理學家自身的奮斗精神,也為學生展示了曲折而全面的物理探索過程,對幫助學生掌握研究方法、理解知識來龍去脈有重要作用。物理課堂上教師要對物理史資源有效挖掘,并嘗試創設問題情境啟迪學生借鑒科學家的研究思路,推動對各類問題有效探究,磨煉學生意志,豐富學生科學認知。以萬有引力知識為例,讓學生開動腦筋想一想是否可以借助萬有引力來測算出地球的質量,引出卡文迪許引力常數。結合卡文迪許測出的引力常數這一科學知識,讓學生對卡文迪許的實驗思路嘗試分析和概括,理解卡文迪許的放大實驗法。通過對物理史資源的充分挖掘,愉悅學生學習體驗,助力學生科學素養穩步提升。
(四)信息技術創設問題情境
物理課堂可以讓學生進行直接動手實驗,還可以借助電子實驗、虛擬仿真實驗,豐富學生的學習體驗,將物理知識直觀形象地呈現給學生。為了避免學生出現眼高手低的問題,只是對實驗過程看一看,而不能有效理解,教師可以借助信息技術創設問題情境,讓學生在觀看他人實驗的同時,對實驗的原理有效理解,對實驗中一些重難點有效把握,培養學生良好的觀察分析意識,提高學生的學習能力。通過信息技術還可以將一些細節放大,將一些抽象理論升華,降低學生問題理解的難度,增強學生學習探究的熱情。以彈力和彈簧伸長的探究性實驗為例,就可以通過電子實驗讓學生有效觀看,再讓學生嘗試去自主動手實驗。再比如平拋運動的實驗是考試中經常考查的。教師可以先讓學生借助實物來完成實驗過程,再結合信息技術對平拋運動的軌跡進一步分析,并結合坐標系讓學生嘗試計算小球飛行的時間、小球的初速度、小球拋出點距離地面的高度。圍繞一個具體的實驗延伸多個問題,創設具體實驗創設問題情境,讓學生在理解實驗的基礎上,進行數據的推演,真正將平拋運動的概念吃透弄懂。學生再遇到類似的問題時,才能快速做出反應,逐步探究分析,提高學習成就感。
總之,高中物理課堂問題情境的創設要為學生自主學習、思維完善、問題解決能力發展而服務。立足課堂教師要對學生學習需求有效捕捉,通過問題情境調動學生學習積極性,結合問題的思辨分析,引領學生從生活角度完善科學思維,推進學以致用。還要結合實驗鼓勵學生類比推理,對物理史有效理解,借助信息技術應用設計具體問題,以創設問題情境服務學生綜合性問題解決。鼓勵學生討論分析,豐富學生探究的視角,促進學生綜合素養穩步提升。
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