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今天上午,在学校里连续听了三节物理课。高三的两节课讲的是有关机械振动、简谐运动方面的内容,高一的一节课,上的是弹力。听课之后,和备课组、上课的老师进行了交流,主要表达了以下几个方面的思考。
1.教学要有全局的意识
这里讲的全局不是政治方面的,是指教学内容方面的。学生为什么要学这些内容,这些内容的重要性和意义体现在何处?这些问题如果能够思考的比较清楚,学生学起来视野就会宽广,不会出现“只见树木不见森林”情况。
比如说机械振动和简谐运动的教学。如果教师上来就讲什么是机械振动、什么是简谐运动,学生会接受这些知识的,也会运用相关的规律去处理一些具体的问题,但大部分学生只能够做到就事论事。
机械振动是自然界一种很普遍的运动形式,这是老师和学生首先应该认识到的。既然是普遍的运动形式,就有必要进行研究,这反映了人们对世界的一种认识态度。如何研究呢?采取的基本研究方法就是从简单入手,先把其中最简单的机械振动(简谐运动)搞清楚,然后再通过几个简单简谐运动组合的方式,研究复杂的机械振动。这样认识机械振动的方式和我们研究直线运动的方式方法是完全一致的。
为什么最简单的机械振动——“简谐运动”我们只研究了弹簧振子和单摆两个模型呢?这是因为所有物体的微小运动都可以看成是简谐运动,把这两个模型搞清楚之后,其他各种物体的微小振动都可以转化为这样的两个模型来进行讨论。比如说,研究一个硬币在工作的洗衣机盖板上的振动,可以将其等效为一个弹簧振子的模型;研究一个质点在弧形槽内的振动,可以将其等效成一个单摆的模型……
这就告诉我们研究实际振动问题的一个基本思路:实际的振动问题→是不是微小的振动→简谐振动→确定模型→模型对应的规律→实际问题的解决。当学生具备了这样的一种分析思路,也就有了全局的意识,就会对所要学习的知识点的作用、地位有清晰的认识。教师的工作就可以减轻很多了。
2.教学要找准学习的症结
学生在学习的过程中,对于一些基本的概念和规律,是能够理解的。他们的问题经常出现在什么地方呢?出现在几个相似的概念交织在一起的时候、需要从多角度理解一个物理过程的时候。这样的问题在每一个章节里都不是很多,如果老师能够找准这些问题,进行重点的分析,可以起到事半功倍的效果。
弹簧振子的简谐振动部分,学生学习的症结在哪里?我认为就在竖直方向的弹簧振子的运动理解上。在这个模型中,涉及到两个非常重要的位置:一是平衡位置,这是分析质点简谐振动物理量变化的关键位置。质点的位移、速度、加速度、运动时间等运动学量相对于平衡位置具有典型的对称性,我们对这些运动学量的分析,主要就是通过对称性加以讨论的。二是弹簧的原长位置,这是弹簧形变开始的位置,与形变相关的物理量的分析,都要以此位置为基准进行。比如弹簧的弹力,在此位置以下的各处,弹力的方向都向上,而且越远离原长位置弹力越大,原长位置是弹簧的弹力改变方向的位置。在比如弹性势能,在原长位置弹性势能为零,从这个位置无论向上或者向下,弹性势能都增加。
竖直方向的弹簧振子,学生最容易出现问题的原因在于:第一,对上述的两个位置不去加以区分;第二,对物理量的变化是和位移对应还是和形变量对应缺乏认识。明白了这些,教学的针对性是不是可以更强一些?
3.物理教学要体现学科特点
我在高一听弹力这节课的教学时,注意到一个现象:很多原来都是教师在课堂上亲自做给学生或者让学生自己做的小实验,现在都变成了多媒体展示的方式来完成了。比如微小形变的放大,原来总是老师带着激光器到教室,亲自演示给学生,现在变成了flash动画或者视频录像……
我认为,物理教学还是要注重学生动手能力的培养,多媒体技术可以给我们展示很复杂的物理过程,放大物理现象的细节,将瞬间完成的物理过程慢放……但无论怎样,它都只是一种辅助教学的手段。越是在现在教育技术普及的情况下,越要重视学生实验和演示实验,越要重视学生的动手能力。
弹力这一知识内容,是高一学生既感到熟悉有感到困惑的。从弹力概念的引入开始,学生就会感到拗口,觉得难以理解。帮助学生顺利实现知识理解的有力工具就是课堂上的小实验。用随手可得的饮料瓶演示一下弹性形变和范性形变,不仅可以使学生加深对“从量变到质变”的哲学思想的理解,还有助于学生体会弹力的产生条件;用激光器演示一下微小形变,不仅可以使学生体会“将微小量放大”的实验思想,还有助于学生理解弹性型变的普遍性,辨正地看待宏观和微观现象……
物理是一门实验学科,物理教学不能放弃了实验这个环节。