平淡中求破、平实中求立、平常中求新

2019-08-20 15:10

摘自:《中国教育先锋网》

新课程改革在广东省实施一年多了。通过培训、实践、研讨,新课程理念在慢慢深入人心,老师们的课堂教学风格也在悄悄发生变化。我是一名高中的物理教师,这里我把自己在一线课堂上耳闻目睹的几个教学片段摘编出来,呈现给大家。

片段一:矛盾的摩擦力

在“研究摩擦力”的课堂教学中,方老师引导学生分析了行驶中的汽车轮所受摩擦力的情况,通过多方启发费了很大周折才勉强得出结论:汽车在行驶时,前轮受到的摩擦力向后,后轮受到的摩擦力向前。这时有位同学站起来不解地说:“老师,依照这个结论,汽车前后轮受到的摩擦力不是相互矛盾吗?”“对,你说得没错,汽车后轮受到的摩擦力对汽车来说是驱动力,汽车前轮受到的摩擦力对汽车来说是阻力。”看着同学们似懂非懂的神情,方老师明白,学生对这一问题还是一知半解。

在接下来的第二次课中,方老师有意颠倒了教材编排顺序,提前学习了牛顿第三定律,接着他摆出了如右图 1所示的实验装置,看着讲台上的这套装置,同学们瞪大了眼睛。当他用遥控器启动电动小汽车时,让同学们料想不到的一幕出现了,与前轮接触的木板,被向前推出,与后轮接触的木板被向后推出。如何解释这一实验现象呢?方老师要求学生结合刚刚学习的牛顿第三定律,自己找原因,得结论。同学们通过讨论分析思路逐渐清晰,这都是轮与板间的相互摩擦所致,依据两板的运动方向就可应用牛顿第三定律推敲出汽车前后轮所受摩擦力的方向。上节课遗留的疑惑顺理成章地破解了。方老师又不失时机进一步指出,汽车前后轮所受的摩擦力产生的效果虽然是矛盾、对立的,但又是统一的:当前、后轮所受摩擦力大小相等时,汽车匀速前进,当后轮所受摩擦力大于前轮所受的摩擦力时,汽车加速前进。

“实验求真”是认识事物的必要经历,是掌握知识形成技能的关键过程;“对立而统一”是辩证的观点,是方法论。这不正是新课标所追求的多维目标吗?

片段二:出乎意料的失重现象

上“超重和失重”课时,讨论了超重现象后,攀老师就开始涉及完全失重现象。为让学生得到充分的感性认识,攀老师演示了这样的实验:将一个装满水的开口饮料瓶,底部钻孔,水便从底部喷出,当他丢掉瓶子让瓶子自由下落时,学生惊奇的看到,瓶在下降过程中,水不再从孔中喷出。他引导学生逐步分析,瓶子作自由落体运动,只受重力作用,同样瓶中的水也是作自由落体运动,只受重力作用,这说明水与瓶体间没相互挤压的力,所以水不会从孔中喷出。

攀老师并没有就此对完全失重现象作出理论上的结论,而是不失时机地提出了这样的设想:如果将瓶子竖直上抛,水会从孔中喷出吗?大部分学生认为水会从孔中喷出,甚至认为上抛时水会比静置时喷得更远,只有少数学生持怀疑态度。在这种情况下,几个同学主动上台相互商议、协作进行了探究式的实验演示。他们分别将盛水瓶竖直上抛、斜上抛、平抛、斜下抛,出乎意料的情景连续出现了,无论向那个角度抛出瓶子,水均不会从孔中喷出。通过引导学生分析对比抛体运动和自由落体运动的异同,使大家意识到,只要水瓶仅受重力作用,水就不会喷出,与水瓶的运动方向、速度大小无关。然后,攀老师以完全失重现象为突破口,从特殊到一般,结合生活中的实例讨论、分析,使学生对失重这一现象有了比较深刻的认识。

这一课的教学使人体会到:充分发挥学生的主观能动性,多角度、多侧面的展示实验现象,让学生从意外的感性认识,回归到意料的理性认识。这种做法是很有必要的,它可以使学生对物理现象、物理规律的认识由表及里,由浅入深。

片段三:水往高处流

熊老师在广东省英德市的英西峰林游玩时意外发现两处沟渠灌溉设施很有物理创意,简直有巧夺天工之妙。返校后他把这一难得的素材用到了物理教学的课堂上。

学习“机械能守恒定律”时,熊老师提出了这样一个问题:中国有句老话“人往高处走,水往低处流。”同学们能否想办法使水从低处往高处流呢?

“用抽水机抽上去”

“用液压机压上去”

“用活塞推上去”

……

“这些方法有什么共同特点?就是必须有外力对水做功,要消耗其它能源,假如不允许消耗其它能源能行吗?”

“虹吸现象”

“不对,虹吸现象中虽然水有阶段性上升,但出水口肯定比取水口低,结果水还是往低处流。”

通过一番争论,同学们渐渐达成共识:不消耗其它能源,水是不可能从低处往高处流的。

熊老师再一次发出质疑:结论果真是这样吗?

周末,带着课堂上的疑问,熊老师领着班上的学生,来到了英西峰林。湖光山色,泥士芬芳让学生备感清新,紧张的校园生活带来的疲惫,顿感烟消云散。他和学生来到田畔中的一处主、支河道交汇处,让学生亲眼目睹了这样的景观:主河道清澈的河水在哗哗流淌,原本主河道的水面比支河道的河床稍低,如右图 2,但由于水潭中央安装了一个水轮机,圆型水潭中呈环流状的河水使叶轮在水面下有节凑的旋转,这使水潭中的水有向上喷涌之势,水位明显升高,如右图3,正是这动态的高水位,使河床较高的支道有了源源不断的活水,更大面积的农田得以灌溉。

正当同学们觉得新奇、有趣时,熊老师提出了这样的问题:“这种现象有外力对水做功吗?能用机械能守恒定律作出解释吗?”面对实情实景同学们指指点点,争论不休。大概是为了找到更有说服力的依据,有一个同学索性挽起裤腿跳入水潭中,只见他用力卡住水轮机,使其停止转动,更动人的现象出现了:水位即刻回落到支河道的河床以下,支河开始断流。这一现象的出现,使同学们争论问题的焦点很快集中到了水轮机转动的机理与能量转化的关系上。经过充分讨论,大家意识到:流动的水在水潭形成环流,带动水轮机转动,使水的部分动能转化为重力势能而使水位升高,对水和水轮机构成的系统而言机械能是守恒的。在没有消耗其它任何能源的前提下水由低处流到了高处。

这种不需任何动力的低水高灌系统,简单科学,让人称奇。这次有特别收获的郊游让同学们感受颇深,正如一个同学在日记中写的:“……蓝天、白云、峰林、绿树掩映下的这一特别人为景观,让我真正感受到了物理学的朴实、简单和引人入胜的神奇魅力。”

课堂教学时间是 45分钟,空间是课室。但这只能是形式上的时空制约,就其教学的内涵而言,课堂教学的时空观是无限的。我们应努力让物理课堂教学融于社会,融于生产、生活。

新课程不是标新立异,更不是对传统教学方式的全盘否定。作为一线教师必须脚踏实地,在平淡中求破,在平实中求立,在平常中求新。新课程改革的主阵地是课堂,物理思想方法的渗透主要依赖课堂,从这个意义上来讲,把握了课堂就把握了新课改的中心环节。