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【摘要】物理是一门对严密性、逻辑性、科学性要求较高的学科。在物理课堂教学中,课堂教学成败与否,课堂效率的高低,物理问题的分析能力能否提升,不仅依赖于教师的学识水平、语言表达能力、评价艺术等,更重要的在于教师课堂提问的有效性。有效的课堂提问可以帮助学生提升分析物理问题的有序性、深刻性、发散性和严密性。
【关键词】物理设计提问分析能力
美国哈佛儿童教育学家尼普斯坦说:孩子的表现不如父母的意,老师觉得孩子教不会,其实这是因为大人还没有找到正确的方法激活孩子的智慧潜能,只要用对方法,即使最顽劣的孩子,也是可以教好的。在课堂教学中,面对不同层次的学生,如何真正实现分层教学的目标,采取问题探究的教学方式是一种很好的策略。而问什么问题和如何问问题就成为实现这一策略的关键两点。优化提问策略不仅要有好的问点,还需巧妙提问。其实,只要在平时的教学中精心预设,提高提问策略,就能提升物理问题的分析能力。
一、由低到高,提高分析问题的有序性。
学生物理分析能力存在比较严重的参差不齐的现象在高中阶段是正常的。针对这种情况,教学的首要选择是低起点,即注重基础,立足书本。学习一个定律,我们不但要知道公式中每个符号、公式本身的物理意义,还要知道与它相关的物理学史、内容、应用范围、适用条件,这样从基础入手,就能最大程度地调动积极性,使绝大多数学生能够扎实地掌握相关定律的基本应用。当然低起点并不代表低落点,相反在教学中要尽最大可能实现高落点。所谓高落点就是在教学中坚持在学生能力允许的范围内,尽可能提高学生的知识水平、能力水平。落到高处实际上是将教学重难点落到实处。而实现高落点,对一个定律来说,就是通过典型例题介绍,运用综合、归纳、类比、演绎、推理等思维方式,不仅教会他们学会解题,更重要的是引导他们学会物理学研究问题的一般方法和思路。
例如,在处理《人造卫星宇宙速度》这一节时,学生学习了人造卫星的概念、三个宇宙速度的概念和意义,还系统的研究了人造卫星的线速度、角速度、周期随轨道半径变化的规律,同步卫星的运行周期、半径和轨道。最后,向同学提出了这样的问题:卫星内部物体的超重、失重情况及其应用,宇宙飞船的发射、回收、变轨、对接应遵循怎样的规律?如果叫你发射一颗卫星,你能设计出怎样的最优方案?这样,学生对这部分知识就形成了系统的、高层次的理解,物理研究能力也得到了较大的提升。
二、追根求源,提高分析问题的深刻性。
人们观察事物,总是先看到事物表面的一些现象,若认识停留在表面,就是思维深刻性欠缺的结果。思维的深刻性是指思维活动的抽象程度、逻辑水平和思维活动的深度。它表现为解决问题时善于进行抽象思维,能从概念和规律的内在联系和制约中,抓住问题的核心,从而把握问题的关键;在思考问题时,能透过纷纭多变的表面现象,追根求源。
学生在思维时,常会出现一些“想当然”的错误。产生错误的原因是学生只根据事物表面上的一些相似之处而将知识迁移,这就要求我们在教学上采用“由表及里”的思维策略,通过一系列的问题追问来使学生不断深入把握事物的本质。教师常会有这样的感受,讲课时都是从问题的基本点出发,把握看问题的本质,但学生总只记住表面的一些结论,不看适用的范围与条件,这其实是学生思维深刻性还不够的表现。只有通过相关问题的设置不断引导学生完成一次次“由表及里”的认知,才能从根本上解决问题。
例:关于动生电动势,同学们根据法拉第电磁感应定律推导如下
这是表象,我们可以接着提问:AB这段导体相当于电源,电源内部
有非静电力使电荷定向移动,在两极产生电势差,此静电力是什么力?由
此计算出的电势差有多大?
经过进一步分析,我们可知此非静电力为洛伦兹力,当导体内电荷所受洛伦兹力与静电力平衡时,两端电势差等于电动势。即
由此可见,在教学过程中教师要善于挖掘问题的潜在功能,恰当地对问题进行延伸、演变、拓展,并引导学生类比、联想和归纳,从而对问题的本质性有更深刻的理解。
三、一题多问,一题多解,提高分析问题的发散性和严密性
例:面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块。木块边长为a,密度为水的1/2,质量为m。开始时,木块静止,有一半没入水中,如图所示。现用力F将木块缓慢地压到池底。不计摩擦。求
(1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量。
(2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中,力F所做的功。
本题第(2)问大部分同学的解答如下:
方法一:木块被压入水中的过程,所用外力大小等于增加的浮力,即
此时我们再问一句:还有其他方法吗?如果学生无法求解,我们可以提示:高中阶段求变力做功有几种方法?
方法二:图像法利用F—S图象求解
从图的F—S图象不难看出,图线与横坐标围成的面积(阴影部分)在数值上等于这个力所做功的值.所以在题中已知F—S图象或能作出F—S图象,我们就可以把复杂的变力做功转变为利用简单的面积来计算。
如上例,经过分析,我们可以知道:木块从开始到缓慢地压到水池底的过程中,压力F与下降的位移成正比,下降位移a/2时压力F最大, F =mg,以后的运动过程中压力始终为F 。由此可作出如图所示的F—S图象.图象中斜线所围成的面积值就等于压力对物体所做功的值. 即:
方法三:微元法
木块从刚开始按下到刚完全没入水中的过程中
方法四:利用功能关系
因水池面积很大,可忽略因木块压入水中所引起的水深变化,木块刚好完全没入水中时,图中原来处于划斜线区域的水被排开,结果等效于使这部分水平铺于水面,这部分水的质量为,其势能的改变量为m
可见,课堂提问是课堂活动的切入口,只有根据教材要求和学生实际情况精心设计教学提问,引导学生广泛而深入地思考,才能提升学生物理问题的分析能力。 (上接第108页)一瓶久置的氢氧化钠溶液时,有哪些想法?
久置于空气中氢氧化钠溶液成分的探究
问题一:证实氢氧化钠是否变质,实质是要证明什么问题?
问题二:你可设计怎样的实验方案证实一瓶久置的氢氧化钠是否变质?
问题三:证实氢氧化钠是全部变质还是部分变质,实质是要证明什么问题?
问题四:证实氢氧化钠是全部变质还是部分变质,能否直接加指示剂?
问题五:你可设计怎样的实验方案证实一瓶久置的氢氧化钠是全部还是部分变质?
问题六:证实久置的氢氧化钠是全部还是部分变质,能否采用:先加足量盐酸或氢氧化钙溶液,然后加指示剂?为什么?
问题七:若以部分变质的氢氧化钠溶液为原料制取纯净的氢氧化钠溶液,实质是要解决什么问题?
问题八:你准备采取怎样的实验方案可将部分变质的氢氧化钠溶液变为纯净的氢氧化钠溶液?
小结:通过本节课学习,要证明没有明显现象的两物质间反应,常采用哪些原理?一是证实反应物的不存在,二是证实生成物的存在。
3、利用日常生活经验创设问题情境
生活是丰富多彩的,生活中的化学现象也是奇妙无穷的,生活给学生提供了一些经验。我们可以运用真实的生活情境创设教学情境,尤其在初中化学教学中更应联系日常生活,让学生从感性上体会到学习化学知识的重要性,从而提高学习动机。另外,加强化学知识与生活实际的联系,不但能让学生深刻体会到学习化学的重要性和实用性,开阔学生视野,还能使化学知识更加生动有趣,利于学生掌握。
例如在学习 "二氧化碳性质"时,教师可先讲述下边的故事:
在意大利那布勒斯深山峡谷中,有一个著名的屠狗洞,洞里有一屠狗妖,当人牵着狗进入山洞时,人安然无恙,狗却昏倒,甚至死亡。科学家波曼尔决定探索此洞的秘密。他一手牵着狗,一手拿着火把走进洞里。没走多远,狗昏倒在地,他马上蹲下查看究竟,这时他感到呼吸困难,并看到手中火把的火焰飘浮不定。
波曼尔抱着狗跑出山洞,放声大笑:"原来这屠狗妖就是......"
然后提出问题:屠狗妖是什么?该物质具有的物理性质有哪些?化学性质有哪些?紧接着教师做演示实验:二氧化碳熄灭蜡烛实验,让学生认真观察实验后回答上述问题。这样可以激发学生强烈的求知欲。利用趣例或生活中的实例激疑,可以令学生心生疑窦,产生浓厚的学习兴趣。
激发学生学习兴趣,是形成学习动机的必要条件。教师不断启发学生,设置悬念,引发认知冲突,为学生创造成功的机会。创设问题情境,必须考虑针对学生的心理发展特点,创设适宜的问题情境。教师在设计和组织化学教学时,一定要为学生观察与描述、研究与操作、概括与运用等科学与技能的训练创设最佳学习情境。在创设问题情境、提出问题、探索问题时,把化学实验作为很重要的途径和手段,课堂教学中尽可能用化学实验展开,从而达到最佳教学效果。
【关键词】物理设计提问分析能力
美国哈佛儿童教育学家尼普斯坦说:孩子的表现不如父母的意,老师觉得孩子教不会,其实这是因为大人还没有找到正确的方法激活孩子的智慧潜能,只要用对方法,即使最顽劣的孩子,也是可以教好的。在课堂教学中,面对不同层次的学生,如何真正实现分层教学的目标,采取问题探究的教学方式是一种很好的策略。而问什么问题和如何问问题就成为实现这一策略的关键两点。优化提问策略不仅要有好的问点,还需巧妙提问。其实,只要在平时的教学中精心预设,提高提问策略,就能提升物理问题的分析能力。
一、由低到高,提高分析问题的有序性。
学生物理分析能力存在比较严重的参差不齐的现象在高中阶段是正常的。针对这种情况,教学的首要选择是低起点,即注重基础,立足书本。学习一个定律,我们不但要知道公式中每个符号、公式本身的物理意义,还要知道与它相关的物理学史、内容、应用范围、适用条件,这样从基础入手,就能最大程度地调动积极性,使绝大多数学生能够扎实地掌握相关定律的基本应用。当然低起点并不代表低落点,相反在教学中要尽最大可能实现高落点。所谓高落点就是在教学中坚持在学生能力允许的范围内,尽可能提高学生的知识水平、能力水平。落到高处实际上是将教学重难点落到实处。而实现高落点,对一个定律来说,就是通过典型例题介绍,运用综合、归纳、类比、演绎、推理等思维方式,不仅教会他们学会解题,更重要的是引导他们学会物理学研究问题的一般方法和思路。
例如,在处理《人造卫星宇宙速度》这一节时,学生学习了人造卫星的概念、三个宇宙速度的概念和意义,还系统的研究了人造卫星的线速度、角速度、周期随轨道半径变化的规律,同步卫星的运行周期、半径和轨道。最后,向同学提出了这样的问题:卫星内部物体的超重、失重情况及其应用,宇宙飞船的发射、回收、变轨、对接应遵循怎样的规律?如果叫你发射一颗卫星,你能设计出怎样的最优方案?这样,学生对这部分知识就形成了系统的、高层次的理解,物理研究能力也得到了较大的提升。
二、追根求源,提高分析问题的深刻性。
人们观察事物,总是先看到事物表面的一些现象,若认识停留在表面,就是思维深刻性欠缺的结果。思维的深刻性是指思维活动的抽象程度、逻辑水平和思维活动的深度。它表现为解决问题时善于进行抽象思维,能从概念和规律的内在联系和制约中,抓住问题的核心,从而把握问题的关键;在思考问题时,能透过纷纭多变的表面现象,追根求源。
学生在思维时,常会出现一些“想当然”的错误。产生错误的原因是学生只根据事物表面上的一些相似之处而将知识迁移,这就要求我们在教学上采用“由表及里”的思维策略,通过一系列的问题追问来使学生不断深入把握事物的本质。教师常会有这样的感受,讲课时都是从问题的基本点出发,把握看问题的本质,但学生总只记住表面的一些结论,不看适用的范围与条件,这其实是学生思维深刻性还不够的表现。只有通过相关问题的设置不断引导学生完成一次次“由表及里”的认知,才能从根本上解决问题。
例:关于动生电动势,同学们根据法拉第电磁感应定律推导如下
这是表象,我们可以接着提问:AB这段导体相当于电源,电源内部
有非静电力使电荷定向移动,在两极产生电势差,此静电力是什么力?由
此计算出的电势差有多大?
经过进一步分析,我们可知此非静电力为洛伦兹力,当导体内电荷所受洛伦兹力与静电力平衡时,两端电势差等于电动势。即
由此可见,在教学过程中教师要善于挖掘问题的潜在功能,恰当地对问题进行延伸、演变、拓展,并引导学生类比、联想和归纳,从而对问题的本质性有更深刻的理解。
三、一题多问,一题多解,提高分析问题的发散性和严密性
例:面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块。木块边长为a,密度为水的1/2,质量为m。开始时,木块静止,有一半没入水中,如图所示。现用力F将木块缓慢地压到池底。不计摩擦。求
(1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量。
(2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中,力F所做的功。
本题第(2)问大部分同学的解答如下:
方法一:木块被压入水中的过程,所用外力大小等于增加的浮力,即
此时我们再问一句:还有其他方法吗?如果学生无法求解,我们可以提示:高中阶段求变力做功有几种方法?
方法二:图像法利用F—S图象求解
从图的F—S图象不难看出,图线与横坐标围成的面积(阴影部分)在数值上等于这个力所做功的值.所以在题中已知F—S图象或能作出F—S图象,我们就可以把复杂的变力做功转变为利用简单的面积来计算。
如上例,经过分析,我们可以知道:木块从开始到缓慢地压到水池底的过程中,压力F与下降的位移成正比,下降位移a/2时压力F最大, F =mg,以后的运动过程中压力始终为F 。由此可作出如图所示的F—S图象.图象中斜线所围成的面积值就等于压力对物体所做功的值. 即:
方法三:微元法
木块从刚开始按下到刚完全没入水中的过程中
方法四:利用功能关系
因水池面积很大,可忽略因木块压入水中所引起的水深变化,木块刚好完全没入水中时,图中原来处于划斜线区域的水被排开,结果等效于使这部分水平铺于水面,这部分水的质量为,其势能的改变量为m
可见,课堂提问是课堂活动的切入口,只有根据教材要求和学生实际情况精心设计教学提问,引导学生广泛而深入地思考,才能提升学生物理问题的分析能力。 (上接第108页)一瓶久置的氢氧化钠溶液时,有哪些想法?
久置于空气中氢氧化钠溶液成分的探究
问题一:证实氢氧化钠是否变质,实质是要证明什么问题?
问题二:你可设计怎样的实验方案证实一瓶久置的氢氧化钠是否变质?
问题三:证实氢氧化钠是全部变质还是部分变质,实质是要证明什么问题?
问题四:证实氢氧化钠是全部变质还是部分变质,能否直接加指示剂?
问题五:你可设计怎样的实验方案证实一瓶久置的氢氧化钠是全部还是部分变质?
问题六:证实久置的氢氧化钠是全部还是部分变质,能否采用:先加足量盐酸或氢氧化钙溶液,然后加指示剂?为什么?
问题七:若以部分变质的氢氧化钠溶液为原料制取纯净的氢氧化钠溶液,实质是要解决什么问题?
问题八:你准备采取怎样的实验方案可将部分变质的氢氧化钠溶液变为纯净的氢氧化钠溶液?
小结:通过本节课学习,要证明没有明显现象的两物质间反应,常采用哪些原理?一是证实反应物的不存在,二是证实生成物的存在。
3、利用日常生活经验创设问题情境
生活是丰富多彩的,生活中的化学现象也是奇妙无穷的,生活给学生提供了一些经验。我们可以运用真实的生活情境创设教学情境,尤其在初中化学教学中更应联系日常生活,让学生从感性上体会到学习化学知识的重要性,从而提高学习动机。另外,加强化学知识与生活实际的联系,不但能让学生深刻体会到学习化学的重要性和实用性,开阔学生视野,还能使化学知识更加生动有趣,利于学生掌握。
例如在学习 "二氧化碳性质"时,教师可先讲述下边的故事:
在意大利那布勒斯深山峡谷中,有一个著名的屠狗洞,洞里有一屠狗妖,当人牵着狗进入山洞时,人安然无恙,狗却昏倒,甚至死亡。科学家波曼尔决定探索此洞的秘密。他一手牵着狗,一手拿着火把走进洞里。没走多远,狗昏倒在地,他马上蹲下查看究竟,这时他感到呼吸困难,并看到手中火把的火焰飘浮不定。
波曼尔抱着狗跑出山洞,放声大笑:"原来这屠狗妖就是......"
然后提出问题:屠狗妖是什么?该物质具有的物理性质有哪些?化学性质有哪些?紧接着教师做演示实验:二氧化碳熄灭蜡烛实验,让学生认真观察实验后回答上述问题。这样可以激发学生强烈的求知欲。利用趣例或生活中的实例激疑,可以令学生心生疑窦,产生浓厚的学习兴趣。
激发学生学习兴趣,是形成学习动机的必要条件。教师不断启发学生,设置悬念,引发认知冲突,为学生创造成功的机会。创设问题情境,必须考虑针对学生的心理发展特点,创设适宜的问题情境。教师在设计和组织化学教学时,一定要为学生观察与描述、研究与操作、概括与运用等科学与技能的训练创设最佳学习情境。在创设问题情境、提出问题、探索问题时,把化学实验作为很重要的途径和手段,课堂教学中尽可能用化学实验展开,从而达到最佳教学效果。