知法并行导学并重思维同步

古人曰：“授人以鱼,只供一饭之需；教人以渔,则终身受用无穷.”布鲁纳指出：“能力等于知识+技能+科学方法.”科学方法是将知识和能力联系起来的桥梁,物理学家们的重大发现几乎都是在科学思想的指导下,运用独特的科学方法实现的,他们留给后人的不仅仅是一些物理概念、规律,更为重要的是蕴含在探索过程中的科学方法.我们在教学中应注重优化教学方式,创新物理情境,不只教给学生科学的事实和理论,更关注其获取的过程,引导学生了解科学探究的一般过程,形成善于发现问题、思考问题、探究问题的品质,提高学生的科学素养.

一、细化三维目标,知法并行

【教学片断一】

1.演示：绳拉着小球做圆周运动.

2.观察：时钟指针尖端的运动.

师：上述物体的运动有何特点?

生：它们运动的轨迹是个圆.

师：在研究圆周运动时,我们的研究对象有时候就是物体本身,可以把它看成一个质点,例如小球.有的时候是把物体上某一部分看成一个质点,例如时针指针尖端.它们的共同特点是轨迹是个圆,运动具有重复性.

师：（在一系列的实验与推导过程之后,总结）在上述教学过程中,蕴含了建立质点理想化模型的科学方法.在研究圆周运动时,明确质点模型的意义有两方面：在物体形状、大小不起主要作用时,把物体看成一个质点,围绕某一圆心在做圆周运动,如地球公转；在物体形状、大小起主要作用时,把物体看成由许多质点所组成,各个质点围绕各自圆心做圆周运动,如地球自转.研究质点的圆周运动,是研究实际物体圆周运动的近似和基础.因此质点是集物理思想（建模思想）和方法（从简单问题着手,简化物体的运动）于一体的典范.

【教学片断二】

师：线速度的定义式v等于仅仅反映了物体做圆周运动的平均快慢,但是,如果要知道物体做圆周运动某一时刻的速度怎么办?

生：Δt取得很小很小, v等于就可以反映其某一时刻的速度.

师：当Δt取得很小很小时,圆弧AB几乎成了直线,弧AB与线段AB几乎没有差别,如图1所示,此时弧长Δs也就是物体由A到B的位移Δl.v实际上就是瞬时速度,可以用来描述圆周运动某一时刻的速度,A点线速度方向就是位移AB的方向,AB方向与半径垂直,与圆弧相切.

师：（学生探索验证后,总结）线速度是个矢量.在以上研究瞬时线速度的过程中,将Δt取得很小很小,弧AB无限接近于线段AB,此种无限逼近的思维方法称为“极限法”.

【教学片断三】

师：一个是在地球上随地球自转的物体A,另一个是工作着的风扇叶片上的某一质点B,那么,A和B谁运动得快呢?

生：从线速度的角度来看,A物体运动得快；从角速度的角度来看,B物体运动得快.

师：（在推导、验算之后,总结）虽然不同角度结论不同,但是线速度和角速度两者又存在一定的联系,即在角速度相同的条件下,线速度与转动半径成正比.这其实体现了一分为二看问题的哲学思想,即任何事物都包含着既对立又统一的两个方面,既要看到事物的这一面,又要看到事物的那一面,既要分析两方面之间的对立,又要分析两方面之间的统一.在历史发展的过程中,哲学对物理学的作用非常重要,早期的物理学就是在哲学的基础上派生、发展起来的,牛顿就曾撰写《自然哲学的数学原理》一书,这从很大程度上说明了物理学与哲学有密切的关系.

任何教学模式都要指向和完成一定的教学目标,在教学模式的建构中,教学目标处于核心地位,并对构成教学模式的其他因素起着制约作用.新课程的三维目标包括知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观,三个方面既相互独立,又相互联系,融为一体.在感知物理现象、形成物理概念、建立物理规律、解决物理问题的过程中,可以体验、认识并逐步掌握科学的方法,物理知识的传授与方法的指导相互渗透,互为前提,“知法（知识与方法）并行”.因此,我们在教学的过程中,应深入挖掘各知识点所隐含的科学方法因素.

二、优化教学方式,导学并重

“学”,主要包括两个方面,一是教师事先备课,编制导学案,让导学案成为学生预习的指导“老师”,学有内容,学有方法,学有指导；二是学生课前的预习,通过学生“先学”来发现并解决“问题”.“导”,主要包括教师的指导、学生的自导和互导.教师可以转变方式,换位思考,从学生的角度看问题,故意将思维“学生化”,帮助学生学会发现问题、分析问题和解决问题,养成自主学习的好习惯.

以圆周运动这一课为例.物理概念是课堂教学的基本内容,传统的概念教学将获得知识结论作为主要任务,忽视了学生在知识形成过程中的重要作用,使学生的学习过程更多的成为机械记忆的过程.而在新课程的背景下,教师可以通过导学案的编制,课前布置学生一定的学习任务,在自主的探索中实现知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维一体的教学目标.

【教学片断四】

任务一：观察生活中的各种圆周运动,例如时钟指针尖端质点的运动,思考：

1.什么是圆周运动?

2.圆周运动具有哪些特点?

任务二：制作绳拉小球模型,转动小球使其做圆周运动,并改变其转动快慢.（小球模型教师课前提供）

1.做圆周运动的物体其运动快慢如何来描述?

2.你一共能找到几种方法来描述圆周运动的快慢?

3.如果你能找到几个物理量来描述圆周运动,那么这几个物理量之间有什么联系?

这是圆周运动导学案“课前准备”的节选部分.在课前,学生按导学案要求自主完成学习任务,包括自主进行概括总结,找出自己解决不了的问题；或者提出新思路、新方法、新观点,在课堂上展示其探究成果,其他的同学可以提问,参与讨论.最后教师概括总结.在这一过程中,学生自己能解决的问题教师不包办代替,在他们真正需要帮助的时候才点拨引导,教师更多地成为学生的助手与伙伴,课堂“活”起来了,学生“动”起来了,学生真正成了学习的主人.

三、创设物理情境,思维同步

学生的任何一次思维活动都是在一定的情境中完成的,作为思维环境的情境会影响着人的思维活动的结果.在物理教学中,我们应该重视学生思维环境的创设,提供一定的与教学内容相一致的感性材料,通过情境的创设,从而使学生的思维由形象到抽象,实现思维的同步.

【教学片断五】

速度大小一定的电动玩具车绕不同的半径做匀速圆周运动（投影到屏幕）,围绕半径较小的圆周运动时感觉比较快,由此引出用角速度来描述圆周运动的快慢,引导学生思考图2和图3中AB之间、BC之间线速度和角速度的大小关系.

上述问题应该是本节内容重要的知识应用,也是难点之一.学生往往会机械地记忆某些结论,而不知其所以然.教师在帮助学生解决此问题时,利用了图4、图5所示的地球仪和自行车模型来创设生活的情境,以4人为一组展开分析和讨论.

学生围绕所创设的物理情境展开了热烈的讨论,很快得出了结论：第一,同一个转动物体上除转轴外的各个质点角速度相同；第二,皮带轮边缘上各个质点线速度相同.

做圆周运动的物体其运动的快慢规律究竟是什么?这里的情境创设打开了学生的思维空间,当学生的思维活跃起来时,教师就可以根据他们的外在表现,判断其思维的过程,从而及时了解学生对知识的理解程度及其掌握的学习方法,对教学策略做出适当的调整,进一步提高教学的效率.

（陆健,无锡市市北高级中学,214045）

责任编辑：宣丽华