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张建斌:新课程背景下物理教学中的问题情境创设
发布时间:2012-03-13 点击数:2985

 

张建斌,2003年进入母校嘉兴一中工作。浙江省教坛新秀,嘉兴一中师德标兵、十佳班主任和教科研先进个人。

浙江省高中物理教师新课程教学能力展示一等奖,并在全国中学物理教学名师赛和嘉兴市优质课评比中获奖;嘉兴市范围内开设展示课和专题讲座7次;主持或参与全国重点课题、省规划课题和市属规划课题4项,参编教辅用书9套,发表或获奖论文16篇。

致力于习题教学研究与物理竞赛辅导工作,辅导的学生参加嘉兴市物理竞赛获得一等奖81人次;参加全国中学生物理竞赛获得二等奖以上12人次(5人被保送或进入到北京大学、清华大学和香港大学深造),2次为学校夺得团体优胜,被评为全国物理竞赛优秀指导教师。

 

 

 

 

 

 

新课程背景下物理教学中的问题情境创设

                                ———高三复习课《摩擦力》听课有感

                      

  

 

背景:

20051259日在上海格致中学举行的六省一市重点高中高三物理专题教学研讨会上,我校吴永明老师受邀开课,而我也有幸参与了吴老师的准备与实施过程。吴老师准备的内容是:从物理基本概念出发解决问题——《摩擦力》的教学展示课。摩擦力是高中力学的一个难点问题,高中学生很难完全准确地掌握。而吴老师设计本课的出发点在于:让学生重视基本概念,学会从基本概念出发解决问题的方法,而这也是应用物理知识解决问题最基本最本质的方法。

 

教学过程:

一、复习引入

摩擦力:1、相互接触(挤压)的粗糙物体间存在相对运动或相对运动趋势时,在接触面上产生阻碍它们之间相对运动(趋势)的力。

2、方向沿接触面,与相对运动(趋势)方向相反。

3、滑动摩擦力的大小f = μ FN ,静摩擦力0 f fmax

二、问题讨论

1、质量为m的物体,静止在倾角为θ的斜面上,斜面对地静止。已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ 。求物体受到斜面对它的摩擦力的大小和方向。

讨论:用什么方法可以使物体与斜面间的摩擦力为零?

这个问题一放开,格致中学的高三学生立刻进入状态热烈讨论起来,学生们跃跃预试,提出了多种方法:(例举几种) 

a、推力F平行于斜面向上,F= m g sinθ

b、施加一个力,使得其竖直向上的分力等于重力;

c、一起水平向左加速(或向右减速),且 a = g tg θ

d、一起做竖直上抛或自由落体运动; 

e、用绳子拴住物体另一端固定在斜面顶端,以斜面的竖直边为轴转动;

f、若是带电体,可以施加电场;若是磁性材料,可施加磁场;

g、在斜面上涂上凡士林等物质,使得其表面接近光滑;

课堂气氛非常活跃,学生都积极地提出自己的想法。当他们觉得基本上的方法都已有了的时候,老师出乎学生意料的提出可以通过旋转斜面体,使放物体的一面水平,而消除了相对运动或相对运动趋势,从而使得物体与斜面间的摩擦力为零。然后吴老师总结这些方法的本质就是破坏摩擦力的产生条件(即满足下列条件之一即可):无挤压、无相对运动(或相对运动趋势)、接触面光滑。

讨论获得了圆满成功,全体同学报以热烈的掌声,课堂气氛达到了高潮,同学们的注意力完全被吸引到课程内容上。接下来可想而知,整堂课上得非常活,也非常成功,真正达到了“课虽终,而趣不尽,思未止”,扩展了学生的学习领域,培养了学生的创新意识与创新能力。

 

听课反思与感受:

我对这一堂课有两个想不到,第一个想不到的是老师引导讨论时,课堂气氛会那么热烈,学生得积极性被完全调动起来了,正如上海市物理特级教师、全国大赛评课专家张越老师所言“驾驭课堂能力突出,使得格致中学的学生就像自己的学生一样,三维目标达成度非常高,课堂效果好,是一堂难得的好课。”第二个想不到的是原本很枯燥的概念课会上得那么活,学生的参与度非常高。

新课程提出“三维目标”: “知识与技能”,即学习物理的概念、定律、模型、理论及实验技能等,认识物理科学对社会的影响;“过程与方法”,即经历科学探究的过程,动手实验,学习科学方法,体会科学思想,形成自主学习的能力;“情感态度与价值观”,即培养学习物理的兴趣与激情,感受自然的和谐与奇妙,领悟其中的意义,养成科学精神与科学态度。在“三维目标”中又必须以“知识与技能”为主体,重视“过程与方法”的体验,关注“情感态度与价值观”的熏陶。

为了在课堂教学中顺利地实现三维目标,我们应在备课时先确定知识与技能目标,再挖掘出过程与方法及情感态度与价值观的载体。这就需要创设问题情境,为教学问题创造良好的教学氛围,这样可以引起学生对教学内容的兴趣,激发学生的求知欲望,为达成课程目标打下基础,为教学活动的顺利开展创造条件。从吴老师展示课的讨论情境所产生的效应可以看出新课程理念下创设问题情境的重要性。而物理教学中的问题情境创设应注意以下问题:

问题情境应与“焦点问题”相配合。焦点问题就是所研究的事物或对象的主要问题(如本节中的摩擦力)。确定了焦点问题就等于确定了探究活动的主攻方向,便于把注意力集中于被研究的问题上。因为问题情境是为“焦点问题”服务的,所以问题情境的创设不能与“焦点问题”相脱节,不能把问题作“花”作“难”,应讲究“针对性”和“实效性”。

问题情境应为“焦点问题”而铺垫。问题情境的创设就是为了能让教师更好地通过引导学生围绕焦点问题展开探究活动,使学生掌握知识与技能,体验过程与方法,受到情感态度与价值观的熏陶。在开展探究活动的过程中,教师应根据学生的认知水平,实验能力等情况,设置一些子问题,为学生“铺垫”好合适的“台阶”,引导学生由解决子问题逐步过渡到焦点问题,最终达到解决焦点问题的目的。

问题情境的创设应体现师生共同参与。在新的课程理念下,教师即是学生进行探究活动的指导者,同时也是学生参与探究活动的合作者。在问题情境的创设过程中,要求教师要考虑将自己的行为与学生的活动紧密地联系起来,与学生一道共同参与问题情境的创设,这样才能引起共鸣,产生良好的“入题”效果。

问题情境的创设要让学生有成就感。新的课程理念强调渗透“情感态度与价值观”的熏陶,即培养学生学习物理的兴趣与激情。只有让学生在参与探究活动的过程中获得成功,才能更好地让学生体会到学习物理的乐趣与价值,才能让学生在学习的过程中迸发出激情的火花。在问题情境的创设过程中,教师要千方百计地引导学生积极参与其中,并让学生获得成功,让学生感受学习物理的快乐,领悟自然的和谐与奇妙。

老师的展示课,从物理基本概念——摩擦力出发,注重三维目标的达成度,教学效果明显。学生的讨论与老师的“旋转斜面体”看似意料之外,实是情理之中的智慧火花的迸发。这对我以后在物理教学中如何创设问题情境有非常好的借鉴作用。

 

 

 

附教案:  从物理基本概念出发解决问题  ——摩擦力(高三复习课)

复习引入

摩擦力:1、相互接触(挤压)的物体间存在相对运动或相对运动趋势时,在接触面上产生阻碍它们之间相对运动(趋势)的力。

2、方向沿接触面,与相对运动(趋势)方向相反。

3、滑动摩擦力的大小f = μ FN ,静摩擦力0 f fmax

二、问题讨论

1、质量为m的物体,静止在倾角为θ的斜面上,斜面对地静止。已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ 。求物体受到斜面对它的摩擦力的大小和方向。

讨论:用什么方法可以使物体与斜面间的摩擦力为零?

变式:在上题中,如果加上一个与斜面平行的拉力F,使得物体在斜面上沿平行于底边的方向作匀速直线运动。则F的大小和方向如何?

2、在钢厂,将沉重的钢板从平台上侧向拉出或是从平行的圆柱上匀速拉出(如图).若钢板与平台及圆柱间的动摩擦因数均为μ,拉力的大小相同吗,为什么?(钢板质量为m

(相同,滑动摩擦力的大小与接触面积无关)

讨论:若圆柱半径为r,圆柱绕其轴线以角速度ω 匀速转动,将钢板沿轴线方向以V匀速拉出,则拉力F多大?(支撑圆柱的转动方向相反,钢板重心在两圆柱轴线的中垂面上)

,注意Fω增大而减小,为什么要转?其在生产劳动中的意义:降低劳动强度,圆柱体磨损均匀,(3)稳定性好。)

3、如图,质量为m的滑块从高出水平传送带hA处无初速的滑下。滑块与传送带的动摩擦因数为μ。当传送带不动时,滑块可以从带的右侧c处飞出落到地面上的P点。试问:

(1) 当传送带(上带)向左以Vo匀速运动时,m仍从A点无初速的滑下,能否从c点滑出?若能,则落点与P点的位置关系如何?

(2) 若传送带(上带)向右以Vo匀速运动,且m在带上的速度始终大于Vo,则落点情况又如何?(能滑出,均落在P点)

讨论:什么情况下可以不落在P点?(物体滑到带上时,带的速度v0v

 3)如滑块滑上传送带时的速度为v,之后即作加速运动,且到达c时恰好与带同速(上带保持速度v0不变向右运动)。求此过程中产生的热量Q=?

三、小结

1、摩擦力的方向与相对运动方向相反,不一定与运动速度在同一直线上;其大小与相对运动速度的大小无关,与接触面积的大小无关。

2、把握物理概念的内涵与外延,从物理基本概念出发解决问题,是解决物理问题最基本、最本质的方法。

 

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