王虹
【摘 要】 新時代背景下,網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教學(xué)蓬勃發(fā)展,極大地拓展了教育的時空界限.高中物理教師需要不斷改革網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式,所以新課程標(biāo)準(zhǔn)下的高中物理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式的構(gòu)建迫在眉睫.本文以“動能與動能定理”為例,對教師運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式提出幾點建議,以期探索出高效率、高品質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式.
【關(guān)鍵字】 高中物理;科學(xué)探究;動能定理
教學(xué)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)為教師提供了大量教學(xué)資源,也為學(xué)生拓寬了學(xué)習(xí)的方式.要幫助高中生更好地學(xué)習(xí)物理知識,推動高中物理教學(xué)模式的優(yōu)化,就要積極探究網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式顯得尤為重要.在網(wǎng)絡(luò)課上,教師要精心準(zhǔn)備,善于恰當(dāng)利用學(xué)生積累的生活經(jīng)驗,創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)奈锢砬榫?,幫助學(xué)生主動形成物理概念和思維,并且積極參與課堂的各流程.
1 物理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的科學(xué)探究
新課標(biāo)中的“科學(xué)探究”是指基于觀察和實驗提出物理問題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計實驗與制定方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋,以及對探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評估、反思的能力.在傳統(tǒng)課堂中,科學(xué)探究多用于實驗探究,學(xué)生需在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行分組實驗并得出結(jié)論.
在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中,學(xué)生難以進(jìn)行分組實驗探究,但此時教師不能省略探究環(huán)節(jié),而直接告知學(xué)生實驗結(jié)論.科學(xué)探究在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中可以理論探究的形式來實現(xiàn),一般步驟為構(gòu)建物理模型、提出問題、理論推導(dǎo)、解決問題、交流評價.在推導(dǎo)過程中,教師要讓學(xué)生在電腦前動筆、動腦,讓學(xué)生時刻集中注意力[1].要發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢,創(chuàng)設(shè)物理情境,形成物理概念和思維.教師在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中必須加強(qiáng)物理方法的指導(dǎo),加強(qiáng)科學(xué)探究的能力,同時加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維和對結(jié)果進(jìn)行交流評價能力的訓(xùn)練,讓學(xué)生在今后學(xué)習(xí)新概念或規(guī)律的過程中能充分發(fā)揮主觀能動性,也讓學(xué)生從傳統(tǒng)課堂的解題模式中解放出來,站在更高的角度思考問題,改變學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)課既無聊又無用的片面想法.另外對于學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生可以在課前或課后通過網(wǎng)絡(luò)搜索相關(guān)知識在生活中或是科技的應(yīng)用,與同學(xué)和教師探討分享,逐步提高分析、解決實際物理問題的能力,達(dá)到傳統(tǒng)課堂較難達(dá)到的效果.
2 網(wǎng)絡(luò)物理教學(xué)的作用
2.1 促進(jìn)了教師和師生更好地互動
網(wǎng)絡(luò)為教師和學(xué)生提供了大量教學(xué)資源和優(yōu)化了教學(xué)環(huán)境,也不斷拓寬和更新了學(xué)生的學(xué)習(xí)的方式,極大地促進(jìn)了教師和師生的互動和交流.在一個優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式中,教師和學(xué)生擁有一個更加順暢和方便的平臺,教師能夠不限時空地指導(dǎo)學(xué)生與幫助學(xué)生.網(wǎng)絡(luò)化的物理教學(xué)模式極大地改變了傳統(tǒng)課程的方式,讓物理知識以更加直接、直觀的方式呈現(xiàn)給學(xué)生,給了學(xué)生更多表現(xiàn)自己的機(jī)會.學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式中可以隨時對某一個知識點的疑惑給教師和學(xué)生互動與分享,使得學(xué)生最快速度地掌握物理教學(xué)內(nèi)容.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式進(jìn)一步的凸顯了學(xué)生的主體作用,促進(jìn)了學(xué)生角色的轉(zhuǎn)變,學(xué)生隨時隨地的可以充當(dāng)“老師”,轉(zhuǎn)變了學(xué)生在課堂上被動接受的局面,豐富了課堂的表現(xiàn)形式.
2.2 遠(yuǎn)程教育真正實現(xiàn)
物理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)使得遠(yuǎn)程教育得以真正實現(xiàn),改變了學(xué)生獲取知識的方式,推動了課堂教學(xué)的發(fā)展.遠(yuǎn)程教育讓學(xué)生的學(xué)習(xí)模式發(fā)生了顛覆性的變化,學(xué)生可以足不出戶,在家里就可以接收通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行的課程教學(xué),尤其是在假期中,這種遠(yuǎn)程教育更能讓學(xué)生有更大的進(jìn)步.在教學(xué)過程中教師可以利用遠(yuǎn)程教學(xué),更學(xué)生進(jìn)行定期的交流和溝通.教師可以以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),建立班級共用的網(wǎng)絡(luò)平臺,在約定的時間內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)程授課,學(xué)生可以將自己在學(xué)習(xí)物理中遇到的各種問題,在網(wǎng)絡(luò)平臺上進(jìn)行表述,學(xué)生和教師的互動性大大的增強(qiáng),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量.
2.3 營造了良好的教學(xué)氛圍
物理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)豐富了課堂的教學(xué)形式和教學(xué)內(nèi)容,也積極地營造了良好的教學(xué)氛圍,能夠讓更多的物理知識點以多種多樣的方式予以呈現(xiàn),深化了學(xué)生對于物理概念和物理難點、物理重點的掌握與理念的程度.物理教師利用互聯(lián)網(wǎng)將一些物理相關(guān)的知識和資源,傳到班級的平臺中,比如一些物理教學(xué)的小視頻,這些小視頻也是專家對問題的講解和剖析的課件,為學(xué)生提供了解題的思路.教師在教學(xué)過程中,可以利用互聯(lián)網(wǎng)播放一些相關(guān)的物理教學(xué)視頻片段,以及一些益智類的游戲,啟發(fā)學(xué)生的思路和活躍學(xué)生思維,進(jìn)一步的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)欲望,營造了良好的教學(xué)環(huán)境.
3 “動能與動能定理”的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)教案設(shè)計
3.1 “動能與動能定理”中動能的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計
在“動能與動能定理”一課中,教師首先要引導(dǎo)學(xué)生建立動能的概念,很多教師在教學(xué)中往往會在黑板上以板書的形式講解物理概念,多以口頭形式來舉例,較少應(yīng)用多媒體設(shè)備.物理教學(xué)若僅以知識為線索展開,就會導(dǎo)致教學(xué)僅僅聚焦于學(xué)生獲得知識,而忽視對學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng).尤其在網(wǎng)絡(luò)課中,學(xué)生注意力容易不集中,教師必須創(chuàng)設(shè)新奇有趣的物理概念學(xué)習(xí)情境,借以吸引學(xué)生的注意力并引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生發(fā)掘問題、思考問題、探索問題.
在網(wǎng)絡(luò)課中,教師可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源來創(chuàng)設(shè)情境,如教師可以利用2020年5月23日,山東省某地突降冰雹時,網(wǎng)友拍攝的視頻作為課堂引入.視頻中冰雹落地時速度可達(dá)70km/h,能夠擊破牢固的擋風(fēng)玻璃,現(xiàn)場畫面著實震撼,而作為對比,教師可以在玻璃杯中放入靜止的冰塊,玻璃杯卻完好無損,教師可再向?qū)W生提問:“為何同為冰塊,產(chǎn)生的效果卻如此不同?”從而引起學(xué)生感悟物體由于運(yùn)動會具有能量——動能.簡單一則新聞視頻讓學(xué)生從動能產(chǎn)生的效果直觀感受到動能的存在,也能讓學(xué)生眼前一亮.學(xué)生通過對通過網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)真實畫面能夠深刻感悟到物理的概念和物理的原理,進(jìn)而初步形成的物理思維,從而更好地認(rèn)識本節(jié)課的主要內(nèi)容,也完成了教學(xué)的目標(biāo).
3.2 “動能與動能定理”中恒力的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計
本節(jié)課中教師可以先用多媒體設(shè)備播放飛機(jī)在跑道上起飛的視頻,讓學(xué)生直觀感受飛機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)到不斷加速滑行的過程,并展示飛機(jī)的受力分析圖,接著引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)這個實際情境思考如何計算恒力F做的功,再根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,引發(fā)學(xué)生對例1中最后表達(dá)式的思考.
例1 ?如圖1所示,假設(shè)光滑跑道上,飛機(jī)質(zhì)量為m,在與運(yùn)動方向相同的恒力F作用下發(fā)生一段位移,速度由v1增加到v2,求恒力F做的功.
F=mal=v22-v212al=v22-v212Fm→Fl=12mv22-12mv21.
經(jīng)過整理發(fā)現(xiàn),等式左側(cè)若為做功,則右側(cè)應(yīng)為某一種能量的變化,且此能量與m、v均有關(guān),與前面關(guān)于動能的猜想恰好符合,由此推出動能的表達(dá)式為12mv2.接著,教師可以類比重力做功引起重力勢能變化、彈簧彈力做功引起彈性勢能變化等功能關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生思考是合力做功引起動能的變化.最后,將例1中的光滑改為粗糙,作為變式1再次求解.
變式1 粗糙水平路面上,飛機(jī)質(zhì)量為m,在與運(yùn)動方向相同的恒力F作用下發(fā)生一段位移,速度由v1增加到v2,如圖2所示,則例1的解題過程需作何改變?
F-f=mal=v22-v212al=v22-v212F-fm→F-fl
=12mv22-12mv21.
通過對例1的條件改寫來推導(dǎo)出因為合力做功引起動能變化,而不僅是例1中的拉力F做功,從而推得w合=ΔEk的規(guī)律.學(xué)生通過例1和變式1再加上前概念“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”,可以推出動能表達(dá)式與動能定理這一規(guī)律,并且通過對比分析可以牢固掌握合力做功這一特點.在此推導(dǎo)過程中師生互動、知識生成,避免教師單純講解使學(xué)生在電腦前昏昏欲睡,也可以讓學(xué)生在推導(dǎo)過程中體會到科學(xué)探究的成就感.
3.3 運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)動能定理的設(shè)計方案
學(xué)習(xí)物理關(guān)鍵是形成物理概念和物理思維.在傳統(tǒng)教學(xué)中,有些教師不重視學(xué)生概念和思維的形成過程,忽略了學(xué)生物理核心素養(yǎng)和學(xué)科發(fā)展能力的培養(yǎng).為此,不管是傳統(tǒng)模式還是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式,教師都必須把培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)作為物理教學(xué)的重要目標(biāo),將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落實于教學(xué)活動中.當(dāng)學(xué)生初步形成概念或規(guī)律后,教師要及時給他們提供運(yùn)用概念的機(jī)會,讓他們將抽象的概念應(yīng)用到具體的物理現(xiàn)實中去,使他們在運(yùn)用概念解決具體問題的過程中,鞏固、深化和活化概念,使學(xué)生進(jìn)一步提高探究能力、增強(qiáng)實踐意識、養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度,促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的形成.學(xué)生看到自己在學(xué)習(xí)中的收獲,會產(chǎn)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣和主動性.同時,教師要特別注意逐步教給學(xué)生正確運(yùn)用概念去分析、處理和解決物理問題的思路和方法[2].如在本節(jié)課的最后,出示例2,利用例2總結(jié)歸納使用動能定理解題的一般步驟.
例2 ?一架噴氣式飛機(jī),質(zhì)量m=5.0×103kg,起飛過程中從靜止開始滑行的路程為l=5.0×102m時,起飛速度v=60m/s.在此過程中,飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍,求飛機(jī)受到的牽引力.(取g=10m/s2)
解題步驟 ①動能定理:W合=ΔEk;②確定研究對象,明確研究過程;
③受力分析,做功分析,
求W合=?F合lw1+w2+…;④明確初末狀態(tài)功能,求ΔEk=?由F-fl=12mv2-0,W合=ΔEk,根據(jù)已知量求未知量F=1.9×104N.
本節(jié)課的課堂內(nèi)容還有值得深入探究的地方,如在解決例2時,有學(xué)生用動力學(xué)也能解題,那為何還要使用動能定理呢?動能定理相對動力學(xué)解題有何優(yōu)勢呢?是不是學(xué)習(xí)了動能定理后,動力學(xué)的方法就完全無用了呢?教師可用多媒體將上述問題集中展示出來,引導(dǎo)學(xué)生思考這些問題.在傳統(tǒng)課堂中,大部分同學(xué)沒有機(jī)會參與交流與發(fā)表,而網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢就較為明顯,每個學(xué)生都可以將自己的想法寫在討論框中進(jìn)行交流,或者評價他人想法,然后教師選擇典型的回答進(jìn)行展示.如教師可以讓學(xué)生討論分析不同學(xué)生的回答,或請學(xué)生總結(jié)歸納.學(xué)生會發(fā)現(xiàn),動能定理的解題不涉及a、t等中間量的求解,更簡單方便且不局限于恒力的情況.但是動力學(xué)也仍然重要,因為動能定理就是從動力學(xué)的角度通過演繹推理而來的,這種由已知概念推導(dǎo)得出新概念的方法叫做演繹推理法,是物理學(xué)中常用的思想方法之一.
4 結(jié)語
網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展推動了高中物理教學(xué)模式的改變,促進(jìn)了師生之間的互動,真正實現(xiàn)了遠(yuǎn)程教育,更好地營造了教學(xué)環(huán)境.本文以“動能與動能定理”一課為例,探究了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式.相信教師抱以認(rèn)真的態(tài)度,經(jīng)過嚴(yán)密的篩選和精心的準(zhǔn)備,一定可以為學(xué)生帶來一堂引導(dǎo)式啟發(fā)式的精彩課堂,讓學(xué)生主動參與網(wǎng)絡(luò)課的學(xué)習(xí),并且學(xué)有所成、學(xué)有所感、學(xué)有所用.
參考文獻(xiàn):
[1]王波,高中物理概念教學(xué)的有效策略和方法[J].數(shù)理化解題研究,2020(24).
[2]曹新紅,基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的高中物理教學(xué)模式研究和實踐[J].文理導(dǎo)航(中旬),2018(6).