從深度學(xué)習(xí)角度談高中物理力學(xué)教學(xué)

張冬梅

【摘要】物理是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的自然科學(xué)類科目，具有理論和實(shí)踐為一體的特點(diǎn).力學(xué)既是整個(gè)物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是高中物理教學(xué)的關(guān)鍵構(gòu)成部分，教師要高度重視，從深度學(xué)習(xí)視角設(shè)計(jì)力學(xué)教學(xué)，幫助學(xué)生牢固掌握力學(xué)知識(shí)，為學(xué)生的繼續(xù)深造扎實(shí)根基.

【關(guān)鍵詞】高中物理；深度學(xué)習(xí)；力學(xué)

深度學(xué)習(xí)作為新課改下出現(xiàn)的一個(gè)新式教育理念，是相對(duì)于以往淺層學(xué)習(xí)而言的，指的是學(xué)生在教師引領(lǐng)下圍繞極具挑戰(zhàn)性的主題全身心地參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)生在這一過(guò)程中體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展.高中力學(xué)知識(shí)點(diǎn)較多，難度也較大，僅靠傳統(tǒng)的淺層學(xué)習(xí)很難達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)，教師應(yīng)從深度學(xué)習(xí)角度，帶領(lǐng)學(xué)生深層次地研究力學(xué)奧秘，使學(xué)生順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)，升華教學(xué)效果.

1 善于聯(lián)系實(shí)際生活現(xiàn)象，輔助學(xué)生深度學(xué)習(xí)力學(xué)

1.1 利用生活講解力學(xué)，幫助學(xué)生深度學(xué)習(xí)

雖然學(xué)生在初中階段已經(jīng)對(duì)部分力學(xué)知識(shí)有所接觸與學(xué)習(xí)，但是高中教材中的力學(xué)內(nèi)容顯得更為深?yuàn)W與難懂，僅靠以往淺層學(xué)習(xí)很難達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)效果，這就要用到深度學(xué)習(xí)，讓學(xué)生透徹理解力學(xué)知識(shí).力學(xué)知識(shí)在生活中十分常見(jiàn)，教師在平常的力學(xué)教學(xué)中應(yīng)巧妙利用生活化現(xiàn)象來(lái)講解，拉近物理課堂與實(shí)際生活之間的關(guān)系，降低力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)難度，帶領(lǐng)學(xué)生在熟悉的生活化環(huán)境中展開學(xué)習(xí)，讓他們深度學(xué)習(xí)力學(xué)［1］.

例如 在開展“重力”教學(xué)時(shí)，教師先利用多媒體設(shè)備播放“運(yùn)動(dòng)員踢球、守門員接球、運(yùn)動(dòng)員用頭頂球、人推物體但沒(méi)有推動(dòng)、火箭發(fā)射、壓縮海綿”等錄像資料，討論這些物體的共同點(diǎn).學(xué)生發(fā)現(xiàn)海綿的情況和其他物體有所不同，那些物體都是從運(yùn)動(dòng)到靜止或者從靜止到運(yùn)動(dòng)，形狀均沒(méi)有發(fā)生變化，但是海綿的形狀變化較為明顯.接著，教師在課件中展示蘋果從樹上下落、跳高運(yùn)動(dòng)員下落、飛機(jī)投下救援物質(zhì)等生活化現(xiàn)象，詢問(wèn)“這幾個(gè)物體有什么共同點(diǎn)？”學(xué)生觀察后發(fā)現(xiàn)均落向地球表面.然后教師提升問(wèn)題深度：通過(guò)之前的學(xué)習(xí)，大家知道力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，那么物體下落是由于什么力作用？學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)知道是重力.隨后教師引領(lǐng)學(xué)生結(jié)合這些生活現(xiàn)象分析重力產(chǎn)生的原因，深度研究重力三要素，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)重力的方向豎直向下，重心一般在物體的幾何中心，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，輔助他們達(dá)到深度學(xué)習(xí)狀態(tài).

1.2 營(yíng)造生活教學(xué)情境，突破力學(xué)疑點(diǎn)難點(diǎn)

在高中物理教學(xué)中，力學(xué)是難度相對(duì)較大的一部分內(nèi)容，且占據(jù)著極為重要的地位，還具有典型的抽象性特征，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)較為困難，他們極易遇到一些障礙與困難，如果不及時(shí)處理，不僅影響到學(xué)生的正常學(xué)習(xí)進(jìn)度，還不利于學(xué)生樹立學(xué)習(xí)自信心.對(duì)此，教師需把握好力學(xué)知識(shí)同現(xiàn)實(shí)生活之間的銜接點(diǎn)，借助信息技術(shù)手段將力學(xué)現(xiàn)象帶到課堂上，營(yíng)造良好的生活教學(xué)情境，幫助學(xué)生突破力學(xué)疑點(diǎn)與難點(diǎn)，促使學(xué)生達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的［2］.

例如 在“力的合成和分解”教學(xué)過(guò)程中，在多媒體課件中展示常見(jiàn)的生活化現(xiàn)象，包括：小孩與大人提水、人與大象拉木材、兩根繩子吊著一個(gè)燈泡等，據(jù)此營(yíng)造生活教學(xué)情境.詢問(wèn)：在這些情況下，用一個(gè)力代替幾個(gè)力？指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察與分析，引領(lǐng)學(xué)生嘗試歸納出合力和分力的定義.接著，教師詢問(wèn)：合力和分力之間存在著什么關(guān)系？借機(jī)引出新概念——力的合成、力的分解，然后在課件中出示一個(gè)拔河的畫面，設(shè)疑：當(dāng)兩個(gè)分力在同一條直線上時(shí)，怎樣算出它們的合力？學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)及已有知識(shí)知道是直接相加減.之后，教師在大屏幕上投影展示兩人抬水的畫面，帶領(lǐng)學(xué)生在生活情境中研究當(dāng)兩個(gè)分力不在同一直線上的情況，思考：力的合成到底遵循什么樣的規(guī)律？使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題，先如何確定兩個(gè)力的作用效果相同，再如何確定兩個(gè)分力的大小、方向，然后怎樣研究合力與兩個(gè)分力的大小、方向的關(guān)系，讓學(xué)生深度學(xué)習(xí)，順利突破疑難障礙.

2 充分借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)契機(jī)，助推學(xué)生深度探索力學(xué)規(guī)律

2.1 賦予更多實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，學(xué)生自行探索力學(xué)規(guī)律

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)高中物理課程體系中占據(jù)著關(guān)鍵的地位，不僅是對(duì)理論知識(shí)很好的還原與再現(xiàn)，還可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某些物理原理、定理與規(guī)律，為學(xué)生的正常學(xué)習(xí)提供更多幫助與支持，讓他們能夠做到深度學(xué)習(xí).教師盡可能賦予給他們更多親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，使其自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和完成實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用至實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，助推學(xué)生順利探索力學(xué)的原理［3］.

例如 以“牛頓第二定律”一課教學(xué)為例，教師先演示以下實(shí)驗(yàn)達(dá)到拋磚引玉之效：把兩個(gè)質(zhì)量相同的小車放置到同一軌道上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，其中利用滑輪在甲小車上面懸掛2個(gè)鉤碼，乙小車則懸掛1個(gè)鉤碼，兩個(gè)小車一起釋放；甲乙兩輛小車上面都懸掛一個(gè)鉤碼，再在甲小車上面放幾個(gè)質(zhì)量較大的砝碼，一起釋放.接著，教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)置問(wèn)題：利用這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是否可以找出加速度同質(zhì)量、力之間的關(guān)系？組織學(xué)生自由交流和討論，使其發(fā)現(xiàn)在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中甲小車受力大，速度變化快，加速度大；在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中，甲小車質(zhì)量大，速度變化慢，加速度小.提示學(xué)生提出假設(shè)：當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體受力越大，加速度越大；當(dāng)力一定時(shí)，物體質(zhì)量越大，加速度越小.之后，教師指導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，讓物體質(zhì)量保持不變，在大小不同力的作用下測(cè)出加速度大小，分析加速度與力之間的定量關(guān)系，以及物體質(zhì)量和加速度之間的定量關(guān)系，使其借助控制變量法獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，自行探索.

2.2 親歷力學(xué)實(shí)驗(yàn)流程，學(xué)生深度探索發(fā)現(xiàn)

對(duì)于高中物理力學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)的重要性不言而喻，不少力學(xué)概念、原理、定理、規(guī)律等都是通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)探索而得出的，利用實(shí)驗(yàn)既有助于學(xué)生輕松理解力學(xué)理論知識(shí)，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、動(dòng)手能力與探究能力等，為其深度學(xué)習(xí)做好鋪墊.對(duì)此，教師在力學(xué)教學(xué)中，應(yīng)該引領(lǐng)學(xué)生親身經(jīng)歷整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的流程，使其感受到力學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生和形成歷程，促進(jìn)學(xué)生在深度學(xué)習(xí)中探索和發(fā)現(xiàn)力學(xué)的奧秘，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果.

例如 在“彈力”教學(xué)中，教師先播放以下比賽視頻：蹦床、跳水與撐桿跳高等，詢問(wèn)：這些運(yùn)動(dòng)員是受到什么力的作用在運(yùn)動(dòng)？學(xué)生知道是通過(guò)彈性形變產(chǎn)生的彈力，并羅列一些身邊運(yùn)用彈力的實(shí)例，如橡皮筋綁頭發(fā)、拉弓射箭和蹦極等，讓他們產(chǎn)生疑問(wèn)：彈力到底是怎么產(chǎn)生的？順勢(shì)揭示新課主題.接著，教師指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作小實(shí)驗(yàn)：用手按壓海綿、彈簧，讓竹片彎曲，交流觀察到的現(xiàn)象，即為：物體體積或者形狀發(fā)生變化，告知學(xué)生這是形變，然后讓學(xué)生在不損壞物體的前提下，研究鋼尺、橡皮筋、彈簧等物體的形變，引出彈性限度的概念.之后，教師將一本書放在課桌上，詢問(wèn)：桌子會(huì)發(fā)生形變嗎？學(xué)生發(fā)現(xiàn)僅靠肉眼觀察無(wú)法得知，順勢(shì)指導(dǎo)他們操作“任何物體都會(huì)發(fā)生形變”的微型實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到任何物體在力的作用下均會(huì)發(fā)生形變.這樣教師為學(xué)生提供親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)流程的機(jī)會(huì)，使其深度探索與發(fā)現(xiàn)彈力的性質(zhì)，促使學(xué)生深度學(xué)習(xí)彈力的概念、形變和彈性限度等知識(shí).

3 科學(xué)結(jié)合力學(xué)知識(shí)特點(diǎn)，驅(qū)使學(xué)生展開深度學(xué)習(xí)

3.1 積極引入小組活動(dòng)，學(xué)生深度探究力學(xué)

高中物理教材中涉及到的力學(xué)知識(shí)同初中相比，不僅難度提升，深度也有所增加，有時(shí)僅靠學(xué)生個(gè)人是很難獨(dú)立完成的，無(wú)論是理論知識(shí)的學(xué)習(xí)還是探究操作均是如此，這就要引入小組合作學(xué)習(xí)模式，發(fā)揮出團(tuán)體的力量，讓學(xué)生在小組內(nèi)共同學(xué)習(xí)，達(dá)到深度學(xué)習(xí)的狀態(tài).為此，教師在力學(xué)教學(xué)中可根據(jù)實(shí)際情況引用小組合作學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極交流與討論，使其分享各自的見(jiàn)解與看法，讓學(xué)生的思維發(fā)生摩擦與碰撞，最終深度探究力學(xué)［4］.

例如 在進(jìn)行“共點(diǎn)力的平衡”教學(xué)中，教師先給出問(wèn)題：在什么樣的條件下物體才會(huì)處于平衡狀態(tài)？提示學(xué)生結(jié)合初中時(shí)期所學(xué)的知識(shí)思考與作答，然后引出新問(wèn)題：假如在三個(gè)互成角度的共點(diǎn)力作用下，物體也處于平衡狀態(tài)，則這三個(gè)共點(diǎn)力的大小與方向需要滿足什么條件？使其簡(jiǎn)單思考以后發(fā)現(xiàn)同原有認(rèn)知存在沖突，引發(fā)學(xué)生的好奇之心與求知渴望.接著，教師組織學(xué)生以小組為單位進(jìn)行合作探究，將三根繩子系在一塊木板上面，由三名同學(xué)各拉一根，通過(guò)一定的角度將這塊木板拉起來(lái)，要求他們認(rèn)真觀察木板，描述木板所受三個(gè)力的方向，使其發(fā)現(xiàn)就是繩子拉伸的方向.之后，教師進(jìn)一步提問(wèn)：這三個(gè)力的方向存在著什么樣的關(guān)系？由學(xué)生在小組內(nèi)先獨(dú)立思考、再合作探討，交流各自的看法，預(yù)設(shè)：三個(gè)力的方向不再同一條直線上，不在同一側(cè)等，借機(jī)設(shè)疑：會(huì)是共面嗎？使其給出不同的看法，在其他小組配合下發(fā)現(xiàn)這三個(gè)力必須共面，驅(qū)使他們深度探究共點(diǎn)力平衡的情況.

3.2 開設(shè)課外實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)深度學(xué)習(xí)效果

在深度學(xué)習(xí)視角下，對(duì)高中物理力學(xué)教學(xué)而言，教師不能僅僅依靠有限的課內(nèi)時(shí)間與課堂空間，還要適當(dāng)?shù)赝卣菇虒W(xué)范圍，開設(shè)一些課外實(shí)踐活動(dòng)，進(jìn)一步增進(jìn)課堂上下之間的聯(lián)系，擴(kuò)展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，使其深度學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)，改善物理認(rèn)知.這就要求高中物理教師以完成課內(nèi)教學(xué)任務(wù)為前提，圍繞知識(shí)主題開展課外活動(dòng)，為學(xué)生提供親身接觸社會(huì)的機(jī)會(huì)，使其運(yùn)用所學(xué)知識(shí)觀察與分析真實(shí)存在的物理現(xiàn)象，讓他們嘗試解決一些實(shí)際問(wèn)題［5］.

例如 在實(shí)施“摩擦力”教學(xué)時(shí)，課內(nèi)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)知道摩擦力有靜摩擦力、滾動(dòng)摩擦力與滑動(dòng)摩擦力三種，會(huì)計(jì)算靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的大小和判斷方向，使其通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使用控制變量法對(duì)影響滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力大小的因素進(jìn)行探究，增強(qiáng)他們的邏輯思維能力與探究精神.之后，在課外環(huán)節(jié)，教師布置課外實(shí)踐活動(dòng)，要求學(xué)生觀察生活中有關(guān)摩擦力的現(xiàn)象，分析加大有益摩擦與減少有害摩擦的實(shí)例.如，鞋底上有凹凸不平的花紋，是在壓力不變的情況下，通過(guò)增大接觸面粗糙程度來(lái)增大摩擦；乒乓球拍上粘貼橡膠也是使接觸面變粗糙，在壓力不變時(shí)增大摩擦；車輪陷入到泥巴里面，墊上草，能夠讓車輪從泥巴里面出來(lái)，是增大摩擦；體操運(yùn)動(dòng)員在單杠上做動(dòng)作時(shí)，手握桿不能太緊，減小對(duì)接觸面的壓力以減小摩擦；汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部接觸運(yùn)動(dòng)部件間，盡可能的光滑，是減小接觸面的粗糙程度來(lái)減小摩擦等，使其學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，達(dá)到學(xué)以致用的目的，增強(qiáng)他們的深度學(xué)習(xí)效果.

4 結(jié)語(yǔ)

總之，在高中物理教學(xué)活動(dòng)中，教師要深刻意識(shí)到深度學(xué)習(xí)的重要性與實(shí)效性，結(jié)合力學(xué)知識(shí)特征科學(xué)合理地制定深度學(xué)習(xí)計(jì)劃，注重理論講授、實(shí)驗(yàn)操作及課外實(shí)踐的有機(jī)統(tǒng)一，將先進(jìn)的教育理念同寶貴的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)整合起來(lái)，從多個(gè)方面帶領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)與探究力學(xué)知識(shí)，使其切實(shí)體會(huì)到力學(xué)的神奇，讓他們真正理解力學(xué)的內(nèi)涵，并且學(xué)會(huì)在生活中運(yùn)用.

參考文獻(xiàn)：

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