策略引领突破物理思维障碍

【摘

要】高中物理是一门难度相对较大的科目，同初中阶段的物理知识相比跨度较大，学生一时之间很难接受，他们在学习中极易遇到思维障碍，影响正常学习。高中物理教师需充分意识到这一问题，精心制定教学策略，引领学生实现思维的优化，走出障碍，进而不断提升物理学习的效率。【关键词】策略引领；高中物理；思维障碍物理属于高中教育体系中理工科中最为基础的一门科目，虽然不少学生在初中时期物理成绩良好，但是步入高中阶段以后却不甚理想，究其原因主要在于他们遇到的一些思维障碍，影响自身的进一步发展。高中物理教师应认真分析造成学生产生思维障碍的原因，追本溯源地制定教學策略，为学生指明思考与学习的方向，最终帮助他们顺利突破思维障碍。一、精心设计新课导入，帮助学生打开思维在高中教育阶段，由于学生面临的学习任务较为繁重，还有着一定的升学压力，以至于他们的思维较为僵硬，学习知识过程中不够灵活，极易陷入到思维障碍当中。新课导入作为一节课的第一个环节，起着统领全局的作用，在高中物理教学中，为帮助学生突破思维障碍，教师首先需要精心设计新课导入环节，通过一些有趣的物理现象引出新课主题，使其思维之门被打开，促使他们的注意力从课间迅速转移至课堂上，为思维障碍的突破奠定良好基础。在进行“速度变化快慢的描述-加速度”教学时，教师先利用多媒体设备展示两个情景，情景一：飞机起飞和汽车起动短视频；情景二：飞机离地前和汽车加速时的具体数据，并提供火车进站时的数据，引领学生观察与思考：飞机、汽车、火车在做什么运动？哪个物体速度变化大？哪个物体速度变化快？使其对照分析飞机、汽车与火车的运动情况，让他们发现物体运动时的速度变化是有快慢的，初步引出“加速度”。接着，教师指导学生分组实验：让小车从倾斜的轨道顶端由静止滑下，观察小车运动的情况，然后逐步增大倾角，重复上述实验，比较小车末速度的大小、小车速度的变化量大小以及运动的时间，讨论小车速度变化快慢与哪些因素有关？如何来描述物体的速度变化的快慢？引领他们得出加速度的概念。教师利用生活中常见的情景引出新课主题，学生通过直观观察思维被激活，为后续思维障碍的突破奠定基础，并借助实验操作让他们正式突破思维障碍，主动接受新知识。二、发挥问题导向功能，突破学生思维障碍高中生在学习物理知识过程中遇到思维障碍时，原因之一在于受知识基础、生活经验、社会阅历、学习能力、思维水平等因素的影响，很难找到准确的切入点，这导致学习效率低下。对此，高中物理教师在具体的课堂教学中，应该充分发挥出问题的导向功能，围绕所授内容科学合理地设置一系列问题，启发学生有目的地思考、讨论与交流，使其以此为基础自主发现、分析、探究与处理问题，或者勇于提出质疑，有助于他们物理思维障碍的突破。例如，在开展“共点力的平衡”教学时，教师先利用多媒体课件给学生出示一些超乎学生认知的平衡图片，引发学生的好奇心，进而激起学生浓厚的探究欲望，水到渠成地引出课题，也使学生的思维变得活跃起来。接着，教师提出导学问题：什么是共点力？物体处于平衡状态的运动学特征是什么？物体处于平衡状态的力学条件是什么？组织学生讨论与交流，展示预习效果，给予点评与整理，培养他们独立思考、自主阅读与学习的能力。之后，教师展示与演变木块和平板组成的物理模型，由简至繁提出以下问题：在水平木板上放置一个质量为m的木块并保持静止，分析木块受力情况，列出平衡方程；给木块施加一竖直向上的拉力F，木块继续保持静止，分析木块受力情况，列出平衡方程等，继续活化学生的思维。可见，教师通过平板模型的系列平衡问题的设计和解决，辅助学生掌握平衡问题的一般解决思路，并结合问题的层次性培养他们的学科思维与发散思维，使其突破思维障碍。三、善于借助实验教学，学生突破思维障碍实验是物理学科的典型特征，也是物理教学的重要手段。在学生理解知识的过程中，本身就离不开实验的辅助与支持，两者更是有着密不可分、相互促进与发展的关系。在高中物理课程教学中，要想帮助学生突破物理思维障碍，当仅仅凭借理论说教无法实现时，教师就可把握好时机引入相应的实验教学，既可以是演示实验，也可以为他们提供大量机会，引导他们自主设计、亲身操作，使得学生在亲历知识生成的过程中感悟知识的来龙去脉，从而透彻理解知识，在不知不觉中突破思维障碍。在“弹力”教学中，教师先播放运动员撑杆跳高、蹦床的视频及摩托车减震的缓冲，引导学生发现这些现象的本质，并要求他们罗列一些生活实例，如打篮球、跳水踏板与拉弓射箭等，顺利引出弹力。接着，教师指导学生操作实验：用手捏橡皮泥，用力拉或压弹簧，弯动尺子，询问：这些现象的共同点是什么？橡皮泥的形变与用力拉弹簧的形变有什么不同？手为什么受力？受力方向在哪里？诱导他们得出形变的概念和原因，使其学会区分弹性形变与塑性形变。之后，学生操作实验：将钩码悬挂在弹簧上，弹簧另一端固定，弹簧被拉长，提问：钩码受哪些力？拉力是谁施加的？弹簧对钩码产生力的根本原因是什么？促使学生进一步深入探究弹力的内在奥秘。教师借助实验教学的优势，辅以理论知识的讲授，有助于学生思维障碍的突破，使其真正理解弹力的概念和规律，让他们在实验中深入探索弹力，改善学习效果。四、运用小组合作模式，共同突破思维障碍高中物理知识与初中相比，不仅体系更为庞大、知识要点更多，难度与深度均有一定程度的提升，对学生的思维能力要求更高，面对思维障碍这一不利局面，而且部分知识仅靠个人很难真正掌握，这时教师可以运用小组合作模式，让他们一起探讨，在合作探究中实现思维障碍的突破。为此，高中物理教师在课堂教学中，可以围绕一些知识难点或疑点布置一些合作式学习任务，指引学生在小组内讨论与处理，让他们在互动教学中突破思维障碍。在“力的合成和分解”教学实践中，教师先简单讲述“曹冲称象”的故事，询问：曹冲是怎样“称出”大象的重量的？采用的是什么方法？学生知道是利用石头代替大象，称出石头的重量就知道大象的体重，运用的是等效替代法，使其思考日常生活中还有哪些也是利用这种替代的关系，鼓励他们在小组内自由发挥。接着，教师在课件中展示小孩提水与成人提水的画面，组织学生以小组为单位，以小孩和大人提水、人和大象拉木材、两根绳子和一根绳子吊着灯泡为例，分析这些情况下用一个力代替几个力，使其归纳合力和分力的定义，设疑：合力与分力之间有什么样的关系？引出力的合成与分解。随后教师指导学生继续在小组内探究求合力的方法，合力与分力的关系等，助推他们进一步突破思维障碍。在教学中，教师运用小组合作模式设计课堂教学，引领学生围绕问题与任务合作分析与探讨，使其相互讨论与分析，一起突破思维障碍，让他们掌握合力与分力的相关知识。五、建立完善知识体系，促进思维障碍突破在高中物理课程教学中，不同学生的学习起点不同，知识基础、接受能力与思维水平均不同，部分同学存在思维障碍是一个极为常見的现象，主要原因还是他们对基础知识掌握得不够牢固。这就要求高中物理教师在平常教学中需要高度重视基础性知识的讲授，包括：物理概念、定义、定理、定律、公式等，带领学生认真学习与深入分析这些内容，使其着重思考与研究，辅助他们深刻理解与牢固掌握，建立完善的知识体系，促进思维障碍的突破。在教学“重力”过程中，教师先带领学生回顾初中阶段所学的有关力的相关知识，包括力与重力的概念、三要素、描述及初中用力的示意图描述力，即用一个有向线段来表示力，有向线段的方向表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，长度大体地表示力的大小，并回忆重力的概念、方向与作用点等基础性知识。接着，教师讲解重心的概念，指出重心能够看作是物体所受重力的作用点，位置只与物体的形状有关，形状规则的均匀物体中心在几何中心，但并非一定在物体上，如光盘，然后设疑：假如需精确表示力的大小时应该怎么办？指引学生结合初中知识也用有向线段表示力的方向、作用点和大小，并出示练习题：一辆重量为10t的卡车停在水平路面上，画出它所受重力的图示，带领他们学习画法。教师十分注重有关重力基础知识的讲授，采取由旧及新的方式，让学生知道重力的概念、产生条件、大小和方向，以及作用点与重心，以免他们在后续学习中产生思维障碍。六、积极开展实践活动，有效突破思维障碍在高中物理教学中，面对思维掌握这一教学困境，有时仅仅依靠课内理论知识讲解与实验操作也很难帮助学生突破，开展课外实践活动也是相当有必要的，增进课堂内外之间的联系，使其获得亲身接触社会与体验物理知识和研究物理现象的机会，助推他们突破思维障碍。所以，高中物理教师应以讲授完教材中的理论知识和实验操作为基础，积极开展课外实践活动，带领学生探究生活中的物理现象，让他们体会物理知识的神奇，从而突破思维障碍。以“无线电波的发射和接收”教学为例，通过理论知识的学习，学生了解无线电波的发射过程与调制的简单概念，他们初步了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。之后，在课下环节，教师组织学生观察无线电接收站的排布，画出无线电信号发出与接受的路径图，他们将会产生疑问：参加这一实践活动有什么意义？同物理知识又存在着怎样的关系？使其在实践中发现无线电发送器与接收器并非同一个仪器，究其原因主要在于无线电波的发射与接收，假如角度过于接近，将会产生干扰现象。这时教师提示学生联想到这种干扰同电路中存在的耦合干扰较为接近，他们通过参与实践发现设置无线发射信号与接收信号时，不同频率信号之间尽量不能产生交叉干扰，否则就会出现信号之间相互影响的情况。教学中