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1、 1 1新教学方式、教学案例与评析从一节“区级”公开课的设计谈课改中的“双基”问题【摘要】本文结合自己所承担的一节“区级公开课”的教学设计理念及教学效果评估论述了物理教学中“双基”教育的重要性及科学性，强调了多媒体信息技术在物理学科教学中的必要性和实用性。【作者】陈昱英 物理教研室 高级教师物理学作为一门研究自然界中一切物质运动、物质结构及变化、物质间相互作用的基本规律的学科，其本身就具有很强的科学性，因而进行物理课堂教学时，必须掌握知识、概念的严密性和教学方法、结构层次的科学性，又要激起学生对真理、对科学的渴望和追求。有人说：“艺术是真理的形象” ，把艺术用到物理教学中，从情感入手，把握每个
2、学生个性发展的内因，对打动学生心灵与发挥学生学习潜能具有独特功能。就象中子的打入原子核内部，引起核裂变并发出巨大核能所产生的独特功能一样。因此我们必须注重物理课堂教学的科学性和艺术性。“动量守恒和能量守恒”是自然界中普遍适用的物理规律，大到宇宙天体间的相互作用，小到微观粒子的相互作用，无不涉及。从动量守恒和能量守恒的角度实际问题，是高中物理中综合面最广、灵活性最强、内容最为丰富的一部分，是高中物理的重点，也是历年高考的热点，下面我就从自己对高三复习课动量守恒与能量守恒的教学谈一下自己的设计理念及在教学中是如何重视学生的“双基”培养的。这一节课是在高三学生已进入第二轮复习的基础上设计的，要按常规
3、做法完成以上内容的教学任务显然是很困难的也是没有必要的，因此在我的教学设计中贯穿了以下几个教学理念。一、突出学生的主体参与意识并加强学生的“双基”知识复习，牢固掌握基本概念和基本规律：正确解决物理问题的首要要求是清楚基本概念和基本规律，这样才能抓住主要矛盾，找到解题关键，另外，运用规律解决问题时尤其要注意规律的来源及适用条件，这在高考前夕的复习中尤其显得重要。一般学生对规律的重视程度要比概念深一些，但往往注重规律所反映的数量关系，而忽视因果关系，这节课主要涉及到动量守恒及能量守恒定律的内容，为充分发挥学生的主体参与意识，可以在课前把知识点的复习要求交给学生，让他们自主地复习相关知识，尤其强调这
4、两大定律的来源及适用条件，其实规律就是概念间的联系，在进入习题之前，我利用电脑打出复习要点，学生静看二至三分钟就可达到复习效果并为下面进入习题作以准备。对于物理学科而言，物理过程清楚了，解题思路也就有了。二、在选题方面不回避“熟题” ，坚决杜绝“偏题、怪题”的出现，把解题的侧重点放在解题思路的分析和讲解上，让学生真正达到训练思维的效果，请看：例 1光滑的水平面上有质量为 M 的长平板车以初速度 v0向右运动，此时将一质量为 m 的物块轻放在平板车的最右端，设 m 与 M 间动摩擦因数为 ，欲使 m 不从 M上掉下，问 M 的长度至少为多少？（图略）这是一道学生常见的“水平面上多个物体的相对运动
5、”问题，在学生自行分析和讨论的基础上，要求得出结论：对于两个相互滑动物体组成的系统，内力是恒力，可以从三个角度去思考：从牛顿运动定律结合运动学知识解决动力学公式和图象法。从动量观点入手解决相互作用力（摩擦力）使 m 动量增加、M 动量减少，物体间发生动量的转移，而整个系统不受外力，动量不与第三者发生转移，总动量守恒。从能量观点入手解决物体 M 动能减少，m 动能增加，系统总动能与热能之间发生相互转化，总能量守恒。这里明显突出强调了两个相互滑动物体间动量的转移及能量的转化效果，又让学生回忆了解决此类问题的三条主线，学生可以通过对比，找出利用动量和能量观点解决问题的优势，这恰恰能够使学生在“熟题”
6、中见到“新意” 。例 2质量为 M 的试管内盛有乙醚，用长 L 的细线水平悬挂起来，管口用质量为m 的软木塞封闭，加热试管，软木塞在乙醚蒸气的压力作用下沿水平方向飞出后，恰能使试管绕悬挂点在竖直平面内做圆周运动，则软木塞飞出的速度多大？ 选择本题的目的是让学生从水平面上的直线运动扩展到竖直平面内物体的圆周运动，而这里又与两个物体的瞬间相互作用联系起来，回到了本节课的主题，学生在进行过程分析时一定要特别关注语言的严密性。首先应把试管模型化看成质点；然后紧扣上题中的三个思考角度，让学生自行找出两个过程：软木塞与试管作用过程（爆炸或碰撞反冲模型）因碰撞在最低点以极短时间完成，内力远大于外力，故系统动
7、量守恒。试管（即质点模型）在竖直平面内做圆周运动。非匀变速直线运动不能用运动学解答；非匀速圆周运动不能用匀速圆周运动规律解答；非物体系不能用动量守恒解答。用什么呢？只能用能量观点（机械能守恒或动能定理） ，本题旨在考查动量守恒、机械能守恒及圆周运动的相关知识，起到了承上启下的作用。最后教师小结：只有积累一定量的物理模型（反冲、绳拴小球在竖直平面内的运动） ，才能提高模型的联想能力和迁移能力，从而提高分析问题和解决综合问题的能力与类比能力，面对题海才能思如泉涌，成竹在胸。提出以下问题对学生进行发散思维能力及题目迁移能力的训练，把题中绳换成杆呢？v3=0 把题中绳换成光滑内槽圆轨道呢？v3=。gL
8、例 3 质量为 m1的金属棒 P 在离地高 h 处从静止开始沿弧形金属平行导轨MN、MN下滑，水平轨道所在的空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 B，水平导轨上原来放有质量为 m2的金属杆 Q。已知两杆质量之比为 3：4，导轨足够长，不计摩擦，m1为已知，求：（1）两金属杆的最大速度分别为多少？（2）在两杆运动过程中释放出的最大电能是多少？（图略） 学生从圆周运动联想到一般的曲线运动，完全可以分析得知此题可分为两个过程金属棒 P 沿光滑弧形轨道下滑曲线运动：机械能守恒金属棒 P 与 Q 在光滑水平轨道上的运动想一想：P、Q 分别做什么运动呢？怎样计算在两杆运动过程中释放的最大电能呢？若此题中
9、若 B 的方向改为竖直向下，对结果是否有影响呢？教师必须指出：遇到物理问题应该养成仔细审清题目给的条件，分析物理过程，正确选用物理规律的好习惯。例 4 在空间有水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场，方向如图，电场场强大小为 E，磁感应强度大小为 B，在场区某点由静止释放一个带电液滴 a，它运动到最低点外，恰与一个原来静止的液滴 B 相碰，碰后合为一体沿水平方向做直线运动，已知液滴 a 的质量是 b 的 2 倍，液滴 a 所带电量是 b 的 4 倍，求两液滴初始位置之间的高度差 h。 （设 a、b 间的静电力不计） 此题把学生从动力学的内容带入了带电物体在复合场中的运动问题，示意图由学生经过审
10、题自行画出，同时设定过程中所需物理量并找出关键词，这是本节课的又一训练目的。本题可分为三个过程：带电液滴 a 在复合场中的曲线运动，既非圆周，亦非类平抛只能用动能定理；带电液滴 a 与 b 的碰撞过程，时间极短，内力远大于外力系统动量守恒；带电液滴 a与 b 结合成一体后的直线运动，为匀速直线运动合力为零。学生自行小结：本题旨在考查电场、磁场中物体的受力分析、平衡条件、动量守恒定律、动能定理等知识的综合应用能力。解带电粒子在复合场中的运动时，一定要分析出题目中所包括的所有信息和隐含条件，提高自己综合分析问题的能力。思考碰撞过程中动量守恒，动能守恒吗？不守恒类比于完全非弹性碰撞，损失最大a 下落
11、过程做曲线运动，是匀变速运动吗？不是洛仑兹力是变力，加速度时刻发生变化，解决它的唯一手段是动能定理。例 5 在原子核物理中，研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换效应”，这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似：两个小球 A 和 B 用轻质弹簧相连，在光滑的水平轨道上处于静止状态，在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板 P，右边有一小球 C 沿轨道以速度 v0射向 B 球，C 与 B 发生碰撞并立即结成一个整体 D，在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变，然后，A 球与挡板 P 发生碰撞，碰后 A、D 都静止不动，A 与 P 接触而不粘连，过一段时间，突然
12、解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失） 。已知 A、B、C 三球的质量均为 m，求：（1）弹簧长度刚被锁定后 A 球的速度；（2）在 A 球离开挡板 P 之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。 此题为 2000 年全国高考题目，运用动量守恒、能量守恒知识和生活、生产、现代科技相结合进行考查，是近两年高考命题的趋势，此类题目往往起点高，落点低，题目文字信息量大，只有认真审题，才能抽取有用信息，形成物理模型，因此平时应注意强化这方面的训练。要求学生在分析时自已画图，设定物理量，直观地反映出此题所涉及的物理模型（过程略） 。值得注意的是：此题中动量守恒和能量守恒交替使用，必须在明确要选取的过程后应
13、用。系统与挡板碰撞过程中挡板对系统有外力作用，动量不守恒。除特殊说明外，碰撞过程存在能量损失，动能不守恒。这五道例题的精心选取涉及到了直线、曲线运动；平面、空间运动；力学、电学综合；高科技知识与物理模型的转换等多方面的知识，可以说全面而精典，这对于在高考前对学生物理思维方法的复习与训练都是必要而有利的。三、在教学过程中突出多媒体教学的辅助作用，利用自己在电脑方面的优势制作大量的动态 powerpoint 课件，优化教学效果，加强与学生的情感沟通，注重物理教学过程的科学性和艺术性：对于物理过程的分析特别注重画示意图，而这方面如果借助于电脑动态课件可以达到事半功倍的效果，我通过在本节课中的具体实施
14、，学生们反映效果极佳，这真可谓是一种创设优质教学情境，提高课堂教学质量的新的教学模式。四、课堂以学生为主体，教师为主导，采用启发、讲解、指导、讨论等措施，激发学习兴趣，注重培养学生对每个例题的物理过程分析并学会选用物理规律的方法，培养学生的解题能力，用所学知识进行分析研究，得出正确的结论，教师在此基础上进行每个题目的小结、反思及相关知识的迁移、拓展。作为一节面向全区教师的公开课，在精心准备之后，更重要的是进行课堂效果的评估，在这堂课中，我仿佛是一条“钮带” ，把师生间的教与学紧紧联系在一起，课堂上始终坚持以学生为主体，教师为主导，采用启发、讲解、指导、讨论等措施，激发学习兴趣，对每道习题，都组
15、织学生进行必要的讨论，发表自己的见解，通过对动量守恒、能量守恒规律的得出、模型的建立、知识的应用的探讨，培养学生的分析、概括、抽象、推理、想象、判断等思维能力，起到了事半功倍的作用；与此同时，“powerpoint 动态课件”的使用优化了教学效果，它一改往常单条乏味的教学画面，使之如电视画面般生动活泼，一个用一般手段难以形象描述的物理过程变得简单明了，如上述例 3、4、5 中这种优势表现得尤为突出，在学生的叙述中各个物理场景依次出现在电脑屏幕上，具有很强的对比效果，实践证明，这种手段在应用过程中必须具有教学的针对性，合理安排界面，突出主题，才能达到预期效果。我们的学生经常感叹：“老师，您怎么会想到这种方法，我却想不到？！”我们知道，寻求解决一个问题的方法，主要依据的是在经验基础上的直觉思维。教会学生学习必须重视方法的传授，把学习的方法，思维的方法教给学生。 “授之以鱼，不如授之以渔” ，教师在教学设计中，必须考虑学生学习方法的问题，采取的教学方法，必须能促进学生对学习方法的领悟和掌握。教法一定为学法服务。我们何不将“渔”授之于学生，何不在课堂教学中有意识地培养学生的直觉思维呢？！参考文献参考文献1、 现代教育论 黄济 王策三 主编 人民教育出版社出版2、 主体 创造 发展 倪传荣 主编 人民教育出版社出版3、 教育心理学 苏州大学出版社4、 中学物理教学法 刘承等主编
