官柿
广西壮族自治区贺州市钟山县第二高级中学542699
摘要:动量和动量定理这一课程是我国人教版选修3-5第十六章第二节中所选的内容,本文以此为基础进行相应的内容叙述,并提出相应的教学方案,对高中物理教学内容进行初步的探讨,帮助高中生掌握完善科学本质观念,从而确保学生的科学思维能够得到较为有效的提升。
关键词:高中物理教学;动量与动量定理;科学本质观念
前言:
就目前来看,我国学生在科学本质观念层面上存在着一定程度的问题,由于高中教学能力与理念的差异,加上不同地区经济文化的影响,学生所具备的科学本质观也会因此发生变化。而在传统教学模式中,教师更偏向于重视学生的成绩,在科学本质方面则并没有那么重视,以至于高中生很难对科学本质产生较为成熟的观念与认知。正因如此,为了确保学生的科学本质观念能够到有效培养与提升,教师应在进行教学的过程中进行的调整与分析,为有效保障学生的学习质量。
1.融入科学史的明示反思性教学
明示反思对于学生的学习与成长而言有着极为重要的作用,教师在对学生进行相关内容的讲解过程中,需要先直截了当的对学生进行相应的科学引导,先将学生带到科学的大门才能够进行后续的工作,比如说在动量和动量定理教学过程中,教师先要对动量的整体概念进行相应的引导,这时,教师可以先打开多媒体设备向学生展现不变量的发展历史,当学生目睹科学家在不断的努力中将不变量转变为当前人们所认知的变量时内心便会产生一定程度的感悟,而在这一过程中,教师便可以提出相应的问题:
(1)笛卡尔所提出的动量概念是正确的么?
(2)你对惠史斯所提出的最终结论有什么看法?
(3)牛顿在进行动量研究时是如何修正概念的?
这三个问题其实就是在直截了当的引导着学生进行相关内容的了解与思考,学生在进行学科课程前需要先明确的便是科学知识本身并不是固定的,它本身具备极高的相对性与可靠性,想要证明科学知识存在问题则需要进行相应的实践与研究,拿出新的可行理论与数据才能够推翻原来的科学知识,而学生在这种融入科学史的教学理念中自身的综合能力与逻辑思维水平也会随之提升,对于科学本质的认知程度也会加深起来[1]。
2.创设贴近生活物理情境的教学
生活是教育的基础,而教育的目的就是更好的生活,因而教师在进行物理教学的过程中可以将所要讲授的知识与生活物理情境进行有效的结合,以此来确保后续学生的观念水平能够因此得到有效提升。在这一过程中,教师最好是选择学生身边经常接触或者见到的东西,越真实所起到的效果也就越大,反之,当教师选择虚无缥缈,与学生关系不大的内容进行情景教学时就会发现所起到的效果无法令人满意[2]。
比如说,在动量和动量定理教学过程中,教师需要带领学生进行动量定理的推导:在日常生活中学生或者家长在接收快递的过程中往往会发现,在一些易碎物品的外包装上会使用大量的泡沫,而摩托车所用的头盔内部也需要衬垫的存在,那么为何要开展这样的工作?这些看似各不相同的物品在本质上是否具备某种相同特性?这时学生会说都是为了保护内部的物品,泡沫保护易碎物,而头盔衬垫则是为了保护驾驶员的头部。这时教师便可以进行询问,为什么要保护?得到的答案是因为外界的因素影响会导致内部物体受到挤压。
此后,教师便可以将本文的重心加以引导,既然如此,为何人们在进行敲钉子的时候是需要一次一次的进行敲,而不是一直用力挤压钉子呢,在这之后,教师便可以开展有关动量定理的推延过程,而通过这一措施,不仅能够使学生在进行知识学习的过程中有极强的代入感,同时还能够在彼此的对话过程中加深对相关内容的理解与思考,从而来实现培养学生科学本质观念的最终目的。
3.科学探究的明示反思性教学
本文以动量定理的验证管理为例,对教师在进行明示反思教学过程中所要遵循的科学性进行相应的分析。在学生已经了解动量定理之后,教师便可以进行相应的理论推导与研究,而这时便可以通过对实验的应用来对动量定理进行相应的推理与分析。
实验1
(1)准备一根细线,将其一端放在实验所用的铁架台上进行固定,而另一边则是放置一个超过500g的重锤;
(2)学生将重锤抬起,将其放在一定高度后进行释放,在这一过程中学生需要注意自身的安全,因为细线本身的质量无法承受重锤下落时所产生的冲击力,很有可能会发生断裂现象;
选择一个橡皮筋,把它固定在用于测试的铁架上,然后把它连接到细线上,另一边用同样大的重锤敲打。
(4)学生将重锤抬起,将其放在一定高度后进行重锤放下。而这时学生便会发现,第二次尽管重锤的质量相同,但是细线并没有发生断裂情况,这意味着整个重锤的作用时间在橡皮筋的影响下被延长,而细线本身所受到的冲击力也就是作用力随之下降。
此后,教师便可以准备第二个科学实验:
实验2
(1)准备杯子和纸带,先把杯子放在纸袋上压紧,注意纸带露出的长度不要超过规定的要求,然后要求学生慢慢拉纸带,这时可以看到,杯子随纸带移动而发生形态上的变化,这就意味着纸带产生的摩擦力大于杯子本身的压力,因此就会出现眼前情况;
(2)将杯子和纸带放在远处,第二次是将纸带的另一端用图钉定死,这时用尺子对纸带进行抽打,会发现纸带被抽离后杯子的形态与稳定性并没有发生较为明显的变化,这样便可以确认当摩擦力本身不发生改变的情况下,力作用时间越短,所产生的冲力也就越小。
学生在两次实验中脑海里会有一个较为明确的认知,在进行相关知识学习的过程中所要花费的时间也会随之降低,而这种科学性较强的实验项目能够有效提升学生的学习兴趣,激发学生对于科学学科的学习积极性,以此来确保学生的学习质量以及科学本质观念能够因此得到较为有效的提升,知道科学知识能够解决生活中所遇到的问题,因而需要多思考,多实践,这样才能够从根本上提升自身的综合水平。
结论
综上所述,本文通过对动量和动量定理这一课节为例,对不同阶段教师应当采用的教学模式与方法进行相应的论述,以此来确保整个课堂教学质量能够得到较为有效的保障,同时在一定程度上还能够对学生的科学本质观念与逻辑性思维进行较为有效的培养与提升。
参考文献
[1] 卢亚, 刘翔. 中学物理教师学科教学知识浅谈——以《动量和动量定理》为例[J]. 湖南中学物理, 2016, 000(008):8-10.
[2] 陈彬, 管小庆. 渗透科学本质观的高中物理教学初探——以"能量守恒定律与能源"为例[J]. 物理教师, 2019, 40(05):35-38.