生命課堂”是追求以人的發展為本的一種教育理念.“生命課堂”強調尊重學生學習自主權、尊重學生的身心發展規律,強調體驗與興趣相結合、生活活動與創造活動相結合,強調課堂由“死”變“活”、由“靜”變“動”、由“教”變“學”。隨著新課程理念的深化、發展,“生命課堂”被更多教師接納、實踐。
遺憾的是關於“生命課堂”的研究多出現在文科教學中,特別是國小階段的語文教學中。高中物理課堂教學的關鍵詞是“問題”、“探究”,概括課堂特點的依舊是“高效”、“思考”、“驗證”、“總結”這類缺乏活力的“冰冷”詞彙。物理課堂的“生命價值”在哪裡,問題探究過程的“生命力”如何激發?筆者有一些粗淺的思考。下面以人教版《物理·選修3-2》“法拉第電磁感應定律”一節典型課為案例,談談對“生命課堂”視角下優化問題探究過程的認識。
一、教學分析
1.教材分析
法拉第電磁感應定律是電磁感應的基本規律,也是影響時代變遷的重要物理規律。另一方面,本節知識是前面三節知識(電磁感應現象,感應電流的條件、方向,感應電動勢大小)的延續和發展,也是學生計算與電磁感應有關問題的依據。
2.學情分析
學生清楚磁通量以及磁通量變化的概念,已經學習了“磁生電”的關鍵在於磁通量的變化;根據楞次定律能判斷線圈在磁場中轉動的電流方向。學生做過“導體切割磁感線”和“磁鐵插入、拔出線圈”產生感應電流的實驗,具有基本的實驗操作能力。
但是,本節教材對法拉第電磁感應定律幾乎是直接給出,照本宣科很難引起學生的學習興趣。教學中不發掘認知目標之間的聯絡,不研究學生心理訴求和思維衝突的脈絡,探究的活力蕩然無存。
思考:在教材分析中,我們總是從物理學角度判斷該部分內容很重要,從“考”的動機上“確定”該內容的“核心”要素;總是線性地思考學生已經掌握了什麼,應該具有什麼能力。“生命課堂”視角下教師對教材定位時要多一些立足於學生的自問,學生對“定律”類的問題是否感興趣,對“電磁感應”現象有何種層次的理解(是記憶定律文字還是有哲學思考)和對“問題與探究”有怎樣的期待等等。
二、教學目標
1.知識與技能
(1)學生知道產生感應電動勢的那部分導體相當於電源,知道感應電動勢的大小與磁通量變化快慢有關。
(2)學生能區別磁通量、磁通量變化量、磁通量變化率等概念。
(3)學生能理解法拉第電磁感應定律,掌握其表示式。
2.過程與方法
(1)學生在教師的引導下,經歷完整的、較為嚴密的規律探究過程。
(2)學生在問題解決過程中體會合作探究的實施方法。
3.情感態度與價值觀
(1)學生在規律探究的逐步完善中感受發現的喜悅。
(2)學生在規律探究的各個環節,特別是猜想、實驗、結論中領悟科學探究的嚴謹。
思考:尊重是“生命課堂”的保障,教學目標中的行為主體應該是學生,設定的探究目標必須是課堂上學生能夠實現。情感是“生命課堂”的紐帶,問題探究全過程中必須做好充分的問題空間預設,必須多一些富有親和力的問題解決方法的引導,必須在平等對話的氛圍中積極構建愉悅的探究場。超越是“生命課堂”的張力,探究過程就是要以儘可能激發學生潛能為教育目標,讓學生體驗以物理知識充實生命經歷的感悟。
三、教學過程
1.問題情境引入
180年前,法拉第研究這個不起眼的線圈(投影法拉第照片及其所用線圈),開啟了電氣化的時代。我們把目光聚焦在這個有些破舊的板上(呈現自制發光地板,如圖1)。它不是普通的木板,是一塊可以發電的地板。圖1自制發光地板看這盞與地板相連的發光二極體(踩壓地板,二極體閃亮),你們看到了什麼?(學生回答:發光)筆者在這微弱的閃光中還看到了方興未艾的節能環保時代。設想在過道、馬路都裝上發電地板,會是怎樣的情境?遺憾的是,這塊發電地板產生的電能不夠,希望和大家一起走近能讓它更亮的原理——法拉第電磁感應定律。
思考:問題情境的生命價值在於激發學生的問題意識,彰顯探究的意義和啟用學習的興趣。聯絡課堂的發展方向,問題情境也可以是整個課堂的背景,甚至是課堂探究的主線。問題探究過程圍繞問題情境開始、發展、深化。
2.科學猜想的誕生
(1)猜想的啟發
首先看看它是怎麼發電的?(開啟盒子)引導學生觀察,依次找到磁鐵、多匝線圈,迴歸如圖2所示基本實驗裝置。產生感應電流對應的電動勢為感應電動勢,產生感應電動勢的部分相當於電源。
若要燈更亮,即要對應的感應電動勢增大,那麼就要思考感應電動勢與哪些因素有關?
(2)猜想的引導
立足於思考,注意需要的器材。磁鐵——產生磁場,描述磁場的物理量是磁感應強度;線圈,描述線圈的有匝數、面積。(預設:猜想與磁感應強度B,線圈面積S,磁通量Φ,線圈匝數N有關)
立足於行動,在學生面前都有基本實驗裝置圖2中的器材,可以動手實驗。在實驗中提煉感應電動勢E與哪些因素有關。(預設:速度、磁通量的變化、磁通量變化的大小或者快慢)
(3)猜想的分析
是否猜想後就付諸實驗,還是需要先通過理性分析剔除不成熟的“想象”?回想法拉第發現“磁生電”的歷程。為什麼他發現了“磁生電”?在“產生”的原因上他和別人有什麼根本的不同?(預設:變化的磁場、磁通量的變化、磁是“動的”等說法)是“動態”的磁才能產生感應電動勢,影響感應電動勢大小的`因素最有可能的是“動態的量”。
(4)猜想的表述
感應電動勢E與磁通量的變化有關。引導學生從哪些維度可以描述變化情況;從哪些角度描述速度變化(速度變化的大小、方向和快慢)。預設:磁通量變化的大小ΔΦ,磁通量變化的快慢