针对基础薄弱学生提高高中物理教学有效性的策略——以牛顿第二定律为例
张子纯1 李劲2 赵明伟3

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张子纯1 李劲2 赵明伟3,. 针对基础薄弱学生提高高中物理教学有效性的策略——以牛顿第二定律为例[J]. 物理进展,20236. DOI:10.12721/ccn.2023.157263.
摘要: 随着高考的改革推进,对于物理基础薄弱的学生来说是一个巨大的挑战,学生物理成绩偏低,导致该学校大部分学生不选物理,长此以往这将不利于学生科学思维的发展。因此,需要探索出适合基础薄弱学生的物理教学策略。本文以湖南省A中学为例进行教学研究,根据A中学学生特点进行因材施教,文中提出一些教学策略来提高教学效率,并以牛顿第二定律为例提出相关解题技巧,提高学生得分率。
关键词: 基础薄弱学生;物理教学策略;牛顿第二定律
DOI:10.12721/ccn.2023.157263
基金资助:基金项目:2019年湖南省教育厅普通高等学校教学改革研究项目;(编号:G21916)。

一、 教学现状

A中学学生物理学科成绩较差,成绩是界定检测教学效果的主要依据,学生成绩低表明学生的物理基础知识没有掌握牢靠。而高中物理相对于初中物理来说跨越了一个较大的阶层,导致学生对高中物理有着畏难情绪。

(1)基础薄弱学生对物理学习有着畏难心理

据调查显示,学生普遍认为物理是高中阶段最难的学科,导致学生学习物理时,缺乏自信心。学生带着忐忑与畏难的心理,每个人都觉得自己没有准备,或者与其他人不同,而实际上我们都在经历同样的事情。学生学习遇到困难总是通过贬低自己,让自己丧失信心,例如他们会对自我产生怀疑,自己是否真的很笨,他们担心自己是否适合学习物理。大部分基础薄弱的学生没有良好的学习习惯,并且物理成绩普遍偏低,与其他基础更好的同学相比没有竞争优势,导致许多学生更加不愿意学习物理。

(2)基础薄弱学生在课堂上注意力不集中,导致学习效率不高

物理是一门逻辑性,思维能力较强的学科,上课时需要专注的跟上教师的脚步进行学习,然而基础薄弱的学生往往思维能力较差,自控力也较差,在上课过程中经常出现走神的情况,导致学生听不懂物理课,对物理有着畏难心理。经过长期在A中学的教学实践发现,大部分学生课堂注意力不集中,没有良好的自控能力,需要教师多加管束才能勉强集中注意力。而那些上课专注力较好的孩子,往往逻辑思维能力更强,学习成绩更好,更能沉下心来学习。而上课总是不专心的孩子,经常会出现上物理课听不懂的情况,导致愈往后学,学生学习物理的兴趣愈小,甚至出现完全放弃物理这门学科的情况。

(3)基础薄弱学生物理抽象思维较为薄弱,没有良好的做题思维

物理是一门较为抽象的学科,需要学生拥有较强的抽象思维。而基础薄弱得学生大多没有较强的抽象思维,在做物理题时总是毫无头绪,抱怨物理题太难。他们没有良好的做题习惯,以及物理做题思维。在课堂中需要教师一步一步进行点拨,帮助他们解答题目。而学生独自做题时没有老师的帮助,常常感到难以下笔。

二、 提高物理课堂教学有效性策略

(1)强调重点知识,把握课堂节奏

教师上课需要把握课堂节奏,重点部分需要着重强调,上课语速急促,节奏太快,不利于学生理解知识。例如在做题时,滑动摩擦力的计算公式是,而大多数学生都容易犯一个错误,将压力直接带入成物体的重力去计算。通过牛顿第三定律得到物体对接触面的压力与接触面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,二力大小相等、方向相反。但是物体所受的支持力与重力大小不是总是相等的,需要具体问题具体分析。例如一个物体在水平面上受水平方向的拉力使之运动与斜面上物体运动的情况就不相同。如图1所示,木块在斜面上静止,建立以木块为原点,x轴与斜面平行的二维坐标系:

1.png

由上题可知,压力不等于重力,此时教师需要强调并提醒学生不要犯这个错误,要根据题目所给条件进行物理建模,再进行受力分析。

(2)提高学生专注力,提高教学效率

新课标中提出学生是教学的主体,每个学生都有独特性。教学时应该进行因材施教。基础薄弱的学生在课堂上的专注力一般低于45分钟,自制力越差的孩子能专注的时间越短。英国教育学家约翰·洛克曾说:“教师的巨大技能在于集中与保持学生的注意”。教师要吸引学生注意力,使学生专注力增强。有经验的教师都有着犀利的眼神。当上课学生走神时,教师可以一直凝视他,提醒他回神。课堂教学中,教师要用自己敏锐的目光环视学生,洞察学生,捕捉学生的眼神,及时反馈教学信息并且调整自己的教学步骤。

皮亚杰提出中学生处于具体运算到形式运算阶段,该阶段的孩子还没有完整的抽象思维[1],因此在课堂上,教师的肢体语言与眼神非常重要。教师在上课时可以适当的运用一些大幅度的肢体动作来吸引学生注意,肢体语言具有辅助性,是语言教学的有力的补充。尤其在教学过程中,学生对教师的课堂语言不能全部理解,在很大程度,主要通过观看教师的肢体语言来领会老师的旨意。

(3)采用以学生为主体,教师为主导的启发式教学

建构主义提出教师是知识建构的促进者,而不是知识的灌输者。学生是信息加工的主体,是知识的主动建构者,而不是外部刺激的被动接收者[2]。要让学生成为知识的主动建构者,教师在上课时应该采用启发式教学。在传统的填鸭式教学中,教师持续性的输出知识,导致学生容易出现上课走神的情况。而一对一辅导的过程中教师采用的是启发式教学,一问一答的模式,此模式下学生能较好地集中注意力,并且学生通过自己的思考能够将新知识转化为自己能接受的知识,这样一来教学效果会大大提升。这说明了教师在上课过程中应该采用启发式教学,让学生进行自主思考。在上习题课时,教师需要多下台走动,观察学生在哪儿处卡壳了,并进行点拨,让学生能继续往下思考。如下题:2.png基础差的学生遇到此类型的题目大多都无从下笔,而此时教师可以进行提问:“在看到图像时,我们第一步应该做什么呢?”平常通过教师大量的强调做题第一步进行物理建模的重要性,学生答:“画图,进行受力分析”。接着学生画出了重力与半圆框架给小球的支持力之后又卡壳了,这时教师可以提醒学生运用平行四边形定则将力进行合成,并提问:“小球的重力是不是不变呀?”学生答:“是的!”基础薄弱的学生大多都还不能理解重力不变能对解题有何帮助,此时教师需要直接提出“那么外力F与支持力就可以用重力结合三角函数表示出来”。学生开始动笔计算,将外力F与支持力表示出来后依旧不明白下一步该怎么做,由于基础过于薄弱,大多数学生都需要教师推一步走一步。“大家仔细读题,小球从最开始的位置移动到半圆顶点,那么角将会怎样变化呢?”教师需要耐心的引导,这时一部分学生能够恍然大悟这道题应该如何解。最后教师只需要提醒学生用整体法对半圆框进行受力分析即可。

三、 以牛顿第二定律为例的解题技巧

布鲁纳结构主义理论提出内部动机是维持学习的基本动力,学生的胜任内驱力越强,则该学生对物理的兴趣越高,使学生对物理更加有信心。物理是一门逻辑性极强的学科,大部分基础薄弱学生对物理都有畏难心理,物理题目可以分为各种题型,学生在做题时第一步,仔细读题、确立题型;第二步,根据已知条件选择公式,选择解题方法;最后,进行计算。掌握好各个题型的解题思路,使学生在物理学科中获得成就感,从而降低学生畏难情绪。

牛顿运动定律的应用是新编物理教材必修一第四章中的第五节,牛顿运动定律是经典力学的基础,本节是从应用角度学习牛顿运动定律。主要用到的方法是建立直角坐标系和力的正交分解,掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。

解题的一般步骤:

(1)确定研究对象,进行物理建模,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画出物体的受力示意图。

(2)选择合适的力学公式,求出物体所受的合力。

(3)运用牛顿第二定律列方程,求出物体的加速度。

(4)选择所需要的运动学公式,求出题目所需的未知力。

由运动学规律求加速度,要特别注意加速度的方向,从而确定合外力的方向,不能将速度的方向和加速度的方向混淆。

例题:运动员把冰壶沿水平冰面投出,让冰壶在冰面上自由滑行,在不与其他冰壶碰撞的情况下,最终停在远处的某个位置。按比赛规则,投掷冰壶运动员的队友,可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面,减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。(1)运动员以3.4m/s 的速度投掷冰壶,若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02,冰壶能在冰面上滑行多远?g取10m/s2 。(5分)(2)若运动员仍以3.4m/s 的速度将冰壶投出,其队友在冰壶自由滑行10m 后开始在其滑行前方摩擦冰面,冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%,冰壶多滑行了多少距离?(6分)[3]

在A中学四个班进行实验,a班48人,b班42人,c班45人,d班36人。第一步:回顾知识点与物理公式;第二步:让学生自己做题;第三步:按步骤得分,统计得分率和该题的正确率;第四步:教师讲解牛顿第二定律的应用的解题思路;第五步:让学生重新整理思路、解题;第六步:与第三步一致;最后取分数平均值,比较讲解解题思路前后该题得分率的高低。3.png表1

如上表1所示,在教师讲解思路之后得分率和正确率远远高于第一次做题,由此可见学生掌握好物理的解题思路能够大大提高得分率。

四、 总结

本文针对物理基础薄弱的学生提出了一些教学策略,基础薄弱的学生通常没有良好的学习习惯,上课不能专心听讲,一部分学生由于在课堂上没有理解所学的知识,课后对于物理作业难以下笔,久而久之学生会产生放弃学习物理的想法。对此本文提出了几个针对基础薄弱学生的教学策略。第一,每个孩子都是独特的,因此要因材施教,基础薄弱的学生专注力较差,因此教学时,教师需要把握课堂的节奏,重点部分需要着重强调,能吸引学生注意;第二,学生的抽象思维较为薄弱,因此教师要善于运用自己的肢体语言与眼神进行交流,提高学生专注力,提高教学效率;第三,学生是知识的建构者,不是被动的接受者,教师在课堂上可以采用启发式教学,让学生自主思考,教师则负责在卡壳部分及时进行点拨。

通过实验得出,让基础薄弱学生明确物理的解题思路十分重要,能够有效提高得分率。物理题目的解题思路是首先将文字转化为图片,进行物理建模,再将矢量进行正交分解,能够使学生更直观清晰的读懂题目;再根据题目选择所需公式;最后通过三角函数表示出各种函数关系进行求解未知量。

参考文献:

[1] 封小超,王力邦.物理课程与教学论[M].北京:科学出版社,2005.

[2] 马芳,王聿泼. 教育心理学[M].南京大学出版社, 201808.264.

[3] 人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中教科书 物理 必修 第一册[M].北京:人民教育出版社,2019.