例如在进行自由落体相关教学时,分别让羽毛、纸片和十块做自由落体,让学生们观察实验现象:石头下落得最快,纸片次之,羽毛下降最慢。进而猜想:是否质量越大,物体的下落速度就越快?再引导学生们思考:用力将纸片团成较小的纸团,再次比较,发现质量不变的情况下,纸团下降速度变快,与石头相近。随后结合课堂教学内容对这一现象进行探究得知,影响三者下落速度不同的因素是空气阻力。再如在“摩擦力”课堂教学过程中,教师可以带领学生们通过“拉书”实验来进行课堂导入:拿起手边的两本书,通过用手拉上面的那本来感受二者之间的摩擦力,然后再将书页一页一页叠放在一起,再用力拉,发现二者很难分开。学生通过这一有趣的实验对本节课所学内容产生了极大的兴趣,很快便投入到了本节课的学习当中,也意识到了现实生活中很多有趣神奇的现象都能够通过物理知识来解释。
物理作为一门以实验为基础的自然科学,动手自制教具,创新实验设计,可以提升物理教学效果[3]。因此教师可通过身边的常见物体制作出一些简单的演示仪器,引导学生观察分析有趣的实验现象,也能够获得较好的课堂效果。例如在学习重力与中心相关知识时,准备一个圆柱形盒子,在盒子内侧用胶水固定一个小铁快,然后把盒子放置在有一定倾斜角度的斜面上,放置圆盒的位置需要提前确定好,固定在圆盒内部的铁块需要放在上面,并且需要靠近斜坡一侧,否则盒子不会“爬坡”。将一切放置好之后,圆盒就会自发地从坡底爬向坡顶,产生违反常识的实验现象。随后引导学生思考:为什么盒子会向上运动而不是向坡底运动?如果把盒子内部固定的小铁快取下来还会不会产生相同的现象?小铁快在该实验中起到什么作用?然后向学生讲解,虽然圆盒在向上运动,但是重心是在不断下移的,从而改变物体运动状态,使得圆盒向上运动。在该实验过程中,教师为了提高教学质量,根据教学内容从形象思维出发,引导学生对实验现象和教学内容进行思考,进而发展学生的抽象逻辑思维,使得学生充分掌握课堂知识。
高中阶段的物理课程有一定难度,对学生的抽象逻辑能力要求较高,比如电磁学部分和运动学与力学的结合部分等等。如果学生在这个阶段“掉队”,就会导致成绩一落千丈。根据皮亚杰的认知发展阶段论,中学生开始使用抽象逻辑思维思考问题,不过同时也正在从具体运算思维向形式运算思维过渡,因此教师必须低开高走,从经验出发向理论过渡,培养学生的物理观念,不断提升“问题、证据、解释”等科学探究能力。
3.2创设情境引发认知冲突,帮助学生理解物理现象
物理情景教学是教师在进行物理教学设计时不可忽略的重要方面,学生在日常生活中已经形成了一部分前科学概念,教师通过课堂上的讲解与情景式教学将更为科学准确的物理学概念与前科学概念结合,纠正缺乏准确的前科学概念。然而在应试教育大背景之下,教师和家长更注重如何高效地提升学生的成绩,在实操过程中难免会降低物理情景在物理教学中的重视程度。想要高质量地完成教学任务、提高物理教学水平,就必须要重视物理知识与现实情景的结合。