美国高校公开课对高中物理课堂的启迪
笔者在实际教学里,了解到学生对于高中物理,存在这样一种心理,高中物理知识枯燥没劲,书本上的知识在工作、生活里使用的机会极少。大学教师反映中学物理和大学内容脱钩,教学中有学生动手能力差,基本的实验素养不足等情况。笔者在学习麻省理工学院沃尔特·列文()教授的公开课期间,受到诸多启发,现将部分罗列出来,供广大教师学习与借鉴。
一、治学态度要严谨
存在一门被称作物理的,具备严谨特性的学科,在学生针对物理展开学习的进程当中,常常会将物理以数学那样来進行看待,觉得只要能够获取到正确无误的数字便可,然而却忽略了诸如单位,小数点的保留以及误差分析这类问题,为了使学生的学习态度得以端正起来,援引沃尔特·列文于“经典力学”一节课之上所举的例子。
在对“一个躺在床上的人要比站着的时候要高一些”这一观点进行验证之际,沃尔特·列文教授当场邀请学生上台去做实验,(如图1、图2所展示的那样)。测量得出的结果显示,该学生站着之时身高是183.2cm,而躺着的时候是185.7cm,该学生躺着的时候相较于站着要高出2.5cm,用于测量的尺子精度为0.1cm,虽说其中存在±0.2cm的误差,然而也足够能够反映出其身高确实产生了变化。要是改用精度为1cm的米尺,就会存在±2cm的误差贝语网校,从而不能够得出正确的结论。援引沃尔特·列文教授的一句话,那便是,“要是不把误差纳入考量范围之内,任何测量都会变得毫无意义可言”。
在“失重和超重”这节课当中,为了去对失重这一状态予以描述,部分教师会于不经意之时用到“零重力”这个词语,然而沃尔特·列文教授在课上面明确地表明了这个表述是错误的,可以讲一个物体“零重量”,但不可以讲一个物体“零重力”。举例来说,有一架飞机处于空中,不管它的引擎是开启状态还是关闭状态,甚至是处于自由落体状态,重力永远不会为零,而处于自由落体时没有的是重量,并非重力。若是学生错误地拿“零重力”去表示“失重”,那么他自然而然地会对其理解成无需考量重力的影响,进而致使受力分析出现错误。
二、创设实验矛盾,激发学生的学习兴趣

所谓创设实验矛盾,并非指实验自身存在问题,而是经由教师的精心设计,悄然改变一些难以察觉的实验条件,进而得出矛盾现象的过程。这种实验极易调动学生的求知欲,激发学生的学习兴趣。教师借此契机引导学生,以获取实验背后的物理道理。巧妙创设实验矛盾会让学生从被动接受转变为主动学习,学习效率必定显著提高。
在“牛顿定律”里存在这样一个问题,(如图3、图4所展示的那样),一个重物通过一根比较细的轻绳悬挂在天花板上,重物的下端连接着同样的细绳,当运用手朝着下方缓慢地拉动下面的细绳时,哪一根绳子会率先断裂呢?要是使用手朝着下方猛地拉动下面的细绳,情况又会是怎样的呢?
该实验里头的道理着实简单,教师能够借助受力分析,运用牛顿定律去阐释呈现出的两种不一样的结果。要是慢着拉,上面的那根绳子会先断掉,要是用力猛地拉,下面的那根绳子会先断掉。然而要是仅仅只是进行单纯的理论讲解,学生所获得的感悟并不够,在经历一段时间以后极易遗忘。
沃尔特·列文教授将其创设成一个矛盾类实验,在实验开展之前,会先让学生去判断哪一根绳子会率先断掉。当大多数学生觉得上面那根绳子会先断的时候,教授就会猛然拉动细绳,使得下面的轻绳先断掉。之后让学生再次进行判断,改变了实验的条件,缓慢地拉动绳子,这一次换成上面的轻绳先断了。前后两次的结果全然不同,教授便顺势提出了质疑。
学生在这个时候会陷入迷惑状态美国高中物理公开课,强烈的好奇心会促使、推动他们去寻觅两边实验结果存在差异背后所隐匿、潜藏的道理,教师能够稍微给予指点、拨弄并提起、致使学生思索两次试验条件的差异之处,最后让学生自己去领会、感悟,两次拉绳子的速度不一样,紧接着和学生一同探讨拉绳子速度不同会导致受力情况不一样,最后教师再给出准确、正确。经由这么一系列的进程,学生理解了一个道理,就算是相同的实验装置,要是实验条件发生了细微、微巧的变化,它的成果或许会截然不同、完全相反。从而着重表明,于解题进程当中,也绝对必须将前提条件瞧仔细,不然仅仅是做没有用处的工作,呀!标点符号不能忘!
三、演示实验必须易于观察
便于观察的演示实验必然是好的,能让学生更好理解的是现象明显的实验,设计演示实验的时候必须要考虑到这一点。

在提及正负电荷之际,通常教师会阐释丝绸摩擦过的玻璃棒呈现正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带有负电,而且还会进行演示,即摩擦后的带电棒能够吸附轻小物体。这对于学生认知静电相互作用具备一定的助力举动,然而与此同时却会存有诸多的问题状况。比如,带电棒是不是因为纸片潮湿从而粘在一起呢,纸片遭受扰动就会掉落下去,再者纸片过小难以让全班进行观察,这样就无法知晓正负电荷之间的作用规律情形。总而言之,此实验对于学生的视觉冲击感并非强烈,没有办法很好地激发起学生的学习热情程度。
而沃尔特·列文教授所进行的实验演示,将上面提及的问题给解决了,其实验具体过程是这样的:先是用丝绸去摩擦玻璃棒,进而让玻璃棒带正电, 接着呢,那带电的玻璃棒能够吸引起不带电的气球,然后是同种电荷之间会相互排斥,最后是异种电荷会相互产生吸引(如同图5当中所展示的那样)。
因电极化致使带电玻璃棒可吸附轻小物体,借由该实验,所有学生皆能清晰瞧见气球朝着导体棒偏靠过去(如图 5b 所示),这实验简便易懂、一目了然而视觉冲击强烈,并且此实验还能够展示同种电荷互相排斥,异种电荷彼此吸引的现象。
气球的球壳由导体材料构成,通过接触这种方式,先把玻璃棒上的电荷传导至气球这儿,这时气球和玻璃棒带的电荷是同种电荷美国高中物理公开课,我们发现气球跟玻璃棒互相之间的排斥作用十分明显(如图5c所示)。另外再拿一根经过毛皮摩擦过的橡胶棒,当它靠近气球的时候能够发现气球被吸引过去(如图5d所示),画圈的那个黑色棒就是橡胶棒。
上述用于演示的实验,易于进行观察,并且能够同时对电极化现象、接触起电现象,以及静电相互作用现象这三个属于物理范畴的现象作出解释。该实验所用到的材料,具备简单且容易寻觅的特点,极大程度地让实验过程得到简化,并且达成了预期设定的教学效果。
四、结语
有些时候,物理这门源于生活的学科,稀疏平常到随处可见,可有时又奇妙得耐人寻味还很可爱。在高中课堂里,教师要充分借助这些特性,使学生深切领悟物理的可爱之处,进而乐意去了解、学习、欣赏它的美。同时,沃尔特·列文教授严谨的态度、学识的丰富以及幽默的风格,让笔者深感敬佩。“它山之石可以攻玉”,教师应当积极学习并借鉴他人优点,把这些优点化为自身所用,方能逐步成长为名师。