物理教學,貴在啟發(fā)。筆者根據多年來的教學試驗,總結歸納了因不同課程、情境而常用的九種啟發(fā)方式。旨在系統(tǒng)地探索物理教學的啟發(fā)技藝。
一、主線啟發(fā)式
根據一節(jié)課的教學目的和知識結構,可以設計許多不同的教學主線。對不同主線進行權衡比較,應優(yōu)選適于啟發(fā)的教學主線。如講授電流表的工作原理,可先講電流表構造,后講測量原理,這種教學主線,屬順向注入引導,雖層次清楚,但學生只能被動接受,難以體現思路啟發(fā)。如果采用逆向主線啟發(fā)式即可動員學生參與儀表設計,牢固地掌握知識,有利于創(chuàng)造能力的培養(yǎng):先溫故孕新推導出通電線圈在勻強磁場中所受電磁力距的表達式M=BISsina(或定性介紹);第二步啟發(fā)學生思考:當a一定時,M與I成正比,可由M測I,但線圈一旦轉動,a隨著變化,為克服此弊,可讓學生設計一種輻射式磁場(圖1),使通電線圈無論轉到何處M都與I成正比;第三步由力距平衡理論出發(fā)講述游絲的機械力矩及儀表構造;第四步觀察演示電流表。這種環(huán)環(huán)緊扣步步深入的教學主線本身就充滿著啟發(fā),不僅鞏固了磁場力、力距平衡知識,加深了對電磁力矩、電流測量原理的理解,使教學主線如行云流水邏輯嚴密,更重要的是使學生在步步力攀中啟迪了智慧,給學生創(chuàng)設了培養(yǎng)智能的研究性氛圍。
二、設卡啟發(fā)式
教師在講解教學重點、難點或疑點時,可酌情設立關卡懸念,激發(fā)學生闖關奪隘。當講到關鍵字眼時必須留下時間間隙:設卡啟發(fā)。如講到“物體在做直線運動且所受合外力減小時,則它的速度越來越……”,那個“大”字應讓學生思考解答。教師善于設卡激思,學生善于“接下咬舌”,教學本身就具體地增添了精講多練、啟而后發(fā)的色彩。教師板書應凝縮教學內容,且關鍵字眼可留下空白啟發(fā)學生彌補。這個空白就是教師激勵學生主動聯想的興趣焦點,學生憑借知識積累通過積極思考在筆記本填補空白后,一經教師正式填空講解,使學生更能明辨是非,加深印象。
三、預見啟發(fā)式
課堂演示不應是教師的獨角表演,應通過預見激發(fā)學生嘗試智力潛能的求索。如演示陰極射線在磁場中的偏轉時,應動員學生主動預見射線的偏轉方向,使學生躍躍欲試地參與預言判斷。當教師按下開關亮明實驗事實后,預見正確的學生會興高彩裂,預見錯誤的也會汲取教訓,使理解和記憶都得到強化。
四、期待啟發(fā)式
在探索性實驗教學中,應期待啟發(fā)學生用抽象思維設計實驗程序和方案。如給學生伏特表、安培表、電源、變阻器和導線、開關等,啟發(fā)學生用這些設備擬定一個測出伏特表、安培表內電阻的實驗方案,如教師把正確答案直接“端給”學生。那么這個實驗就變?yōu)閷W生的一種機械性活動。如果教師期待學生設計,是教師給予學生的智力投標,當引導學生再現伏安法時,學生就能閃現出“用兩表測量表”的思想火花,而且很快繪制出圖2(可測安培表電阻)和圖3(可測伏特表電阻),此后教師再啟發(fā)學生考慮實驗注意事項,教師在期待啟發(fā)中感到愉悅,學生在實驗中體味到探索成功的樂趣。
五、“發(fā)現”啟發(fā)式
概念教學應避免硬性注入,應有意給學生創(chuàng)造自己去發(fā)現真理的廣闊“天地”。在講光電效應一節(jié)時。我在講明該效應實驗原理后,給學生一組理想金屬(從便于教學出發(fā))實驗數據表,讓學生根據此表畫出光電子的大初動能Ek,隨入射光頻率。變化的函數圖象,啟發(fā)學生主動發(fā)現這是一條“函數圖象”(如圖4),接著讓學生寫出函數表達Ek=av-b,然后讓學生討論該式的物理意義,多數學生能發(fā)現av為光子能量,并“與入射光的頻率成正比”。其比例系數a為6.4×10-34焦耳秒,對該金屬要想發(fā)生光電效應,入射光頻率必須大于vo=4×104赫茲,這樣的教學,教師只起了指點向導的作用,學生卻能真正領略到一種探幽索微,有所發(fā)現的樂趣,當學生自己發(fā)現真理,攀上思路高峰時,教師再指導學生回首遙望,對光電效應的規(guī)律給予必要歸納
入射光頻率v(赫)
5×1014
6×1014
8×1014
10×1014
相應的反向截止電壓(伏)
0.4
0.8
1.6
2.4
光電子大初動能(電子伏特)
六、激揚啟發(fā)式
輔導時應再次啟發(fā)設疑。當講完電磁感應的重要公式ε=BLvsina后。學生似乎已經全懂了,在自習輔導時也無人詢問。但我深知,不少學生在理解該公式中必有“隱伏的暗礁”。于是我便在黑板上畫出圖5,詢問大家在此情況下,ab兩端的ε值如何?不出所料,不少學生認為V和B方向夾角為90°,“這還有什么破碇?”我利用欲擒故縱有意把學生的思路引入陷井后再及時“挽救”。當引導學生用洛侖茲力的知識重新剖析后,多數學生便恍然大悟到ε=0,接著我又讓學生分析如圖6的。如何時,多數學生就能自動寫出ε=BLvsinosin90°的正確結果。這時我才說明課本中公式ε=BLvsina的V應理解為速度在導線垂直方向上的分量,這樣經過輔導激疑啟發(fā),又使學生腦海泛起想象的漣衡,激起思維的浪花。
七、工藝啟發(fā)法
我用小黑板書寫了一個例題。如圖7,讓學生計算流過電源的電流強度,不少學生從電橋的形式及電阻數值巧合(R1/R2=R4/R5)出發(fā),誤認為R3上無電流。當時我并沒有立即否定學生的判斷。而是將預先設置的白橡皮繩AB、BC、CD、DE、GA段以及套在繩上的白紙筒(表示R1、R3、R5、R6)逐個拉滑改動,這樣學生的空間想象隨著教師機械的“拉滑”變得縱橫馳騁,當教師將圖7改動成圖8后,學生已變得豁然開朗:原來R2上無電流。
八、手勢啟發(fā)式
在課堂講解“導體棒ab(質量m,電阻R、長L)在勻強磁場B中沿光滑且不計電阻的傾斜導軌上滑動的極限速度”一題時如圖9,切忌將分析過程和現成答案交給學生,應給學生留下思考時間,讓學生先“闖闖”。在這段教師“無事”的過程中,應對學生察顏觀色,以便掌握“不憤不啟、不排不發(fā)”的火候,當學生已感憤排,急待啟發(fā)時,如何才能“導而勿牽,開而勿達?”當然教無定法,對此題也可用無聲勝有聲的眼神、動作暗示啟迪學生的思路:把右手放在圖9中畫有ab的地方,使磁力線穿過手心、姆指順斜軌向下方向,并讓右手斜向下運動,稍后再把左手手心斜向上,且左右手四指方向相同……。事實證明,這種無聲的手勢比繁瑣的語言有時利于啟迪智慧:引導學生的思維由“靜”到“動”,找到現象間相互關聯的奧妙。
九、迂徊啟發(fā)式
教師講解難題,不一定開門見山,一下子就解答得水落石出,可用打外圍的遷徊方法使學生茅塞頓開。有,學生在課余問我一題:“鐵錘將木樁釘入泥土中,樁受阻力與釘入深度成正比,且每錘落下速度相同,若第一錘釘科10厘米,求第二錘釘入多深?”當時我先讓他畫出木樁所受阻力F和釘入深度x的函數圖象,學生雖立即畫妥但仍莫名其妙。接著我避開此題又命了一題:“一個人將彈簧拉長10厘米,第二次他做同樣的功又能拉長多少?”由于學生掌握此題所需的知識基礎(胡克定律、彈力做功)很快就找到問題的癥結。當畫出圖10后,“心有靈犀一點通”,他高興地說:“謝謝你,原題我也會了,我懂得了聯想!”這樣,他不僅問一題懂兩題,而且額外地得到了搞通一點(原題)、連通一線(解類似題的方法)、照亮一片(聯想的奧妙)的收獲。
一、主線啟發(fā)式
根據一節(jié)課的教學目的和知識結構,可以設計許多不同的教學主線。對不同主線進行權衡比較,應優(yōu)選適于啟發(fā)的教學主線。如講授電流表的工作原理,可先講電流表構造,后講測量原理,這種教學主線,屬順向注入引導,雖層次清楚,但學生只能被動接受,難以體現思路啟發(fā)。如果采用逆向主線啟發(fā)式即可動員學生參與儀表設計,牢固地掌握知識,有利于創(chuàng)造能力的培養(yǎng):先溫故孕新推導出通電線圈在勻強磁場中所受電磁力距的表達式M=BISsina(或定性介紹);第二步啟發(fā)學生思考:當a一定時,M與I成正比,可由M測I,但線圈一旦轉動,a隨著變化,為克服此弊,可讓學生設計一種輻射式磁場(圖1),使通電線圈無論轉到何處M都與I成正比;第三步由力距平衡理論出發(fā)講述游絲的機械力矩及儀表構造;第四步觀察演示電流表。這種環(huán)環(huán)緊扣步步深入的教學主線本身就充滿著啟發(fā),不僅鞏固了磁場力、力距平衡知識,加深了對電磁力矩、電流測量原理的理解,使教學主線如行云流水邏輯嚴密,更重要的是使學生在步步力攀中啟迪了智慧,給學生創(chuàng)設了培養(yǎng)智能的研究性氛圍。
二、設卡啟發(fā)式
教師在講解教學重點、難點或疑點時,可酌情設立關卡懸念,激發(fā)學生闖關奪隘。當講到關鍵字眼時必須留下時間間隙:設卡啟發(fā)。如講到“物體在做直線運動且所受合外力減小時,則它的速度越來越……”,那個“大”字應讓學生思考解答。教師善于設卡激思,學生善于“接下咬舌”,教學本身就具體地增添了精講多練、啟而后發(fā)的色彩。教師板書應凝縮教學內容,且關鍵字眼可留下空白啟發(fā)學生彌補。這個空白就是教師激勵學生主動聯想的興趣焦點,學生憑借知識積累通過積極思考在筆記本填補空白后,一經教師正式填空講解,使學生更能明辨是非,加深印象。
三、預見啟發(fā)式
課堂演示不應是教師的獨角表演,應通過預見激發(fā)學生嘗試智力潛能的求索。如演示陰極射線在磁場中的偏轉時,應動員學生主動預見射線的偏轉方向,使學生躍躍欲試地參與預言判斷。當教師按下開關亮明實驗事實后,預見正確的學生會興高彩裂,預見錯誤的也會汲取教訓,使理解和記憶都得到強化。
四、期待啟發(fā)式
在探索性實驗教學中,應期待啟發(fā)學生用抽象思維設計實驗程序和方案。如給學生伏特表、安培表、電源、變阻器和導線、開關等,啟發(fā)學生用這些設備擬定一個測出伏特表、安培表內電阻的實驗方案,如教師把正確答案直接“端給”學生。那么這個實驗就變?yōu)閷W生的一種機械性活動。如果教師期待學生設計,是教師給予學生的智力投標,當引導學生再現伏安法時,學生就能閃現出“用兩表測量表”的思想火花,而且很快繪制出圖2(可測安培表電阻)和圖3(可測伏特表電阻),此后教師再啟發(fā)學生考慮實驗注意事項,教師在期待啟發(fā)中感到愉悅,學生在實驗中體味到探索成功的樂趣。
五、“發(fā)現”啟發(fā)式
概念教學應避免硬性注入,應有意給學生創(chuàng)造自己去發(fā)現真理的廣闊“天地”。在講光電效應一節(jié)時。我在講明該效應實驗原理后,給學生一組理想金屬(從便于教學出發(fā))實驗數據表,讓學生根據此表畫出光電子的大初動能Ek,隨入射光頻率。變化的函數圖象,啟發(fā)學生主動發(fā)現這是一條“函數圖象”(如圖4),接著讓學生寫出函數表達Ek=av-b,然后讓學生討論該式的物理意義,多數學生能發(fā)現av為光子能量,并“與入射光的頻率成正比”。其比例系數a為6.4×10-34焦耳秒,對該金屬要想發(fā)生光電效應,入射光頻率必須大于vo=4×104赫茲,這樣的教學,教師只起了指點向導的作用,學生卻能真正領略到一種探幽索微,有所發(fā)現的樂趣,當學生自己發(fā)現真理,攀上思路高峰時,教師再指導學生回首遙望,對光電效應的規(guī)律給予必要歸納
入射光頻率v(赫)
5×1014
6×1014
8×1014
10×1014
相應的反向截止電壓(伏)
0.4
0.8
1.6
2.4
光電子大初動能(電子伏特)
六、激揚啟發(fā)式
輔導時應再次啟發(fā)設疑。當講完電磁感應的重要公式ε=BLvsina后。學生似乎已經全懂了,在自習輔導時也無人詢問。但我深知,不少學生在理解該公式中必有“隱伏的暗礁”。于是我便在黑板上畫出圖5,詢問大家在此情況下,ab兩端的ε值如何?不出所料,不少學生認為V和B方向夾角為90°,“這還有什么破碇?”我利用欲擒故縱有意把學生的思路引入陷井后再及時“挽救”。當引導學生用洛侖茲力的知識重新剖析后,多數學生便恍然大悟到ε=0,接著我又讓學生分析如圖6的。如何時,多數學生就能自動寫出ε=BLvsinosin90°的正確結果。這時我才說明課本中公式ε=BLvsina的V應理解為速度在導線垂直方向上的分量,這樣經過輔導激疑啟發(fā),又使學生腦海泛起想象的漣衡,激起思維的浪花。
七、工藝啟發(fā)法
我用小黑板書寫了一個例題。如圖7,讓學生計算流過電源的電流強度,不少學生從電橋的形式及電阻數值巧合(R1/R2=R4/R5)出發(fā),誤認為R3上無電流。當時我并沒有立即否定學生的判斷。而是將預先設置的白橡皮繩AB、BC、CD、DE、GA段以及套在繩上的白紙筒(表示R1、R3、R5、R6)逐個拉滑改動,這樣學生的空間想象隨著教師機械的“拉滑”變得縱橫馳騁,當教師將圖7改動成圖8后,學生已變得豁然開朗:原來R2上無電流。
八、手勢啟發(fā)式
在課堂講解“導體棒ab(質量m,電阻R、長L)在勻強磁場B中沿光滑且不計電阻的傾斜導軌上滑動的極限速度”一題時如圖9,切忌將分析過程和現成答案交給學生,應給學生留下思考時間,讓學生先“闖闖”。在這段教師“無事”的過程中,應對學生察顏觀色,以便掌握“不憤不啟、不排不發(fā)”的火候,當學生已感憤排,急待啟發(fā)時,如何才能“導而勿牽,開而勿達?”當然教無定法,對此題也可用無聲勝有聲的眼神、動作暗示啟迪學生的思路:把右手放在圖9中畫有ab的地方,使磁力線穿過手心、姆指順斜軌向下方向,并讓右手斜向下運動,稍后再把左手手心斜向上,且左右手四指方向相同……。事實證明,這種無聲的手勢比繁瑣的語言有時利于啟迪智慧:引導學生的思維由“靜”到“動”,找到現象間相互關聯的奧妙。
九、迂徊啟發(fā)式
教師講解難題,不一定開門見山,一下子就解答得水落石出,可用打外圍的遷徊方法使學生茅塞頓開。有,學生在課余問我一題:“鐵錘將木樁釘入泥土中,樁受阻力與釘入深度成正比,且每錘落下速度相同,若第一錘釘科10厘米,求第二錘釘入多深?”當時我先讓他畫出木樁所受阻力F和釘入深度x的函數圖象,學生雖立即畫妥但仍莫名其妙。接著我避開此題又命了一題:“一個人將彈簧拉長10厘米,第二次他做同樣的功又能拉長多少?”由于學生掌握此題所需的知識基礎(胡克定律、彈力做功)很快就找到問題的癥結。當畫出圖10后,“心有靈犀一點通”,他高興地說:“謝謝你,原題我也會了,我懂得了聯想!”這樣,他不僅問一題懂兩題,而且額外地得到了搞通一點(原題)、連通一線(解類似題的方法)、照亮一片(聯想的奧妙)的收獲。