小课堂,大教研。为了更好地推进官渡区高一年级新教材教学改革,2021年5月27日下午,官渡区杨宇羽名师工作室学员以及官渡区各校高一年级备课组的老师在官渡区第一中学开展了“以新教材为背景下的集体备课活动”。本次活动通过各学校备课组分享备课思路、学员们的交流讨论以及杨老师的总结点评,使老师们对新教材新课程理念有了更进一步的认识。新课程背景下的高中物理教学不仅仅是注重学生对物理观念的获得,更应重视的是在这个过程中对学生科学思维、科学探究能力的培养以及落实科学态度与责任。
本次备课活动的内容为新教材必修第二册第八章《机械能守恒定律》,本章内容为必修力学的最后一章,讲述功和能的概念,以及动能定理和机械能守恒定律。这一章可以视为是牛顿力学的进一步展开,在牛顿运动定律的基础上,通过引入功的概念,得出有关机械能的规律,特别是机械能守恒定律,使学生对自然的认识更加深入,为解决力学问题提供新的甚至更简便的方法。是高中学生第一次学习用功能观点解决问题,对学生来说,观点抽象,知识难度较大,与利用动力学观点解决问题的方法差异较大,却又有着内在的紧密的联系。通过本章内容的教学,要实现帮助学生建立正确的能量观点、掌握解决问题的新的思路的目的,教学难度也很大:概念建立抽象,涉及的科学思维能力要求较高,要求老师们对这章内容做深入的思考和研究。本次集体备课活动也将对涉及到的困惑做出探讨。
本章通过做功、重力势能、动能和动能定理、机械能守恒定律让学生了解到做功和能量变化之间的重要关系,即:功是能量转化的量度:重力做功对应重力势能的变化;合力做功对应动能的变化;除重力外的其他力做功,对应机械能的变化;是力学、电磁学中计算做功、判断能量变化的基础方法。因而本章地位在必修教学中尤为重要。
昆十二中的钱春警老师基于《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》的要求,详细地从课前导入、知识构建、拓展应用讲述了每一节内容如何设计。以《功和功率(第一课时)》为例:先带领学生回顾初中有关“功”的知识:做功的两个必备条件?然后提出:若力与位移不在同一条直线上如何求解功?之后带领学生推出功的表达式:W=Flcosα。钱老师强调道:本节内容重点在于让学生理解α这一角度的物理意义,从而得出α与力做正功负功的联系。此外,钱老师还说到,每一节都应设置当堂练习,以便于帮学生巩固当天所学知识。
官五中的角向荣老师和官一中的龚宇恒老师分析了新旧两版教材在内容设置上的变化。
角老师认为,应该在教学过程中落实对学生科学思维的培养。以《动能和动能定理》为例:给出具体实例并引导学生逐步递进计算探究:光滑水平面上受恒定力F的物体→粗糙水平面上受恒定力F的物体→受恒定力F做曲线运动的物体。以此递进得出动能表达式、动能定理的应用范围。在推导曲线运动的物体做功时,还应要强调微元思想的应用,此外所选例题可以从课本例题或习题入手,不应额外增加学生负担。
对于动能定理适用范围的得出龚老师则认为可以设计一个平抛运动的例子。先让学生利用动力学知识计算出落地时的瞬时速度,再利用动能定理去验证,发现结果一致,从而得出动能定理同样适用于曲线运动。
“不仅要注重相关规律的推导,还应注重例题的教学。”官六中的李润贤老师说道。对于“动能定理”的例题教学,应先让学生用牛顿第二定律及运动学公式求解;再让学生用动能定理求解;之后教师再细致讲评,讲评重点在于规范化解题,帮助学生形成正确的能量观解题思路,学会从物理规律本身的特点出发考虑问题。这一点与昆十六中何有谋老师的观点不谋而合。怎样让学生快速接受用动能定理解决物理问题?“就是通过两种方法对比体现功能关系解决问题的优越性!”
“备课不仅要备教材还要备学生。”这是昆九中王思文老师的真实感受。教师的每一堂课的设计应该符合学生的实情,在课标要求的前提下讲学生能接受的内容,教学的最终目的是学生在这个过程中获取了知识,思维探究能力有所提高,最终认识科学的本质。
针对本章唯一一个且在力学中极为重要的实验《验证机械能守恒定律》,所有老师一致认为应该大胆的放手让学生进实验室动手操作。哪怕学生对实验的兴趣不高,也应该给学生试错的机会,手把手教会学生。实操永远比纸上谈兵来得要深刻。
最后,主持人杨宇羽老师进行了总结。杨老师指出,在这次备课活动中,各校的备课小组认真完成备课任务,主备人进行了完整清晰的整理,集中汇报成效显著,突显了各校基于学生具体情况下的备课成果,有许多值得相互学习借鉴的关于知识细节怎样处理的问题需要老师们在今后的备课中特别关注。例如:重力势能具有相对性而重力势能的变化是绝对的,怎样给学生讲清楚呢?归根结底是因为高度是相对的而高度差是绝对的,所以在设计时一开始要从参考平面的选择入手,说清楚高度的起始与指向,才能弄明白高度的正负值含义与大小的测量。加强教学中每一环节的思考,让学生弄清知识的来由,才不会觉得处理问题的过程突兀。“学生不会解题可能是因为学生对知识的理解和掌握不够,老师在备课时应探索让学生理解知识的本质的教法,从基础出发,从细节改进。”
关于新教材内容的改编和删减,杨老师的看法是:“无论教材如何调整,老师在教学时一定要保证知识体系的完整性,顺应学生的逻辑思维。”
第八章的教学重点在于教会学生从能量观角度解决问题的方法,所以杨老师强调:在新课教学过程中一定要放慢教学速度,第一次新课教学难度不应拔太高,而是应该针对同一知识点让学生反复加深印象,多次回顾,在期末复习时在适当增加难度。
“教而不研怕徒劳,研而不教易空想”,“教”是实践,“研”是思考,两者相辅相成。经过本次集体备课活动,学员们皆有收获,大家相信,在未来的教学过程中,老师们可将把集体备课所学习到的经验运用到教学过程中,总结经验、提炼成果,争取更大的进步。