把握教材逻辑关系 注重逻辑思维训练

□杨建东

字数:1337 2022-10-30 版名:知行
  理科注重逻辑思维的训练,把握教材编写的逻辑关系将更有利于学生准确掌握学科知识,形成大学科体系,养成学科核心素养。
  人教版高中物理教材第一章第二节《时间位移》在本章中有承前启后的作用,给出的是学生在后面学习中需要用到的几个物理概念和研究问题的方法。很多教师在讲授这节课的时候,感觉知识点跨度比较大,讲授时有些摸不着头脑,笔者最初也有同感。
  在仔细研究了教材后,笔者发现这节课背后的逻辑关系,其实这节课是研究物理学科思维方式和问题方法的,而不仅仅是让学生理解位移的概念。从大的方面来说,最终要让学生达到理解时间和位移的关系,并能熟练建立位移时间图像,设计了很多暗含的能力点训练。下面,笔者就这节课做一点反思,期望能抛砖引玉。
  时刻和时间间隔学生理解起来很容易,但是如果教师进入课堂就给出这个概念,对学生来说也就只是知道了这两个概念的区别,但是他们不理解为什么要讲这个。我在讲课的时候,从物理学的时空观入手,把时间和空间的关系厘清,学生很容易理解物理学研究的运动是物体位置的改变,那么第一要务是描述物体的位置,而位置离不开空间,空间又离不开时间,这就在逻辑上让学生理解了研究运动必须结合时间,时间也是描述运动的物理量。接着我指出照相和录像的区别,学生理解照相是定格一个时刻物体的状态,而录像是记录一段时间内物理位置变化的过程。由此,学生就很容易理解过程量和状态量的区别和联系,在逻辑上把握了时间和时刻的区别和联系。
  这时学生就知道时刻对应的是物体的位置,用数学的方法来说,时刻对应着坐标,时间间隔对应着的是物体的位置变化,用数学的方法来描述就是坐标的变化量。教师适时指出位移的概念是描述物体位置变化的物理量,那么在实际生活中我们只关心位置的变化,而不关心变化的过程。在变化过程中,只要起点和终点相同,那么位置变化就是相同的。在众多的起点和终点相同的变化过程中蕴藏着一个不变的物理量,透过现象看本质,就可以用一根从起点指向终点的有向线段来表示这个物理量,也就是位移。在学生理解这个知识的基础上,我再讲位移和路程的区别就迎刃而解了。既突破了难点,也突出了重点,更加强了学生应用知识的能力。
  学习了位移的概念,我们就要用位移去解决运动学问题。所有的运动可以根据轨迹分为直线运动和曲线运动,学生觉得直线运动简单,教材安排的就是直线运动的位移。让学生体会到物理学的简单,能增强学生学习物理的自信心。
  接下来,老师只用指出时刻和位置是一一对应关系,就可以根据运动物体的时刻和位置对应关系建立起一个图像关系,很容易找出物体在任意时刻的位置和任意时间段里的位移,将时间和位移联系起来,教材的编写意图也明朗起来。最后简单讲述一下打点计时器的原理,打出一张纸带,学生很容易感受到,这条纸带记录了物体在连续相等的时间间隔内的位移变化情况,选取一个点为计时起点,后面的点对应的时间也就可以找出来,每个点对应的物体位置就很容易在坐标中找到,从而通过打点计时器建立位移时间图像的暗含目的也得到了落实。
  总之,教材的逻辑关系是分总模式,也是递进关系,能力上是从理论到应用的逻辑关系。教师只要把握好这种暗含的逻辑关系,这节课学生学到的就不仅仅是几个概念了,而是学科核心素养和学科思维的提升,更重要的是学习能力的培养得
到了落实。