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摘 要:初中学生的物理思维基本处于“具体运算阶段”,不依靠实物很难想象出日食与月食的形成过程,更难以理解其原理.笔者利用生活常见材料制作磁吸式日食与月食模型,在课堂教学中创设日食与月食的真实情境,增强学生感知,再通过小组合作以及拓展性提问的方式,突破学生思维障碍,促进其认知发展.
关键词:磁吸式日食与月食模型;认知水平;思维障碍
中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1008-4134(2021)20-0053-02
作者简介:颜罗丽(1995-),女,四川宜宾人,硕士,中学二级教师,研究方向:物理教学、实验教学.
1 日食与月食的教学困境
初中学生在生活中形成一些错误的前概念,导致其思维具有肤浅性、片面性,他们的思维往往离不开具体事物的支撑.在初中物理教科版教材“光源 光的传播”这一节内容中,日食与月食是“光沿直线传播”的重要体现,由于受到认知水平的限制,初中学生很难想象出日食与月食形成过程及原理,很多同学通过机械地记忆地球、月球和太阳的位置从而区分日食和月食,当再次遇到类似的情境时,依然不能很好区分,在这节课中,理解日食与月食的形成过程及原理也成为这节课的难点.
2 磁吸式日食与月食模型制作过程
制作材料:超轻黏土(蓝、白、黄)、圆形磁铁、手电筒、双面胶.
制作步骤:(1)利用超轻黏土制作月球模型,制作时尽可能还原月球的样貌,将磁铁粘在月球模型上,使其可以吸附在白板上;
(2)利用超轻黏土制作地球模型,制作时尽可能还原地球的样貌,为了减轻地球的重量,使其可以牢固吸附在白板上,利用圆形物件将地球做成空心,将磁铁粘在地球模型上;
(3)为了增强学生的代入感,利用超轻黏土制作一个“小王子”,让学生把自己想象成站在地球上的小王子;(4)利用手电筒发出的光模拟太阳光,将磁铁粘在手电筒上,使手电筒可以吸附在白板上.
3 利用磁吸式日食与月食模型突破学生思维障碍
3.1 创设真实情境,增强学生感知
教师展示磁吸式日食与月食模型,请同学们思考日食是如何形成的,教师移动模型,使太阳、月球、地球运动到如图1所示的情境,并提问:如果你是站在地球上的小王子,你是否会观察到日食?通过这一美妙直观的现象,学生可以发现此时小王子可以看到完整的太阳;教师移动月球位置,使其处于如图2所示位置,并提问:此时小王子是否还能看到完整的太阳?学生在看到月球遮住太阳的部分光线时,可以得出此时小王子看到的是日偏食;教师再次移动月球的位置,使其处于如图3所示位置,提问:此时小王子又将看到什么现象?由于月球遮住太阳发出的所有光线,学生观察能够得出此时小王子看到的将是日全食.教师通过创设这一真实情境,使日食现象不再遥不可及,在成功激发学生好奇心和求知欲的同时,学生头脑中也已经初步知道关于日食的形成过程.
为了进一步帮助学生在头脑中建立月食形成过程,教师提问:那月食又是如何形成的?学生已经观察日食形成过程,能够初步想象出月食的形成,此时教师再移动模型,使太阳、地球、月球分别运动到如图4-6的情境,针对每一情境提出相应问题.通过这一完整过程,学生初步认识日食和月食现象,并且知道日食与月食现象是如何发生的,但理解还不够深入.
3.2 小组合作学习,建立日食与月食模型
学生在真实的情境中观察到日食和月食后,已经形成了丰富的感知觉,此时教师再引导学生利用“光沿直线传播”的原理,通过小组合作讨论的形式画出日食与月食形成过程,由于学生思维水平的限制,教师应给学生搭建适当的“脚手架”,首先通过动画的形式向学生展示日食的形成原理图,再让学生小组合作讨论画出月食形成原理图.在这一过程中,学生形成关于日食与月食的表象,从感性认识上升到理性认识,建立日食与月食的模型.
3.3 拓展性提问,促进学生思维发展
根據耗散结构理论,“非平衡是有序之源”,学生认识之所以能不断提高,原因在于不断刺激学生思维,打破原来的平衡状态,使之远离平衡状态,这时学生必须充实或改革原来的图示,使认知结构进入更高的有序状态.学生初步认识日食与月食现象及原理,为了刺激学生思维,提高其认识,教师可以针对日食与月食形成原理图引导学生思考以下问题:(1)发生日食时,是否站在地球上的每个人都能观察到日全食?如果不是,哪些区域的人观察的是日全食,哪些区域观察的是日偏食?发生月食时又是否是相同的情况?(2)播放发生日环食的相关新闻,提问:太阳、月球、地球处于什么情况时,才会观察到日环食?会不会发生月环食,为什么?
4 总结
大部分初中学生的认知还处于“前运算阶段”和“具体运算阶段”,学生要从感性认识上升为理性认识,需要丰富的情境使他们进行全面感知,做好从感性认识到理性认识充分过渡的准备,在形成物理感知觉以后,教师通过多种形式的教学活动,引导学生进行科学思维,使其认识能够向理性认识飞跃.最后,通过教师创设变式或比较等活动,促进学生认知图式的构建,打破学生思维障碍.
参考文献:
[1]乔际平,邢红军.物理教育心理学[M].南宁:广西教育出版社,2002.
[2]孙伟河.经验心智模型 概念模型 科学模型——概念进阶学习的三级图式[J].中学物理,2020,38(02):6-11.
[3]冯华.做理解物理教育的物理教师[J].物理教学探讨,2017,35(04):1-3+8.
[4]程琳.核心素养下教育心理学在物理教育中的应用[J].知识文库,2018(14):160.
[5]符艳艳.破除思维定势负效应 提高物理教学效率[J].中学物理,2015,33(10):7-8.
(收稿日期:2021-07-06)
关键词:磁吸式日食与月食模型;认知水平;思维障碍
中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1008-4134(2021)20-0053-02
作者简介:颜罗丽(1995-),女,四川宜宾人,硕士,中学二级教师,研究方向:物理教学、实验教学.
1 日食与月食的教学困境
初中学生在生活中形成一些错误的前概念,导致其思维具有肤浅性、片面性,他们的思维往往离不开具体事物的支撑.在初中物理教科版教材“光源 光的传播”这一节内容中,日食与月食是“光沿直线传播”的重要体现,由于受到认知水平的限制,初中学生很难想象出日食与月食形成过程及原理,很多同学通过机械地记忆地球、月球和太阳的位置从而区分日食和月食,当再次遇到类似的情境时,依然不能很好区分,在这节课中,理解日食与月食的形成过程及原理也成为这节课的难点.
2 磁吸式日食与月食模型制作过程
制作材料:超轻黏土(蓝、白、黄)、圆形磁铁、手电筒、双面胶.
制作步骤:(1)利用超轻黏土制作月球模型,制作时尽可能还原月球的样貌,将磁铁粘在月球模型上,使其可以吸附在白板上;
(2)利用超轻黏土制作地球模型,制作时尽可能还原地球的样貌,为了减轻地球的重量,使其可以牢固吸附在白板上,利用圆形物件将地球做成空心,将磁铁粘在地球模型上;
(3)为了增强学生的代入感,利用超轻黏土制作一个“小王子”,让学生把自己想象成站在地球上的小王子;(4)利用手电筒发出的光模拟太阳光,将磁铁粘在手电筒上,使手电筒可以吸附在白板上.
3 利用磁吸式日食与月食模型突破学生思维障碍
3.1 创设真实情境,增强学生感知
教师展示磁吸式日食与月食模型,请同学们思考日食是如何形成的,教师移动模型,使太阳、月球、地球运动到如图1所示的情境,并提问:如果你是站在地球上的小王子,你是否会观察到日食?通过这一美妙直观的现象,学生可以发现此时小王子可以看到完整的太阳;教师移动月球位置,使其处于如图2所示位置,并提问:此时小王子是否还能看到完整的太阳?学生在看到月球遮住太阳的部分光线时,可以得出此时小王子看到的是日偏食;教师再次移动月球的位置,使其处于如图3所示位置,提问:此时小王子又将看到什么现象?由于月球遮住太阳发出的所有光线,学生观察能够得出此时小王子看到的将是日全食.教师通过创设这一真实情境,使日食现象不再遥不可及,在成功激发学生好奇心和求知欲的同时,学生头脑中也已经初步知道关于日食的形成过程.
为了进一步帮助学生在头脑中建立月食形成过程,教师提问:那月食又是如何形成的?学生已经观察日食形成过程,能够初步想象出月食的形成,此时教师再移动模型,使太阳、地球、月球分别运动到如图4-6的情境,针对每一情境提出相应问题.通过这一完整过程,学生初步认识日食和月食现象,并且知道日食与月食现象是如何发生的,但理解还不够深入.
3.2 小组合作学习,建立日食与月食模型
学生在真实的情境中观察到日食和月食后,已经形成了丰富的感知觉,此时教师再引导学生利用“光沿直线传播”的原理,通过小组合作讨论的形式画出日食与月食形成过程,由于学生思维水平的限制,教师应给学生搭建适当的“脚手架”,首先通过动画的形式向学生展示日食的形成原理图,再让学生小组合作讨论画出月食形成原理图.在这一过程中,学生形成关于日食与月食的表象,从感性认识上升到理性认识,建立日食与月食的模型.
3.3 拓展性提问,促进学生思维发展
根據耗散结构理论,“非平衡是有序之源”,学生认识之所以能不断提高,原因在于不断刺激学生思维,打破原来的平衡状态,使之远离平衡状态,这时学生必须充实或改革原来的图示,使认知结构进入更高的有序状态.学生初步认识日食与月食现象及原理,为了刺激学生思维,提高其认识,教师可以针对日食与月食形成原理图引导学生思考以下问题:(1)发生日食时,是否站在地球上的每个人都能观察到日全食?如果不是,哪些区域的人观察的是日全食,哪些区域观察的是日偏食?发生月食时又是否是相同的情况?(2)播放发生日环食的相关新闻,提问:太阳、月球、地球处于什么情况时,才会观察到日环食?会不会发生月环食,为什么?
4 总结
大部分初中学生的认知还处于“前运算阶段”和“具体运算阶段”,学生要从感性认识上升为理性认识,需要丰富的情境使他们进行全面感知,做好从感性认识到理性认识充分过渡的准备,在形成物理感知觉以后,教师通过多种形式的教学活动,引导学生进行科学思维,使其认识能够向理性认识飞跃.最后,通过教师创设变式或比较等活动,促进学生认知图式的构建,打破学生思维障碍.
参考文献:
[1]乔际平,邢红军.物理教育心理学[M].南宁:广西教育出版社,2002.
[2]孙伟河.经验心智模型 概念模型 科学模型——概念进阶学习的三级图式[J].中学物理,2020,38(02):6-11.
[3]冯华.做理解物理教育的物理教师[J].物理教学探讨,2017,35(04):1-3+8.
[4]程琳.核心素养下教育心理学在物理教育中的应用[J].知识文库,2018(14):160.
[5]符艳艳.破除思维定势负效应 提高物理教学效率[J].中学物理,2015,33(10):7-8.
(收稿日期:2021-07-06)