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探究“生命課堂” 培育“課堂生命”
——以“生活中的圓周運動”教學為例

2017-06-09 11:21
物理教師 2017年5期
關鍵詞:生命課堂拱形過山車

張 鶴

(江蘇省常州市北郊高級中學,江蘇 常州 213031)

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·教材與教法·

探究“生命課堂” 培育“課堂生命”
——以“生活中的圓周運動”教學為例

張 鶴

(江蘇省常州市北郊高級中學,江蘇 常州 213031)

“生命課堂”是體現人的生命特征、追求人的自然發展的人本化生態課堂,它是一種以學生為主體、尊重生命、彰顯生命價值、綻放生命光彩的人與人之間的思想、智慧、思維、情感交流的課堂學習活動場.

前蘇聯教育家蘇霍姆林斯基曾說:“人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望感到自己是一個發現者、研究者、探索者”.生命是心靈的載體,心靈的需要就是生命的需要,人希望自己是一個發現者、研究者和探索者,“生命課堂”是彰顯生命價值、綻放生命光彩的體現.現以人教版必修2教材中“生活中的圓周運動”教學為例,探究“生命課堂”的特征.

1 富有思想

思想與生命同在,一個有思想的人就是一個有生命的人.法國哲學家笛卡爾曾說過:“我思故我行”,其中,思想是言行的向導,言行是思想的外在表露.課堂教學是以教學內容為紐帶實現知識有效轉移的師生間、生生間言行交流互動的課堂學習活動,它既是師生生命機體活動的表現,也是師生生命思想光彩的綻放.

教學片斷:

演示翻滾過山車模型,如圖1所示.

播放翻滾過山車視頻,如圖2所示.

圖1

圖2

師:請坐過翻滾過山車的學生談談坐車的感覺.

生:驚險、刺激,在最高點俯沖的一剎那心臟狂跳、感覺要掉下來.

師:請你談談乘坐翻滾過山車后的所思所想.

生:因為翻滾過山車在軌道最高點速度為0時會掉下來發生事故,現在翻滾過山車以一定的速度安全通過豎直軌道的最高點,說明其通過豎直軌道的最高點有一個最小速度;再者,科學能夠帶給人無限的神奇和生活中一般難以體驗到的心理和生理刺激.

師:請用超重和失重的原理分析過山車在軌道的最高點和最低點分別是處于超重狀態還是失重狀態?

生:翻滾過山車在豎直軌道內做圓周運動,在軌道的最高點向心加速度豎直向下,故過山車在軌道最高點處于失重狀態,在軌道的最低點向心加速度豎直向上,故過山車在軌道的最低點處于超重狀態.

師:請從圓周運動的角度談談你對翻滾過山車設計原理上的思想認識.

生:物體做圓周運動,必須有外力提供物體做圓周運動的向心力.翻滾過山車在豎直面內做圓周運動的過程中受到重力、軌道的支持力和軌道的摩擦力3個力作用,在軌道最高點,過山車受到的重力和軌道壓力的合力提供其做圓周運動的向心力,故翻滾過山車可以在豎直軌道內做圓周運動而不脫離軌道.

賞評:通過翻滾過山車實例,學生在圓周運動知識學習的基礎上,既在體驗感知中展示自己的思想,同時又將科學知識應用于實際,以此使學生在感受科學力量的同時,既形成科學思想又凝煉科學情感,從而使學生在科學思想的引導下,萌生新觀點、建立新思想、形成新認識.

2 充滿活力

生命力就是生命活動和生存發展的能力,生命活力是人生存和發展的前提,是生命力的體現和保障.生命、活動、活力3者之間相互聯系、相互影響,活動成就生命,活力滋潤生命.然而,課堂教學是基于生命的教學,是提升生命活動質量、激發生命活力的課堂生命活動.生命活力是課堂教學活力的源泉,提高師生課堂生命活動量,創設富有生氣、充滿活力的課堂教學氛圍,對提高課堂教學質量具有十分重要的作用.

教學片斷:

師:同學們誰見過鐵路轉彎處兩軌道的建造有什么不同?

生:鐵路轉彎處是外高內低.

師:為什么鐵路轉彎處要修造成外高內低呢?(學生討論)

生甲:為了使火車容易轉彎.

生乙:為了減小火車轉彎時的速度.

生丙:為了減小火車對軌道的壓力.

生丁:為了減小火車的外輪輪緣與鐵軌間的側向擠壓力.

師:鐵軌造成外高內低有一定的科學道理.請同學們聯系實際并根據車輪邊緣的形狀用圓周運動的知識分析為什么鐵路轉彎處要造成外高內低?

生:(對甲、乙、丙、丁4位學生的回答評析后得出)軌道外高內低可以使火車受到的重力和軌道支持力的合力完全提供向心力或部分提供向心力,從而減小外軌和輪緣間的側向擠壓力,防止火車外輪緣壓碎后脫軌,保證行車安全.

師:請同學們用圓周運動知識分析在什么情況下外軌對輪緣有作用力?在什么情況下內軌對輪緣有作用力?

賞評:參與、民主、開放、真實是激發課堂師生生命活力的有效形式,是引發學生積極參與、引領學生親身體驗以及引導學生釋放激情和生成智慧的課堂教學生態場.此教學片斷通過對鐵路轉彎處外高內低作用的民主化、開放性的猜想與論證的探究分析,激發學生釋放生命潛能和課堂學習活力.

3 自發生長

人是自然人,生命是自然的生命,生命以“生”為保障,而“生”和“長”又是相連結的,因此,自然的生命孕育著生長的生命,生長是生命的象征和體現.法國著名思想家盧梭的觀點:“教育就是生長.”課堂教學是人的教學,也是生命的教學,更是生長的教學.挖掘適合學生生命成長的課堂土壤,創設適宜學生生命成長的課堂環境,創設孕育學生生命成長的教學營養,用知識澆灌生命,讓生命在課堂里成長.

教學片斷:

(師生共同指出該學生分析過程中存在的問題)

師:那么飛機在空中機身傾斜轉彎時,情況又如何?

師:對自行車轉彎的分析,為了分析方便,可以把自行車抽象為直桿模型.

師:大家都知道,自行車轉彎時車身傾斜,但為什么自行車轉彎時不傾倒?(學生進入沉思狀態)

圖4

師:甲、乙兩學生對自行車轉彎時的受力分析都是正確的,只不過生甲沒有注意到自行車車身傾斜而不傾倒.而生乙對問題的分析比較全面,特別是通過類比的方法考慮到自行車車身傾斜但不傾倒必須是地面對自行車的作用力沿車身斜向上這一關鍵點.

4 自然律動

律動是指有規律的運動,多指人聽到音樂后按照節奏通過身體的方式表達出來的那一種感覺.生命律動就是自然律動,心臟跳動、新陳代謝是生命律動的基本表現,律動不但是一種規律,而且還是一種美麗的和諧.課堂教學是人的教學,更是激發生命律動的教學,創設具有藝術效果的課堂教學韻律,感應學生藝術享受的課堂生命律動,產生課堂教學的自然共鳴,使學生在生命律動中提高學習效益.

教學片斷:

師:同學們,前面我們討論了交通工具和與交通工具相關的高速公路,下面我們應該討論與公路有關的問題,大家想想應該討論的是什么?

生:公路上的“橋”.

師:同學們見過公路上的橋的橋面是什么形狀嗎?

生:公路上的橋面是凸面拱形的.

師:為什么公路上的橋面造成拱形而不造成平面或凹形?

生甲:使車輛上橋時速度越來越小,可以使行車安全.

生乙:因為拱形橋的橋面是凸的,比橋面是水平面和凹面要牢固.

生丙:可以減小車輛在橋頂對橋面的壓力,從而使橋面安全.

生丁:可以節省造橋成本.

師:請同學們從理論和實際兩個方面對這4位學生的觀點進行分析.

生:(經分析可得)水平橋面上車輛對橋面的壓力等于車輛的重力、凹形橋面上車輛對橋面的壓力大于車輛的重力、拱形橋面上車輛對橋面的壓力小于車輛的重力.所以高速公路上的橋面要造成拱形以減小車輛對橋面的壓力使橋和行車安全.

師:小汽車在高速公路上的最高時速為120km/h,那么小汽車是否也可以以這個速度通過拱形橋?為什么?

師:該學生分析得很好.我們知道,地球是一個巨大的球體,汽車在地球表面上運動就相當于汽車在拱形橋面上運動,那么,在地面上運動的汽車當其速度大到一定的數值時是否會離開地面?

生:由汽車過拱形橋在橋頂的速度達到一定數值可以離開橋面的事實可知,在地球表面上運動的汽車速度達到一定的數值后就會離開地面.

師:汽車過拱形橋在橋頂的速度達到一定的數值后就會離開橋面,在地面上行駛的汽車速度達到一定的數值后就會離開地面,在這兩種情況下,人對座椅的壓力各為多大?

生:汽車離開拱形橋面和離開地面時只受重力作用,汽車和人的加速度就等于重力加速度,這時座椅上的人就處于完全失重狀態,則人對座椅的壓力為0.

賞評:此教學片斷,教師的引導不但很好的符合了學生的心理邏輯、教學的理論邏輯和教材的內容邏輯,而且猶如一簾壯麗的瀑布飛瀉而下,也恰似一首動聽的樂曲,引發著學生心理和行為的規律性顫動.學生心理和行為的律動是自然的、自發的、生態的,這種自然律動的生態化課堂教學,既體現了教師課堂教學的主導性,又體現出學生課堂學習的主體性,這無疑對提高課堂教學效益發揮顯著作用.

總之,“生命課堂”集思想性、活力性、生長性、律動性、自然性、生態性于一體.探究“生命課堂”,培育“課堂生命”,對提高學生課堂學習質量具有深遠的教學意義.

2016-09-03)

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