物理程序設疑教學法
學習物理的過程,是知識循序漸進、逐步積累的過程。針對這一特點,教師在教學過程中,可采取程序設展教學法——針對某一節內容,一個題目或一組物理數據按一定程序不斷地設置疑問,逐步引深內容的內涵和外延,從而揭示物理規律的方法。
江西九江煉油廠中學雷良琦、連山明實驗並總結了這種按程序設問的教學方法。
【理論依據】
自70年代以來,國外開始試驗一種稱之為“程序之匣”的教學方法。它有點像玩具,裏麵設置機關,當學生準確解決了一個問題之後就可輸入結果。這時,匣子裏的機關自動打開並“跳”出又一道問題來,它比前一個問題略難。
每一個匣子就是一組或多組程序習題,具有一個教學單元或一小節的完整的知識結構。問題由易到難,由淺到深,形成一個前題啟發後題的相關性知識結構。同一組題中,題型較多,有選擇、填空、敘述、計算等。這就是“程序之匣”。
匣子上有計時裝置,學生在規定的時間裏解不出題來,匣子會自動“跳”出一行提示來,學生也可自己按下要求給予提示的鍵位。據說,這匣子很適合於小學和中學學生使用。但實際上高中學生用它的較少。“程序之匣”的程序編製以及機關的微電子控製電路都頗費工本,非我們現在一般學校的財力所能為之。在我們的條件下用程序式的習題組來進行(顯然,不是任何時候都可以這樣做的。比如概念性很強,理論層次結構複雜的章節僅用程序題組也許就“說”不清楚。)則是可行的。
把編排好的程序題組印發給學生,讓學生按題目的順序做,也允許他們討論,老師隻做巡回個別輔導。
在程序題的編製過程中,注意以下幾點:
1)題組要能包含所要完成的教學內容,重點地方可用不同題型適當重複。
2)程序題組應具有不陡的知識結構梯度,相鄰題之間盡可能做到有提示式的相關性。
3)題目容量要配備得當,數字要盡可能好算,最好是用心算就能得出結果,不使學生在繁瑣的計算上耗費精力。
4)適當照顧與前置章節的有用概念的關聯。
【教學程序(例一)】
以《電容器的連接》(高中《物理》下冊)為例,具體分析一下這種方法的運用。
教學過程如下:
第一步:出示問題Ⅰ:現隻有10μF10V、20μF20V、20μF10V三個電容器,而電路中需要50μF的電容,怎麼辦?
(有人說串聯,有人說並聯。究竟怎麼辦?有待我們學習電容器的連接。)①電容器的並聯:
C1C2C3
Q1Q2Q3
U1U2U3
問題1:U與U1、U2、U3有什麼關係?(學生易答)
問題2:Q與Q1、Q2、Q3有什麼關係?(學生易答)
問題3:C與C1、C2、C3有什麼關係?(學生答不上來,通過提示,學生易
推導C=C1+C2+C3)
問題4:對幾個電容器並聯呢?(從特殊到一般,學生易答)
問題5:U、Q、C的關係用物理語言如何來解釋?(學生易答)
問題6:並聯時總電容器怎樣變化?耐壓值呢?(學生易答)
問題7:(再回到問題Ⅰ)是串聯還是並聯呢?(學生易答)
第二步:出示問題Ⅱ:(接Ⅰ)若將這三個電容器串聯起來,總電容該是多少?(學生答不上來,有待繼續學習電容器串聯)
②電容器的串聯:
C1C2C3C
U1U2U3U
Q1Q2Q3Q
問題8:U與U1、U2、U3有什麼關係?(學生易答)
問題9:Q與Q1、Q2、Q3有什麼關係?(學生易答)
問題10:C與C1、C2、C3有什麼關係?(學生答不上來,或不加思
問題11:對幾個電容器串聯呢?(學生易答)
問題12:這些關係用物理語言怎樣解釋?(學生易答)
問題13:串聯時總電容怎樣變化?耐壓能力呢?(學生易答)
問題14:(回到問題Ⅱ)總電容該是多少?(學生易答)
第三步:出示問題Ⅲ:(接Ⅱ)串聯後電路總耐壓值是多少?(多數學生不加思索,認為U=10+10+20=40伏,指出不對,引導分析)
問題15:C1、C2、C3在此電路中會同時達到耐壓值嗎?(學生易答:不一定)
問題16:那怎麼辦??(學生無言)
1∶2∶2,則三個電容器上的實際電壓之比U1∶U2∶U3=?(學生易答U1∶U2∶U3=2∶1∶1)
問題18:要使每個電容器的實際電壓都不超過各自耐壓值,且符合U1∶U2∶U3=2∶1∶1的比例,那總的耐壓值究竟為多少?(大部分學生能答出U=10+5+5=20伏)
問題19:U=20+10+10=40伏為什麼不行?(學生易答)