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中国画里有一个术语叫“留白”,就是绘画时留下一角空白,让观赏者产生丰富的联想,不尽的遐思。奔腾的骏马,空白处是无垠的草原;傲放的寒梅,空白处是漫天的飞雪……“留白”意味深长,回味无穷。物理教学中的留白,就是让课堂有适度的“休止”和“空白”,这不仅能给学生构建一个放飞思绪、想像创新的空间,描绘出属于他们的精彩,而且能优化课堂结构,调控教学节奏,实现有效的教学生成。
本文以鲁科版《物理》选修3-2,“感应电流的方向”一节教学为例,谈谈笔者的浅见。
一、留白的教学作用
1.激发学习兴趣
第斯多惠指出:“教学的艺术不在于教授的本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。”教学中有意识地留白,对一部分内容暂时隐匿,使学生处于“愤”“悱”的状态,进入“此时无声胜有声”的境界,学生将获得高峰体验,从内心兴趣物理学习。比如,为探索“磁通量变化与感应电流方向的关系”,可从电磁感应现象入手,引导学生观察电流表指针偏向,发现不同实验条件下感应电流方向不同。再给学生留白,提出问题:①磁通量变化与感应电流方向的关系如何?②如何确定感应电流的方向?③能否设计一个研究该问题的实验?④这个实验的原理是什么?⑤需要什么仪器?⑥具体操作步骤如何?这些问题激起了学生学习兴趣和探索欲望,同时也感到困难不少,这对生成“楞次定律”这一新知识学习将十分有益。
2.拓展思维空间
苏霍姆林斯基说过:有经验的教师往往只是微微打开一扇通往一望无际的知识原野的窗子。留白并不是弃舍这部分知识,而是通过留白来调动学生思维的主动性和积极性,使学生的思维从自由王国走向必然王国,达到启动灵感阀门的效果。续前例,学生独立探索这6个问题后,要马上找到“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”有较大困难。可先通过师生对话,让学生从原有认知结构中提取相关概念:感应电流方向、感应电流磁场方向、原磁场方向、原磁场磁通量的变化。再留出下面这四个“空白”,以拓展学生的思维空间。
①对象转换——变探索“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”为寻找“感应电流磁场方向与原磁场方向的关系”;②初步探索——感应电流磁场方向与原磁场方向的关系;③深入探索——感应电流磁场方向与原磁场磁通量变化的关系;④升华结论——感应电流磁场方向与原磁场磁通量变化关系的辩证认识。
在学生灵感被启动后,就能顺利地完成对“感应电流方向与原磁场磁通量变化关系”的探究。
3.培养创新精神
有了“空白”,必然要“补白”。补白的方式是对问题的探究,补白的基础是积极的思维。补白过程能加深对所学知识的理解,使大脑思维高度活跃,这十分有利于学生创新精神的培养。续前例,用如图1装置探索“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”,如何“增加或减少穿过螺线管的磁通量”,学生创造性地提出了三种方案:①一根条形磁铁不插入,而仅是靠近或远离螺线管;②先将一根条形磁铁插入螺线管,并保持静止,再将另一根条形磁铁插入或拔出螺线管;③一根条形磁铁插入或拔出螺线管。
三个方案何者更有优,这个“空白”让学生剖析和辩别,最后一致认为方案①效果不佳,应该淘汰。而方案②和③何者更优,一时争论不休。在教师启发下,复习感应电动势大小的决定因素后,学生认识到只要插入或拔出条形磁铁速度相同,这两个方案的效果是相同的,为节省器材和容易操作,选择方案③。
4.提高反思能力。
学生在补白过程中,一定要经常反思当前学习状态,检索原有认知系统,调整思考方向,改变应对策略,才能找到思维的突破口。长期坚持,学生的反省能力将逐渐提高,进入善学乐学的佳境。
续前例,完成实验操作后,得到下面表格。
如果留空白为:从上表中找到“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”,则难度过大,学生一时难以“补白”。教师应适当帮助学生调整思考方向,将留白调整为:分析与 方向的关系。大部分学生能独立发现:“穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向;穿过螺线管的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场同向。”
5.优化认知结构
留白的心理机制是让学生大脑中现有的“完形”产生“缺口”、“缺陷”,补白就是度过这个缺口、弥补缺陷,组织或构造新的“完形”。很明显,补白过程就是优化认知结构,升华知识的过程。
续前例,找到了方向关系后,要得到更为准确和简洁的楞次定律。教师先留第一个空白,让学生找到“感应电流磁场方向与原磁场磁通量变化的辩证关系”,再通过教师点拨,同伴协商、交流、对话、辩论,让学生再补好第二个空白——“感应电流磁场方向和原磁场磁通量变化的相对关系”,最后顺利地生成“感应电流磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化”的结论,优化学生的认知结构。
二、留白的一般方法
1.引爆法
围绕教学目标,精心设计教学预案,给学生在观察、比较、判断、猜测、推理、验证等某一思维过程中留白,造成暂时性的“完形”刺激,点燃激情、引爆思维,学生会情不自禁地在知识海洋中寻觅真知。
续前例,引入课题中,学生补白时提了6个问题。教师引导学生认识到解决这些问题的关键是设计一个电路来探索“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”,即解决问题③④⑤。对此学生十分感兴趣,热情高涨,跃跃欲试,思维爆发,选择了不同仪器,设计了好多不同电路,顺利地突破了电路设计这个教学难点。
2.点晴法
帮助学生复习旧知,扫除障碍,作好铺垫后,在唤起联想的基础上,留给学生探索的空间,让他们自己找到解决问题的关键。也就是在解决问题时,教师搭建框架,留出关键之处,让学生穿越。“龙”由老师画,“睛”由学生点。
续前例,学生对实验结果分析时,有部分学生提出了这两个结论:①条形磁铁向下运动时,感应电流的磁场与原磁场反向;条形磁铁向上运动时,感应电流的磁场与原磁场同向。②条形磁铁靠近螺线管时,感应电流的磁场与原磁场反向;条形磁铁远离螺线管时,感应电流的磁场与原磁场同向。对这两个结论,教师只需提醒学生研究的问题是“感应电流方向与原磁场磁通量变化关系”,用“条形磁铁的运动情况”来说明结论,太过肤浅。学生就能找到“感应电流磁场与原磁场磁通量变化的关系”。
3.示错法
教学中先有意示错,制造悬念,再恰当留白,引导学生分析、探究找到错误原因,使学生对教学内容高度兴奋,从而建立起牢固的认知。
续前例,教师给学生提问题,切割磁场的直导体感应电动势方向如何判断?学生立马补白:由于电动势的方向与电流的方向是一致的,判断出感应电流的方向,也就判断出了感应电动势的方向。此时,教师故意将b点标为高电势,并留白让学生判断其正确与否,学生多半出错。在复习“产生感应电流的导体相当于电源”、“电源内部电流由低电势流向高电势”等知识后,学生才恍然大悟,a点电势更高。
数学家波利亚说:“学习任何知识的最佳途径是由自己去发现,因为这种发现理解最深刻,也最容易掌握其中内在规律、性质和联系”。在课堂上留一些恰当的空白,让学生多思、多想、多生成,达到一种“自求得之”的“忘师”境界。果真如此,善莫大焉。
本文以鲁科版《物理》选修3-2,“感应电流的方向”一节教学为例,谈谈笔者的浅见。
一、留白的教学作用
1.激发学习兴趣
第斯多惠指出:“教学的艺术不在于教授的本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。”教学中有意识地留白,对一部分内容暂时隐匿,使学生处于“愤”“悱”的状态,进入“此时无声胜有声”的境界,学生将获得高峰体验,从内心兴趣物理学习。比如,为探索“磁通量变化与感应电流方向的关系”,可从电磁感应现象入手,引导学生观察电流表指针偏向,发现不同实验条件下感应电流方向不同。再给学生留白,提出问题:①磁通量变化与感应电流方向的关系如何?②如何确定感应电流的方向?③能否设计一个研究该问题的实验?④这个实验的原理是什么?⑤需要什么仪器?⑥具体操作步骤如何?这些问题激起了学生学习兴趣和探索欲望,同时也感到困难不少,这对生成“楞次定律”这一新知识学习将十分有益。
2.拓展思维空间
苏霍姆林斯基说过:有经验的教师往往只是微微打开一扇通往一望无际的知识原野的窗子。留白并不是弃舍这部分知识,而是通过留白来调动学生思维的主动性和积极性,使学生的思维从自由王国走向必然王国,达到启动灵感阀门的效果。续前例,学生独立探索这6个问题后,要马上找到“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”有较大困难。可先通过师生对话,让学生从原有认知结构中提取相关概念:感应电流方向、感应电流磁场方向、原磁场方向、原磁场磁通量的变化。再留出下面这四个“空白”,以拓展学生的思维空间。
①对象转换——变探索“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”为寻找“感应电流磁场方向与原磁场方向的关系”;②初步探索——感应电流磁场方向与原磁场方向的关系;③深入探索——感应电流磁场方向与原磁场磁通量变化的关系;④升华结论——感应电流磁场方向与原磁场磁通量变化关系的辩证认识。
在学生灵感被启动后,就能顺利地完成对“感应电流方向与原磁场磁通量变化关系”的探究。
3.培养创新精神
有了“空白”,必然要“补白”。补白的方式是对问题的探究,补白的基础是积极的思维。补白过程能加深对所学知识的理解,使大脑思维高度活跃,这十分有利于学生创新精神的培养。续前例,用如图1装置探索“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”,如何“增加或减少穿过螺线管的磁通量”,学生创造性地提出了三种方案:①一根条形磁铁不插入,而仅是靠近或远离螺线管;②先将一根条形磁铁插入螺线管,并保持静止,再将另一根条形磁铁插入或拔出螺线管;③一根条形磁铁插入或拔出螺线管。
三个方案何者更有优,这个“空白”让学生剖析和辩别,最后一致认为方案①效果不佳,应该淘汰。而方案②和③何者更优,一时争论不休。在教师启发下,复习感应电动势大小的决定因素后,学生认识到只要插入或拔出条形磁铁速度相同,这两个方案的效果是相同的,为节省器材和容易操作,选择方案③。
4.提高反思能力。
学生在补白过程中,一定要经常反思当前学习状态,检索原有认知系统,调整思考方向,改变应对策略,才能找到思维的突破口。长期坚持,学生的反省能力将逐渐提高,进入善学乐学的佳境。
续前例,完成实验操作后,得到下面表格。
如果留空白为:从上表中找到“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”,则难度过大,学生一时难以“补白”。教师应适当帮助学生调整思考方向,将留白调整为:分析与 方向的关系。大部分学生能独立发现:“穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向;穿过螺线管的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场同向。”
5.优化认知结构
留白的心理机制是让学生大脑中现有的“完形”产生“缺口”、“缺陷”,补白就是度过这个缺口、弥补缺陷,组织或构造新的“完形”。很明显,补白过程就是优化认知结构,升华知识的过程。
续前例,找到了方向关系后,要得到更为准确和简洁的楞次定律。教师先留第一个空白,让学生找到“感应电流磁场方向与原磁场磁通量变化的辩证关系”,再通过教师点拨,同伴协商、交流、对话、辩论,让学生再补好第二个空白——“感应电流磁场方向和原磁场磁通量变化的相对关系”,最后顺利地生成“感应电流磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化”的结论,优化学生的认知结构。
二、留白的一般方法
1.引爆法
围绕教学目标,精心设计教学预案,给学生在观察、比较、判断、猜测、推理、验证等某一思维过程中留白,造成暂时性的“完形”刺激,点燃激情、引爆思维,学生会情不自禁地在知识海洋中寻觅真知。
续前例,引入课题中,学生补白时提了6个问题。教师引导学生认识到解决这些问题的关键是设计一个电路来探索“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”,即解决问题③④⑤。对此学生十分感兴趣,热情高涨,跃跃欲试,思维爆发,选择了不同仪器,设计了好多不同电路,顺利地突破了电路设计这个教学难点。
2.点晴法
帮助学生复习旧知,扫除障碍,作好铺垫后,在唤起联想的基础上,留给学生探索的空间,让他们自己找到解决问题的关键。也就是在解决问题时,教师搭建框架,留出关键之处,让学生穿越。“龙”由老师画,“睛”由学生点。
续前例,学生对实验结果分析时,有部分学生提出了这两个结论:①条形磁铁向下运动时,感应电流的磁场与原磁场反向;条形磁铁向上运动时,感应电流的磁场与原磁场同向。②条形磁铁靠近螺线管时,感应电流的磁场与原磁场反向;条形磁铁远离螺线管时,感应电流的磁场与原磁场同向。对这两个结论,教师只需提醒学生研究的问题是“感应电流方向与原磁场磁通量变化关系”,用“条形磁铁的运动情况”来说明结论,太过肤浅。学生就能找到“感应电流磁场与原磁场磁通量变化的关系”。
3.示错法
教学中先有意示错,制造悬念,再恰当留白,引导学生分析、探究找到错误原因,使学生对教学内容高度兴奋,从而建立起牢固的认知。
续前例,教师给学生提问题,切割磁场的直导体感应电动势方向如何判断?学生立马补白:由于电动势的方向与电流的方向是一致的,判断出感应电流的方向,也就判断出了感应电动势的方向。此时,教师故意将b点标为高电势,并留白让学生判断其正确与否,学生多半出错。在复习“产生感应电流的导体相当于电源”、“电源内部电流由低电势流向高电势”等知识后,学生才恍然大悟,a点电势更高。
数学家波利亚说:“学习任何知识的最佳途径是由自己去发现,因为这种发现理解最深刻,也最容易掌握其中内在规律、性质和联系”。在课堂上留一些恰当的空白,让学生多思、多想、多生成,达到一种“自求得之”的“忘师”境界。果真如此,善莫大焉。