摘 要: 習(xí)題課是高三物理復(fù)習(xí)備考過(guò)程中最多、最重要的課型。習(xí)題課貫穿高三物理復(fù)習(xí)的全過(guò)程,肩負(fù)著鞏固知識(shí)、訓(xùn)練思維、掌握方法、提升技巧等重要作用,對(duì)于高三復(fù)習(xí)效果起到?jīng)Q定性作用。成功的習(xí)題教學(xué)有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的提高,有助于物理思維的發(fā)展,有助于對(duì)物理方法、物理思想的掌握和運(yùn)用,有助于培養(yǎng)學(xué)生的歸納、推理、猜想能力。而成功的習(xí)題教學(xué),落腳點(diǎn)是習(xí)題的選擇與有效設(shè)疑。
關(guān)鍵詞: 高三物理復(fù)習(xí) 習(xí)題課 設(shè)疑生成
一、操作基本架構(gòu)
所謂“設(shè)疑生成再生成”是指對(duì)問(wèn)題設(shè)疑能迅速刺激學(xué)生思維,突破思維障礙,并使之向知識(shí)建構(gòu)方向發(fā)展,激發(fā)認(rèn)識(shí)元達(dá)到預(yù)期認(rèn)識(shí)目標(biāo)的“思維障礙點(diǎn)和生長(zhǎng)點(diǎn)”。設(shè)疑的一般過(guò)程包含有課前教師精心選擇知識(shí)厚重、有思維含量的典型母題,并對(duì)母題做層進(jìn)式的預(yù)設(shè)拓展。課堂教學(xué)中不機(jī)械地按原先確定的某種思路進(jìn)行習(xí)題教學(xué),而是根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)和做題的情況,由教師靈活地調(diào)整,使學(xué)生的“做題”和教師“引題”處在動(dòng)態(tài)和不斷生成的過(guò)程中,題目隨著教師的預(yù)設(shè)及學(xué)生對(duì)相應(yīng)知識(shí)的掌握程度、學(xué)生的思維開放程度的變化而變化,以滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求,滿足學(xué)生發(fā)展能力的要求??傮w設(shè)計(jì)如下:
瑞士心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為:學(xué)習(xí)過(guò)程并不是個(gè)體獲得越來(lái)越多的外部信息的過(guò)程,而是能動(dòng)地建構(gòu)新的認(rèn)知圖式,不斷完整新的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。物理習(xí)題課的教學(xué)目標(biāo)是通過(guò)有限時(shí)間的復(fù)習(xí),對(duì)所學(xué)知識(shí)獲得螺旋式上升的認(rèn)識(shí),從而達(dá)到知識(shí)的系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,使認(rèn)知結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)順應(yīng)和同化得到發(fā)展。設(shè)疑式的習(xí)題正是遵循了這條認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)展原理。
二、操作策略
根據(jù)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展原理,對(duì)同一問(wèn)題,學(xué)生會(huì)有不同的理解與認(rèn)知。故課習(xí)題前,教師據(jù)學(xué)情要生成有一定辯識(shí)度的題目,讓學(xué)生課前思考完成。因而,老師尋題就顯得基礎(chǔ)且必要。
(一)母題具備的基本特征。
1.具有一定的思維含量,能提升高三學(xué)生解題能力。
母題要具有貌似簡(jiǎn)單,實(shí)則藏有“陷阱”的特點(diǎn)——有一定的思維含量。這里所指的“陷阱”,是指那些看上去不難,做起來(lái)也感覺容易,但是在理解后會(huì)頓悟的題目。這樣設(shè)計(jì)母題,使學(xué)生在解題后能夠自覺反思,“悟”其道理,深化對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解,促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展,提升高三學(xué)生解題能力的目的。
2.能激發(fā)高三學(xué)生解題興趣,調(diào)動(dòng)解題內(nèi)在積極性。
高三學(xué)生,大多厭于做大量習(xí)題,而物理學(xué)科習(xí)題,對(duì)他們來(lái)說(shuō)則又是難于解決的。如果老師選擇的母題,充滿教師的智慧與精心設(shè)計(jì),使物理理論與日常生活常見事物、情景進(jìn)行聯(lián)系,調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣,就對(duì)于提高學(xué)生物理興趣有著極大的幫助。通過(guò)解題興趣的提高與培養(yǎng),調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促使大腦處于高度興奮,形成獲取知識(shí)、探究未知的最佳心態(tài)。
3.便于進(jìn)一步設(shè)疑與生成,學(xué)生能將物理知識(shí)“串成串聯(lián)成片”。
母題要具有以下潛能:母題成為多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的匯聚處或多種思維方法的集合點(diǎn)。母題要便宜于進(jìn)一步設(shè)疑與生成,設(shè)疑催生子題,一問(wèn)扣一問(wèn),題題相扣,環(huán)環(huán)相接,對(duì)教與學(xué)進(jìn)行及時(shí)診斷與反饋,引導(dǎo)學(xué)生在分析和解決問(wèn)題中再將“問(wèn)題串”變成“知識(shí)串”,達(dá)到建構(gòu)知識(shí),滲透方法,形成能力的教學(xué)目的。
(二)生成母題。
據(jù)原則,改編設(shè)計(jì)生成母題舉例:
如圖1所示,質(zhì)量M=20kg的物體從光滑曲面上高度H=0.8m處釋放,到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入水平傳送帶,傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左傳動(dòng),速率為3m/s,已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,則:(1)若兩皮帶輪之間的距離是6m,物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面,物體將從哪一邊離開傳送帶?通過(guò)計(jì)算說(shuō)明的結(jié)論。(2)若皮帶輪間的距離足夠大,從M滑上到離開傳送帶的整個(gè)過(guò)程中,由于M與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生了多少熱量?
選擇此題作為母題的理由:
1.知識(shí)含量厚重。
此題能夠鞏固以下基本知識(shí):“質(zhì)點(diǎn)”理想化模型、受力分析、曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。能幫助建立模型,鞏固牛頓運(yùn)動(dòng)定律,分析曲線運(yùn)動(dòng),分析勻變速直線運(yùn)動(dòng),動(dòng)能定理和能量守恒定律及一對(duì)摩擦力做功等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)和物理定理規(guī)律。能訓(xùn)練學(xué)生解題思維,提升解題能力,激發(fā)解題興趣,調(diào)動(dòng)解題內(nèi)在積極性。
2.過(guò)程豐富,解題方法典型。
拋出此題,也就拋出了“曲線運(yùn)動(dòng)、勻減速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻速運(yùn)動(dòng)”多個(gè)運(yùn)動(dòng)模型,拋出了受力分析,多過(guò)程分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)、功能角度分析等解答問(wèn)題的基本物理思維和方法,從而提供了一個(gè)讓學(xué)生嘗試從各個(gè)不同角度解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)。解題時(shí),應(yīng)用了動(dòng)力學(xué)、能量等大塊的方法,從而多方面、多解度地訓(xùn)練了知識(shí),提升了能力。
3.易于設(shè)疑與生成及再生成。
基于該題知識(shí)“含金量高,過(guò)程豐富”的特點(diǎn),故只要稍加變更,就可從另一層面,另一角度去考查學(xué)生、訓(xùn)練學(xué)生、提高學(xué)生。全面地鞏固基本知識(shí),提升基本技能,從而達(dá)到,一題多用,一題多練,啟迪思維,開發(fā)智力,提高高三學(xué)生的解題興趣,在解題中體會(huì)運(yùn)用知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題的樂(lè)趣,感受所學(xué)知識(shí)的豐富聯(lián)系,從而培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。
(三)練習(xí)使用母題。
1.幾點(diǎn)說(shuō)明。
(1)練習(xí)時(shí)間:課前約為20分鐘。
(2)形式:專題訓(xùn)練卷中的例題格式,由學(xué)生思考、解題并形成答案上交。
(3)母題及設(shè)疑生成總課時(shí):總計(jì)3課時(shí),其中母題及相關(guān)知識(shí)鞏固1課時(shí),設(shè)疑生成2課時(shí)。
2.教師批改,獲取學(xué)情。
設(shè)計(jì)好的母題以作業(yè)的形式布置給學(xué)生,要求學(xué)生寫出詳細(xì)的解題過(guò)程和解題步驟,規(guī)定學(xué)生安排不大于20分鐘時(shí)間完成本題,并由課代表收齊后上交。
(1)學(xué)生做題結(jié)果反映。
學(xué)生甲:能正確解出第一問(wèn)中的加速度a值,但在解物體運(yùn)動(dòng)位移時(shí),把物體速度與傳送帶速度相加求解,運(yùn)動(dòng)對(duì)象因遷移而混亂,造成解題失敗。
學(xué)生乙:作業(yè)截圖如下:
該生因沒能正確理解產(chǎn)生熱量中的位移為相對(duì)傳送帶位移,而只求出了物體對(duì)地位移,把此位移代入公式進(jìn)行求解,因生搬硬套公式出現(xiàn)差錯(cuò)。
學(xué)生丙:略。
……
(2)錯(cuò)誤類型歸類(以一個(gè)班學(xué)生為統(tǒng)計(jì)來(lái)源)。
①參考系概念不清而造成計(jì)算錯(cuò)誤。
(3)教師點(diǎn)撥。
由于老師掌握了豐富翔實(shí)的反饋信息,教師在課堂上就可以針對(duì)學(xué)生現(xiàn)狀進(jìn)行“點(diǎn)題”。對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行有效地“干預(yù)”,幫助學(xué)生恍然大悟,掌握規(guī)律、啟迪思維。點(diǎn)撥時(shí)要注意“點(diǎn)”在關(guān)鍵處,“點(diǎn)”醒學(xué)生的潛智;“撥”在關(guān)節(jié)處,“撥”云見日。
點(diǎn)題如下:
①其一是用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行受力分析、明了運(yùn)動(dòng)過(guò)程、畫好相對(duì)位移圖。其二是用功和能量的觀點(diǎn)解決不同運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的V、Q等物理量。
③利用V-t圖進(jìn)行綜合分析
先引導(dǎo)學(xué)生畫出V-t圖如圖2示
分當(dāng)4秒前和4秒到7秒進(jìn)行分析
一旦圖畫出后,物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)也就一目了然,學(xué)生對(duì)因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量的計(jì)算就因理解而釋然。
(四)設(shè)疑生成與再生成。
1.為什么要設(shè)疑生成。
葉圣陶先生說(shuō):“教材只是一個(gè)例子?!苯處熃探o學(xué)生學(xué)會(huì)這個(gè)“例子”僅僅是個(gè)基礎(chǔ),教學(xué)的根本目的還在于要教給學(xué)生借助已有的知識(shí)去獲取新知識(shí)的本領(lǐng),并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。設(shè)疑就像放風(fēng)箏,風(fēng)箏該飛的時(shí)候,線就順著松一松;風(fēng)箏該收的時(shí)候,線就順著緊一緊,收放有憑、收放自如,風(fēng)箏才能飛得穩(wěn)、飛得高、飛得遠(yuǎn)、飛得精彩。
要讓學(xué)生既聽懂又學(xué)會(huì),就必須為學(xué)生創(chuàng)造和安排“學(xué)以致用”的機(jī)會(huì),“趁熱打鐵”設(shè)計(jì)若干條件情景有異的變式題。這樣就把主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,使學(xué)生在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的探索過(guò)程中,回顧所學(xué)的“方法”并做出相應(yīng)的選擇判斷,進(jìn)一步打開思路,從而輕松愉快地實(shí)現(xiàn)知識(shí)復(fù)習(xí)與能力提高,提高思維層次。因此,“點(diǎn)撥”完畢即可進(jìn)行知識(shí)的設(shè)疑。
2.設(shè)疑生成與再生成。
(1)操作框架如下:
層進(jìn)二:在母題設(shè)基礎(chǔ)上,如圖4,若傳送帶與地面間的距離為h=0.8m,兩皮帶輪之間的距離是6m。若傳送帶向右勻速轉(zhuǎn)動(dòng),速率為5m/s,則物體將落于地面何處?
設(shè)疑說(shuō)明:在皮帶右端加了一個(gè)平臺(tái),此題涉及的運(yùn)動(dòng)模型又多了一個(gè):平拋運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)與勻變速直線運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系,勻變速直線運(yùn)動(dòng)與類平拋運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系,不同運(yùn)動(dòng)模型所涉及的思維方法的異與同,如此這般,學(xué)生的思維慢慢拓展。
層進(jìn)三:在母題設(shè)基礎(chǔ)上,如圖5,若傳送帶與地面間的距離為h=0.8m,兩皮帶輪之間的距離是6m。在傳送帶右側(cè)固定一堅(jiān)直的半圓形軌道(與傳送帶無(wú)摩擦),R=0.4m,試計(jì)算分析,物體能否滑到軌道頂端?
設(shè)疑說(shuō)明:在皮帶右端加了一個(gè)半圓形光滑軌道,此設(shè)疑又多了一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)頂點(diǎn)受力分析及機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用,學(xué)生要把二者結(jié)合起來(lái)解題。在層進(jìn)二基礎(chǔ)上,變化運(yùn)動(dòng)類型,從向下平拋到向上圓周運(yùn)動(dòng),這一變式,能激發(fā)高三學(xué)生解題興趣,提高學(xué)習(xí)興致,從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理的內(nèi)在動(dòng)力。
層進(jìn)四:在母題設(shè)基礎(chǔ)上,如圖6,質(zhì)量M的物體從光滑曲面上高度H處釋放,到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入水平傳送帶,傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左傳動(dòng),速率為v,若傳送帶與地面間的距離為h,兩皮帶輪之間的距離就是L。從右輪邊緣水平飛出物塊物塊恰好沿一豎直放置的光滑軌道MNP圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道,并能做圓周運(yùn)動(dòng)。已知圓弧半徑R,軌道最低點(diǎn)為N。試求(1)PN之間的豎直距離及QN之間水平距離。(2)求出物體恰好做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),各物理量之間的關(guān)系式。
設(shè)疑說(shuō)明:此變式把平拋運(yùn)動(dòng)及圓周運(yùn)動(dòng)綜合在一起,難度有所增加,但有上邊層進(jìn)一及層進(jìn)二作基礎(chǔ),此設(shè)疑難度相應(yīng)“降低”,但又具有開放性,其中第二問(wèn)讓學(xué)生求解各個(gè)量之間的關(guān)系式,此一問(wèn)源于但又不拘泥于以上兩式。啟發(fā)了學(xué)生思維,開闊了學(xué)生視野,激發(fā)解題興趣。
層進(jìn)五:在母題設(shè)基礎(chǔ)上,如圖7,物體帶電量為q=0.2C,整個(gè)空間存在E=100N/C的方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),設(shè)光滑曲面和水平傳送帶均絕緣。問(wèn):若兩皮帶輪之間的距離是6m,物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面,物體將從哪一邊離開傳送帶?通過(guò)計(jì)算說(shuō)明的結(jié)論。若皮帶輪間的距離足夠大,從M滑上到離開傳送帶的整個(gè)過(guò)程中,由于M與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生了多少熱量?
設(shè)疑說(shuō)明:以上層進(jìn)一到層進(jìn)四屬于直線運(yùn)動(dòng)、拋體、圓周模型的題目,并結(jié)合能量來(lái)鞏固學(xué)生相關(guān)知識(shí),提升相關(guān)解題能力,達(dá)到以增強(qiáng)解題興趣為目的進(jìn)行設(shè)疑。設(shè)置本設(shè)疑的目的是讓學(xué)生,強(qiáng)化電場(chǎng)相關(guān)知識(shí),強(qiáng)化摩擦力做功及直線運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí),從而提高了對(duì)摩擦力做功知識(shí)的應(yīng)用。
層進(jìn)六:在層進(jìn)四模式中,若把電場(chǎng)的方向變成豎直向下,則……
(3)感悟規(guī)律。
根據(jù)所練內(nèi)容,設(shè)疑生成的方式、層次也要相應(yīng)變化,將知識(shí)融入情景,情景隱含問(wèn)題,通過(guò)有效的設(shè)疑與追問(wèn),展開求知的生動(dòng)過(guò)程,將“情景串”變成“問(wèn)題串”,用問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生思考的方向,用問(wèn)題激活學(xué)生的思維,用問(wèn)題幫助學(xué)生領(lǐng)悟知識(shí)的真諦,真心感悟物理規(guī)律,達(dá)到舉一反三,在生成中產(chǎn)生靈感,在生成中提高能力,在生成中增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。
(4)課堂操作注意事項(xiàng)。
“設(shè)疑生題”看似簡(jiǎn)單,但如果學(xué)生沒有很好地把握所學(xué)的知識(shí),就很難“設(shè)”出好的習(xí)題。但反過(guò)來(lái),通過(guò)“設(shè)疑生題”,學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索精神都被激發(fā)出來(lái),也會(huì)“生”出一些令人贊賞給人反思的好題。
生成與再生成是否到位?要看學(xué)生的認(rèn)同感。課堂活動(dòng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)生成的過(guò)程,學(xué)生在做題的過(guò)程中會(huì)有許多老師預(yù)設(shè)不了的“節(jié)外生枝”、“不速之客”出現(xiàn),此時(shí),“題”必須隨著學(xué)生解題實(shí)況的而動(dòng)。當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生疑難“山重水復(fù)疑無(wú)路”時(shí),將題肢解,設(shè)置梯度,細(xì)化為幾個(gè)“扶手”式的小問(wèn)題;當(dāng)學(xué)生思路狹窄——“見山是山,見水是水”時(shí),將題拓展,鏈接類似情景,設(shè)計(jì)一些可以讓學(xué)生將感性認(rèn)識(shí)上升到理性思考的問(wèn)題。這樣的課堂,風(fēng)生水起,鳥語(yǔ)花香。
三、收獲與啟示
(一)變“相互獨(dú)立”為“相互聯(lián)系”的教與學(xué)的關(guān)系。
教與學(xué)是整體相關(guān)與動(dòng)態(tài)平衡的統(tǒng)一、多元共存與和諧共生的統(tǒng)一、開放性與交互性的統(tǒng)一、有限性與無(wú)限性的統(tǒng)一、差異性與標(biāo)準(zhǔn)性的統(tǒng)一;教學(xué)生態(tài)特征是通過(guò)教學(xué)的生態(tài)功能得以表現(xiàn)和發(fā)揮出來(lái)的,設(shè)疑生成變?cè)靖髯詾檎摹罢n前”、“課堂”、“課后”三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)成為有機(jī)完整的系統(tǒng)。
設(shè)疑生成把學(xué)生從單純接受知識(shí)中解放出來(lái),賦予其知識(shí)認(rèn)知加工者的角色。學(xué)生在學(xué)習(xí)中的經(jīng)驗(yàn)、基礎(chǔ)、潛能、積極性和主動(dòng)性成為了師生合作的可靠起點(diǎn),學(xué)生在教師面前積累發(fā)表自己見解的勇氣和技能,展現(xiàn)其學(xué)習(xí)才干和障礙,而把彌補(bǔ)學(xué)生的欠缺、不足和所要達(dá)到的發(fā)展目標(biāo)作為合作的果實(shí)。
(二)變教師主導(dǎo)為學(xué)生主體,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。
一題多變的教學(xué)設(shè)疑形式,可以引導(dǎo)學(xué)生積極思維,改變靜止孤立地思考問(wèn)題的習(xí)慣,逐步使思維向廣闊的方向聯(lián)想,向縱深方向發(fā)展,達(dá)到由此及彼,觸類旁通的目的。在例題教學(xué)中,從一個(gè)題目入手,通過(guò)不斷變換題目的條件和結(jié)論,采用由淺入深,循序漸進(jìn),舉一反三,層層深化的做法,在學(xué)生開拓和發(fā)展思維的靈活性和深刻性方面能發(fā)揮積極作用。
(三)指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié),培養(yǎng)收斂思維能力。
在習(xí)題教學(xué)過(guò)程中,對(duì)一些典型的習(xí)題,經(jīng)常要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解題后的反思,讓學(xué)生反思解題過(guò)程,分析具體方法中包含的物理基本思想方法,領(lǐng)會(huì)其實(shí)質(zhì),并能應(yīng)用它去解決有關(guān)問(wèn)題。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生反思、總結(jié)、歸納,既能幫助學(xué)生學(xué)習(xí)解決問(wèn)題的方法,又能指導(dǎo)他們?nèi)绾伟l(fā)現(xiàn)物理問(wèn)題的思想方法。通過(guò)啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想,探索規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力。
在設(shè)疑生成的習(xí)題教學(xué)中,教師不能僅僅停留在傳授知識(shí)上,更多地轉(zhuǎn)向扮演教學(xué)中的指導(dǎo)者、幫助者、促進(jìn)者、組織者和合作者等多重角色。教師角色的這一轉(zhuǎn)向,可以改善學(xué)生在學(xué)習(xí)中的弱勢(shì)地位,使學(xué)生在教師指導(dǎo)、幫助、促進(jìn)、引導(dǎo)下,其能力由弱至強(qiáng),經(jīng)驗(yàn)由少至多,學(xué)業(yè)得以發(fā)展,人格得以完善。
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