韓靜波

【摘 要】復(fù)習(xí)課和習(xí)題教學(xué)是課程改革中面臨的積重難返又勢在必行的重要突破口。在高三物理課復(fù)習(xí)中，以“憤怒的小鳥”開展拋體運(yùn)動復(fù)習(xí)，學(xué)生體驗(yàn)游戲過程，以游戲截圖軌跡自編拋體運(yùn)動習(xí)題，教師歸類和整合排序后，學(xué)生合作解答、分析討論習(xí)題。教學(xué)過程中落實(shí)三維目標(biāo)，體驗(yàn)快樂高效的學(xué)習(xí)過程。

【關(guān)鍵詞】憤怒的小鳥；拋體運(yùn)動；復(fù)習(xí)課；課程改革

【中圖分類號】G424 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【論文編號】1671-7384（2014）01-0026-04

浙江省教育廳決定于2012年秋在全省普通高中全面施行《浙江省深化普通高中課程改革方案》，要求貫徹落實(shí)國家和省中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要，優(yōu)化育人模式，推進(jìn)素質(zhì)教育，提高教育質(zhì)量和辦學(xué)水平，加快現(xiàn)代化建設(shè)。

高三復(fù)習(xí)課是課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，也是浙江省深化普通高中課程改革的重要研究課題。復(fù)習(xí)課和習(xí)題教學(xué)是課程改革中面臨的積重難返又勢在必行的重要突破口?；貞浉拍?，講解例題，總結(jié)解法似乎成了復(fù)習(xí)課唯一的教學(xué)模式。怎樣在比重如此之大的復(fù)習(xí)課上，體現(xiàn)素質(zhì)能力培養(yǎng)，設(shè)計與探索出新型的復(fù)習(xí)課教學(xué)模式，具有重大和積極的意義。深化課程改革，提倡教學(xué)中關(guān)注過程和方法、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)。充分發(fā)掘?qū)W生思維的積極性、活性，關(guān)注能力和方法的提升，體驗(yàn)快樂高效的學(xué)習(xí)過程?，F(xiàn)以游戲“憤怒的小鳥”為主線開展物理高三拋體運(yùn)動復(fù)習(xí)專題，此專題復(fù)習(xí)需三課時。

教學(xué)目標(biāo)

知識與技能：復(fù)習(xí)平拋運(yùn)動的基本規(guī)律；自編平拋運(yùn)動習(xí)題；培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、歸納能力、建模能力。

過程與方法：體驗(yàn)自編習(xí)題的過程和方法，理論聯(lián)系實(shí)際的建模過程；探討解決平拋運(yùn)動問題的基本方法；探討習(xí)題的求解過程和反思編題的目的意義。

情感、態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)抽象思維能力和發(fā)散性思維能力；培養(yǎng)合作的意識，理論聯(lián)系實(shí)際的思想；體驗(yàn)自主、快樂、高效的學(xué)習(xí)。

教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：平拋運(yùn)動的基本規(guī)律和解題方法技巧。

難點(diǎn)：理論聯(lián)系實(shí)際和建模的能力。

學(xué)習(xí)者特征分析

學(xué)生能較好地處理平拋運(yùn)動習(xí)題，但對于斜拋運(yùn)動處理不熟練，按照新課程的理念，若大量練習(xí)斜拋運(yùn)動習(xí)題使學(xué)生熟悉斜拋場景和解答方法，勢必造成學(xué)生負(fù)擔(dān)，也是沒有必要和錯誤的。習(xí)題以常規(guī)平拋運(yùn)動考查基本知識和技能的掌握，或?qū)Α盎鸀橹薄钡姆椒ê退枷脒M(jìn)行能力考查的可能性較大。

在高三復(fù)習(xí)中，較多學(xué)生處在疲憊狀態(tài)，對于思維性強(qiáng)的難題的把握和駕控能力較弱；較高的思維能力培養(yǎng)得不到落實(shí)；復(fù)習(xí)是反復(fù)炒冷飯，外面焦了，里面還是生的，整體效果差，學(xué)習(xí)者身心俱疲。

教學(xué)流程

步驟1 上課伊始，教師讓一位頭腦靈光但成績較差的游戲高手學(xué)生在講臺上打5分鐘游戲“憤怒的小鳥”。這款游戲相當(dāng)有趣，為了報復(fù)偷走鳥蛋的肥豬們，鳥兒以自己的身體為武器像炮彈一樣去攻擊肥豬。配樂給人輕松、歡快的感覺。游戲簡單而充滿挑戰(zhàn)，是近年影響力最大的小游戲之一。

5分鐘足以把學(xué)生從枯燥乏味的復(fù)習(xí)氛圍中拉出，學(xué)生的情緒經(jīng)歷了從迷惑、驚愕，到開心、激動，麻木疲倦的大腦一下恢復(fù)了靈性和活力。

步驟2 游戲過程以“PrtSC”截圖若干。以“拋體運(yùn)動規(guī)律和運(yùn)用”為主旨，請學(xué)生編題。

步驟3 幻燈片滾動播放，呈現(xiàn)憤怒小鳥的截圖（包括當(dāng)堂截取的和事先準(zhǔn)備的）。學(xué)生在教師指導(dǎo)下當(dāng)堂編習(xí)題。

以上是第一課時。部分學(xué)生能在興奮的狀態(tài)下迅速開始編題，但部分學(xué)生習(xí)慣于給題目求解，對于自己編題無從下手。在教師引導(dǎo)和同學(xué)幫助下，絕大多數(shù)學(xué)生都能逐漸進(jìn)入狀態(tài)。一個班級50多位學(xué)生，教師肯定能發(fā)現(xiàn)一些很有創(chuàng)意的好作品，經(jīng)過課后整理，所編的習(xí)題在第二節(jié)課教學(xué)使用是完全足夠的。事實(shí)上，我驚嘆于學(xué)生的這種創(chuàng)造性勞動，所編習(xí)題精彩紛呈。

步驟4 課后，教師將學(xué)生編的習(xí)題收集分類，按照知識的邏輯順序和難度等因素備課。

步驟5（課時二）將學(xué)生編的習(xí)題按難度從低到高的順序讓學(xué)生討論并求解，讓編題的學(xué)生講題。

步驟6 對于部分習(xí)題，詢問其編制理由，分析習(xí)題情境，師生重新改編并共同求解。

步驟7 學(xué)生在分析解題過程中形成知識框架。

第二課時限常規(guī)習(xí)題，完成教學(xué)任務(wù)，展現(xiàn)知識框架。

步驟8 （課時三）創(chuàng)新性習(xí)題、個性化習(xí)題展示，學(xué)生體驗(yàn)，編題者分析，教師評述。

【自編習(xí)題1】如圖1所示，憤怒的小紅鳥做平拋運(yùn)動，彈弓離地面高1m，攻擊前方10m處的肥豬，問：發(fā)射速度為多少？（g=10m/s2）

圖1

分析解答：平拋運(yùn)動在水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動。根據(jù)豎直和水平建立方程， x=v0t……①，h= gt2……②，可以解得初速度v0=10√5m/s。

這道習(xí)題十分簡單，可以讓全班學(xué)生有效地進(jìn)入分析解題的氛圍。

【自編習(xí)題2】如圖2所示，憤怒的小紅鳥做斜上拋運(yùn)動，彈弓離地面高1m，攻擊前方10m處的豬堡，恰好垂直打中離地面6m處，問：發(fā)射速度為多少？（g=10m/s2）

圖2

分析解答：斜上拋運(yùn)動，當(dāng)末速度恰好沿水平方向時，視為反向的平拋運(yùn)動處理比較簡單。根據(jù)豎直和水平建立方程，x=v0t……①，h= gt2……②，可以解得速度v0=10m/s。但此時解得的初速度是平拋的初速度，而斜上拋的初速度應(yīng)該是平拋的末速度，繼續(xù)求解可得v1=10√2m/s。習(xí)題2還是比較簡單，但有一個用逆運(yùn)動處理的方法，和末速度求解易錯點(diǎn)?？梢蕴嵝褜W(xué)生開始集中注意力，認(rèn)真對待以下習(xí)題的分析。

【自編習(xí)題3】如圖3所示，憤怒的小紅鳥做平拋運(yùn)動，攻擊前方x1=10m處的大頭豬，離彈弓x2=5m處有一個高h(yuǎn)=0.5m的障礙物，問：彈弓至少要離地面多高？（g=10m/s2）

圖3

分析解答：本題的已知量和未知量逐漸增多，難度逐漸增大，中檔學(xué)生開始要認(rèn)真思考才能正確求解。對于未知量的假設(shè)有一定技巧，應(yīng)該設(shè)彈弓高H，初速度為v，中間會用到時間t，但t只能作為中間參量，而非求解目標(biāo)。

建立方程： H-h= gt12……①，

x2=v0t1……②

H= gt22……③

x1=v0t2……④

由①②可得： H-h= g ……⑤

由③④可得： H = g ……⑥

由⑤/⑥可得，代入可得。H = m 。

在本題中，大頭豬左邊存在一個高臺，所以攻擊大頭豬有一個最小的仰角。

【自編習(xí)題4】如圖4所示，憤怒的小紅鳥做斜上拋運(yùn)動，攻擊對方的大頭豬，發(fā)現(xiàn)豬和發(fā)射場剛好在同一水平線上。已知兩者距離x=20m，求發(fā)射方案。（g=10m/s2）

圖4

分析解答：這樣的斜上拋運(yùn)動的軌跡肯定是對稱的拋物線。但軌跡不是唯一的，這樣的計算是開放式的，可以由學(xué)生增加約束條件求解。聰明的學(xué)生還會發(fā)現(xiàn)，仰角大小和發(fā)射速度存在一定關(guān)系。課堂上先讓學(xué)生展開討論，部分學(xué)生會覺得仰角越大發(fā)射速度越小，而一部分學(xué)生又會覺得仰角越大發(fā)射速度也要越大。讓學(xué)生嘗試求解仰角和速度的關(guān)系，習(xí)題的難度達(dá)到較高水平。

建立方程： x=vcosθ·2t……①，

vsinθ=gt……②

由①②可得，v2sin2θ=gx。從這個表達(dá)式也可以分析出，當(dāng)θ=45°時，發(fā)射速度最小。

【自編習(xí)題5】如圖5所示，憤怒的小紅鳥做斜上拋運(yùn)動，攻擊斜上方目標(biāo)，若目標(biāo)在彈弓的水平前方20m，上方10m處，求發(fā)射方案。（g=10m/s2）

圖5

分析解答：通過上題分析可知，發(fā)射的速度和仰角共同決定了發(fā)射的軌跡，而不同拋物線軌跡卻都可能會擊中目標(biāo)。這樣的計算也是開放式的，可以由學(xué)生增加約束條件求解。也可以讓學(xué)生嘗試求解仰角和速度的關(guān)系，存在在上拋過程擊中和越過最高點(diǎn)下落過程擊中的可能，習(xí)題的難度達(dá)到更高水平。甚至對于大部分學(xué)生來說，題目似乎已經(jīng)達(dá)到無法駕控的程度。此時，教師可以提醒學(xué)生拋體運(yùn)動的精髓就是運(yùn)動的合成和分解，視拋體運(yùn)動為豎直和水平方向，并建立方程。

x=vcosθ·t……①，

y = vsinθ·t - gt2……②

聯(lián)立①②可得，y = sinθ· - g ……③

方程及其求解并沒有想象中那么復(fù)雜，若代入數(shù)據(jù)，即可得出擊中目標(biāo)的初速度與仰角的關(guān)系。但是本題若沒有明確的數(shù)值，后面的討論和分析還是比較復(fù)雜的，能力和要求都已達(dá)到或超過高考壓軸題。經(jīng)過這樣的習(xí)題求解，學(xué)生已經(jīng)掌握同一軌跡方程下平拋運(yùn)動最難的習(xí)題類型了。

【自編習(xí)題6】如圖6所示，憤怒的綠色小鳥做斜上拋運(yùn)動，運(yùn)動到最高點(diǎn)時候分裂成三個小鳥去攻擊斜上方目標(biāo)，控制好分身的時間，在恰當(dāng)?shù)臅r間分身可以達(dá)到非常好的攻擊效果！如圖6所示，假如小鳥在最高點(diǎn)5m處分裂，中間的小鳥水平速度為10m/s，上方的小鳥還有向上的1m/s的分速度，而下方的有向下的1m/s的分速度。求三個小鳥落地點(diǎn)離分裂點(diǎn)的水平距離。（g=10m/s2）

圖6

分析解答：對于中間小鳥建立方程：

h= gt12……①，

x1=vxt1……②

聯(lián)立①②可得x1

對于上方小鳥 h =v1t2+ gt22……③

x2=vxt2……④

聯(lián)立③④可得x2

對于下方小鳥 h = -v1t3+ gt32……⑤

x3=vxt3……⑥

由⑤⑥可得x3。本題分別對三條軌跡求解，分別求出三處落點(diǎn)，思路比較清晰，屬于中等難度。

【自編習(xí)題7】如圖7所示，黃色小鳥以初速度v0=10m/s，仰角θ=30°飛出，飛到最高點(diǎn)，速度突然增大3倍。求總射程。

圖7

分析解答：通過分析，本題為兩個平拋運(yùn)動的連接，難度不大。

v0sinθ=gt……①，

x1=vcosθ·t……②

聯(lián)立①②可得 x1=5√3m

x2=3vcosθ·t

代入可得，x2=15√3m。所以總位移 x=20√3m。

【自編習(xí)題8】如圖8所示，“巾幗英雄”是白色的下蛋鳥，它們的蛋非常具有攻擊力，會爆炸，所以叫“炸蛋”！這種鳥在飛行過程中，點(diǎn)擊屏幕，它們下一個大蛋，并把自己彈開，蛋掉下來可以擊毀豬堡！假設(shè)斜上拋的總質(zhì)量為1.2kg的下蛋鳥在最高點(diǎn)的速度為10m/s，突然下蛋，并垂直砸向豬堡。假設(shè)蛋重0.2kg，下落速度25m/s，求（1）母鳥彈開的速度，（2）下蛋過程釋放的能量。

圖8

分析解答：下蛋前后，動量守恒，能量增大，本題的動量是在平面上的矢量式守恒。

（1）初動量P1=Mv1=12kgm/s、P2=mv2=5kgm/s。根據(jù)矢量的平行四邊形定則可以算得，下蛋后的母鳥動量是P3=13kgm/s，則母鳥彈開的速度為13m/s。

（2）ΔE = mv22+ （M-m）v32- Mv12，代入可得 ΔE =87J。

教學(xué)效果評價與分析

1.這個專題的復(fù)習(xí)以游戲“憤怒的小鳥”引入、編題和求解，總共需要三課時。習(xí)題由淺入深，層層深入，在學(xué)生不知不覺中難度已提升至高考壓軸題水平。到最后幾個場景，甚至可以編出情境復(fù)雜，聯(lián)系動量能量守恒知識，涵蓋廣泛的習(xí)題，部分學(xué)生編題時天馬行空，已非高中生所能求解。我鼓勵學(xué)生說：“編得很有水準(zhǔn)，可以給高考出卷老師做了?！彪m然學(xué)生不能求解，但依然興致勃勃。教學(xué)中，師生常以網(wǎng)絡(luò)語言在課堂中交談，如教師說：“如果你不努力設(shè)法去沖破堡壘，沒有人會遷就你、體諒你，安慰你的失敗。相反，總有一只豬在笑你。”學(xué)生說：“我們都是憤怒的小鳥，我們身懷絕技，非要攻下堡壘不可?！闭n堂氣氛幽默諧趣。

2.教學(xué)過程中，游戲的內(nèi)容情境貫穿始終。學(xué)生一直處在興奮的情緒之中，知識復(fù)習(xí)，能力提升，情感渲染的效果都相當(dāng)不錯。課堂中既有歡聲笑語，又有苦思冥想。從能力層面講，這種教學(xué)過程對于鍛煉學(xué)生圍繞一個主題進(jìn)行發(fā)散性和創(chuàng)造性思考，培養(yǎng)創(chuàng)新思維是很有好處的。從情感上講，可以讓學(xué)生在常規(guī)單調(diào)的學(xué)習(xí)之余，嘗試相對有趣的學(xué)習(xí)方式，對于枯燥的高三生活應(yīng)當(dāng)是有益的。同樣，這樣的教學(xué)過程會讓教師覺得自己的教學(xué)有創(chuàng)造性。讓學(xué)生在游戲中學(xué)，也讓教師在游戲中教和學(xué)。這樣的教與學(xué)是知識與技能，過程與方法，情感、態(tài)度與價值觀三維目標(biāo)良好達(dá)成的過程。

3.教師可以嘗試更多的游戲，將其引入課堂。如“割繩子游戲”、“超級瑪麗”、“桌球游戲”、“鱷魚愛洗澡”等都能比較好地編成習(xí)題。

4.在教學(xué)過程中，部分學(xué)生編的習(xí)題十分復(fù)雜，超越其本人做題水平。其實(shí)高考的物理難題學(xué)生做不出來的原因，往往不是做不出，而是因?yàn)榭床欢?。所謂看不懂，指的是無法對習(xí)題建模，場景無法在頭腦中動態(tài)關(guān)聯(lián)起來。而一旦在頭腦中領(lǐng)會了習(xí)題，學(xué)生往往就可以利用物理公式和數(shù)學(xué)技能求解。我們常規(guī)是以習(xí)題練習(xí)解題，但效果不是很好，學(xué)生思維的提升很難。而在學(xué)生編題、解題的過程中，這個高度不知不覺就被跨越了，如此或許會成為突破教學(xué)難題，提升思維水平和解題能力的一種有效方式。

（作者單位：浙江臺州市路橋中學(xué)）