呂康社

摘要：課堂導(dǎo)入是課堂教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它對(duì)教學(xué)的效果起著重要的作用.習(xí)題課是中學(xué)物理教學(xué)的一種重要的課堂形式，本文在建構(gòu)主義理論的指導(dǎo)下論述了習(xí)題課課堂導(dǎo)入的基本方法.

關(guān)鍵詞：高中物理；課堂導(dǎo)入；習(xí)題課；建構(gòu)主義

課堂導(dǎo)入是教師引導(dǎo)學(xué)生做好學(xué)習(xí)新課知識(shí)的心理準(zhǔn)備、認(rèn)知準(zhǔn)備，并讓學(xué)生明確教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)方式以及產(chǎn)生學(xué)習(xí)期待、參與需要的一種教學(xué)行為.課堂導(dǎo)入要求教師能迅速創(chuàng)造一種融洽的教學(xué)情調(diào)和課堂氛圍，把學(xué)生帶進(jìn)一個(gè)與教學(xué)任務(wù)和教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的理想境界.物理習(xí)題課是以講解物理習(xí)題為主要內(nèi)容的教學(xué)形式，是高中物理重要的課堂教學(xué)形式.在習(xí)題課教學(xué)中，如何恰當(dāng)?shù)膶?dǎo)入，是學(xué)生順利求解的關(guān)鍵.

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者在一定的情境下，在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，借助他人的幫助，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得.所要建構(gòu)的意義是：事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系.根據(jù)這個(gè)理論，在習(xí)題課導(dǎo)入中，教師可以把學(xué)生已有的相關(guān)背景知識(shí)作為情景，利用已有知識(shí)和習(xí)題之間的內(nèi)在聯(lián)系來(lái)建構(gòu)意義，從而啟發(fā)學(xué)生的思考，在此基礎(chǔ)上及時(shí)恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥思路，擊中要害，使學(xué)生對(duì)習(xí)題內(nèi)容所反映的問(wèn)題的性質(zhì)、規(guī)律以及已有知識(shí)和新問(wèn)題之間的內(nèi)在聯(lián)系達(dá)到較深刻的理解，為解決問(wèn)題作好鋪墊.結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐，筆者在建構(gòu)主義的指導(dǎo)下總結(jié)出了以下幾種導(dǎo)入方法：

1類比導(dǎo)入法

兩類不同事物之間某種關(guān)系上的相似叫類似，從兩類不同事物之間找出某些相似的關(guān)系的思維方法，叫類比法.在物理學(xué)中，現(xiàn)象、屬性、概念、規(guī)律、理論和描述手段等涉及的種種關(guān)系，都可以是類比的對(duì)象，特別是很多內(nèi)容由于具有相似性，所以遵循相同的物理規(guī)律，因而解決問(wèn)題的思路一樣，處理問(wèn)題的方法和手段一樣.運(yùn)用類比導(dǎo)入法，就是利用這種相似性幫助學(xué)生意義建構(gòu)，從而化難為易，化隱為顯，化生疏為熟悉，對(duì)啟發(fā)學(xué)生的思路可起到事半功倍的效果.[1]例如比較物體的自由落體運(yùn)動(dòng)與帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可知它們只是加速度不同，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律相似，就可以用類比法去解決.

例1兩顆靠得較近的天體叫作雙星，它們以兩者重心連線上的某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因而不至于因引力作用而吸引在一起，以下關(guān)于雙星的說(shuō)法中正確的是

A.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與其質(zhì)量成反比

B.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與其質(zhì)量成反比

C.它們所受向心力與其質(zhì)量成反比

D.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與其質(zhì)量成反比

對(duì)于雙星，初學(xué)者是比較陌生的，在求解之前可以借助已經(jīng)學(xué)過(guò)的圓周運(yùn)動(dòng)的經(jīng)典問(wèn)題——輕桿模型作類比.如圖1所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿，兩端各連接一個(gè)小球，使它們以輕桿中點(diǎn)為軸在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).

這個(gè)問(wèn)題學(xué)生是熟悉的，兩小球在運(yùn)動(dòng)時(shí)有相等的向心力，即桿的彈力，有相等的角速度和周期.經(jīng)過(guò)輕桿模型的類比導(dǎo)入，學(xué)生就在思維上迅速完成了利用已有知識(shí)對(duì)新問(wèn)題的意義建構(gòu)過(guò)程，使陌生的雙星問(wèn)題變成了熟悉的面孔，這樣思考起來(lái)就得心應(yīng)手，很容易得到答案.

2悖論導(dǎo)入法

所謂悖論，就是一種邏輯矛盾，它指的是從某一前提出發(fā)推出兩個(gè)在邏輯上自相矛盾的結(jié)論，或從某一理論中推出的命題與已有的科學(xué)原理產(chǎn)生邏輯矛盾.[2]在習(xí)題課教學(xué)中創(chuàng)設(shè)悖論情境能使建構(gòu)的意義具有新奇性、不和諧性，能打破學(xué)生的原有認(rèn)知水平，從而使其產(chǎn)生好奇心和求知欲.

例2如圖2所示，質(zhì)量為m=2kg的小球系在輕質(zhì)彈簧的一端，另一端固定在懸點(diǎn)O處，將彈簧拉至水平位置A處，且彈簧處于自然狀態(tài)，彈簧的原長(zhǎng)OA=03m；然后小球由靜止釋放，小球到達(dá)距O點(diǎn)下方h=05m處的B點(diǎn)時(shí)速度為VB=2m/s， 取g=10m/s2.求彈簧的勁度系數(shù)k.

這個(gè)問(wèn)題學(xué)生很容易用豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)去解決，即在最低點(diǎn)合力提供向心力，結(jié)合這點(diǎn)，教師可以先給出求解：

在B點(diǎn)，彈簧形變量x=05m-03m=02m

所以kx-mg=mV2B/h

得到k=180N/m

然后引出悖論：

若k=180N/m，則在B點(diǎn)彈簧的彈性勢(shì)能為

Ep=12kx2=36J

而根據(jù)動(dòng)能定理，設(shè)從A到B彈簧做功W，則

mgh+W=12mV2B-0

可得：W=-6J

也就是說(shuō)彈簧做功-6J，即在B點(diǎn)時(shí)彈性勢(shì)能應(yīng)為6J.

問(wèn)題出現(xiàn)了，到底是36J還是6J？

悖論的拋出，猶如一錘敲在學(xué)生的心上，它就像磁石一樣把學(xué)生吸住，學(xué)生的好奇心和求知欲被激發(fā)了出來(lái)，他們就會(huì)積極思考正確的解法.經(jīng)過(guò)上述過(guò)程就可將學(xué)生的思維輕松地導(dǎo)入到問(wèn)題的正確解法的求解上去.

正確解法：

用動(dòng)能定理：設(shè)從A到B彈簧做功W，則

mgh+W=12mV2B-0

可得： W=-6J

也就是說(shuō)B點(diǎn)彈簧的彈性勢(shì)能為6J

即Ep=12kx2=6J

得到k=300N/m.

最后，分析悖論產(chǎn)生的原因：

小球在下落過(guò)程中，其軌跡不是圓周，其運(yùn)動(dòng)不是圓周運(yùn)動(dòng)，而是向心運(yùn)動(dòng).因此在最低點(diǎn)時(shí)合外力不等于向心力，合外力的法向分量才等于向心力，所以用kx-mg=mV2B/h求解是錯(cuò)誤的.

3問(wèn)題誘導(dǎo)導(dǎo)入法

問(wèn)題誘導(dǎo)法是指對(duì)于難度較大的綜合性習(xí)題，按照題意設(shè)置若干由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的問(wèn)題，通過(guò)這些問(wèn)題的誘導(dǎo)將學(xué)生的思維由低到高一步步引向高峰，而這一步步誘導(dǎo)的過(guò)程就是一次次意義建構(gòu)的過(guò)程，通過(guò)若干次的意義建構(gòu)，使學(xué)生找出解題的切入點(diǎn)，從而突破難點(diǎn).

例3有三根長(zhǎng)度皆為l=100m的不可伸長(zhǎng)的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的O點(diǎn)，

另一端分別拴有質(zhì)量皆為m=100×10-2 kg的帶電小球A和B，它們的電量分別為-q和+q，q=100×10-7C.A、B之間用第三根線連接起來(lái).空間中存在大小為E=100×106 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向沿水平向右，平衡時(shí)A、B球的位置如圖3所示. 現(xiàn)將O、B之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會(huì)達(dá)到新的平衡位置.求最后兩球達(dá)到新的平衡位置時(shí)，線OA和AB與豎直方向的夾角分別為多少？（不計(jì)兩小球間相互作用的靜電力，g=10m/s2）

本題以電場(chǎng)中兩個(gè)帶電小球的運(yùn)動(dòng)命題，涉及的知識(shí)有：共點(diǎn)力平衡、電場(chǎng)力大小及方向等，解題涉及正交分解法、整體法和隔離法，是一道學(xué)科內(nèi)綜合題，全面考查學(xué)生綜合分析能力、推理判斷能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解題的能力.考慮到問(wèn)題的綜合性，可給學(xué)生創(chuàng)設(shè)以下問(wèn)題一步步的誘導(dǎo).

問(wèn)題1： 兩個(gè)帶電小球所受重力和電場(chǎng)力有何特點(diǎn)及關(guān)系？

分析：均為恒力，大小相等.

問(wèn)題2： 題中涉及幾個(gè)物理狀態(tài)和物理過(guò)程？

分析：兩個(gè)狀態(tài)、一個(gè)過(guò)程.

問(wèn)題3： 題中“有空氣阻力”發(fā)生在什么時(shí)候？平衡時(shí)存在空氣阻力嗎？

分析：小球在運(yùn)動(dòng)時(shí)才受空氣阻力，平衡時(shí)不存在空氣阻力.

問(wèn)題4： 你能判斷出新的平衡狀態(tài)的情景嗎？能做出說(shuō)明或論證嗎？

分析：以兩球?yàn)檎w，根據(jù)豎直方向受力確定OA線必豎直，再隔離B球， 根據(jù)重力和電場(chǎng)力的關(guān)系確定出AB線與豎直方向的夾角.

前三個(gè)問(wèn)題情景挖掘了隱含條件（重力和電場(chǎng)力大小相等），解決了疑點(diǎn)（空氣阻力的存在不影響平衡時(shí)的受力），暗示了解題關(guān)鍵（新的平衡狀態(tài)的確定），為第四個(gè)問(wèn)題做好了鋪墊.這四個(gè)問(wèn)題的創(chuàng)設(shè)，幫助學(xué)生建立了正確的物理狀態(tài)、物理過(guò)程、物理情景，明確了問(wèn)題考查的知識(shí)方向，從而完成了對(duì)問(wèn)題的意義建構(gòu)過(guò)程，為最后順利求解掃清了所有外圍的障礙.通過(guò)問(wèn)題誘導(dǎo)，既引導(dǎo)了學(xué)生積極思考又培養(yǎng)了學(xué)生能力，而且使學(xué)生掌握了審題方法，對(duì)鞏固知識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力均起到了積極的作用.

4層層拔高導(dǎo)入法

層層拔高法是指根據(jù)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和思維習(xí)慣，把比較復(fù)雜或難以理解的問(wèn)題由淺入深設(shè)置成幾個(gè)層次的問(wèn)題，這幾個(gè)層次的問(wèn)題就像幾個(gè)臺(tái)階，連接了平地與高臺(tái)，使學(xué)生能夠一步一步到達(dá)高處，學(xué)生每跨一個(gè)臺(tái)階就可完成對(duì)問(wèn)題的一次意義建構(gòu)，避免了學(xué)生望“高”興嘆的無(wú)奈.

例如在能量的習(xí)題講解中，經(jīng)常需要補(bǔ)充一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功與系統(tǒng)內(nèi)能增加的關(guān)系，即Q=FfL相對(duì)這是一個(gè)難點(diǎn)，學(xué)生不容易掌握，可以設(shè)置以下三個(gè)層次的問(wèn)題進(jìn)行.

第一層：質(zhì)量為m的物體在水平地面上從A點(diǎn)向右滑動(dòng)，停在B點(diǎn).已知物體在A點(diǎn)的速度為v，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，試分析物體從A到B的過(guò)程中摩擦力做了多少功？什么能量發(fā)生了變化，變化了多少？他們之間有什么關(guān)系？

第二層：質(zhì)量為m1的物體A在木板B的左端，B靜止在光滑水平面上，B的質(zhì)量為m2，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ現(xiàn)給A物體一個(gè)水平向右的瞬時(shí)速度v0，二者最終以共同的速度v向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物體A距木板左端距離為d.試分析從開始到二者以共同速度運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中摩擦力對(duì)兩物體各做了多少功？能量是怎么變化的，變化了多少？

第三層：在上面問(wèn)題中，摩擦力對(duì)兩個(gè)物體做功之和是多少？系統(tǒng)的什么能減少了？什么能增加了？能得到什么結(jié)論？

第一層問(wèn)題的對(duì)象是一個(gè)物體，第二個(gè)問(wèn)題的對(duì)象是兩個(gè)物體，但解決的方法與第一個(gè)問(wèn)題相同，只是復(fù)雜性有所提升，而有了前兩層的鋪墊，第三層的問(wèn)題只是總結(jié).這樣三層問(wèn)題的設(shè)置，由淺入深，層層拔高，通過(guò)使學(xué)生全面思考摩擦力做功的各種情況和對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化情況，分層次完成了一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功與系統(tǒng)內(nèi)能增加的意義建構(gòu)過(guò)程，這就使得當(dāng)問(wèn)題最終解決后學(xué)生對(duì)一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功與系統(tǒng)內(nèi)能增加的關(guān)系有了全面而深刻的認(rèn)識(shí).需要注意的是，設(shè)置問(wèn)題的梯度要合適，這樣才能使學(xué)生意義建構(gòu)的過(guò)程順暢而有效.

參考文獻(xiàn)：

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[2]黃國(guó)龍?jiān)阢Ｕ摻虒W(xué)中實(shí)施情感態(tài)度價(jià)值觀教學(xué)中學(xué)物理教學(xué)參考[J]. 2013（4），14-17