(浙江省東陽市中天高級中學，浙江 金華 322100)

利用生活化素材改進物理習題課教學

成效

(浙江省東陽市中天高級中學，浙江 金華 322100)

習題教學是課堂教學的重要組成部分。本文從模擬問題情景、建立物理模型、增強情感體驗、營造探究氛圍等方面，闡述如何借助生活化器材改進物理習題課教學，以提高習題教學的有效性。

高中物理；習題教學；生活化器材

1 問題的提出

浙江省實施新的選考方案以來，試題一直充滿著生活化元素。并且在《學業(yè)水平考試暨高考選考科目考試說明》和學科教學指導意見明確指出：試題要“注重理論聯(lián)系實際，注重物理與科學技術(shù)、社會和經(jīng)濟發(fā)展的聯(lián)系，注重物理知識在生產(chǎn)生活等方面的廣泛應用”。比如2015年10月和2016年4月的很多試題，都體現(xiàn)了物理在交通、能源、航空等高新技術(shù)領域的廣泛應用。

習題教學是中學物理教學的重要組成部分，對教學的效果起到舉足輕重的作用，它可以幫助學生鞏固、熟練、活化物理知識和技能，培養(yǎng)學生思維能力，幫助學生掌握物理思想、方法，在情感態(tài)度價值觀上也能對學生起到熏陶作用。筆者就生活化素材如何應用在習題教學中進行了研究，借此提升習題教學的有效性。

2 生活化素材在習題教學中的應用

2.1 模擬問題情景，化解習題難度

物理來源于生活，物理測試經(jīng)常用生產(chǎn)生活中的情景為背景命制習題。但是，學生生活閱歷和經(jīng)驗有限，對于很多生產(chǎn)生活中的情景，學生往往感到陌生，不能把習題所述情景與物理知識正確聯(lián)系，甚至出現(xiàn)誤解。此時，若能利用身邊的一些物品或者實驗裝置，把生活中的情景模擬出來，增加學生感性認識，以彌補生活經(jīng)驗不足，從而化解學生理解的難度。

(1) 請兩位同學上臺，一位同學把畫板貼在黑板上(如果黑板下邊緣有凹槽，則把畫板放入凹槽，更容易操作)，并勻速向右拉動畫板，另外一位同學用粉筆代替割刀在畫板上勻速畫線。

(2) 學生第一次“切割”時，粉筆的速度垂直于畫板，“切割痕跡”如圖1中虛線所示，這樣的切割下來的玻璃不是矩形；

圖1

圖2

(3) 為了探究正確的切割方式，讓學生按照圖2所示的方式“切割”。一個同學向右勻速拉畫板，另一個同學向右下角用粉筆勻速畫線。經(jīng)過多次訓練，學生配合默契可得到圖2中虛線所示的“切割痕跡”。為了盡量達到這一效果，課前應指導這兩位演示的同學反復練習，增強默契。

圖3

圖4

例2：如圖4所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動，運動中始終保持懸線豎直，則橡皮運動的速度( )。

A. 大小和方向均不變 B. 大小不變，方向改變

C. 大小改變，方向不變 D. 大小和方向均改變

解析：可設計實驗，模擬題中的情景，便于學生更好理解。把系著橡皮的繩子固定在黑板上，拿一根鉛筆，按照題目的意思，把整個物理過程演示一遍，學生看了以后會發(fā)現(xiàn)當鉛筆向右勻速移動5cm的時候，橡皮就會在豎直方向上勻速上升5cm，在水平方向上運動情況與鉛筆一致，實驗操作過程如圖5所示。

圖5

2.2 突破思維障礙，順利建立模型

在處理物理習題時，有時候?qū)W生由于認知能力所限，或者知識儲備不夠，或者思維水平不高，導致思維障礙而不能正確建立物理模型。此時，教師即使花費很大的力氣講解，效果未必理想。這時不如讓學生親自動手操作實驗或觀察實驗，在物理習題教學中要多做實驗，尤其是講解和推理困難時，實驗往往能起到事半功倍的效果，可謂“千言萬語說不盡，實驗一看就明了”。

圖6

例3：如圖6所示，一物體以初速度v0沖向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h，下列說法中正確的是( )。

A． 若把斜面從C點鋸斷并取走CB部分，物體沖過C點后仍升高h

B． 若把斜面彎成圓弧形D，物體仍沿圓弧升高h

C． 若把斜面從C點鋸斷或彎成圓弧狀，物體都不能升高h

D． 若把斜面AB變成曲面AEB，物體沿此曲面上升仍能到達B點

解析：筆者對本校高二即將升高三的學生的答題情況做了統(tǒng)計，正確率只有25%，很多同學選了A。這個結(jié)果令人詫異，如此常規(guī)的一道關(guān)于運動過程中能量守恒的問題，錯答率竟高達75%，這絕不是偶然?；诖?，筆者通過學生訪談，對錯誤原因做了初步的認知診斷，大部分學生對“斜拋運動”的速度特點這一模型把握得不到位，認為斜拋到最高點時小球的速度為零。通過教師的分析講解，也許能填補學生這一認知上的漏洞。但如果對這道題目的處理僅限于這樣口頭上的闡述，學生在今后的練習中還會出錯。所以，筆者在分析講解之后，利用幾種生活中常見的木板和塑料軌道等制作成如圖7所示的裝置，利用此裝置可以演示并對比斜面被鋸斷前后小球所能上升的最大高度：將兩個相同的小球同時從相同的塑料軌道頂端自由釋放，可直接觀察其上升的最大高度。通過這樣的生活化器材的整合，較好地突破了學生思維的障礙，大大提升了習題教學的有效性。

圖7

2.3 豐富基本經(jīng)歷，增強情感體驗

習題教學的功能不僅僅是掌握知識與技能、過程與方法，還要承擔培養(yǎng)情感態(tài)度和價值觀的功能。如果在講習題教學的時候能夠結(jié)合生活化素材，讓學生不感到枯燥，享受到快樂，講題的效果就會大不一樣。學生經(jīng)歷的不僅僅是知識和技能的提升，也許還有積極向上的情感體驗，這種體驗對學生來說正是有效學習的保障。

例4：演示強磁鐵在鋁管中下落時的阻尼現(xiàn)象。

圖8

解析：筆者借助鋁管這個生活化器材上演了一出強磁鐵在鋁管中下落的好戲。強磁鐵在塑料管中很快掉下了，但是在鋁管中遲遲不見強磁鐵掉下(圖8)。學生感到不可思議，好多學生從來沒有感覺物理如此有趣。可見，這種生活化器材的輔助教學，一方面提升了知識傳遞的有效性，另一方面也加強了學生的情感體驗和基本經(jīng)歷的體驗，從心理層面上讓學生接受物理，喜歡物理。

心理學研究表明，人的行為是在情感與認知的相互作用下進行的，兩者相互促進，相互滲透，對有積極情感體驗的東西往往會記得深刻和牢固。我國著名學者燕國材曾經(jīng)說過：“凡是能夠使學生的情感發(fā)生強烈波動的事物就比較容易記住，且保持牢固，有的甚至終身不忘?！蓖ㄟ^生活化素材設計小實驗，鞏固課堂內(nèi)容，有助于學生情感素養(yǎng)的培養(yǎng)，從而使學生對物理產(chǎn)生濃烈的興趣。

2.4 營造探究氛圍，激發(fā)探究意識

心理學研究表明，越奇怪或與眾不同的現(xiàn)象越能引起學生學習的注意，進而產(chǎn)生極大的學習熱情。在習題講評中，教師可以通過實驗展示一些奇特的現(xiàn)象進而引導學生進行深入探究現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

圖9

例5：在學習到運動的合成與分解時，學生搞不清楚船的速度如何來分解。如圖9所示，假設船的速度一直是速度v，問人拉船的速度如何？

解析：課堂上，筆者用實驗室的小車替代小船，通過一根繩子跨過滑輪連接，讓學生去模擬船的兩個分運動。當學生以錯誤的分解方式對斜向上的速度進行正交分解，則出現(xiàn)船要飛天，這個時候?qū)W生思維出現(xiàn)矛盾，陷入混沌狀態(tài)，需要教師給一步臺階，讓學生繼續(xù)探究。

圖10

船的速度到底是怎樣分解呢？對繩子縮短的效果學生是容易接受的，再對比兩種狀態(tài)，若繩子不再收縮，就只能靠轉(zhuǎn)動達到最終狀態(tài)，即實際上繩子實現(xiàn)的運動是：縮短與轉(zhuǎn)動，兩個分運動互不干擾。模擬實驗中學生積極參與，效果非常好(如圖10)。

3 習題教學生活化的反思

麥克斯韋說過：“一項演示實驗使用的器材越簡單，學生就越熟悉，就越想徹底地獲得最終的結(jié)果?！苯處熞朴诶蒙磉叺牡统杀旧罨牧蟻碜鰧嶒?，不僅能解決不易理解的問題，還能整合校內(nèi)外課程資源，這與新課程所倡導的理念也是相吻合的。

[1] 俞傳輝.利用實驗探究,突破物理教學的疑難問題[J].物理教學，2014，(10).

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