福建
以“探究式”教學(xué)為主的教學(xué)模式,探究一題多解,一題多變,巧建模,勤探究,增強(qiáng)高中物理課堂延展,有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和交流合作能力,促進(jìn)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,以及增強(qiáng)學(xué)生動手動腦能力、學(xué)會反思、學(xué)會自主學(xué)習(xí)等能力等方面,從而提高高三物理復(fù)習(xí)的課堂效率。
高三物理復(fù)習(xí),是把高中物理知識進(jìn)行系統(tǒng)性梳理、熟練掌握、歸納總結(jié)、綜合應(yīng)用的過程。要想在復(fù)習(xí)中達(dá)到良好的效果,就需要教師必須對所教的課堂內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì),選擇好切實(shí)可行的教學(xué)方式,才能收到預(yù)期的課堂教學(xué)效果。筆者結(jié)合高三物理教學(xué)的實(shí)踐,就如何運(yùn)用“探究式”教學(xué)方式,提高高三物理復(fù)習(xí)的課堂效率做了一些有益的探索。
《中國高考評價(jià)體系說明》明確了高考對學(xué)生的能力要求,即理解能力、推理能力、設(shè)計(jì)和完善實(shí)驗(yàn)的能力、獲取知識的能力、分析和綜合能力。要想搞好針對性練習(xí),就需要讓學(xué)生通過實(shí)例題型的分析,進(jìn)行發(fā)散思維的磨練,形成自己獨(dú)特的解題思路,掌握高考題的命題模式。為達(dá)到這一目的,需要高三教師根據(jù)自己學(xué)生的具體情況,按照復(fù)習(xí)進(jìn)度,精心設(shè)計(jì)合理的課堂形式,并設(shè)法達(dá)到預(yù)期的效果?!疤骄渴健苯虒W(xué)可以讓每個學(xué)生都積極地參與到課堂中來,真正成為學(xué)習(xí)的主人,在對問題的探究過程中幫助學(xué)生形成自己的思維方式和解題方法,從而使學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)并且能夠輕松應(yīng)對高考。通過教學(xué)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)“探究式”教學(xué)在很大程度上能有效提高課堂的效率。
例如,在復(fù)習(xí)“勻變速直線運(yùn)動”這一章節(jié)時(shí),除了歸納總結(jié)本章節(jié)的基本公式、基本規(guī)律和基本題型外,精心設(shè)計(jì)幾道題目,要求至少用兩種方法解決,學(xué)生可獨(dú)立思考,可研究討論共同解決。這樣,把大部分思考的時(shí)間交給學(xué)生,教師同時(shí)參與其中,起“導(dǎo)”的作用,達(dá)到一種生生互動、師生互動的課堂效果,從而使學(xué)生在互相探究的過程中對問題挖掘得更深入、更透徹。最后,教師采用多媒體(教師在課前設(shè)計(jì)好的,也可在課堂上隨時(shí)補(bǔ)充)把學(xué)生所得出的一些結(jié)論展示出來,最后做歸納、總結(jié)。下面就以兩個題目為例,闡述設(shè)計(jì)課堂的過程。
【題目1】一個做勻加速直線運(yùn)動的物體,通過2s的位移,通過前半段位移s所用的時(shí)間為t1,后半段位移所用時(shí)間為t2,求物體運(yùn)動的加速度。
解法一:基礎(chǔ)法(位移的一般表達(dá)式)如圖1
圖1
解法二:逆向思維法(設(shè)中點(diǎn)速度為v,前半段運(yùn)用逆向思維)如圖2
圖2
解法三:特殊規(guī)律法(中間時(shí)刻速度等于這段位移的平均速度)如圖3
圖3
該題目拋出后,讓學(xué)生先進(jìn)行獨(dú)立思考,后進(jìn)行討論,提示方法越簡潔越好。經(jīng)過幾分鐘的思考和討論,一般情況下同學(xué)們都會想到第一種方法,但第一種方法計(jì)算較復(fù)雜,教師可鼓勵學(xué)生用計(jì)算較簡單的方法解決,若學(xué)生中有想到第二種或第三種方法的更好,若沒有,教師可進(jìn)行相應(yīng)的提示,鼓勵學(xué)生盡可能通過自己的思維得出后兩種解法。最后,教師對學(xué)生的討論結(jié)果加以肯定,并用多媒體進(jìn)行展示,并總結(jié)、歸納這三種解題方法。這樣,通過自己的努力和與學(xué)生在互動中進(jìn)行探究、討論的方式,從而激發(fā)學(xué)生積極參與的興趣和探究意識,提高了課堂效率。
【題目2】一個做勻加速直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),初速度為1 m/s,經(jīng)連續(xù)3個2 s,在第3個2 s內(nèi)的位移為12 m,求該質(zhì)點(diǎn)的加速度________。
解法一:基本位移公式法,如圖4
圖4
第3個2 s內(nèi)的位移s=s2-s1=12 m ③
聯(lián)立①②③可解得a=1.0 m/s2
解法二:速度公式和位移公式法,如圖5
圖5
第4 s末的速度(初速度)v2=v0+at1①
第6 s末的速度(末速度)v3=v0+at2②
聯(lián)立①②③可解得a=1.0 m/s2
解法三:特殊規(guī)律法,如圖6
圖6
由速度公式v5=v0+at5②
聯(lián)立①②可解得a=1.0 m/s2
該題目大部分同學(xué)都可以想到第一種基本方法,也會有部分同學(xué)想到第二種方法,教師可作適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),而第三種方法很少同學(xué)能想到。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生對特殊規(guī)律具有一定的敏感性,能熟練地把一些特殊規(guī)律運(yùn)用到題目中,思維方式得到發(fā)散,這對提高學(xué)生的解題速度有很大幫助,同時(shí)能夠培養(yǎng)學(xué)生解題的規(guī)范性。
以上兩個題目在很大程度上既培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力、推理能力,又提高了學(xué)生獲取知識的能力和計(jì)算能力,更激發(fā)了學(xué)生探究意識和求知的渴望,從而達(dá)到良好的課堂效果,提高課堂效率。
細(xì)心的教師在備課前,一定會認(rèn)真學(xué)習(xí)課程標(biāo)準(zhǔn),研究課本和教法,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程。優(yōu)秀的教師在采用“探究式”教學(xué)方法進(jìn)行授課時(shí),一定會研究學(xué)生對所教內(nèi)容掌握的實(shí)際情況和學(xué)生的個體差異,預(yù)想學(xué)生思考過程中可能存在的問題,并抓住重點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo),在學(xué)生的思維理解到解題的關(guān)鍵時(shí)進(jìn)行難點(diǎn)的點(diǎn)撥。教師做到精心備課這一環(huán)節(jié),不僅可以提高學(xué)生各方面的能力和素養(yǎng),還能實(shí)現(xiàn)課堂高效性。
高三物理的復(fù)習(xí)時(shí)間緊、任務(wù)重,只有把方法傳授給學(xué)生,讓學(xué)生在探究中學(xué)會歸納總結(jié),才能增強(qiáng)學(xué)生的推理能力和分析能力。同時(shí)采用精講、精練、細(xì)評相結(jié)合的教學(xué)方法,做到有計(jì)劃性、針對性、實(shí)用性、有效性,防止因缺少計(jì)劃地講得太多太細(xì),練得太多太亂。探究式教學(xué)可以避免這些情況,具體做法是:明確目的、注重方法、清楚注意事項(xiàng),準(zhǔn)備典型、歸納類型、建立模型,使學(xué)生明確學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到什么程度才能適應(yīng)高考,才能提高解題能力。強(qiáng)化訓(xùn)練一般在課堂上定時(shí)、定量、獨(dú)立地進(jìn)行,適當(dāng)補(bǔ)充課后練習(xí)。下面以一題多變?yōu)槔?,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,實(shí)現(xiàn)課堂的高效性。
【例題】如圖7所示,三個光滑斜軌道1、2、3,它們傾角依次是60°、45°、30°,這些軌道交于O點(diǎn),現(xiàn)在有位于同一豎直線上的三個小物體甲、乙、丙,分別沿這三個軌道同時(shí)從靜止自由下滑,如圖所示,物體滑到O點(diǎn)的先后順序是
( )
A.甲最先,乙稍后,丙最后
B.甲、乙、丙同時(shí)到達(dá)
C.乙最先,甲稍后,丙最后
D.乙最先,然后甲和丙同時(shí)到達(dá)
圖7
在此基礎(chǔ)上變換審題角度和難度,讓學(xué)生進(jìn)一步從理論上對題目進(jìn)行分析。
變形三作為引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究的拓展題,讓學(xué)生課后進(jìn)行探討。
通過以上題目的設(shè)計(jì),讓學(xué)生自己學(xué)會在做題時(shí)找類似,找關(guān)聯(lián),根據(jù)等量關(guān)系確定變量的求解方法,從而提高學(xué)生的探究能力、觀察能力、分析能力和推理能力,同時(shí)對類型題和模型題有一定的感性認(rèn)識,增強(qiáng)了學(xué)生的探究意識,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了課堂實(shí)效性,提高了課堂效率。
在高三物理一輪復(fù)習(xí)過程中,主要以中檔題和傳統(tǒng)題為主,教師必須做到及時(shí)批改,及時(shí)進(jìn)行錯題分析,對學(xué)生普遍存在的問題要尋找相應(yīng)的解決方法,幫助學(xué)生克服心理障礙,疏通思維困難,提高學(xué)生做訓(xùn)練題的質(zhì)量和效率,培養(yǎng)和提高學(xué)生多方面的能力和素養(yǎng)。把專題訓(xùn)練和綜合訓(xùn)練相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生如何去審題,如何進(jìn)行物理模型的建立,如何進(jìn)行推理,如何提高思維的質(zhì)量、思維的敏捷性和思維的擴(kuò)散性。以“功能關(guān)系”部分中的一道過程分析題為例,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究,尋找規(guī)律,分析解題關(guān)鍵,建立模型。
圖8
【例題】一輕質(zhì)彈簧豎直固定在地面上,質(zhì)量為M的小球,從彈簧正上方某一高度由靜止釋放,從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中(彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)),如圖8所示,下列說法正確的是
( )
A.小球的動能一直減小
B.彈簧的彈性勢能一直增大
C.小球的加速度先減小后增大
D.小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
大部分學(xué)生認(rèn)為小球一接觸彈簧就開始減速,從而無法進(jìn)行正確分析。因此要先找到學(xué)生的錯誤點(diǎn),再收集與該題受力特點(diǎn)和運(yùn)動過程相似的各種情景的題目,讓學(xué)生一一進(jìn)行分析。
圖9
【類似1】“蹦極”是一項(xiàng)年輕人非常喜愛的體育運(yùn)動,某人身系彈性繩自跳臺上的P點(diǎn)自由下落,圖9中a點(diǎn)是彈性繩的原長位置,c點(diǎn)是人能到達(dá)的最低點(diǎn),b點(diǎn)是人最終停下來懸吊著時(shí)的位置,人在從P點(diǎn)落下到最低點(diǎn)c的過程中,下列說法正確的是
( )
A.在Pa段人做自由落體運(yùn)動,處于完全失重狀態(tài),人的機(jī)械能守恒
B.在ab段繩的拉力小于人的重力,人處于失重狀態(tài),人的機(jī)械能增加
C.在bc段繩的拉力大于人的重力,人處于超重狀態(tài),人的機(jī)械能減少
D.在c點(diǎn)時(shí),人的速度和加速度都為零
【類似2】運(yùn)動員“3米跳板跳水”運(yùn)動過程可簡化為如圖10所示的模型,運(yùn)動員走上跳板,將跳板從水平位置B壓到最低點(diǎn)C,跳板又將運(yùn)動員豎直向上彈到最高點(diǎn)A,然后運(yùn)動員做自由落體運(yùn)動,豎直落入水中,跳板自身重力可忽略不計(jì),則下列說法正確的是
( )
圖10
A.向下運(yùn)動(B→C)過程中,對板的壓力先減小后增大,運(yùn)動員先失重后超重
B.向下運(yùn)動(B→C)過程中,對板的壓力一直增大,運(yùn)動員先失重后超重
C.向上運(yùn)動(C→B)過程中,對板的壓力先增大后減小,運(yùn)動員先超重后失重
D.向上運(yùn)動(C→B)過程中,對板的壓力先減小后增大,運(yùn)動員先超重后失重
圖11
【類似3】如圖11所示,一個內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)直管豎直放置,在管的底部固定一電荷量為Q(Q>0)的點(diǎn)電荷。在距離底部點(diǎn)電荷為h2的管口A處,有一電荷量為q(q>0)、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷由靜止釋放,在距離底部點(diǎn)電荷為h1的B處速度恰好為零?,F(xiàn)讓一個電荷量為q、質(zhì)量為3m的點(diǎn)電荷仍在A處由靜止釋放,已知靜電力常量為k,重力加速度為g,則該點(diǎn)電荷
( )
A.運(yùn)動到B處的速度為零
B.在下落過程中加速度逐漸減小
看似毫不相干的幾個題目,細(xì)分析起來,它們之間有著驚人的相似。在運(yùn)動過程中,它們的受力特點(diǎn)是一樣的,速度和加速度的變化過程是一樣的,能量的轉(zhuǎn)化過程也相似。教師引導(dǎo)時(shí),讓學(xué)生意識到分析解決這類問題的關(guān)鍵在于找平衡位置,并進(jìn)一步分析平衡位置的特點(diǎn):加速度為零(合力為零),速度最大(動能最大)。例題中小球與彈簧剛接觸時(shí)的位置不是平衡位置,平衡位置在彈簧被壓縮過程中小球的重力等于彈簧彈力時(shí)的位置,所以小球在接觸彈簧后的運(yùn)動過程中,彈簧的彈力一直增大,而合力先減小后增大,合力方向也是先向下后向上的。當(dāng)受力情況明確后,小球的速度、加速度、動能以及彈簧的彈性勢能的變化規(guī)律也就明確了,題目自然也就得到解決。
這種類型的題目可成為一種模型,它們都具有相同的運(yùn)動過程,有相似的受力情況變化過程,有相似的能量轉(zhuǎn)化過程。當(dāng)學(xué)生體會到這一點(diǎn)后,他們將會在此基礎(chǔ)上把題目進(jìn)行拓展和延伸,建立“彈簧模型”,從而培養(yǎng)了學(xué)生探究能力、建模能力、獨(dú)特的思維方式以及對知識的歸納和延伸,大大地提高了課堂效率。
總之,高三復(fù)習(xí)過程中的每一堂課,教師都要進(jìn)行精心細(xì)致的準(zhǔn)備,要想準(zhǔn)備得充分到位,就要做更多的題目,在備課時(shí)還要把學(xué)生可能出現(xiàn)的問題都設(shè)計(jì)在內(nèi)。平時(shí)注意題型的收集和歸納,形成一些典型模型,在適當(dāng)?shù)那闆r下采用“探究式”教學(xué)方式,為學(xué)生營造輕松、和諧、愉悅的課堂氛圍,讓學(xué)生在激勵、喚醒、鼓舞中探求知識,探索解題方法?!疤骄渴健苯虒W(xué)使學(xué)生具有上物理課的興趣,在物理課上產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究意識,發(fā)揮最敏捷的思維,呈現(xiàn)最強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)激情,達(dá)到最理想的學(xué)習(xí)狀態(tài),使我們的教學(xué)效果達(dá)到最佳境界。