曹 東

（江蘇省懷仁中學(xué) 江蘇 無錫 214196）

“三動”課堂教學(xué)模式中的“三動”是指問題驅(qū)動、主體活動和立體互動.這種教學(xué)模式是我校物理組在長期的教學(xué)、教研實踐活動中，不斷地嘗試與摸索出來的.

如何使“三動”課堂的教學(xué)模式更有效，筆者覺得關(guān)鍵是在問題驅(qū)動，即如何在不同的課型下，設(shè)計問題驅(qū)動學(xué)生，使他們的思維是活躍的、積極的、開放的、發(fā)散的.下面結(jié)合自己的一些研究體會，談一談“三動”課堂背景下不同課型中問題驅(qū)動的設(shè)計，與大家共同探討.

1 如何在新課教學(xué)中設(shè)計問題驅(qū)動

一般情況下，新課教學(xué)主要是針對物理概念、定律和規(guī)律等的課堂教學(xué).針對此特點，在三動課堂背景下，一節(jié)新課的目標是單一的，即幫助學(xué)生理解和應(yīng)用這個重要的概念、定律或規(guī)律.結(jié)合高一、高二學(xué)生的認知特點，問題的設(shè)計要遵循“多情境—單一問題—多應(yīng)用”的“三一三”原則.讓學(xué)生在多個情境下總結(jié)規(guī)律，得到規(guī)律后，在多個不同情境下應(yīng)用規(guī)律分析、解決問題.這樣，學(xué)生學(xué)習(xí)起來會比較容易.下面以“液體的表面張力的研究”為例說明.

案例1：液體的表面張力實驗

實驗1：把一根銅絲的兩端系在矩形鐵框上，然后把鐵框浸入肥皂水里，再拿出來時框上就布滿了肥皂水的薄膜，這時拉開銅絲，觀察薄膜和銅絲的運動情況.

實驗2：把一根棉線的兩端系在鐵絲環(huán)上（棉線不要張緊），然后，把環(huán)浸入肥皂水里，再拿出來時環(huán)上就布滿了肥皂水的薄膜，這時，薄膜上的棉線是松弛的.用針刺破棉線左側(cè)的薄膜，觀察薄膜和棉線的變化.

實驗3：把一個棉線圈系在鐵絲環(huán)上，使環(huán)上布滿肥皂水的薄膜，這時膜上的棉線圈是松弛的.用熱針刺破棉線圈里的肥皂膜，觀察棉線圈外的薄膜和棉線圈有什么變化.

問題1：上述實驗說明液體表面具有什么作用？

問題2：為什么液面會收縮？

問題3：為什么液體表面具有表面張力？

根據(jù)提示回答問題.

提示1：液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層.

提示2：如圖1所示，從分子分布密度來看，在液體的表面層與液體的內(nèi)部有什么區(qū)別？

圖1 液體表面附近分子分布示意圖

提示3：液體表面層與內(nèi)部的分子分布疏密不同，造成了分子間的相互作用力是什么力呢？

做一做：將分幣輕輕地放在一碗水的水面上，為什么分幣會浮在水面上不下沉？

解釋現(xiàn)象1：滴管滴出一滴水，水滴成球形，為什么？

解釋現(xiàn)象2：為什么露珠呈球形？

解釋現(xiàn)象3：吹肥皂泡時，肥皂泡成什么形狀？為什么？

從案例1可以看出：

（1）整體問題的設(shè)計，依托情境，遵循“三一三”原則.3個實驗讓學(xué)生對表面張力有了比較深入的感性認識，通過3個問題的引導(dǎo)，讓學(xué)生得出表面張力的相關(guān)規(guī)律，使學(xué)生由感性認識上升到理性認識.通過解釋3個生活中常見的現(xiàn)象，激發(fā)了學(xué)生的興趣，同時，應(yīng)用表面張力的規(guī)律解決了問題，從而使學(xué)生對表面張力的認識達到較高的應(yīng)用層次.

（2）難點突破的問題設(shè)計遵循梯度小原則.“為什么液體表面具有表面張力？”針對這一難點問題，設(shè)計了3個提示性問題，起點低，梯度小，大問題下分布小問題，讓學(xué)生思維有方向，從而可以慢慢地分析得出結(jié)果，攻克難點，獲得成就感.

2 如何在習(xí)題課教學(xué)中設(shè)計問題驅(qū)動

物理的習(xí)題課是為了通過做習(xí)題使學(xué)生能夠應(yīng)用學(xué)過的已有知識解決物理問題.一方面復(fù)習(xí)學(xué)過的知識，一方面讓學(xué)生能夠活學(xué)活用.在“三動”課堂背景下，如何設(shè)計問題使習(xí)題課教學(xué)效率更高呢？習(xí)題課的教學(xué)選題、改題、編題是關(guān)鍵.“三動”課堂選題、改題、編題的要求是 “多題合一，一題多問”.多題是指多情境，合一是指一個知識點或一個能力點；一題是指一個情境，多問是指多種綜合應(yīng)用.前者的功能在于對一種能力的強化和深化，后者的功能在于對多種能力的綜合訓(xùn)練.下面以“機械能守恒定律”復(fù)習(xí)的習(xí)題課為例來說明.

案例2：“機械能守恒定律”復(fù)習(xí)

情境：如圖2所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，有一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R.一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上A處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動.A離地面的高度為H，斜軌的傾角為θ.斜軌道與圓形軌道相接處無機械能損失.

圖2

（1）物塊到達B點時的速度為多少？請至少用兩種方法求解.

（2）物塊經(jīng)過B點時對軌道的壓力多大？

（3）物塊經(jīng)過C點時的速度為多少？

（4）物塊經(jīng)過C點時對軌道的壓力多大？并寫出C點的壓力F與A點高度H的表達式.

反思1：如何求速度？

反思2：如何求圓周運動中物體對軌道某點的壓力？

（5）若物塊從A點靜止下滑，經(jīng)C點對軌道的壓力不超過5mg，則物塊初始位置相對圓形軌道底部的高度H的取值范圍？

（6）若物塊由A點靜止下滑，軌道粗糙，恰能經(jīng)過軌道最高點，求整個過程中摩擦力做的功.

反思3：如何求變力做功？

（7）某宇航員將該實驗裝置帶到半徑R＝5 000 km的某星球表面，做了如下實驗.軌道光滑，將質(zhì)量m＝0.2kg的小球從軌道AB上高H處的某點由靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應(yīng)F的大小，F(xiàn)隨H的變化如圖3所示.問：

圖3

1）P點的物理意義是什么？H＝0.5m前為什么F等于零？

2）由第（4）問的方程看圖像，斜率的物理意義是什么？

3）圓軌道的半徑為多少？

4）該星球的第一宇宙速度為多大？

反思4：如何讀取圖像的信息？

（8）從A點靜止釋放時到達C點飛出，恰好垂直落在斜面上的E點，所用時間為t，問A點離地面的高度H為多少？CE間距離為多少？

反思5：如何求解綜合問題？

（9）請你根據(jù)所學(xué)的知識設(shè)計游樂場的過山車模型，要求至少要有一個斜軌道和兩個圓軌道.

（10）通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你學(xué)到了什么？

從案例2可以看出：

（1）同一情境下設(shè)計了10個問題，每個問題均針對不同的知識點和能力點設(shè)計.通過對一道題目的分析，對學(xué)生力學(xué)知識應(yīng)用的多種能力進行了綜合訓(xùn)練，使學(xué)生對力學(xué)綜合問題的解答有一定的認識和提高.

（2）問題的設(shè)計遵循低起點原則.問題起于知識原點、背景材料、學(xué)生的認知障礙、自然現(xiàn)象等.以過山車這個生活背景設(shè)計問題，與學(xué)生的生活實際相聯(lián)系，以學(xué)生現(xiàn)有知識的實際情況為依據(jù)，使學(xué)生容易理解，便于學(xué)生解答.

（3）問題的設(shè)計遵循邏輯鏈原則.許多問題構(gòu)成一條邏輯線索.根據(jù)知識層次設(shè)置問題或根據(jù)方法設(shè)置問題，即知識線或方法線.問題之間必須存在邏輯聯(lián)系，成為一個邏輯鏈.問題（1）～ （6）形成邏輯鏈，即求最低點速度—求最低點壓力—求最高點速度—求最高點壓力，形成邏輯關(guān)系.圓軌道問題—斜面與光滑圓軌道—斜面與粗糙圓軌道.情境條件的設(shè)置由淺入深，問題設(shè)計環(huán)環(huán)相扣，步步為營，邏輯關(guān)系較強.

（4）設(shè)置反思環(huán)節(jié)，使學(xué)生反思做題過程，自覺形成經(jīng)驗，提升解決問題的高度.設(shè)置5個反思環(huán)節(jié)，針對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的易錯點、思考的難點，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)以后反思，克服困難，從而提高學(xué)習(xí)的針對性，促進學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的轉(zhuǎn)變.反思環(huán)節(jié)問題設(shè)置遵循的方法線，求速度（理解物體的運動情況）—求力（理解物體的受力情況）—功和能—圖像問題—解決綜合問題的方法.將知識與方法融合在一起，提高學(xué)生解決物理綜合問題的能力.

3 如何在試卷講評課教學(xué)中設(shè)計問題驅(qū)動

試卷講評主要針對學(xué)生答卷過程中出現(xiàn)的錯誤、失誤、知識和方法的欠缺等問題，設(shè)計相應(yīng)的教案來解決這些問題.“三動”課堂的思想遵循“教一”原則，即任何一節(jié)課都圍繞一個目標設(shè)計.對于試卷講評課，每節(jié)課都針對學(xué)生答卷時出現(xiàn)的1～2個問題來設(shè)計.問題設(shè)計同樣遵循低起點原則、邏輯鏈原則，同時還遵循梯度小原則.梯度小將其比喻為盤山公路式，起點低、坡度小、路程長、目標達成度高.高三的學(xué)習(xí)不同于高一和高二，主要以試卷講評為主，為了使全體學(xué)生的能力都得到提升，問題的設(shè)計必須遵循梯度小原則，從而照顧到大多數(shù)學(xué)生的需要.

案例3：連接體的速度關(guān)系

模型1：兩物體都沿繩子方向運動，如圖4，它們的速度關(guān)系如何？

模型2：其中一物體不沿繩子方向運動，如圖5，求兩物體的速度關(guān)系.

圖4

圖5

模型3：其中一個物體做曲線運動.

【原題】（江蘇省南通市2009屆高三調(diào)研第13題）如圖6所示，一根不可伸長的輕繩AB跨過光滑的水平軸O，兩端分別連接質(zhì)量為m的小球和質(zhì)量為4m的物塊，物塊置于O點正下方的水平面上，拉直繩使OA水平，此時OA的長度為L.

圖6

（1）小球由靜止釋放繞O點轉(zhuǎn)過90°時，求小球的速度大小和物塊對地面的壓力.

（2）如圖7所示，若保持小球的質(zhì)量不變，將原物塊換成質(zhì)量也為m的物塊，使繩OA水平，當小球由靜止釋放轉(zhuǎn)到O點正下方時，物塊的速度大小為v，求小球的速度大小和方向（設(shè)小球與物塊不會相碰，方向用三角函數(shù)表示）.

圖7

變型：上題中，若物塊與地面間拴一不可伸長的b繩，物塊上升x時，b繩恰好繃緊，此時，小球恰好運動到O點正下方，求b繩繃緊前后小球的速度（已知，繩子繃緊前瞬間物塊的速度大小為v，OA長度為L）.

模型4：兩物體均不沿繩子運動（圖8）.質(zhì)量相同的兩物體1，2，用一不可伸長的繩相連，穿在光滑的桿上，繩長為L，靜止釋放兩物體，求當物體1速度大小為v1時，物體2下落的高度h（θ未知）.

圖8

從案例3可以看出：

（1）問題設(shè)計針對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的難點，即連接體的速度關(guān)系問題.通過“多題合一”讓學(xué)生在不同情境下求解連接體的速度，使學(xué)生對這一問題有所認識，從而攻克難點.

（2）問題的設(shè)計遵循梯度小原則.兩個物體都沿繩的方向運動—其中一物體不沿繩子方向運動—其中一個物體做曲線運動—兩物體均不沿繩子運動方向，一步步搭臺階，沿著盤山公路上升高度，不但解決了試卷上的問題，而且還解決了難度高于試卷原題的問題，從而，使學(xué)生對連接體的速度關(guān)系問題的認識達到了一定的高度.這樣的試卷講評課才有效率.

綜上所述，不同課型的問題驅(qū)動設(shè)計，遵循的原則有相同之處，也有不同之處.具體操作時，要根據(jù)學(xué)生的實際情況，把握問題設(shè)置的難度、深度和廣度.只有將“三動”課堂的第一步即問題驅(qū)動設(shè)計得適合學(xué)生，“三動”課堂才是高效的課堂.

1 蔣天林.“問題鏈·導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式的探索與思考.中學(xué)物理教與學(xué)，2011（7）：3～5

2 閻金鐸，田世昆.中學(xué)物理教學(xué)概論（第二版）.北京：高等教育出版社.2003.34～43

3 袁振國.當代教育學(xué)第二版.北京：教育科學(xué)出版社.1999.188～214

4 教 學(xué) 模 式.http：／／baike.baidu.com／view／290597.htm＃1（2011年12月29日）

5 一種新的課堂教學(xué)模式——“三動”課堂.http：／／www.jsshrzx.com：8988／webschool／News／news＿detail.jsp？newsId＝4354（2011年12月29日）