左祥勝

（江蘇省宿遷中學(xué)，江蘇 宿遷 223800）

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)不簡(jiǎn)單是知識(shí)由外到內(nèi)的轉(zhuǎn)移和傳遞，而是學(xué)習(xí)者主動(dòng)地建構(gòu)自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)過(guò)程，即通過(guò)新經(jīng)驗(yàn)與原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的雙向的相互作用，來(lái)充實(shí)、豐富和改造自已的知識(shí)經(jīng)驗(yàn).在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，以學(xué)生為中心，教師起組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者的作用，利用情境、協(xié)作、會(huì)話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達(dá)到使學(xué)生有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)的目的.“基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)”（problem-based learning，簡(jiǎn)稱(chēng)PBL）是隨著建構(gòu)主義思潮的影響而發(fā)展起來(lái)的一種新型教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方法.其主要特征是以問(wèn)題為導(dǎo)向，學(xué)習(xí)者為中心，教師指導(dǎo)、小組合作的一種教學(xué)方式.通過(guò)把學(xué)習(xí)置于復(fù)雜的、有意義的問(wèn)題情境中，讓學(xué)習(xí)者以小組合作的形式共同解決復(fù)雜的、實(shí)際的真實(shí)的問(wèn)題，來(lái)學(xué)習(xí)隱含于問(wèn)題背后的科學(xué)知識(shí)，發(fā)展解決問(wèn)題能力的一種教學(xué)模式.其旨在通過(guò)引導(dǎo)學(xué)習(xí)者解決復(fù)雜的實(shí)際生活中的問(wèn)題，使學(xué)習(xí)者建構(gòu)寬廣而靈活的知識(shí)基礎(chǔ)，從而培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)習(xí)者內(nèi)部的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，發(fā)展有效的問(wèn)題解決能力、合作能力、自主學(xué)習(xí)和終生學(xué)習(xí)的能力.

1 實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題復(fù)習(xí)課的特點(diǎn)

首先，學(xué)生對(duì)基本的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容已經(jīng)學(xué)過(guò)，這為學(xué)生自主學(xué)習(xí)整合知識(shí)奠定了基礎(chǔ)，但對(duì)已有知識(shí)的簡(jiǎn)單重現(xiàn)缺少興趣，學(xué)習(xí)的積極性不高；其次，高三復(fù)習(xí)階段很難安排充足的時(shí)間給學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行具體的操作和探究.因此，在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課的設(shè)計(jì)上我們必須多動(dòng)腦筋，多花心思，要改變紙上談兵的現(xiàn)狀.要立足教材，讓學(xué)生領(lǐng)悟教材的編寫(xiě)意圖，引導(dǎo)學(xué)生從基本原理入手，理解教材中實(shí)驗(yàn)思想和實(shí)驗(yàn)方法.同時(shí)，要從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，弄清學(xué)生對(duì)一部分知識(shí)的認(rèn)知障礙，抓住學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，特別是學(xué)生錯(cuò)誤原因和學(xué)生真實(shí)的困難.通過(guò)創(chuàng)設(shè)有效的問(wèn)題情境，以“問(wèn)題”為線索，把學(xué)習(xí)設(shè)置到有意義、真實(shí)的問(wèn)題情境中去.讓學(xué)生在問(wèn)題情境中提高學(xué)習(xí)的熱情，在問(wèn)題解決中掌握知識(shí)，從而將已學(xué)過(guò)的知識(shí)形成網(wǎng)絡(luò)，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.

2 實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 教學(xué)內(nèi)容分析

本專(zhuān)題是在學(xué)生高一學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，努力讓學(xué)生體會(huì)探究的實(shí)質(zhì).一要學(xué)生明確通過(guò)控制變量法探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法和注意事項(xiàng)；二要從有利于減小誤差角度進(jìn)行分析采取圖像法處理數(shù)據(jù)的必要性；三要從簡(jiǎn)單、方便的原則體會(huì)安排打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測(cè)量加速度的可行性；四要在真正掌握現(xiàn)有知識(shí)基礎(chǔ)上有一定的遷移能力.

2.2 教學(xué)目標(biāo)定位

（1）理解探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的合理性和必要性.

（2）理解實(shí)驗(yàn)思路的合理性，以及用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性.

（3）經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的操作和測(cè)量過(guò)程，以及通過(guò)圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程，體現(xiàn)如何平衡阻力、減小系統(tǒng)誤差的操作方法.

（4）體會(huì)整個(gè)探究過(guò)程的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和合理性.

2.3 教學(xué)實(shí)施過(guò)程

師：同學(xué)們，今天我們來(lái)復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，下面我們一起來(lái)回憶這個(gè)實(shí)驗(yàn).

問(wèn)題1（師）：請(qǐng)同學(xué)們回憶，完成本實(shí)驗(yàn)通常需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？

生1：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫(xiě)紙片和紙帶、一端有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、小盤(pán)、低壓交流電源、天平、砝碼、刻度尺、導(dǎo)線等.

生2（補(bǔ)充）：也可以用電火花計(jì)時(shí)器，當(dāng)然此時(shí)電源為220V交變電流.

天葬臺(tái)上，天葬師正一點(diǎn)點(diǎn)直起身子，手中的天葬刀，一縷鮮血正慢慢地洇入刀身，在亮起一陣紅芒之后，鮮血已消失無(wú)蹤。他低頭望了眼插在胸前的半截節(jié)足，伸手握住，猛力一拔，那節(jié)足便從天葬臺(tái)和他的體內(nèi)拔出。

生3（補(bǔ)充）：還可以采用圖1所示的裝置來(lái)驗(yàn)證加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，此時(shí)對(duì)加速度的測(cè)量需要通過(guò)轉(zhuǎn)化為對(duì)位移的測(cè)量.

圖1

師：生1、生2、生3都說(shuō)得很好，知識(shí)掌握得很鞏固，特別是生3，為我們探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系提供了行之有效的另外一種方法.

師：基于簡(jiǎn)單、方便的原則，現(xiàn)在，實(shí)驗(yàn)室給每個(gè)學(xué)習(xí)小組按照生1所要求的實(shí)驗(yàn)器材提供了實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)各個(gè)學(xué)習(xí)小組按照實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范組裝實(shí)驗(yàn)儀器，并認(rèn)真思考實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意哪些事項(xiàng)？并說(shuō)出為什么要求這樣做.

圖2

生4（舉手，請(qǐng)求上黑板）：在黑板上畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖（圖2），并說(shuō)出了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng).

（1）平衡摩擦力，使小車(chē)在不掛小桶和沙的情況下，能沿木板做勻速運(yùn)動(dòng).

（2）每次釋放小車(chē)時(shí)，應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；且先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，后釋放小車(chē).

（3）每次小車(chē)快接近定滑輪時(shí)，用手按住小車(chē)，以免撞壞定滑輪.

（4）無(wú)論是保持小車(chē)質(zhì)量還是沙和沙桶質(zhì)量不變時(shí)，都要多取幾組數(shù)據(jù).

師：生4說(shuō)得很好，其他學(xué)習(xí)小組有補(bǔ)充的嗎？

問(wèn)題2（生5）：我有一個(gè)問(wèn)題，做實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么要求小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量（M）要遠(yuǎn)大于沙和沙桶的總質(zhì)量（m）之和.

師：生5提的問(wèn)題很有代表性，這時(shí)要解決的就是如何給小車(chē)提供恒力.這涉及對(duì)小車(chē)、小車(chē)所受到的合外力F（繩子對(duì)小車(chē)水平方向的拉力）與沙和小桶所受的重力之間的關(guān)系.

問(wèn)題3（師）：為什么要求M?m？哪個(gè)學(xué)習(xí)小組來(lái)幫助生4解決這個(gè)問(wèn)題？

生6：我們小組通過(guò)討論后一致認(rèn)為，小車(chē)所受到的拉力（F）與小車(chē)所掛的沙和沙桶的所受到的重力（重物的重力mg＝F）的情形是不一樣的，后者沙和沙桶與小車(chē)一道運(yùn)動(dòng)、本身也要產(chǎn)生加速度，繩子對(duì)小車(chē)水平方向的拉力并不等于沙和沙桶所受到的重力，即mg＝（M＋m）a.對(duì)小車(chē)而言：

師：生6通過(guò)數(shù)學(xué)表達(dá)式消除了我們的疑惑，分析很到位.同學(xué)們掌聲鼓勵(lì).同學(xué)們還有問(wèn)題嗎？

師：這個(gè)問(wèn)題也非常有代表性，我們平時(shí)在處理問(wèn)題時(shí)也會(huì)犯同樣錯(cuò)誤，誰(shuí)能回答生7的困惑呢？

圖3

圖4

圖5

師：生9是學(xué)習(xí)有心人，尊重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，沒(méi)有放過(guò)作圖的任何一個(gè)小細(xì)節(jié)，值得我們學(xué)習(xí).同學(xué)們，你們?cè)谧鎏幚頂?shù)據(jù)時(shí)遇到類(lèi)似的情形嗎？請(qǐng)各學(xué)習(xí)小組討論，我們共同解決？

生10：我們小組討論后認(rèn)為，應(yīng)該與M和m有關(guān)，至于為什么后來(lái)線彎曲，我們也沒(méi)有弄明白.

師：生10分析的思路是正確的，下面我們沿著這個(gè)思路走下去，有

問(wèn)題6（師）：結(jié)合我們高中物理所學(xué)知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們思考本實(shí)驗(yàn)器材還可以從哪些方面進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新？請(qǐng)同學(xué)們各抒已見(jiàn).

生11：可以用氣墊導(dǎo)軌代替長(zhǎng)木板，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后就不用平衡摩擦力了.

生12：可以用光電門(mén)（兩個(gè)）來(lái)做實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)光電門(mén)之間的距離L和滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)間的時(shí)間、進(jìn)而計(jì)算出速度v，這樣就可以計(jì)算出加速度a.

生13：老師，我認(rèn)為可以在連接小車(chē)和沙桶細(xì)繩間加上力傳感器，可以直接測(cè)量施加在小車(chē)上的合外力，此時(shí)，就不需要M?m.

師（總結(jié)）：剛才同學(xué)們討論得很激烈，也很有想法，上述幾種方法都是可行的.隨著科技的發(fā)展、時(shí)代的進(jìn)步，我們一定會(huì)有更多更先進(jìn)的測(cè)量方法，但是最基本實(shí)驗(yàn)思想，實(shí)驗(yàn)方法是相同的，是永恒不變的.

問(wèn)題7（師）：（思考題）請(qǐng)同學(xué)們課后結(jié)合高中物理所學(xué)知識(shí)（可以上網(wǎng)查閱資料），本實(shí)驗(yàn)裝置除了能探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系外，還可以做哪些實(shí)驗(yàn)？

總之，基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)（PBL）的教學(xué)模式給物理實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題復(fù)習(xí)課開(kāi)辟了一條新方法、新思路.只要我們從教學(xué)目標(biāo)的定位、學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)、師生關(guān)系及課堂組織形式進(jìn)行思考與有效預(yù)設(shè)，充分發(fā)揮學(xué)生主體地位，必將有助于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、合作和遷移能力，發(fā)展學(xué)生的學(xué)科基本觀念.

1 李葆春.“基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)”的教學(xué)模式［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2009（11）：225－226.

2 李展華，陳曉明.高三實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)應(yīng)如何有效開(kāi)展［J］.教學(xué)實(shí)驗(yàn)與儀器，2013，29（12）：44－48.

3 廖伯琴.物理教育學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2012.

4 物理課程教材研究開(kāi)發(fā)中心.物理（必修Ⅰ）教師教學(xué)用書(shū)［M］.北京：人民教育出版社，2009.