潘家迎
(福鼎第二中學(xué),福建福鼎355200)
破解高中物理習(xí)題課低效的兩種途徑
潘家迎
(福鼎第二中學(xué),福建福鼎355200)
習(xí)題課是物理教學(xué)中極為重要的一個環(huán)節(jié)。習(xí)題課是幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識并加以熟練運用的過程,是強化學(xué)生思維的過程。在傳統(tǒng)課上,很多教師在上習(xí)題課時都是獨自一人針對題目進行分析講解,學(xué)生只是一味的聽取,缺乏互動,從而導(dǎo)致學(xué)生長時間處于懵懵懂懂的聽課狀態(tài)中,學(xué)習(xí)效率較低。如何破解高中物理習(xí)題課低效的魔咒?文章主要從“畫草圖”和“說課”兩個方面進行闡述。
習(xí)題課;畫草圖;說題
不知不覺從事高中物理教學(xué)已有七年,在這七年的教學(xué)過程中有過迷茫也有所收獲。特別是初上講臺的那段時期,上習(xí)題課大都是自己對練習(xí)進行詳細(xì)的講評,一堂課下來自我感覺良好。但是課后與學(xué)生的交流中卻發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生都是“剛聽會懂、做時發(fā)懵、隔周便忘、考時不會”。為改變這種情況,筆者時常與其他教師進行交流與學(xué)習(xí),在交流中發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的習(xí)題教學(xué)存在一個普遍的現(xiàn)象,那就是,學(xué)生被動的充當(dāng)聽眾角色,一味的接受獲取,缺少自我思維,使得學(xué)生無法真正的運用物理知識進行解題,以至于到最后對物理失去了激情,失去了動力。
那么對于物理習(xí)題課,怎么上才好,才能更容易讓學(xué)生接受?在經(jīng)過幾年的嘗試與調(diào)整之后,我有了一些體會,以下就是筆者對提高習(xí)題課有效性的一些想法。
在平時的教學(xué)中,教師上習(xí)題課一般都會畫些草圖以便對學(xué)生進行講解、分析。但很少要求學(xué)生在平時解題時作圖,使得學(xué)生在碰到物理問題時沒有畫圖的意識,想畫時又不懂得怎么畫圖,從而無法快速或正確的找出解題方法。
我們知道在研究物理題目時畫草圖是幫助我們分析題目,使題目形象化、具體化的重要途徑。在習(xí)題課的教學(xué)中運用此方法能讓學(xué)生能更容易理解,并能夠讓學(xué)生漸漸養(yǎng)成物理思維能力,從而在學(xué)習(xí)物理知識和破解物理難題中順風(fēng)順?biāo)O旅嫱ㄟ^一道習(xí)題來感受畫草圖的重要性:
【例題】2014年中國宇航局計劃發(fā)射一顆繞地戰(zhàn)略衛(wèi)星,要求該衛(wèi)星的繞行半徑為2R(其中R為地球的半徑,且將地球近似為一個均勻球體),軌道所在平面恰好與赤道平面相重合,且地表的重力加速度為g。求:
(1)該衛(wèi)星繞行周期T
(2)設(shè)地球同步衛(wèi)星的周期為T0,若衛(wèi)星與地球同向旋轉(zhuǎn),則位于赤道上某點的觀察者在多長時間內(nèi)可一直看到該衛(wèi)星?(忽略大氣層的影響)
本題第一小題較為簡單,難點在于第二小題,但若在分析過程中能畫出整個衛(wèi)星與地球上人的運動草圖,那么本題的解題思路就能夠清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前。
如右圖所示,由光沿直線傳播原理可得,當(dāng)衛(wèi)星恰好出現(xiàn)在沿地球切線方向上的A1處時,位于B1的觀察者剛好看到該衛(wèi)星。經(jīng)過一段時間t后,由于地球自轉(zhuǎn)的原因,觀察者由B1處轉(zhuǎn)至B2處。同時衛(wèi)星繞行至A2處,且A2B2連線與地球相切,在此之后人將看再也觀察不到這顆衛(wèi)星。
解答過程:
(1)由衛(wèi)星受地球的萬有引力提供衛(wèi)星繞行的向心力可得:
由黃金代換公式得:GM=gR2②
(2)如圖所示,剛開始人在B1位置時衛(wèi)星應(yīng)在A1位置,最后人由于地球自轉(zhuǎn)運動到B2位置,此時衛(wèi)星運動到A2位置,最后消失在人的視野中。
設(shè)∠A1OB1=∠A2OB2=θ 且OA1=2OB1
設(shè)人從B1位置到B2位置的時間為t,
(2)能連續(xù)看到衛(wèi)星的時間為
從上題中可以感受到畫草圖有助于我們在解題時能更好的理清思路,正確解題。那么如何畫好物理問題草圖并將其真正的落實到平常的解題中呢?
首先,認(rèn)真閱讀題目。為能夠創(chuàng)建出與題目相對應(yīng)的物理模型,我們應(yīng)先分析出題目所提供的物理情景和過程,并在腦中構(gòu)建相應(yīng)的問題思維導(dǎo)圖。緊接著將題中所觀察到的物理情景、所處狀態(tài)或經(jīng)歷的過程用草圖畫出來。針對不同的知識點畫出相對應(yīng)的圖示,例如對運動學(xué)、力學(xué)、電學(xué)和光學(xué),分別畫出運動分析圖、受力分析圖、電路圖和光路圖。一邊畫一邊還要在圖中標(biāo)示出物體所處狀態(tài)及相對應(yīng)的各個物理量。
其次,教師在平時講解習(xí)題時應(yīng)盡量多的通過畫草圖進行分析。使學(xué)生在耳濡目染中漸漸形成做題的習(xí)慣——先畫草圖。
然后,教師應(yīng)時不時的選擇一些經(jīng)典例題,要求學(xué)生在進行解題前先畫好相應(yīng)的物理草圖,在學(xué)生做完題目后教師應(yīng)對其完成情況及時批改。從平常的嚴(yán)格要求中讓學(xué)生認(rèn)識到畫物理草圖的必要性。
最后,及時評析學(xué)生所畫草圖。表揚在每次做題時都能認(rèn)真對待、作圖正確的學(xué)生;批評應(yīng)付了事的學(xué)生;并通過正確講解糾正物理草圖中存在的錯誤。
在傳統(tǒng)的一節(jié)物理習(xí)題課上,教師選擇大量例題進行分析講解,而學(xué)生只處于被動的接收中。整堂課看似充實,但真正能聽懂并被學(xué)生吸收進去的卻少之又少。而“說題”模式能夠讓學(xué)生主動參與到習(xí)題的分析中,主動探究,更好的激發(fā)學(xué)生的思維。
那么怎么“說題”呢?我認(rèn)為“說題”模式可從以下三個方面入手:
(1)教師精選例題,設(shè)置情境;
(2)采用“學(xué)生獨說”“生生互說”“師生互說”三種方式,對選定的習(xí)題說情境、說模型、說解題思路、說最佳解題、說考點、說變式;
(3)教師引導(dǎo)學(xué)生說收獲。
接下來我們通過下面這道習(xí)題來感受“說題”模式的教學(xué)過程。
【例題】如圖所示,兒童游樂場中的氣墊滑梯放置在粗糙的水平地面上,滑梯的質(zhì)量為M。質(zhì)量為m的小孩從滑梯的頂端加速滑下。整個過程中氣墊滑梯與地面始終保持靜止。則下列說法正確的是(D)
A.地面對滑梯的支持力N=(M+m)g;
B.地面提供的支持力N=(M+m)g;
C.地面提供的支持力N<(M+m)g;
D.地面提供的支持力N<(M+m)g;
第一、說情境。所謂的說情境是讓學(xué)生在閱讀題目之后說出題目的表面信息,并深入挖掘題目中重要字眼或圖像中所隱藏的物理信息,讓學(xué)生通過物理語言描述出來。該過程一般都是通過“學(xué)生獨說”的形式完成。通過這種鍛煉,使學(xué)生在閱讀物理題目時能更快更準(zhǔn)的找出題中所給的物理信息,其次也加強了學(xué)生物理語言表述能力。本題中能直接得到的物理信息有:①滑梯和小孩的質(zhì)量分別為M和m;②小孩的運動狀態(tài)——勻加速直線運動。而容易遺漏的信息是:氣墊滑梯與地面相對靜止,即處于平衡狀態(tài)。
第二、說模型。在學(xué)生閱讀完信息之后教師引導(dǎo)學(xué)生尋找題中存在哪些基本模型,并分析出題目所給信息與基本模型存在哪些異同點。教師再引導(dǎo)學(xué)生對題目中所涉及的基本模型進行整合與改造,從而構(gòu)建出新的模型。此環(huán)節(jié)主要是通過“學(xué)生獨說”或“生生互說”的模式來完成。通過這種訓(xùn)練,能加深對基本概念的理解,對基礎(chǔ)模型運用的得心應(yīng)手,更關(guān)鍵的是通過這種方式能較好的提升學(xué)生的知識遷移能力和再創(chuàng)造能力。而本題所涉及的模型主要是:動力學(xué)中的平衡模型和超失重模型。
第三、說解題思路。請幾個學(xué)生盡可能完整地說出自己的解題思路和處理方法,并鼓勵其他同學(xué)參與點評,分析是否存在思維誤區(qū)或錯誤的環(huán)節(jié)。當(dāng)想法不統(tǒng)一或思維走進死胡同時,教師可適當(dāng)?shù)募右砸龑?dǎo),讓學(xué)生走出謎團,最終得到正確的解題思路。在這一過程中,可以通過“學(xué)生獨說”或“生生互說”的方式完成。在這一環(huán)節(jié)中,一方面能暴露出學(xué)生常見的思維錯誤,再通過相互討論能順利的糾正學(xué)生錯誤的思維,從而避免再次走進思維的誤區(qū)。另一方面,還能加強學(xué)生物理思維的嚴(yán)謹(jǐn)性,減少思維的遺漏。而本題的常規(guī)思路是:利用隔離法的思維——將滑梯和小孩隔離開來進行受力分析。解題過程中的處理方法是:采用力的合成與分解進行解題。
第四、說考點。教師引導(dǎo)學(xué)生說出題目中所涉及的考點。這一環(huán)節(jié)主要作用是反饋出學(xué)生自己對該知識點是否掌握清楚。這一環(huán)節(jié)不必占用太多時間,因此主要是“師生互說”的模式來完成。本題主要的考點有:質(zhì)點、參考系的選擇、兩種摩擦力的分析、力的合成與分解、牛頓第二定律、共點力平衡等。所涉及的物理方法有:理想模型法和等效替代法。
第五、說變式。將題目中的一些條件或情景進行改裝,讓學(xué)生再次進行分析,這樣能有效地防止思維固化。讓學(xué)生認(rèn)識到一個道理——“做的多”不如“做的精”。這樣達到從“做一題”變?yōu)椤皶活悺薄@缈梢詫⒈绢}中小孩改為滑塊,讓運動狀態(tài)由勻加速下滑改為勻減速下滑或勻減速上滑。由于這一模塊難度較大,可采用“師生互說”的方式來達到目的。
最后、說收獲。主要讓學(xué)生說一下兩個方面的收獲。一是對題目所存在的不同解法加以展示,講述每種解法的優(yōu)缺點,防止思維的單一性。二是對原題和變式進行歸納,找出思維的共通之處,防止思維定勢。
經(jīng)過幾年的嘗試,采用“說課”的模式,能很好的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生主動地融入到習(xí)題講評中。但也有美中不足的地方,那就是它容量小且不好駕馭。如何處理這一問題呢?我認(rèn)為可以在下面幾個環(huán)節(jié)中下功夫,從而彌補這一缺陷。
首先,教師要備好課。不僅要備教材還要備學(xué)生。預(yù)先研究學(xué)生掌握的知識水平和理解能力。以此為基準(zhǔn)進行選題,精講精練,提高課堂效率。
其次在“說題”過程中,要精準(zhǔn)把握好以下三個方面:
(1)把握好“生生互說”的時機。在“學(xué)生獨說”時遇到難度較大的問題時,教師要及時組織學(xué)生交流以求突破。
(2)把握好學(xué)生的參與度。讓每一個程度的學(xué)生選擇相適應(yīng)的難度的題目進行“說題”,保證學(xué)生的參與面。多鼓勵、多表揚,讓學(xué)生從不敢說到敢說,再到肯說,最終想說。
(3)把握好方向。當(dāng)學(xué)生意見不統(tǒng)一,產(chǎn)生爭議時,教師必須果斷的站出來。給予正確引導(dǎo),防止思維的混亂,讓學(xué)生及時理清思維脈路,正確解題,達到目標(biāo)。
在習(xí)題教學(xué)中,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程難以始終保持“簡諧運動”,更多的是“受迫振動”,教師應(yīng)不斷吸取新知識,嘗試新的教學(xué)手段,給學(xué)生一個適時、恰當(dāng)、持續(xù)的“驅(qū)動力”以達到“同頻共振”,形成最佳的教學(xué)效果。
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(責(zé)任編輯:詹國榮)