高定珠

摘要：曲線運(yùn)動(dòng)是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，與動(dòng)力學(xué)、電磁學(xué)等知識點(diǎn)相結(jié)合的題型更是高考的難點(diǎn).鑒于此，借助研討式教學(xué)模式，可指導(dǎo)學(xué)生深刻理解相關(guān)知識，并促使學(xué)生在主動(dòng)研討的過程中拓展解題思路，尋找到全新的解題視角.以曲線運(yùn)動(dòng)為例，針對研討式教學(xué)模式的具體應(yīng)用展開探究，旨在為相關(guān)學(xué)者提供參考依據(jù).

關(guān)鍵詞：高中物理；研討式教學(xué)；曲線運(yùn)動(dòng)；課堂教學(xué)

中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2024）12-0080-03

在高中物理知識體系中，曲線運(yùn)動(dòng)涉及了運(yùn)動(dòng)的合成與分解、拋體運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、向心力和向心加速度等知識點(diǎn)，這些都是高中物理教學(xué)的重難點(diǎn).同時(shí)，曲線運(yùn)動(dòng)還是高考考查的熱點(diǎn)與重點(diǎn)，并對高中生的實(shí)際問題分析和解答能力提出了更高的要求.針對這一現(xiàn)狀，可靈活融入研討式教學(xué)模式，讓學(xué)生通過研究、討論、實(shí)踐、探索等途徑來分析和解決題目.

1 高中物理研討式教學(xué)概述

與傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)模式不同，研討式教學(xué)模式主要是將學(xué)生置于教學(xué)的中心地位，最大限度發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，引導(dǎo)其通過自我學(xué)習(xí)、思維交流碰撞等方式，理解知識，發(fā)展思維，最終在探究中形成明確的解題思路，完成問題的解答.研討式教學(xué)著眼于學(xué)生的解題過程，以及學(xué)生在解題過程中所形成的解題思維，旨在通過學(xué)生的研討、探索，培養(yǎng)其物理解題綜合素養(yǎng).

首先，在研討式教學(xué)模式下，解題教學(xué)儼然變成了知識探究之旅.學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，圍繞所要解決的問題，自行查閱和搜集資料，并通過一定的討論活動(dòng)，最終完成題目的解答.在這一過程中，整個(gè)物理解題過程變得更加有趣，最大限度喚醒學(xué)生的物理解題興趣.

其次，利用研討式教學(xué)模式優(yōu)化物理解題教學(xué)，使物理解題教學(xué)不再局限于題目解答結(jié)果，更加關(guān)注學(xué)生的解題過程，促使學(xué)生從解題過程中吸取營養(yǎng)，在學(xué)會解題的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)自我全面發(fā)展.

最后，在具體的解題過程中，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下通過思考、探究、驗(yàn)證等過程，不僅完成了題目的解答，也促使學(xué)生在自主解題探究中，逐漸掌握了自主學(xué)習(xí)技能，形成了一定的自主解題能力.

2 高中物理研討式教學(xué)模式的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 基于研討式教學(xué)模式優(yōu)化曲線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

基于物理學(xué)科的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的重中之重.在現(xiàn)行的魯科版物理教材中，為了研究曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，設(shè)置了三個(gè)物理實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)1：為了對不同物體在不同時(shí)間段內(nèi)的速度方向進(jìn)行探究，設(shè)置了熾熱微粒的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)得出了曲線運(yùn)動(dòng)的第一個(gè)結(jié)論；實(shí)驗(yàn)2：為對小球脫離軌道時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判斷，設(shè)置了“任意曲線軌道內(nèi)小球脫軌實(shí)驗(yàn)”；實(shí)驗(yàn)3：聚焦實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2的結(jié)論，依據(jù)學(xué)生已有知識前概念，從平均和瞬時(shí)速度兩個(gè)維度展開研討，最終得出了曲線運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn).在這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)1得出猜想，實(shí)驗(yàn)2則聚焦猜想開展驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)3則是轉(zhuǎn)換研究視角，從公式推導(dǎo)的角度上進(jìn)行研究.在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師基本上都是按照教材上的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，僅僅是利用圓周運(yùn)動(dòng)的理論進(jìn)行了普遍的概述.這種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不僅效果不佳，也制約了學(xué)生在解決實(shí)際問題時(shí)的物理思維發(fā)展.鑒于此，即可采用研討式教學(xué)模式，先由學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)的結(jié)論展開討論，然后按照學(xué)生的觀點(diǎn)和結(jié)論進(jìn)行分組，并利用物理實(shí)驗(yàn)的方式對自己的猜想進(jìn)行驗(yàn)證，促使學(xué)生在“實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論——提出猜想——驗(yàn)證猜想”的過程中，對曲線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)形成全面、深刻的理解.如此，不僅提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，也促進(jìn)學(xué)生物理思維的發(fā)展，為其更好地解決物理問題奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

2.2 基于研討式教學(xué)模式研討向心加速度問題

向心加速度是由向心力產(chǎn)生的.在傳統(tǒng)的物理教材中，也是遵循這一先后順序，先給學(xué)生呈現(xiàn)了有關(guān)向心力的知識，接著又給學(xué)生呈現(xiàn)了有關(guān)向心加速度的知識.在這種教材的安排下，雖然關(guān)注了知識的梯度性，有助于學(xué)生開展學(xué)習(xí)，但常常導(dǎo)致學(xué)生忽視了向心加速度對物體速度的影響.新課程改革以來，物理教材內(nèi)容也隨之進(jìn)行調(diào)整，首先將向心加速度的相關(guān)知識呈現(xiàn)在學(xué)生面前，接著又為學(xué)生介紹了向心力的相關(guān)知識.在這種新知識安排下，雖然避免了傳統(tǒng)教材安排中存在的諸多弊端，能夠幫助學(xué)生全面、深刻理解向心加速度這一概念，但增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度.針對這一現(xiàn)狀，在開展“向心加速度”教學(xué)時(shí)，即可融入研討式教學(xué)模式，聚焦“速度變化量”的相關(guān)知識，指導(dǎo)學(xué)生通過作圖的方式，對曲線運(yùn)動(dòng)過程中速度變化量的問題進(jìn)行分析，最終在作圖、交流和研討的過程中，攻克本章節(jié)的重難點(diǎn)，進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.

2.3 基于研討式教學(xué)模式解決曲線運(yùn)動(dòng)實(shí)際問題

在開展曲線問題解題教學(xué)時(shí)，可借助研討式教學(xué)模式，引領(lǐng)學(xué)生圍繞相關(guān)的題目主動(dòng)思考，并在探討中形成全新的解題思路.

例1在恒力的作用下，物體從A到B做曲線運(yùn)動(dòng)，圖1是物體曲線運(yùn)動(dòng)過程中的一段軌跡.已知物體在A、B的速度分別為vA、vB.由此回答問題：

（1）依據(jù)畫圖法，確定恒力F方向的范圍？

（2）恒力F的方向是否可在A或者B點(diǎn)的切線上面？

（3）該物體從A到B做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度出現(xiàn)了什么樣的變化？

（4）物體在運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)速率的最小值出現(xiàn)位置為哪里？

這是一道典型的曲線運(yùn)動(dòng)問題.教師可融入研討式教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生圍繞這一問題展開思考，并經(jīng)過小組討論，先確定出本題目考查的內(nèi)容，之后在此基礎(chǔ)上形成明確的解題思路：思路一，從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度出發(fā)，圍繞速度、加速度、運(yùn)動(dòng)軌跡關(guān)系進(jìn)行解題；思路二，從動(dòng)力學(xué)的角度出發(fā)，結(jié)合速度、合外力、運(yùn)動(dòng)軌跡關(guān)系進(jìn)行解題[1].

（1）如圖2所示，分別做A、B兩點(diǎn)的切線和法線，平移B點(diǎn)的切線至A點(diǎn).此時(shí)，即可得出恒力F方向的范圍在①和③之間.

（2）假如恒力F恰好位于A的切線之上，也就是恒力F和vA同向，因?yàn)镕是恒力，此時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，與條件不相符，因此假設(shè)不成立；如果恒力F恰好位于B的切線之上，也就是恒力F和vB同向，那么恒力F在A點(diǎn)時(shí)vA在垂直F的方向有分量，而到了B點(diǎn)此分量也就隨之消失.這一現(xiàn)象也與假設(shè)相矛盾.因此，恒力F位于B點(diǎn)的切線也是不成立的.

（3）結(jié)合圖2分析得知，因?yàn)樵贏點(diǎn)力F和速度的夾角大于90°，而在B時(shí)力F和速度的夾角小于90°，由此即可判斷出：物體從A到B做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度變化規(guī)律為：先減小后增加[2].

（4）該物體在做曲線運(yùn)動(dòng)的過程中，其速度的變化呈現(xiàn)出“先減小后增加”的規(guī)律，因此，運(yùn)動(dòng)速率有最小值，且這一現(xiàn)象出現(xiàn)在速度和外力垂直處[3].

例2如圖3所示，力F作用于半徑為R的轉(zhuǎn)盤邊緣上，已知F=10 N，R=1 m，力F的大小不變，力F的方向始終與作用點(diǎn)切線方向保持一致.力F轉(zhuǎn)動(dòng)一周

所做功的總和為（）.

A.0B.20π JC.10 JD.20 J

在這一圓周問題中，運(yùn)動(dòng)速度的方向正在不斷地發(fā)生變化.采用研討式教學(xué)模式，使得學(xué)生經(jīng)過思考和討論，最終找到題目的突破口.

具體解題方法如下：可借助微元法，先將曲線運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分割，使其成為無限個(gè)小段.之后，取該運(yùn)動(dòng)軌跡中的一小段作為研究對象：在每一小段中力F所做的功ΔW=FΔs，而力F轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所做功就等于力F在所有小段所做功的和.因此，W=∑ΔW=F·2πR=10×2π J=20π J，故該題目的正確的答案為B.

可見，在具體的物理解題中，研討式教學(xué)模式真正實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為中心的解題教學(xué)，學(xué)生掌握了解題的主動(dòng)權(quán).學(xué)生圍繞相關(guān)的問題，通過自主思考、合作研討等途徑，逐漸形成了明確的解題思路.如此，不僅提升了學(xué)生的物理解題能力，也提升了其物理綜合素養(yǎng).

2.4 基于研討式教學(xué)模式引導(dǎo)學(xué)生開展總結(jié)

無論是在高中物理課堂教學(xué)中，還是在解題教學(xué)中，歸納總結(jié)都不可或缺.因此，在曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生在完成研討學(xué)習(xí)之后，教師必須及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對整個(gè)研討學(xué)習(xí)過程進(jìn)行回顧和總結(jié)，使學(xué)生在總結(jié)中鞏固所學(xué)的知識、深化重難點(diǎn).

例3如圖4所示，有一個(gè)小鐵球，已知其質(zhì)量為m.現(xiàn)將它從30°傾角的斜坡頂點(diǎn)A處水平拋出.小球經(jīng)過平拋運(yùn)動(dòng)之后，恰恰落在了斜坡B點(diǎn)處.已知小球在B點(diǎn)的速度為21 m/s，則其在拋出時(shí)的初速度為多少？

在研討式教學(xué)模式下，學(xué)生經(jīng)過題目研討，確定出利用“平拋運(yùn)動(dòng)”中的相關(guān)結(jié)論進(jìn)行解題的思路.待學(xué)生經(jīng)過研討、解答之后，教師就帶領(lǐng)學(xué)生對整個(gè)解題過程展開回顧，圍繞本題目考查的知識點(diǎn)，針對“平拋運(yùn)動(dòng)”的規(guī)律特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)：①做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，任意位置或任意時(shí)刻，其末速度的方向與水平方向夾角α和位移與水平方向夾角β的關(guān)系為tanα=2tanβ；②做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻，其瞬時(shí)速度反向延長線一定會經(jīng)過水平位移線的中點(diǎn)；③物體做平拋運(yùn)動(dòng)t時(shí)間之后，其位移和水平之間的夾角為β，則此時(shí)物體動(dòng)能和初動(dòng)能之間的關(guān)系為Ek1=Ek0（1+4tan2β）[4].如此，通過回顧和總結(jié)之后，學(xué)生真正掌握了這一規(guī)律，

在日后解題中可直接應(yīng)用到相關(guān)題目中，有效提升了學(xué)生的物理解題效率.

3 結(jié)束語

高中物理教師在課堂教學(xué)中要努力突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，尊重學(xué)生的主體地位，積極引領(lǐng)學(xué)生開展研討式教學(xué).在研討中突破教學(xué)難點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效率，逐漸形成明確的解題思路，最終完成題目的解答.

參考文獻(xiàn)：

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[2] 張家明.研討式教學(xué)在高中物理規(guī)律教學(xué)中的實(shí)踐研究[J].教師，2019（18）：83-84.

[3] 殷忠祥.研討式解題模式在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用策略[J].數(shù)理化解題研究，2019（06）：67-68.

[4] 趙靜.高中物理研討式解題模式探討[J].新課程（下），2018（10）：174.

［責(zé)任編輯：李璟］