顧建元 張存國(guó)
(1.蘇州工業(yè)園區(qū)教研室,江蘇蘇州 215021; 2.蘇州大學(xué)附屬中學(xué),江蘇蘇州 215021)
講評(píng)課是物理復(fù)習(xí)中的常見(jiàn)課型,對(duì)學(xué)生而言,具有知識(shí)補(bǔ)缺、學(xué)法指導(dǎo)、提高素養(yǎng)、發(fā)展思維等功能.然而,目前講評(píng)課的現(xiàn)狀不容樂(lè)觀,存在諸多問(wèn)題.例如,教師在不了解學(xué)生答題情況下實(shí)施講評(píng),針對(duì)性不強(qiáng);就題論題現(xiàn)象較為普遍,不能針對(duì)學(xué)生錯(cuò)誤有效剖析,有效性不夠;不以學(xué)生為本,學(xué)生參與評(píng)析不夠,主體性不突出;批評(píng)責(zé)怪學(xué)生,挫傷學(xué)生積極性,缺乏激勵(lì)性;沒(méi)有鞏固環(huán)節(jié),缺少后續(xù)性.因此,如何提高講評(píng)課的實(shí)效,值得我們不斷思考與探索.
把握學(xué)生情況是教師上好講評(píng)課的前提,教師首先應(yīng)做好批改、統(tǒng)計(jì)、剖析等環(huán)節(jié).批改是教師掌握學(xué)生答題情況的主要手段,不經(jīng)批改就無(wú)法準(zhǔn)確把握學(xué)生情況,后續(xù)的講評(píng)就往往是盲目的,也無(wú)法使講評(píng)具有針對(duì)性.統(tǒng)計(jì)是指教師在批改時(shí)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的答題錯(cuò)誤率,沒(méi)有統(tǒng)計(jì)就不可能很好地把握講評(píng)內(nèi)容的重點(diǎn).剖析是指對(duì)學(xué)生的典型錯(cuò)誤進(jìn)行認(rèn)真分析,它是找準(zhǔn)學(xué)生錯(cuò)誤根源的有效途徑,離開(kāi)了剖析,不可能產(chǎn)生好的講評(píng)設(shè)計(jì).
講評(píng)設(shè)計(jì)是教師上好講評(píng)課的關(guān)鍵,應(yīng)關(guān)注講評(píng)目標(biāo)、講評(píng)內(nèi)容、情境創(chuàng)設(shè)、學(xué)生活動(dòng)、方法策略以及鞏固練習(xí)等方面.沒(méi)有講評(píng)設(shè)計(jì),不可能有好的講評(píng)效果.教師為完成任務(wù)而實(shí)施講評(píng),導(dǎo)致逐題講評(píng)、就題論題習(xí)以為常.教師講、學(xué)生聽(tīng),學(xué)生始終處于被動(dòng)消極狀態(tài),如果教師立足于自己的思維角度分析問(wèn)題,其結(jié)果必然是學(xué)生“似懂非懂、一做就錯(cuò)”.
這里以一節(jié)高三復(fù)習(xí)講評(píng)課為案例,談?wù)勚v評(píng)過(guò)程的實(shí)施策略.
圖1
例1.現(xiàn)利用如圖1所示的裝置,探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系,其中NQ是水平桌面,PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板,1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門(mén)(圖中與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出).小車(chē)上固定著用于擋光的窄片K,測(cè)得其寬度為d,讓小車(chē)從木板的頂端滑下,與光電門(mén)各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2.
(1)該實(shí)驗(yàn)中,在改變小車(chē)的質(zhì)量 M或沙桶的總質(zhì)量m時(shí),保持 M?m,這樣做的目的是________.
(2)為了計(jì)算小車(chē)的加速度,除了測(cè)量 d、t1和 t2外,還需要測(cè)量________,若上述測(cè)得量用 x表示,則計(jì)算小車(chē)加速度的表達(dá)式為a=_______.
說(shuō)明:第(1)問(wèn)錯(cuò)誤率較高,應(yīng)作為本題講評(píng)的重點(diǎn),典型錯(cuò)誤為“減小實(shí)驗(yàn)誤差”或“減小沙桶質(zhì)量的影響”.在評(píng)析過(guò)程中,我們針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤創(chuàng)設(shè)了如下幾個(gè)情景.
情景1:如圖 2(a)所示,小車(chē)在滿(mǎn)足什么條件下能沿斜面勻速下滑?
情景2:如圖2(b)所示,小車(chē)通過(guò)細(xì)繩加掛質(zhì)量為 m的物體后,小車(chē)的加速度a為多大?當(dāng)滿(mǎn)足 M?m時(shí),繩子的拉力 T又為多大?
圖2
小結(jié):教師針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤有效地創(chuàng)設(shè)情景,不僅可以讓學(xué)生找到錯(cuò)誤的根源,而且還有利于促進(jìn)學(xué)生把握問(wèn)題的物理本質(zhì).第(1)問(wèn)的錯(cuò)誤表現(xiàn),是混淆了實(shí)驗(yàn)中的平衡摩擦力.情景1是針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤而創(chuàng)設(shè),目的在于讓學(xué)生回顧平衡摩擦力在物理實(shí)驗(yàn)中的作用.情景2是指向問(wèn)題本質(zhì),旨在讓學(xué)生通過(guò)分析理解實(shí)驗(yàn)中保持 M?m之目的.
例2.如圖3所示的木板由傾斜部分和水平部分組成,兩部分之間由一段圓弧面相連接.在木板中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道,斜面傾角為θ.現(xiàn)有10個(gè)質(zhì)量均為m、半徑均為 r的均勻剛性球,在施加于1號(hào)球的水平力F的作用下均處于靜止,F與圓槽在同一豎直面內(nèi),此時(shí)1號(hào)球的球心距它在水平槽運(yùn)動(dòng)時(shí)的球心高度差為 h.現(xiàn)撤去F使小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng),直到所有小球都運(yùn)動(dòng)到水平槽內(nèi).已知重力加速度為 g.試求:
(1)水平外力F的大小;
(2)1號(hào)球剛運(yùn)動(dòng)到水平槽時(shí)的速度;
(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,2號(hào)球?qū)?號(hào)球所做的功.
圖3
說(shuō)明:本題中學(xué)生的錯(cuò)誤主要在于第(3)問(wèn),表現(xiàn)為沒(méi)有把握小球整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,致使解題無(wú)從下手、不知所措.評(píng)析時(shí),我們創(chuàng)設(shè)了如下幾個(gè)問(wèn)題情景.
問(wèn)題1:如圖4(a)所示,單個(gè)小球1從斜面 h高處無(wú)摩擦地滑下,滑至水平面時(shí)的速度 v1多大?
問(wèn)題2:如圖4(b)所示,單個(gè)小球2從斜面的h2(h+2rsinθ)高處無(wú)摩擦地滑下,滑至水平面時(shí)速度 v2多大?
問(wèn)題3:如圖4(c)所示,小球1和2靠一起同時(shí)從斜面上無(wú)摩擦地滑下.
圖4
(1)在斜面滑行過(guò)程中,小球2對(duì)1是否做功?
(2)在小球2滑至水平面上后,小球2對(duì)1是否做功?
學(xué)生:在斜面上滑行的過(guò)程中,小球1和2都做加速度為gsinθ的勻加速直線運(yùn)動(dòng),在此過(guò)程中小球2對(duì)1不做功.當(dāng)小球2滑至水平面時(shí),由于 v2>v1,此時(shí)2對(duì)1做功,直至趨于共同速度v3.由機(jī)械能守恒定律得mgh+由此可求出 v3.根據(jù)動(dòng)能定理得由此可求出小球2對(duì) 1所做的功W.
問(wèn)題4:當(dāng)10個(gè)小球一起從斜面上滑下,直到所有小球都運(yùn)動(dòng)到水平槽內(nèi),那么如何表示2對(duì)1所做的功?(以前3問(wèn)為基礎(chǔ),第4問(wèn)便迎刃而解了)
例3.如圖5所示,空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),在虛線MN的右側(cè)有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),質(zhì)量為 m、帶電荷量為+q的小顆粒自A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),剛好沿直線運(yùn)動(dòng)至光滑絕緣水平面的 C點(diǎn),與水平面碰撞的瞬間小顆粒的豎直分速度立即減為零,而水平分速度不變,小顆粒運(yùn)動(dòng)至D剛好離開(kāi)水平面,然后沿圖示中的曲線DP軌跡運(yùn)動(dòng),而 AC與水平面夾角α=30°.已知重力加速度為 g,試求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E;
(2)AD之間的水平距離d;
(3)已知小顆粒在軌跡DP上某處的最大速度為vm,該處軌跡的曲率半徑是距水平面高度的k倍,則該處的高度為多大?
說(shuō)明:學(xué)生的典型錯(cuò)誤是對(duì)第(3)問(wèn)中達(dá)到最大速度時(shí)受力條件的判斷.在評(píng)析過(guò)程中,我們采取了呈現(xiàn)錯(cuò)解、引導(dǎo)自糾的策略.
典型錯(cuò)解:當(dāng)小顆粒在 DP某點(diǎn)處,滿(mǎn)足 f洛=時(shí),速度達(dá)到最大值 vm.
圖5
圖6
學(xué)生自糾:小顆粒受力情況如圖6所示,此時(shí)小顆粒做曲線運(yùn)動(dòng),不滿(mǎn)足平衡條件,這是錯(cuò)解之所在.小顆粒達(dá)最大速度值 vm的條件,由向心力公式可得
小結(jié):教師呈現(xiàn)典型的錯(cuò)解,以此引導(dǎo)學(xué)生自己糾正,旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),培養(yǎng)學(xué)生自主分析和判斷實(shí)際問(wèn)題的能力.
對(duì)照組接受常規(guī)產(chǎn)后護(hù)理,包括母乳喂養(yǎng)知識(shí)、乳房熱敷、護(hù)士床旁指導(dǎo)正確喂養(yǎng)方式、心理支持等。觀察組在對(duì)照組基礎(chǔ)上使用射頻電療,產(chǎn)婦取仰臥位,進(jìn)行雙側(cè)乳房局部清潔,治療片置于紗布上,貼緊乳房四周,以外用固定帶加壓,再根據(jù)產(chǎn)婦耐受程度調(diào)節(jié)治療強(qiáng)度,從0Hz開(kāi)始,逐漸增加至產(chǎn)婦可耐受強(qiáng)度,持續(xù)15~25min,1次/d。剖宮產(chǎn)后次日開(kāi)始,直至出院當(dāng)天。
例4.如圖7所示,光滑金屬導(dǎo)體 ab和cd水平固定,相交于 O點(diǎn)并接觸良好,∠aoc=60°.一根輕彈簧一端固定,另一端連接質(zhì)量為 m的導(dǎo)體棒ef,ef與ab和cd接觸良好.彈簧的軸線與∠bod平分線重合.虛線MN是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界線,距 O點(diǎn)距離為L(zhǎng).ab、cd、ef單位長(zhǎng)度的電阻均為r.現(xiàn)將彈簧壓縮,當(dāng) t=0時(shí),使 ef從距磁場(chǎng)邊界處由靜止釋放,進(jìn)入磁場(chǎng)后剛好做勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)ef到達(dá)O點(diǎn)時(shí),彈簧剛好恢復(fù)原長(zhǎng),并與導(dǎo)體棒ef分離.已知彈簧形變量為 x時(shí),彈性勢(shì)能為為彈簧的勁度系數(shù).不計(jì)感應(yīng)電流之間的相互作用.
(1)證明:導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),電流的大小保持不變;
(2)求導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v0和彈簧的勁度系數(shù)k;
(3)求導(dǎo)體棒最終停止位置距O點(diǎn)的距離.
圖7
說(shuō)明:學(xué)生的錯(cuò)誤主要是在第(2)問(wèn),即在運(yùn)用能量守恒觀點(diǎn)列式時(shí),末狀態(tài)選擇不當(dāng).評(píng)析時(shí),分別以 MN和O處為末狀態(tài),用能量守恒觀點(diǎn)寫(xiě)出表達(dá)式,通過(guò)對(duì)比讓學(xué)生做出合理的選擇.
學(xué)生:以 MN處為末狀態(tài),則由能量守恒得
以O(shè)處為末狀態(tài),則由能量守恒得
由于安培力是變力,求變力做功相對(duì)復(fù)雜.通過(guò)對(duì)比,選擇以MN為末狀態(tài)較為合理,設(shè)彈簧的形變量為 x,根據(jù)平衡條件得
聯(lián)立(1)、(2)式即可正確求解.
小結(jié):同一個(gè)問(wèn)題往往有不同的解題思路或方向,但難易程度往往是不同的,有的簡(jiǎn)單明了、省時(shí)高效,有的繁難費(fèi)時(shí)甚至徒勞無(wú)功.在評(píng)析時(shí),我們引導(dǎo)學(xué)生以末狀態(tài)的選擇為切入點(diǎn),讓他們通過(guò)對(duì)比分析,從而自己做出正確的選擇.
例5.人造地球衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)時(shí),既具有動(dòng)能又具有引力勢(shì)能(引力勢(shì)能實(shí)際上是衛(wèi)星和地球共有的,簡(jiǎn)略地說(shuō)此勢(shì)能是人造衛(wèi)星具有的).設(shè)地球質(zhì)量為 M,以衛(wèi)星離地?zé)o限遠(yuǎn)處時(shí)的引力勢(shì)能為零,則質(zhì)量為 m的人造衛(wèi)星在距離地心r處的引力勢(shì)能為為萬(wàn)有引力常量).
(1)證明:在大氣層外任一軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),人造衛(wèi)星所具有機(jī)械能的絕對(duì)值恰好等于其動(dòng)能.
(2)當(dāng)物體在地球表面的速度等于或大于某一速度時(shí),物體就可以掙脫地球引力的束縛,成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,這個(gè)速度叫做第二宇宙速度,用 v2表示.用R表示地球的半徑,M表示地球的質(zhì)量,G表示萬(wàn)有引力常量.寫(xiě)出第二宇宙速度的表達(dá)式.
(3)設(shè)第一宇宙速度為v1,證明
說(shuō)明:學(xué)生在做本題的第(2)、第(3)問(wèn)時(shí)普遍感到困難,能解答的學(xué)生很少,主要是對(duì)零勢(shì)能以及重力勢(shì)能為負(fù)值的表達(dá)式不理解.在評(píng)析過(guò)程中,我們啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)設(shè)了如下的簡(jiǎn)捷模型.
模型:如圖8所示,在水平地面上放置高度為 h的桌子,設(shè)桌面為零勢(shì)能面,現(xiàn)給地面上的物體M以一定初速度向桌面運(yùn)動(dòng),問(wèn)小球正好能到達(dá)桌面的最小初速度v2?
學(xué)生:以桌面為零勢(shì)能面,則由機(jī)械能守恒定律得
圖8
教師:在認(rèn)識(shí)該模型的基礎(chǔ)上,將模型與問(wèn)題進(jìn)行類(lèi)比,從而尋求解題思路.
類(lèi)比:地球表面相當(dāng)于模型中的地面,無(wú)窮遠(yuǎn)處相當(dāng)于模型中的桌面,位于地面的物體具有重力勢(shì)能-mgh,位于地表的衛(wèi)星具有引力勢(shì)能為.設(shè)衛(wèi)星位于地表時(shí)的速度為 v2,它恰好掙脫地球引力的束縛運(yùn)動(dòng)至無(wú)窮遠(yuǎn)處,此時(shí)速度為零.由機(jī)械能守恒定律得0,則.由第一宇宙速度為繞地球表面運(yùn)行的速度即可證明
小結(jié):構(gòu)建簡(jiǎn)單、明了的物理模型,能使抽象問(wèn)題具體化、形象化,運(yùn)用類(lèi)比方法使學(xué)生對(duì)抽象問(wèn)題能有效地把握.在評(píng)析時(shí),我們引導(dǎo)學(xué)生呈現(xiàn)了上述物理模型,通過(guò)類(lèi)比又促進(jìn)了學(xué)生對(duì)引力勢(shì)能表達(dá)式的進(jìn)一步理解,從而使問(wèn)題迎刃而解.
策略8:設(shè)計(jì)練習(xí),加以鞏固
通過(guò)教師精心準(zhǔn)備、用心設(shè)計(jì)、細(xì)致評(píng)析,學(xué)生已有了一定收獲,但學(xué)生離熟練掌握、靈活應(yīng)用還有距離.為了使學(xué)生能舉一反三、融會(huì)貫通,還需為學(xué)生精心設(shè)計(jì)與講評(píng)內(nèi)容相關(guān)的練習(xí)及時(shí)鞏固,以此加深對(duì)評(píng)析試題的理解,使學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中真正得到體驗(yàn)和領(lǐng)悟.同時(shí),鞏固練習(xí)又為學(xué)生的第2次糾錯(cuò)創(chuàng)造了條件.
總之,搞好講評(píng)課需要教師的勤奮和智慧,需要教師的精心準(zhǔn)備和創(chuàng)新設(shè)計(jì),需要教師關(guān)注學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和思維發(fā)展.只有這樣,才能更好地發(fā)揮講評(píng)課的教育教學(xué)功能,切實(shí)提高講評(píng)實(shí)效,達(dá)成講評(píng)目標(biāo).