樓妍君
摘 要: 基于變式提問策略的明確,立足高三物理復(fù)習(xí)課教學(xué),以概念復(fù)習(xí)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生變式提問、規(guī)律應(yīng)用復(fù)習(xí)課中引導(dǎo)學(xué)生變式提問,實踐學(xué)生參與“變式提問”,進(jìn)而促進(jìn)其提問能力的提高。
關(guān)鍵詞: 高三物理教學(xué) 學(xué)生變式提問 物理概念 物理規(guī)律
變式教學(xué)是指在教學(xué)的不同環(huán)境中采用變式的方式達(dá)到一定的教學(xué)目的,它要求在課堂上通過變式展示知識發(fā)生、發(fā)展、形成完整的認(rèn)知過程,有意識地引導(dǎo)學(xué)生從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì),從“不變”中探求規(guī)律,調(diào)動其學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性,逐步培養(yǎng)其研究、探索問題的能力和探索精神及創(chuàng)造意識,從而真正把對能力的培養(yǎng)落到實處?;谧兪浇虒W(xué)的教育價值,它在中學(xué)物理教學(xué)中得到廣泛關(guān)注,但更在于教師通過一題多問、一題多變、一題多解、多題一解等方式變題,學(xué)生則對教師給出的“變題”進(jìn)行求解訓(xùn)練。學(xué)生通過這樣的變式訓(xùn)練深化其對概念內(nèi)涵和外延的理解,提高解題基本方法、基本技能的熟練程度和分析問題、解決問題的能力。但是因為問題始終只是教師在“變”,“變題”在學(xué)生頭腦中壓根從未想過,學(xué)生的創(chuàng)新思維是被動的,所以很多解題高手提不出有獨特見解、有一定深度的問題。因此,在教學(xué)中有意識地培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力,把“提出問題”的權(quán)利讓給學(xué)生,即讓學(xué)生參與“變式教學(xué)”中的“變”,成為“變”的主體,真正做到窺一斑而知全貌,更好地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維、逆向思維和靈活處理問題的能力。筆者立足高三復(fù)習(xí)課,通過引導(dǎo)學(xué)生參與變式教學(xué),提高學(xué)生提出問題的能力。
一、變式提問的策略指導(dǎo)
國際物理教育委員會前主席焦塞姆說:“最好的老師,是讓學(xué)生知道他們本人是自己最好的老師?!崩蠋煹呢?zé)任是教會學(xué)生自己提出問題、思考問題、解決問題而獲取知識,教師教的目的是讓學(xué)生不再需要教師教。要達(dá)到這一目的,教師該如何指導(dǎo)學(xué)生“提出問題”呢?
首先教師所選的題目應(yīng)該是學(xué)生比較熟悉的典型題,可通過一題多問、一題多變、一題多解等方式對學(xué)生加以指導(dǎo)。
1.對原題不改變條件,變換不同角度,你還能求出哪些物理量?
2.對原題適當(dāng)互換條件和結(jié)論,讓題目的情景有所變化,你能得出哪些新問題?
3.對同一道題目,引導(dǎo)學(xué)生以不同思路探索多種解法,即一題多解。
4.在課后,要引導(dǎo)學(xué)生將做過的一些物理情景不同但實質(zhì)相同的題目歸成一類,找出它們的共同特點,用同一個物理規(guī)律去解答,即多題歸一。
這樣,學(xué)生通過自己變式,親身體驗變換問題的條件和結(jié)論或變換問題的形式,弄清楚題目的來龍去脈,學(xué)習(xí)時不再停留于事物的表象,更自覺地、全方位地看問題,在一定程度上克服和避免思維僵化及思維惰性,從而更深刻地理解課堂教學(xué)的內(nèi)容,發(fā)展學(xué)生的求異思維能力和創(chuàng)新能力。當(dāng)然,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成提出問題的習(xí)慣,需要一個過程。因此,在教學(xué)過程中,教師要有意識地教給學(xué)生提問的方法,培養(yǎng)學(xué)生提問的習(xí)慣和能力。
在物理教學(xué)實踐中進(jìn)行變式教學(xué)有多種形式,主要有物理概念的變式教學(xué)、物理規(guī)律的變式教學(xué)、例題習(xí)題的變式教學(xué)和教法變式等。教學(xué)中將重點放在概念變式教學(xué)和習(xí)題變式教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生提出變式問題之實踐探索。
二、概念復(fù)習(xí)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生變式提問
物理概念是物理理論的基礎(chǔ)和精髓,如果概念不清,就不可能真正掌握物理基礎(chǔ)知識,當(dāng)然更談不上應(yīng)用知識解決實際問題。高三復(fù)習(xí),學(xué)生已建立許多物理概念,物理感性知識更豐富。在物理概念教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生變式提問有利于學(xué)生分清、把握概念的本質(zhì)屬性。
例如摩擦力方向是阻礙物體的相對運動,但是否真正把握摩擦力的本質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行變式、分析和討論,從而更好地掌握摩擦力的概念。
原題:如圖所示,物體A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向勻速運動,分析物體A所受的摩擦力情況?
這是道基礎(chǔ)題,部分學(xué)生都能利用受力平衡知識,利用反證法得出A不受摩擦力。然后讓學(xué)生參考變式策略,對原題展開變式:運動由勻速變加速、力F可作用到A上甚至撤去、水平面可由水平變傾斜,等等。
典型變式題如下:
變式1:如果力F作用在B上一起勻加速運動,則物體A所受的摩擦力情況?
變式2:撤去力F,A、B以相同的初速度保持相對靜止,一起向左勻減速直線運動過程中,A所受的摩擦力?
變式3:如果把A、B放在斜面上,在力F作用下一起以相同速度沿F方向勻速運動,分析物體A所受的摩擦力,方向如何?
變式4:撤去力F,A、B以相同的初速度保持相對靜止,一起沿斜面向上勻減速運動過程中,A所受的摩擦力?
通過這些題目的變式訓(xùn)練,學(xué)生不僅加深對摩擦力的理解,而且對物體的受力分析、牛頓運動定理應(yīng)用都得到加強和鞏固。
這樣就讓學(xué)生根據(jù)物理原理和規(guī)律積極思考,通過改變物理題目的條件和情景,層層變式,大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,有助于啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生分析比較其異同點,抓住問題的實質(zhì),對概念本身的理解認(rèn)識、應(yīng)用將進(jìn)一步深刻、廣泛,同時開闊思路,思維更靈活。
三、規(guī)律應(yīng)用復(fù)習(xí)課中引導(dǎo)學(xué)生變式提問
物理規(guī)律是物理學(xué)科知識的核心,是物理知識結(jié)構(gòu)的骨架。對規(guī)律的理解和應(yīng)用決定了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。復(fù)習(xí)時采用變式教學(xué),可以使學(xué)生從不同角度認(rèn)識規(guī)律,形成對規(guī)律的比較全面而深入的認(rèn)識,以便學(xué)生在運用時選擇合適的原理。以動能定理的應(yīng)用為例:
原題:光滑斜面與粗糙水平面圓滑相接,一質(zhì)量為m的物體從傾角為θ,高為h的斜面上的A點由靜止釋放,若已知物體能在水平面上滑行的距離為s,求物體與水平面的滑動摩擦系數(shù)μ(不考慮B點的能量損失,重力加速度為g)。
該例題可以分別運用牛頓運動定律、動能定理求解。實際教學(xué)中,教師有選擇性地展示幾位學(xué)生的解決方案,通過比較、討論、發(fā)現(xiàn)在解決相關(guān)問題中,用動能定理是最簡潔的。尤其對于多過程問題應(yīng)用動能定理的全過程研究簡潔方便。
解:對物體,從A到C全過程由動能定理得:
解得mgh-μmgs=0-0
μ=
通過對原題的感知、理解和解答后,參考變式策略,適當(dāng)變換條件和結(jié)論,引導(dǎo)學(xué)生提出問題:如斜面光滑變粗糙、斜面變曲面、改變斜面傾角、求解的物理量與已知條件互換等。
典型變式題如下:
變式1:如果光滑斜面AB變成光滑的曲面,與水平面的滑動摩擦系數(shù)為μ,物體能在水平面上滑行的距離s為多少?
變式2:如果AB面也粗糙,且物體與斜坡及水平面的動摩擦因數(shù)均為μ,則(1)物體能在水平面上滑行多遠(yuǎn)?(2)最后靜止的C點離O點距離?
變式3:若沿斜面AB滑下來,最終物體在水平面上靜止的位置在哪?
變式1的原理及表達(dá)式與原題完全相同。變式2的第(2)問通過受力分析,應(yīng)用全過程動能定理列方程求解。
mgh-μmgcosθS -μmgS =0
mgh-μmgS =0
得S = 發(fā)現(xiàn)物體最終靜止位置與傾角無關(guān),仍在C點。
對這些變式題的題目,只要教師在日常教學(xué)中有意識地引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生提問,還是能夠想到的,但這類題分析過程有一定難度,但學(xué)生感到自己也能變出難題,興致大增,提高思考問題的興趣。
而且通過變式,實現(xiàn)多題一解,即物體從斜面上滑到水平面上克服摩擦力做的功
W =μmg(S cosθ+S )=μmgs,與斜面傾角無關(guān)。
教師還可以適當(dāng)提示,讓學(xué)生利用逆向思維,進(jìn)行提問,如讓物體從C運動到A會怎樣?
變式4:如果用平行于接觸面的力把物體從C點推回到A點,外力至少做多少功?
由動能定理知,外力須克服重力和摩擦力做功,而克服摩擦力做的功與重力做功相等,所以WF=2mgh。
實施學(xué)生變式提問教學(xué),它是變式教學(xué)的補充和升華,變教師提出問題、教師變換例題為學(xué)生提出問題和學(xué)生變題,大大激發(fā)學(xué)生的主體意識,讓學(xué)生積極主動地參與教學(xué)的全過程,這樣才能使課堂教學(xué)充滿生機與活力,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,增強課堂教學(xué)效果。
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