王鶴新

（江蘇省江陰市第一中學(xué)，江蘇 江陰 214400）

教材習(xí)題是物理教材中不可或缺的重要組成部分.教材習(xí)題是經(jīng)過教材專家與一線教師深思熟慮、精心挑選的教學(xué)素材，是集體智慧的結(jié)晶，具有科學(xué)性、典型性、示范性和功能性.現(xiàn)行人教版高中物理教材給物理教師提供了豐富的習(xí)題素材，但在教學(xué)實(shí)踐中，很多物理教師不屑于對(duì)教材習(xí)題進(jìn)行細(xì)化研究，僅把教材習(xí)題作為作業(yè)布置給學(xué)生，缺少對(duì)教材習(xí)題的深度挖掘以及與其他教學(xué)過程的有機(jī)整合，導(dǎo)致教材習(xí)題地位降低、功能弱化.因此，如何合理選擇教材習(xí)題，有目的、有意識(shí)地對(duì)其進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)教材習(xí)題功能的最大化、最優(yōu)化，成為一線教師亟待解決的問題.

1 對(duì)教材習(xí)題進(jìn)行二次開發(fā)——實(shí)現(xiàn)教材習(xí)題的引課功能

教材習(xí)題總是在教材例題之后呈現(xiàn)的，這是教材編寫的結(jié)構(gòu)特征與固定樣式.但是，這樣的教材編排并不意味著一定要在教材例題之后才能進(jìn)行鞏固練習(xí).其實(shí)，教材中不少習(xí)題在發(fā)揮鞏固新知的基本功能的同時(shí)，背后往往隱藏著一些有價(jià)值的、未被開發(fā)的教學(xué)因素.因此，教師可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律與教學(xué)的實(shí)際需要，高度審視與深度挖掘教材習(xí)題，合理調(diào)整教材習(xí)題的呈現(xiàn)時(shí)機(jī)，把教材習(xí)題靈活穿插在教學(xué)流程的不同環(huán)節(jié)，對(duì)教材習(xí)題進(jìn)行二次開發(fā).

例如人教版選修3-2教材第4章第7節(jié)“渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)”教材習(xí)題第3題：如圖1，一根長1m左右的空心鋁管（圖甲）豎直放置，把一枚磁性很強(qiáng)的小圓柱形永磁體從鋁管上端放入管口，圓柱直徑略小于鋁管的內(nèi)徑.根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)，小圓柱自由落下1m左右的時(shí)間不會(huì)超過0.5s，但把小圓柱從上端管口放入管中后，過了許久才從鋁管下端落出.小圓柱在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒有感覺到它跟鋁管內(nèi)壁發(fā)生摩擦，把小圓柱靠著鋁管，也不見它們相互吸引.是什么原因使小圓柱在鋁管中緩慢下落呢？如果換用一條有裂縫的鋁管（圖乙），圓柱在鋁管中下落就變快了.這又是為什么？

圖1

習(xí)題設(shè)計(jì)的初步認(rèn)識(shí)：教材習(xí)題是“渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)”課題的一個(gè)應(yīng)用舉例，在教材中僅起到鞏固新知的作用而已.

二次開發(fā)：“楞次定律”是物理教學(xué)中的經(jīng)典課題，該課題引入最重要的就是要緊扣教學(xué)主題，吸引學(xué)生眼球，激發(fā)探究興趣，引發(fā)學(xué)生思考.上述教材習(xí)題完全能夠做到.根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)，小圓柱自由落下1m 左右的時(shí)間不會(huì)超過0.5s，但小圓柱過了許久才從鋁管下端落出的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完全出乎學(xué)生的意料之外，對(duì)學(xué)生原有認(rèn)知產(chǎn)生極大的挑戰(zhàn)，瞬間扣住學(xué)生思維之弦，引發(fā)學(xué)生深度思考，順理成章進(jìn)入新課課題，實(shí)現(xiàn)教材習(xí)題的引課功能.當(dāng)然，在結(jié)束新課前，能夠再次利用此教材習(xí)題，實(shí)現(xiàn)鞏固新知的功能，真正做到前后呼應(yīng).

2 對(duì)教材習(xí)題進(jìn)行二次開發(fā)——實(shí)現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu)功能

教材中不少習(xí)題以圖文并茂的形式呈現(xiàn)，但往往是靜態(tài)的，不利于學(xué)生探究意識(shí)的形成與探究能力的提升.因此，教師可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律與教學(xué)的實(shí)際需要，重新高度審視與深度挖掘教材習(xí)題，合理調(diào)整教材習(xí)題的呈現(xiàn)時(shí)機(jī)，把教材習(xí)題靈活穿插在教學(xué)流程的不同環(huán)節(jié)，努力把靜態(tài)的教材習(xí)題轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)的探究資源，讓學(xué)生在自主探究中建立概念、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教材習(xí)題的二次開發(fā).

例如人教版選修3-2教材第4章第3節(jié)“楞次定律”第14頁第6題：如圖2所示，A、B都是很輕的鋁環(huán)，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的，橫梁可以繞中間的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng).用磁鐵的任意一極去接近A環(huán)，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？把磁鐵從A環(huán)移開，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？磁鐵移近或遠(yuǎn)離B環(huán)時(shí)，又會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？解釋發(fā)生的現(xiàn)象？

針對(duì)“楞次定律”的探究式教學(xué)，如果按照人教版教材的設(shè)計(jì)意圖進(jìn)行探究，“中介——感應(yīng)電流的磁場(chǎng)”的介入往往會(huì)出現(xiàn)空降.因此，想讓學(xué)生自主探究發(fā)現(xiàn)規(guī)律，上述教材習(xí)題能夠?qū)崿F(xiàn).教學(xué)設(shè)計(jì)如表1.

圖2

表1

3 對(duì)教材習(xí)題進(jìn)行二次開發(fā)——培養(yǎng)學(xué)生的批判意識(shí)

教材習(xí)題雖經(jīng)教材專家與一線教師經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，難免會(huì)出現(xiàn)“智者千慮，必有一失”.科學(xué)家曾經(jīng)說過：“錯(cuò)誤中往往孕育著比正確更豐富的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造因素，發(fā)現(xiàn)的方法就是試誤法”.善教者，總能絕處逢生.因此，把錯(cuò)誤的教材習(xí)題當(dāng)成一種具有特殊教學(xué)價(jià)值的教學(xué)資源，給予合理地二次開發(fā)，抓住教材習(xí)題自身的缺陷帶來的教學(xué)契機(jī)，引導(dǎo)去探究錯(cuò)誤，并予以修正，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的深入意識(shí)與批判意識(shí).

圖3

例如人教版選修3-1教材第2章第10節(jié)“實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”第72頁第2題：用如圖3的電路測(cè)量1節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.蓄電池的內(nèi)阻非常小，為防止滑動(dòng)變阻器電阻過小時(shí)由于電流過大而損壞器材，電路中用了一個(gè)保護(hù)電阻R0.除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

（A）電流表（量程0，6A，3A）.（B）電壓表（量程3V，15V）.

（C）定值電阻（阻值1Ω，額定功率5W）.

（D）定值電阻（阻值10Ω，額定功率10W）.

（1）電流表和電壓表各選哪個(gè)量程？為什么？

（2）選用哪個(gè)定值電阻做R0？為什么？

習(xí)題設(shè)計(jì)的初步認(rèn)識(shí)：教材習(xí)題提供了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的方法——伏安法，并考查了如何選取實(shí)驗(yàn)器材.

二次開發(fā)：如果僅按照教材習(xí)題的問題設(shè)計(jì)進(jìn)行施教，充其量讓學(xué)生經(jīng)歷一次如何選取實(shí)驗(yàn)器材的感悟，缺乏對(duì)伏安法測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的深入意識(shí)，也將會(huì)錯(cuò)失培養(yǎng)學(xué)生批判思維能力的教學(xué)契機(jī).但是如果合理利用教材習(xí)題自身的錯(cuò)誤，讓學(xué)生在不斷地深思中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、修正錯(cuò)誤，無疑對(duì)學(xué)生的深入意識(shí)、批判意識(shí)的形成是大有裨益的.具體教學(xué)設(shè)計(jì)如下：

問題1.若選擇保護(hù)電阻R0＝1Ω，可以起到保護(hù)作用嗎？若選擇保護(hù)電阻R0＝10Ω，讀數(shù)精確嗎？

問題2.按照教材提供的電路，在蓄電池內(nèi)阻非常小的情況下，電壓表測(cè)得的路端電壓的變化明顯嗎？

問題3.為什么測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻總是選擇用過一小段時(shí)間的電源作為研究對(duì)象？

圖4

問題4.能否將原電路進(jìn)行創(chuàng)新改造，做到兼顧安全性與精準(zhǔn)性？如果能，請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)原理圖畫出，并說明設(shè)計(jì)理由.在啟發(fā)性問題的引導(dǎo)下，學(xué)生最終設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)原理圖4.

教材習(xí)題是對(duì)教學(xué)內(nèi)容的延續(xù)與發(fā)展.物理教師只有深度解讀教材習(xí)題的編寫意圖，合理調(diào)整教材習(xí)題的呈現(xiàn)順序，充分挖掘教材習(xí)題的自身價(jià)值，無限放大教材習(xí)題的教學(xué)功能，做到用好、用足、用活教材習(xí)題，才有可能真正落實(shí)“因材施教”.