劉麗娜?陳君

摘 要：高中“導師制+互助學習小組活動”管理模式的實踐研究是我校省級重點立項課題，該課題的批準號2018ZQJK031。本文據(jù)此課題為依托， 以問題為導入， 根據(jù)建構主義理論， 智慧地上好物理課。這是因為問題是思維的土壤，問題是教學的心臟。并且旨在為學生自主學習提供一個優(yōu)良環(huán)境，將學生置于廣闊的社會時空中去體驗物理、理解物理等，最大限度地發(fā)揮學生學習物理的自主性、主動性和創(chuàng)造性。培養(yǎng)學生的物理綜合分析能力。同時在課堂教學全程中靈活地用好師生的雙智慧。在該課例的教學中，主要提出三個策略：一是對教材整體分析；二是采用符合學情的教學模式；三是落實模式各教學環(huán)節(jié)。這些策略在實踐中收到好的效果。

關鍵詞：問題導入 互助合作 小組活動模式 策略

一、對教材整體分析

（一）對知識點分析

本節(jié)內(nèi)容是粵教版高中物理必修2第二章《勻速圓周運動》的第4節(jié)內(nèi)容，在此之前，學生已經(jīng)初步認識了勻速圓周運動，會用線速度、角速度、周期、頻率描述勻速圓周運動的快慢。通過第二節(jié)向心力和向心加速度內(nèi)容的學習，學生已經(jīng)知道了向心力的大小與質量、角速度、半徑的定量關系。第三節(jié)通過勻速圓周運動基本規(guī)律，結合實際生活中的兩個實例“火車轉彎”和“汽車過拱橋”進行分析，學生已經(jīng)明確了向心力的來源，知道向心力是按效果命名的力，任何一個力或幾個力的合力都可以提供向心力。那么本節(jié)課立足于勻速圓周運動基本規(guī)律上，結合幾種常見的水平面內(nèi)勻速圓周運動的典型模型及其臨界條件進行分析，旨在對向心力來源的知識鞏固和對臨界問題的分析。所謂臨界問題，一般是指物體的運動形式，或者物理現(xiàn)象、物理過程轉變的過程中，存在著分界的問題。物體處于這種轉變狀態(tài)，稱為臨界狀態(tài)，此時物體既具有轉變前的基本特點，又具有轉變后的基本特點。而要實現(xiàn)這種轉變是有條件的，稱為臨界條件，常涉及一個或幾個物理量達到特殊值（臨界值），而臨界值大多以極值的形式表現(xiàn)出來，如最大值、最小值和零值。

（二）對重難點分析

對于現(xiàn)在的高中生來說，很多學生做理科題目時總是出現(xiàn)眼高手低的習慣，一道題會說但不會寫，缺乏動手規(guī)范答題的能力，為了讓學生養(yǎng)成良好的答題規(guī)范，本節(jié)課的重點之一是要明確物體在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的解題步驟。其次，對于臨界問題是高考的重點也是難點，在2014年全國I卷中第20題就出現(xiàn)了關于此臨界問題，所以本節(jié)課的重點之二是水平面內(nèi)勻速圓周運動的臨界問題。如何運用所學知識解決水平面內(nèi)勻速圓周運動的臨界問題是本節(jié)課的難點。

（三）對教育目標分析

在解決水平面內(nèi)的勻速圓周運動時，分析其受力情況以及運用牛頓運動定律解決問題很重要，這是做此類題目的關鍵，并且還要掌握解決圓周運動的一般方法和特殊方法，提高綜合分析問題的能力。分析臨界問題時，首先要找出臨界狀態(tài)和臨界條件，學會把復雜問題分成很多小的問題，然后逐個突破，在學習的過程中通過小組互助合作探究，能夠培養(yǎng)學生科學的認知態(tài)度，提升合作意識和探究精神，并且能夠在小組互助活動中感受學習物理成功的樂趣與體驗在科技生活實際中運用的價值。

（四）對教育策略分析

本節(jié)課主要采用“問題導入式+小組互助合作”的教學策略，符合學生為主體，教師為主導的原則。首先通過問題導入，學生自主思考，老師引導，讓學生明確物體在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的典型模型有哪些？臨界狀態(tài)怎樣？其次通過學生討論，小組互助合作，小組展示，讓學生進一步熟練圓周運動問題的解題步驟；第三通過學生討論，小組互助合作，教師點評，達到知道圓周運動中臨界問題，并能正確解題的目標。

二、采用符合學情的教學模式

（一）傳統(tǒng)高中物理教學模式與當今比較先進的物理教學模式的對比

傳統(tǒng)高中物理教學模式可概括表述為“復習導入--傳授新知--總結歸納--鞏固練習--布置作業(yè)”，它是我國長期以來物理教學的主流模式。當今比較先進的物理教學模式可概括表述為“創(chuàng)設情境，提出問題--討論問題，提出方案--交流方案，解決問題--模擬練習，運用問題--歸納總結，完善認識”。這種教學模式脫胎于傳統(tǒng)物理教學模式，力求重視教師的主導作用和學生的主體作用?！皠?chuàng)設情境，提出問題”，沒有考慮學生在物理學習中生成或遇到的新問題；“討論問題，提出方案”，沒有給學生獨立自主解決問題的時空；“交流方案，解決問題”，沒有考慮學生多角度思考解決問題的途徑和方法，只是建立單一的物理模型；“模擬練習，運用問題”，沒有考慮運用物理模型去解決新的物理問題；“歸納總結，完善認識”，強調(diào)的是單一的物理模型認識。

（二）符合學情的“問題導入式+小組互助合作”教學模式

我們提出“問題導入式+小組互助合作”這種高中物理教學模式，是因為問題是思維的土壤，問題是教學的心臟，問題的有效產(chǎn)生和發(fā)現(xiàn)往往認為是高質量教學的邏輯生長點[1]。并且旨在為學生自主學習提供一個優(yōu)良環(huán)境，將學生置于廣闊的社會時空中去體驗物理、理解物理、認識物理、學習物理、運用物理，最大限度地發(fā)揮學生學習物理的自主性、主動性和創(chuàng)造性。培養(yǎng)學生的物理問題意識和物理問題能力、物理探索意識和物理探索能力、物理交流意識和物理交流能力。

小組互助合作學習是在班級授課制背景上的一種教學方式，即在承認課堂教學為基本教學組織形式的前提下，教師以學生“小組互助合作”為重要的推動性，通過指導小組成員展開合作，發(fā)揮群體的積極功能，提高個體的學習動力和能力，達到完成特定的教學任務的目的。下面以具體的教學實踐案例來進行探討。

任何理論都必須用實踐來檢驗，本文以高中物理粵教版必修二第二章里面的主題為“水平面內(nèi)的勻速圓周運動”為例進行分析。

三、認真落實模式的各個環(huán)節(jié)

（一）問題導入，學生自主思考，老師引導

首先，請同學們思考以下幾個問題？

問題1：一般的受力分析順序？（學生答：一般順序為重力、彈力、摩擦力、已知外力等）

問題2：物體做勻速圓周運動的條件？（學生答：合外力提供向心力）

問題3：物體做勻速圓周運動的基本公式？（學生答： ）

下面同學們再思考一個問題：物體在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的典型基本模型有哪些？

學生答：一根繩拉一個小球在水平面內(nèi)做圓錐擺運動、一個小物塊在圓筒側壁上與圓筒相對靜止做勻速圓周運動、一個小物塊在水平放置的圓盤上隨圓盤一起相對靜止在水平面內(nèi)做勻速圓周運動等等。

根據(jù)學生的回答，老師作了以下總結：

水平面內(nèi)勻速圓周運動的典型模型可以概括為以下三種：

（1）與繩子彈力有關的勻速圓周運動（2）與支持面彈力有關的勻速圓周運動（3）與靜摩擦力有關的勻速圓周運動。

（二）學生討論，小組互助合作，小組展示成果

通過前面的自主思考，我們總結了三種典型的水平面內(nèi)的勻速圓周運動的模型，下面請同學們按學習小組進行問題的探討：

1.與繩子彈力有關的勻速圓周運動

問題1.如圖1所示，小球做圓錐擺時細繩長為L，與豎直方向成θ角，求小球做勻速圓周運動的角速度ω。

2.與支持面彈力有關的勻速圓周運動

問題2：如圖2所示，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸轉動，

小橡皮塊緊貼在圓筒內(nèi)壁上，它與圓筒的摩擦因數(shù)為μ，

現(xiàn)要使小橡皮不落下，則圓筒的角速度至少多大？

（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）

3.與靜摩擦力有關的勻速圓周運動

問題3.如圖3所示，小物塊放在旋轉圓臺上，與圓臺保持相對靜止，如圖所示，物塊與圓臺間的動摩擦因數(shù)為μ，離軸距離為r，圓臺對小物塊的靜摩擦力（設最大靜摩擦力等于摩擦力）提供小物塊做圓周運動所需的向心力。 求：圓臺轉動的最大角速度？

通過小組互助合作探究，現(xiàn)展示討論結果如下：

問題1展示：

受力分析如圖4所示

小球的向心力由T和mg的合力提供 F向=F=mgtanθ

小球做圓周運動的半徑R=Lsinθ

由牛頓第二定律：F=ma=mω2R 即 mgtanθ=mω2R

問題2展示：

解析：小橡皮受力分析如圖。小橡皮恰不下落時，有：

Ff=mg 其中：Ff=μFN

而由向心力公式： FN=mω2r

解以上各式得：

問題3展示：由于小物塊做勻速圓周運動

靜摩檫力提供向心力f靜= mω2r

要使圓臺轉動的角速度達到最大，靜摩檫力要達到最大靜摩擦力

Fmax=μmg ， μmg = mωmax2r

（三）學生討論，小組互助合作，教師點評總結

根據(jù)各小組展示的情況，下面由教師作以下總結，以上問題同學們都能很好的畫出受力分析圖，并且對向心力的來源分析的很到位，下面總結物體做勻速圓周運動的一般解題步驟1.四確定：確定研究對象、確定軌道平面、確定圓心位置、確定向心力的方向。

2.受力分析。3.分析向心力的來源。4.選定向心力方向列方程求解。

下面同學們再思一個問題，在問題3中，如果增大圓盤轉動的角速度，小物塊會做什么運動呢？此問題與臨界問題有關。下面我們一起來探討一下與靜摩擦力有關的臨界問題。

問題4.如圖示，水平轉臺上放有質量均為m的兩個小物塊A、B，A離轉軸中心的距離為L，A、B間用長為L的細線相連。開始時，A、B與軸心在同一直線上，細線剛好被拉直，A、B與水平轉臺間的動摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：

（1）當轉臺的角速度達到多大時細線上開始出現(xiàn)張力？

（2）當轉臺的角速度達到多大時A物塊開始滑動？

通過分析我們知道（1）細線上開始出現(xiàn)張力時，B物塊受到的靜摩擦力剛好達到最大值，在此臨界狀態(tài)時，細線上的張力還是零。對B物塊，由牛頓第二定律得μmg=mω21rB，rB=2L，解得此時轉臺的角速度ω1=μgrB=μg2L

（2）當物塊A剛要開始滑動時，A、B受到的靜摩擦力都達到最大值，設此時細線上的張力為F，根據(jù)牛頓第二定律

對A，有μmg-F=mω22rA，rA=L

對B，有F+μmg=mω22rB，rB=2L

解得ω2=2μg3L 。

對于臨界問題的分析可以總結為：物體間恰好不發(fā)生相對滑動的臨界條件是物體間恰好達到最大靜摩擦力，如果只是摩擦力提供向心力，則有Ffm=mv2/r，靜摩擦力的方向一定指向圓心。

總之，這種教學方法的優(yōu)勢是明顯的：我們通過問題導入，學生自主思考，老師引導；小組合作探究，展示成果以及教師點評總結的教學思想，可以提升學生的發(fā)散性思維和總結歸納物理模型的能力。通過小組互助合作學習，發(fā)揮群體的集體智慧并且提高各小組成員的積極功能，從而激發(fā)個體的學習動力和提高能力，并且組內(nèi)成員互相協(xié)作、發(fā)揮各自優(yōu)勢，取長補短，既完成了特定的教學任務又達到了培養(yǎng)學科素養(yǎng)的目的。通過這種“問題導入式+小組互助合作”教學模式，可以提升學生的參與度，發(fā)揮學生在課堂中的主體地位，從而提高學生的學習效果，進而使課堂效率最大化。

參考文獻：

1.張暉《新課程的教學改革》 首都師范大學出版社 2001

2.黃思敏《高中物理探究式課堂教學的設計》《中學物理教與學》2006.8

3.丁建榮《高中物理自主學習的理論分析與模式探究》《教學管理》2005.7

4.魏麗萍《怎樣創(chuàng)設物理教學情境》，教學與管理，1999年9期