(江蘇省無錫市第一女子中學,江蘇 無錫 214000)
縱觀各版高中物理教材,均在教材的每個章節(jié)結尾處設計了相應的課后習題。但在實際的課堂教學中,有教師對這個欄目棄之不用,理由是題目太簡單。細細研讀這些習題,在看似簡單的背后,實際上蘊藏著教材習題選編專家的智慧,體現了他們對物理課程標準的理解和對教材重點的把握。在實際教學中,若能有效使用這個欄目,不僅可以豐富課堂教學內容,還可以拓展學生視野和思維,在問題解決中落實學生科學思維培養(yǎng)的課程目標。本文以人教版高中物理必修教材為例,結合筆者的教學實踐,談談教材課后習題的應用策略。
從教材的編排體系看,教材的習題均放置于本節(jié)教材末尾處。這部分試題不僅具有鞏固新知的功能,還可以作為新授課的導入使用,從而吸引學生的眼球,提升學生課堂參與度。
例如,人教版必修1第四章第七節(jié)“用牛頓運動定律解決問題(二)”的課后習題中有這樣一道題:在飲料瓶的下方戳一個小孔,瓶中灌水,手持瓶不動時,孔中有水噴出。放手,讓飲料瓶做自由落體運動,觀察現象并解釋。
從這道習題的文本表述看,編者的意圖應該是希望教師在完成“超失重”的教學內容后,作為一個聯系生活實踐的問題呈現,要求學生能夠解決生活中的實際問題。在物理課堂教學中,我們也可以把這個問題前置,作為本節(jié)課的一個引入實驗。具體操作如下:(1) 瓶子灌滿水,蓋上瓶蓋(瓶蓋上打有小孔以通氣,蓋瓶蓋的目的是防止實驗時,由于拋接方法不當,導致大量的水從瓶口沖出,影響實驗效果);(2) 第一次實驗:松開瓶底小孔處的遮擋物,觀察現象;(3) 第二次實驗:按住瓶蓋上的小孔,觀察水從瓶底小孔流出的情況變化;(4) 引導學生嘗試解釋第一次實驗和第二次實驗現象存在的差異;(5) 第三次實驗:先請學生猜想“若松手后,瓶子下落過程中,水從小孔中噴出的情況會有變化嗎?”“若將瓶子上拋,水從小孔中噴出的情況會有變化嗎?”并做實驗,從而引出課題。從課堂效果看,學生興趣較濃,參與度高。在完成本節(jié)課的教學后,教師還需要回顧這一問題,引導學生“再解釋”,體現了“生活—物理—生活”的課程理念。
圖1
人教版教材在很多部分并不是事無巨細的一一詳述,而是把有關問題設置在教材習題中,意圖通過學生的嘗試去發(fā)現規(guī)律、體悟方法。教材的編排有意改“直接呈現”為“探究—發(fā)現”,更重視學生在學習過程中對科學探究方法的體悟,以培養(yǎng)學生的科學思維。
例如,人教版必修1第1章第2節(jié)“時間和位移”的課后習題中有這樣一道題:從高出地面3m處的位置上拋出一個小球,它上升5m后落回地面。請分別以地面和拋出點為原點建立坐標系,并以向上為正,填寫以下表格,習題配有運動示意圖(如圖1)和表格(如表1)。
表1
本節(jié)教材探討了“直線中的位置和位移”,引導學生學會用數軸來定量描述位置和位移。在實際的教學中,往往用半個課時就處理完畢,對于課后習題也是一帶而過。上面這道習題,其實是教材這部分內容的延伸:(1) 利用表1,通過對比的方法,讓學生認識到:以不同位置為原點,一個確定點的位置坐標是不同的,即確定點的位置坐標值與原點的選擇有關,具有相對性;以不同位置為原點,兩個確定點的位置坐標差是定值,即與原點的選擇無關,具有絕對性。這對后面學習重力勢能時,理解“重力勢能的相對性”和“重力勢能改變量的絕對性”有較好的幫助;(2) 圖1是整個教材中第一次出現的運動示意圖,意圖從本節(jié)教材起引導學生養(yǎng)成作圖分析問題的良好習慣;(3) 拓展:變化坐標軸的正向規(guī)定,引導學生理解位移正負的相對性和位移方向的確定性,這將有助于學生進一步理解用正、負表示直線運動位移的方向和符號的意義等。
在實際的課堂教學中,通過改變習題呈現的“時空”,通過恰當的問題設置和引導,讓學生在問題解決中,理解新知識,學習新方法,同時還可以起到釋疑解惑的功能。
例如,“功是標量”這個知識點的教學如何突破?如果直接告知,學生只能通過背誦的方式來記住這個知識點,沒有真正理解,時間一長,必將遺忘。在實際教學中,可以依托人教版必修2第7章第2節(jié)“功”的課后習題中的第3題:一質量為60kg的運動員從高為10m、傾角為30°的斜坡上滑下來。若過程中該運動員受到的阻力恒為50N,所受幾個力做的功各是多少?這些力做的總功是多少?細化問題,構建問題鏈,引導學生的思考:(1) 在這一過程中運動員一共受幾個力作用?(2) 每個力各做了多少功?(3) 合力多大?(4) 合力做了多少功?(5) 依據等效原理,請觀察你計算出的數據,尋找各力做功和合力做功的關系。這5個小問環(huán)環(huán)相扣,既引導了學生在分析的過程中掌握處理問題的思路,又在問題的解決中引導學生體悟功的運算法則,從而發(fā)現功是標量,更為重要的是讓學生在思考的過程中體悟方法,拓展視野,實現思維的飛躍。
教材課后習題不僅能鞏固新知,通過改變這些習題的呈現方式和時間,還可以有效地起到凸現重點、突破難點、整合知識的作用。
例如,教材必修2中“功”一節(jié)后面的4個習題,分別從“功表達式中的角度”“豎直方向上的勻速運動”“斜面上的勻加速運動”“一個力做功與其它力有沒有關系”等角度加以探討。這4個習題的設計,目的在于對本節(jié)課的重點內容“做功的兩個因素”和“如何計算功”進行整合和深化。教學中通過改變這些問題的呈現方式,可以促進教學的有效開展。第4題“一個力做功與其他力有沒有關系”可以放在“做功的因素”環(huán)節(jié)探討,第1題“功表達式中的角度”可以放在得出功的表達式后對角度的理解環(huán)節(jié),第3題“斜面上的勻加速運動”就可以放在“功是標量”環(huán)節(jié)探討,通過這樣的調整可以有效地整合整節(jié)課的教學。
當然,教材編寫者精心挑選的課后習題的作用不僅僅是以上幾個方面,這需要教師在教學實踐中不斷體會、揣摩。藝術家羅丹曾說:“生活中并不缺少美,缺少的是發(fā)現美的眼睛”,同樣在教學中也存在著很多的有效課程資源,需要我們不斷研究和開發(fā)。