黎國勝 徐平川
摘? ? 要:在教學(xué)評一致性理論指導(dǎo)下的高三復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計,應(yīng)以精準(zhǔn)分析學(xué)生的學(xué)情和考情為前提,準(zhǔn)確制定學(xué)習(xí)目標(biāo),精心創(chuàng)設(shè)情境,以問題為導(dǎo)向,以評價為手段,層層遞進,教學(xué)過程流暢,目標(biāo)明確且有彈性,有效提升高三復(fù)習(xí)課的效率,促進學(xué)生核心素養(yǎng)的達成.
關(guān)鍵詞:學(xué)習(xí)目標(biāo);情境創(chuàng)設(shè);問題設(shè)計;評價任務(wù)
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計
(一)目標(biāo)設(shè)計的依據(jù)
學(xué)習(xí)目標(biāo)是課堂教學(xué)的靈魂,指引課堂教學(xué)的方向.怎樣確定學(xué)習(xí)目標(biāo)?確定什么樣的目標(biāo)?首先要有科學(xué)的依據(jù).我們認(rèn)為確立學(xué)習(xí)目標(biāo)的主要依據(jù)有:理論依據(jù)、課程標(biāo)準(zhǔn)、考試大綱、考情和學(xué)情.
1. 理論依據(jù)
馬克思主義認(rèn)為:理論來源于實踐,反過來又指導(dǎo)實踐. 沒有理論指導(dǎo)的課堂教學(xué)往往是低效的,甚至是無效的.在確立本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)時,我們選取了學(xué)習(xí)進階理論、教學(xué)評一致性理論和最近發(fā)展區(qū)理論作為理論支撐.
(1)學(xué)習(xí)進階理論認(rèn)為,學(xué)生在主題單元中掌握一個核心概念需要一個漫長的過程,這個過程需要教師設(shè)置好問題和情境,搭建好思維的階梯,由淺入深,循序漸進,逐步深入到概念的本質(zhì).
(2)教學(xué)評一致性理論認(rèn)為,課堂教學(xué)要以學(xué)習(xí)目標(biāo)為導(dǎo)向,一切教學(xué)活動都要圍繞目標(biāo)展開,活動是否偏離目標(biāo)、目標(biāo)是否達到,需要評價貫穿于教學(xué)活動的全過程,確保學(xué)習(xí)目標(biāo)如期達成.要努力實現(xiàn)教與評一致、學(xué)與評一致,建設(shè)高效課堂.
(3)最近發(fā)展區(qū)理論認(rèn)為,課堂教學(xué)要促進學(xué)生的發(fā)展,首先要確定好學(xué)生的兩個發(fā)展水平:一是學(xué)生現(xiàn)有的能夠獨立解決問題的水平,二是學(xué)生在同伴及教師的幫助下經(jīng)過自己的努力可以達到的發(fā)展水平.前者是課堂教學(xué)的起點,后者是課堂教學(xué)的終點——學(xué)習(xí)目標(biāo),要構(gòu)建高效課堂必須科學(xué)確定好教學(xué)起點和學(xué)習(xí)目標(biāo).
動能定理是高中物理的核心知識.本節(jié)課以動能定理為核心知識,以功是能量轉(zhuǎn)化的量度為主線,通過合外力做功來得到動能和動能定理的表達式,進而理解動能定理的確切含義.通過一個恒力作用的直線運動,到多個恒力作用的直線運動,再到變力作用的直線運動,變力作用的曲線運動,一步一步得出結(jié)論:動能定理不僅適用于恒力作用下的直線運動,也適用于變力作用下的直線運動和曲線運動;不僅適用于單運動過程,也適用于多運動過程.在教學(xué)過程中,設(shè)計好師生活動,通過活動評價學(xué)習(xí)目標(biāo)的達成度,根據(jù)目標(biāo)的達成度來調(diào)整教學(xué)策略和節(jié)奏.
2. 課程標(biāo)準(zhǔn)
我們研讀了2003年版和最新的2017年版課程標(biāo)準(zhǔn)后發(fā)現(xiàn),二者都要求學(xué)生理解動能和動能定理,用動能定理解釋生產(chǎn)和生活中的現(xiàn)象,不同的是2003年版要求通過實驗得到動能定理.
3.考試大綱
2019年高考物理考試大綱明確動能定理是II級要求,即要求學(xué)生準(zhǔn)確理解動能、動能定理的確切含義,理解動能、動能定理與其他知識的聯(lián)系,能夠進行敘述和解釋,并能在實際問題的分析、綜合、推理和判斷等過程中靈活運用.
4.考情
我們統(tǒng)計了近十年全國卷和分省命題的試卷,《機械能》一章十年高考總共48道題,直接考查動能定理及其綜合應(yīng)用的試題45道,占94%,可見動能定理在《機械能》一章中地位十分突出.考查的主要題型有:一是與功、功率結(jié)合;二是與摩擦力做功結(jié)合;三是與變力做功結(jié)合;四是與拋體運動圓周運動結(jié)合;五是與直線運動牛頓定律結(jié)合;六是與機械能守恒定律、速度分解相結(jié)合;七是與圖象結(jié)合.從這七種題型看,動能定理的考查綜合性強,容易甄別學(xué)生分析問題解決問題的能力,區(qū)別出學(xué)生思維的水平.
5.學(xué)情
動能定理一節(jié)的先行知識主要是力對物體做功及總功的計算,通過先行復(fù)習(xí)已經(jīng)對功的概念有了正確的理解,對恒力做功、變力做功、總功的計算方法基本掌握,這就為動能定理的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ).
(二)課時學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計
動能定理及其應(yīng)用,我校擬安排3個課時進行復(fù)習(xí).本節(jié)課是第1課時,目標(biāo)確定如下.
(1)針對物體受恒力作用做直線運動的情境,根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式熟練地推導(dǎo)出動能定理.
(2)正確認(rèn)識動能這一概念,能根據(jù)物體的運動情況或者受力情況判斷物體動能是否變化,能根據(jù)動能的變化情況推測出物體的受力情況,進一步加深對力與運動的認(rèn)識,幫助學(xué)生樹立正確的關(guān)于“力與運動”的物理觀念.
(3)能在簡單的問題情境中選擇研究對象和運動過程,會表達初末狀態(tài)的動能,并能正確對物體進行受力分析,表達出過程中的總功.能夠根據(jù)動能定理列出方程,求解未知數(shù),并對求解結(jié)果的合理性進行判斷.
(4)對較高層次的學(xué)生,要求自主得出變力做功、曲線運動動能定理也適用這一結(jié)論,進一步培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力.
二、評價任務(wù)設(shè)計
知識的學(xué)習(xí)無疑是課堂教學(xué)的重要任務(wù).知識要問題化,問題要序列化、情境化,情境要生活化.要把課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)進行分解,變成一個個的任務(wù),通過任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí),推進學(xué)習(xí)進程.
(1)推導(dǎo)動能定理.
(2)討論推導(dǎo)出的表達式W總=[12][mv22]-[12][mv21]的物理意義,領(lǐng)會為什么要把[12]mv2定義成動能,為什么把力和力的方向的位移的乘積定義為功.
(3)討論物體的動能與哪些因素有關(guān).
(4)討論什么情況下物體的動能會增加,什么情況下動能會減少,什么情況下動能不變,體會合外力做功與動能改變的關(guān)系.
(5)通過例題的學(xué)習(xí)總結(jié)出應(yīng)用動能定理的基本步驟,領(lǐng)會利用動能定理解題的優(yōu)越性.
(6)總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,思考關(guān)于動能定理還有哪些問題需要進一步學(xué)習(xí)探索.
(7)思考為什么說動能定理在變力做功、曲線運動的情形下也成立.
備注:任務(wù)(1)對三類不同層次學(xué)生的要求不同,具體要求如下.
基礎(chǔ)班:物體位于光滑水平面上,在水平恒力F作用下做勻變速直線運動,自主推導(dǎo)出動能定理.
中等班:物體位于粗糙水平面上,在水平恒力F作用下做勻變速直線運動,自主推導(dǎo)出動能定理.
高層次班:物體位于斜面上,在沿斜面向上的恒力F作用下做勻變速直線運動,自主推導(dǎo)出動能定理.
任務(wù)(7)要求高層次班學(xué)生能夠獨立證明,中低層次班級學(xué)生可以在教師的幫助下得出結(jié)論.
三、問題設(shè)計
要讓學(xué)生在自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中學(xué)習(xí),帶著問題去思考、去探索和總結(jié)發(fā)現(xiàn).因此,課堂教學(xué)要設(shè)計出一連串的問題,問題間相互銜接,不斷遞進,形成有機的問題串.
(1)為什么要把[12]mv2定義成動能?
(2)為什么把力和力的方向的位移的乘積定義為功?
(3)物體的動能與哪些因素有關(guān)?
(4)同一物體動能改變了速度是否一定改變?速度改變了動能是否一定改變?
(5)合外力做功與物體動能的改變是什么關(guān)系?
(6)為什么說變力作用下的曲線運動動能定理也能成立?
(7)應(yīng)用動能定理解決問題時有哪些基本步驟?
備注:問題的提出要把握好時機,有的要在任務(wù)完成之前提出,有的要在完成任務(wù)的過程中提出,有的要在任務(wù)完成之后提出,目的在于促進學(xué)生深度思考.
四、學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)
基于真實問題的情境引入:用弓箭引入課題.讓學(xué)生將箭射出,提出問題:怎樣才能簡單快速地測出箭離開弓時的動能?由于學(xué)生已經(jīng)預(yù)習(xí)過,知道要測量質(zhì)量和速度,那么怎樣快速測量速度呢?比較方便快捷的方法是利用平拋運動的知識,只需要一把米尺測出水平位移和豎直位移就可計算出速度,進而估算出動能.
(1)一個質(zhì)量為m的物體位于光滑(粗糙)水平面(斜面)上要使它的速度由v1增大到v2,可以沿運動的方向施加一個恒力F,求出合外力對物體做的功.
(2)將一個彈性小球以速度v撞擊堅硬的墻壁,小球以同樣大小的速度反彈回去,小球的動能是否改變?
(3)一個物體做勻速圓周運動,它的動能是否改變?
備注:情境(1)作為任務(wù)(1)的情境,情境(2)(3)作為推導(dǎo)出動能定理表達式后促進學(xué)生理解的問題情境.
五、評價反饋
(一)“判一判”
(1)一定質(zhì)量的物體動能變化時,速度一定變化,但速度變化時,動能不一定變化.()
(2)動能不變的物體一定處于平衡狀態(tài).()
(3)如果物體所受的合外力為零,那么合外力對物體做功一定為零.()
(4)物體在合外力作用下做變速運動時,動能一定變化.()
(5)物體的動能不變,所受的合外力必定為零.()
(6)做自由落體運動的物體,動能與時間的二次方成正比.()
備注:設(shè)置這些判斷題的目的是及時檢測學(xué)生對核心概念“動能及動能定理”是否真正理解,及時發(fā)現(xiàn)問題,對學(xué)生中存在的普遍問題重點解決,防止學(xué)生對核心概念形成似是而非的認(rèn)識,從而形成科學(xué)的觀念.
(二)“做一做”
如圖,某同學(xué)用繩子拉動木箱,使它沿粗糙水平路面勻速運動,下列說法正確的是()
A. 繩對木箱的拉力一定等于木箱受到的摩擦力
B. 拉力對木箱做的功一定等于木箱克服摩擦力所做的功
C. 木箱受到的合外力一定等于0
D. 拉力一定大于木箱受到的摩擦力
備注:高層次班引導(dǎo)學(xué)生思考:把題干中木箱的勻速運動改為加速向左運動,本題該如何選?增強試題的開放性,培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性.
設(shè)置該題的目的就是讓學(xué)生通過對簡單問題情境的分析,自主總結(jié)出動能定理應(yīng)用的程序,形成解決問題的策略.
(三)“試一試”
如圖所示,小物塊從傾角為θ的傾斜軌道上A點由靜止釋放滑下,最終停在水平軌道上的B點,小物塊與水平軌道、傾斜軌道之間的動摩擦因數(shù)均相同,A、B兩點的連線與水平方向的夾角為α,不計物塊在軌道轉(zhuǎn)折時的機械能損失.
(1)計算物塊與軌道之間的動摩擦因數(shù).
(2)如果要將此物塊緩慢推回到A點,需要做多少功?
備注:對高層次班引導(dǎo)學(xué)生思考:物塊在斜面上滑動,摩擦力做功與斜面的傾角是否有關(guān)?用動能定理求解多運動過程問題有什么優(yōu)點?怎樣選擇研究過程更為方便?
設(shè)置該題的目的要讓學(xué)生通過多運動過程情境,感悟到動能定理解決問題的便捷性、優(yōu)越性,體會到自然規(guī)律的簡潔美.
總之,理念指導(dǎo)行為,設(shè)計要先于教學(xué).優(yōu)質(zhì)高效的課堂教學(xué)必須以先進的教學(xué)理念為指導(dǎo),準(zhǔn)確把握學(xué)情和考情,方能制定出適切的學(xué)習(xí)目標(biāo).以問題為導(dǎo)向,用問題來引領(lǐng)學(xué)生充分參與課堂,讓學(xué)生在問題的引導(dǎo)下深度思考,以評價為保障,確保課堂優(yōu)質(zhì)高效.