劉成金
(福建省長汀縣第一中學 366300)
《普通高中物理課程標準》(2017版)中明確指出,教育需遵循相關教學規(guī)律以及學生自身的發(fā)展規(guī)律,與學生自身的思想、生活、學習相貼近,對學生的成長需要進行充分反映,從而使學生實現生動活潑且主動發(fā)展.新高考下,考試科目、形式及其錄取的制度與要求都產生了相關變化,參加考試的科目通常由學生進行自主選擇.試題注重情境的創(chuàng)設,更關注對學生分析能力、解決實際問題能力的考察.因此,為了更好的滿足新高考對于物理學科提出的要求,促使學生形成物理學科素養(yǎng),教師就需注重物理習題復習的情境化,從而使學生實現高效解題.
物理學科的情境教學當中,情境創(chuàng)設通常對相關物理知識的傳遞有著重要影響,只有將學科知識滲透到情境當中,才可以使學生充分體會到相應的吸引力以及生命力,并使相關物理知識得到真正的理解與內化.物理知識的學習中,若僅僅停留于教材上,沒有對相關物理知識進行加工設計,呈現的知識就會顯得枯燥無味,無法將相關知識內化為自身的知識.因此,在物理學科的教學中,需注重情境化課堂的構建,為學生創(chuàng)設一個科學、合理的問題情境,促進學生進行自由發(fā)揮與聯(lián)想,以充分調動學生對于相關物理知識的學習欲與經驗,并使學生處于輕松、自發(fā)的狀況下學習與探究.經過相關教學實踐表明,學生自身的探究欲、求知欲一旦被調動,其所產生的體驗就會比較深刻,學生的學習也就更加有效.基于此,在物理復習教學中,教師通過實際的生產生活創(chuàng)設相應的問題情境,加以適度的引導,促使學生分析簡化,將實際的情境轉化成非情境化的物理知識,從而提高學生情境識別能力,并使學生對相關物理知識具有更加形象且直觀的認識.
比如,例圖1(a)為某科技興趣小組制作的重力投石機示意圖.支架固定在水平地面上,輕桿AB可繞支架頂部水平軸OO′在豎直面內自由轉動.A端凹槽內裝有一石子,B端固定一配重.某次打靶時,將桿沿逆時針方向轉至與豎直方向成θ角后由靜止釋放,桿在配重重力作用下轉到豎直位置時石子被水平拋出.石子投向正前方豎直放置的靶,打到靶心上方的“6”環(huán)處,如圖1(b)所示.若要打中靶心的“10”環(huán)處,可能實現的途徑有( ).
A.增大石子的質量,同時減小配重的質量
B.減小投石機到靶的距離,同時增大θ角
C.增大投石機到靶的距離,同時減小θ角
D.減小投石機到靶的距離,同時增大配重的質量
分析此題為2021年福建省高三適應性考試的一個情境類題目,在復習教學中,教師可以先播放一段“自制
情境創(chuàng)設問題問題釋疑情境識別投石機投石1.桿對石子、配重做正功還是負功?石子、配重的機械能如何變化?桿對石子做正功,石子機械能增加;桿對配重做負功,配重機械能減少.系統(tǒng)機械能守恒2.石子在最高點時,石子與配重的速度有何關系?石子、配重角速度相等,線速度與半徑成正比.圓周運動3.石子被水平拋出后在空中做什么運動?石子受到的空氣阻力可忽略,石子做平拋運動.平拋運動
投石機,扔出驚人距離”的視頻,激發(fā)學生學習熱情,并創(chuàng)設以下問題情境,引導學生對情境進行識別.
通過創(chuàng)設表中3個問題,引導學生分析簡化投石機投石的情境,將投石情境轉化成三個物理知識:系統(tǒng)機械能守恒、圓周運動、平拋運動,從而提高學生情境識別能力.
體驗活動通常更注重引導學生親自參與到活動探究,開展行動體驗,并獲取到直接體驗以及直觀感受,這種直觀且直接的體驗,則能使人對于體驗對象形成深刻印象.對于高中物理而言,依據教師的教學經驗以及具體需要,通常能夠把活動體驗分成實驗與探究兩種活動體驗.根據建構主義,每個學生都和別人有著不同的經驗,只有在具體教學當中,設計出與學生經驗有關的活動體驗,才能夠真正的實現有效學習,并使學生能夠通過自己的心智進行感受與體驗,通過親歷后,對知識進行理解與建構,這不僅能夠使物理知識滲透至學生自身的認知結構當中,而且還能使學生自身的學習能力得到有效發(fā)展.在物理復習教學中,教師通過情境設計問題探究,促使學生通過實際的情境建立物理模型,從而提高學生情境建模能力.
例如,在上述例題中,假設石子質量為m,圓周運動半徑為r1,配重質量為M,圓周運動半徑為r2,可創(chuàng)設以下問題進行探究:
問題探究建立模型 分析討論1.如何提高投石機投出石子的速度?配重與石子系統(tǒng)機械能守恒:(Mr2-mr1)g(1-cosθ)=12mv21+12Mv22配重與石子角速度相等:v1r1=v2r2得:v1=2g(r2-mMr1)(1-cosθ)mM+(r2r1)2討論:mM小,θ大,v1大2.如何提高投石機投石子的效率?投石效率:η=12mv21Mgr2(1-cosθ)×100%得:η=1-mMr1r21+Mm(r2r1)2×100%討論:r1r2越大,效率越高3.如何讓投出的石子從“6環(huán)”變?yōu)榇虻健?0”環(huán)?石子做平拋運動:x=v1t y=12gt2得:y=12gx2v21討論:v1小,x越大,y越大
通過設計以上3個問題探究,指導學生建立模型,進行定量推理,體驗推理過程,并對結果進行分析討論,從而提高學生情境建模能力.
現代社會中,合作與交流通常是學生必備的品質.基于此,可引導學生進行問題拓展,并通過小組討論交流的形式,創(chuàng)設學生彼此交流與合作的氛圍,促進課堂氣氛的調節(jié),并通過小組的形式,引導各小組實施自主情境遷移探究,并讓組內成員實施合理分工,如部分學生負責記錄,部分學生負責分析推理、部分學生則負責結果分享等.該過程當中,教師需做好相應的引導以及啟發(fā),以促使學生情境遷移能力得到提高,例如,在上述例題中,學生完成問題探究活動之后,教師可布置情境遷移的任務,學生分組完成拓展并交流.
拓展:如圖2(a)所示為古代戰(zhàn)爭中攻城拔寨的大型拋石機.將其工作原理簡化為圖2(b)所示,輕質桿AB可繞轉軸O在豎直面內轉動.B處固定一重物,A處的口袋中放入一個質量為m的石塊,重物與石塊均看成質點.發(fā)射之前用外力使石塊靜止在地面上,此時AO與水平面的夾角為α,去掉外力后,當輕桿轉到豎直位置時石塊被水平拋出,求:
(1)石塊在運動過程中重力的功率如何變化?
(2)石塊水平拋出時的初速度為多大?
(3)石塊拋出后的水平位移與哪些因素有關?
通過問題拓展交流,教師引導點撥,以此使學生實現物理模型的內化,促進學生認識的升華,從而提高學生情境遷移能力.
綜上所述,新高考下,物理試題的復習教學中,學生獲取相關學習方法通常比掌握知識更加重要,只有這樣,學生才能學會應用相關知識對實際問題進行解決,并通過探究實踐,將其形成的體驗內化為對相關概念以及規(guī)律的有效理解,從而實現高效復習,更好的應對高考.