鄭永圣

(江蘇省南京市江寧區(qū)教學(xué)研究室)

學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理,做了很多題目,不會(huì)做的題型通過(guò)教師的講解會(huì)做了,但碰到相類似的、關(guān)聯(lián)度很高的題型還是解決不了,其中原因固然跟學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有關(guān)系,但最根本的原因在于教師的習(xí)題講解策略,筆者通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)一條提高例題講解效率的有效途徑,那就是教師要先引導(dǎo)學(xué)生對(duì)例題進(jìn)行尋根溯源,搞清例題的來(lái)路,探究該題型的解題思路,最后展望該題型可能的考查出路,把相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)和方法變成一個(gè)題組或題組群,通過(guò)題組來(lái)組織例題的教學(xué),先由單一知識(shí)結(jié)構(gòu)水平,再到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平,先由基礎(chǔ)性,再到靈活性和創(chuàng)新性,變知識(shí)的進(jìn)階為思維的進(jìn)階,讓學(xué)生在課堂的思維始終處于活躍之中,從而逐步培養(yǎng)學(xué)生的高階思維,這樣就能夠突破一味簡(jiǎn)單的題型模仿以及日復(fù)一日的題海訓(xùn)練,從而引導(dǎo)學(xué)生真正學(xué)會(huì)如何去思考問(wèn)題、如何去遷移解決問(wèn)題的方法,這是一種高效的例題教學(xué)模式。

在連接體牽連問(wèn)題中,一個(gè)物體帶動(dòng)其他物體運(yùn)動(dòng),在確定彼此之間速度的定量關(guān)系時(shí),往往會(huì)涉及運(yùn)動(dòng)的分解問(wèn)題,這一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn),如何高效準(zhǔn)確地解決此類問(wèn)題,是一線教師關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)。本文以一道連接體牽連速度問(wèn)題的教學(xué)為例,給出了不同的解題方法,展示了物理問(wèn)題解決的多元化,同時(shí)突出了一題多變,展示了物理問(wèn)題的復(fù)雜性,強(qiáng)化了一題多用,揭示了該題型的本質(zhì)特征,較好地培養(yǎng)了學(xué)生“舉一反三、觸類旁通”的解題技能。

【例題】如圖1所示,兩輛相同小車以相等速率v0共同牽引物塊沿著豎直方向向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)其中一根細(xì)繩與豎直方向夾角為θ時(shí),物塊速度為多少?

圖1

1.尋根溯源

首先要搞清楚這道例題的來(lái)路,所謂“來(lái)路”是指這道例題是從什么問(wèn)題演化而來(lái),涉及的問(wèn)題結(jié)構(gòu)是怎樣的,其母題的題根是怎樣的。尋根溯源,這道例題是由拉船靠岸問(wèn)題演化而來(lái),來(lái)源于下面的母題。

【母題】如圖2所示,在河岸上利用定滑輪拉繩,使小船靠岸,拉繩的速度為v,當(dāng)繩與水平面成θ角時(shí),船的速度v船是多少?

圖2

圖3

圖4

學(xué)生對(duì)上面兩種解法常常感到突兀與懷疑,下面用位移和時(shí)間的關(guān)系來(lái)求出小船此時(shí)的速度。

圖5

圖6

2.解題思路

此題是典型的牽連速度的求解問(wèn)題,不少學(xué)生容易按照如圖7所示的方式進(jìn)行速度的合成,再利用幾何關(guān)系得出結(jié)論v=2v0·cosθ。

圖7

圖8

圖9

3.變式訓(xùn)練

【變式1】如圖10所示,輕繩的一端固定在A點(diǎn),另一端通過(guò)與A等高的輕質(zhì)定滑輪B與質(zhì)量為m的物體甲相連,現(xiàn)將另一個(gè)質(zhì)量也為m的物體乙通過(guò)光滑的輕質(zhì)掛鉤掛在輕繩上,掛鉤向下運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí),輕繩與豎直方向的夾角為θ,求此時(shí)物體甲與乙的速度大小之比。

圖10

【變式2】如圖11所示,小車右端連接著大小忽略不計(jì)且不考慮摩擦的滑輪,不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)滑輪,其水平段與墻壁連接,傾斜段跨過(guò)另一個(gè)固定的、大小忽略不計(jì)且不考慮摩擦的定滑輪,繞過(guò)定滑輪的繩子端被人以恒定的速度v0向右拉動(dòng)。某時(shí)刻,傾斜段繩子與水平面的夾角為θ。求此時(shí)小車的速度大小。

圖11

4.教學(xué)反思

學(xué)生在解題時(shí)思維定式有非常重要的影響,很多學(xué)生雖然也理解上述類型的題目,但思維定式容易讓不少學(xué)生在變式問(wèn)題上出現(xiàn)錯(cuò)誤,上面的教學(xué)設(shè)計(jì)通過(guò)設(shè)置相似的情境鏈、問(wèn)題串,可以較好地促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。教學(xué)中以題組中的母題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致地分析求解,較好地促進(jìn)了學(xué)生對(duì)該題型本質(zhì)的理解以及規(guī)律的掌握,使學(xué)生在主動(dòng)探索問(wèn)題的過(guò)程中掌握分析解決問(wèn)題的方法,使學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中提升了思維能力。這種教學(xué)設(shè)計(jì)有三個(gè)方面的優(yōu)勢(shì):

(1)明確教學(xué)目標(biāo)導(dǎo)向

著名心理學(xué)家和教育學(xué)家布盧姆說(shuō)過(guò):“有效的教學(xué)始于準(zhǔn)確地知道需要達(dá)到的目標(biāo)是什么”。教師在例題講解時(shí),不但要教會(huì)學(xué)生會(huì)解這一道題,還要教會(huì)學(xué)生會(huì)解這一類題,更要引導(dǎo)學(xué)生掌握解決這一類問(wèn)題的思路與方法?？傊?要想有效地提升習(xí)題教學(xué)的效益,教師一定要加強(qiáng)對(duì)習(xí)題的研究,要和習(xí)題展開對(duì)話,搞清楚習(xí)題三個(gè)最本質(zhì)的問(wèn)題,即“你從哪來(lái),你是誰(shuí),你要到哪去”。

(2)遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律

面對(duì)新的事物或新的知識(shí),學(xué)生往往需要經(jīng)過(guò)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程,由最初的模仿、到理解,再到創(chuàng)新的過(guò)程。題組是由同一情境下條件不同但相近的問(wèn)題構(gòu)成,其教學(xué)的起點(diǎn)就是基礎(chǔ)題型,然后再通過(guò)題目條件的變換來(lái)增加題目的難度,問(wèn)題層層遞進(jìn),這些問(wèn)題可以有效地直達(dá)學(xué)生思維的盲點(diǎn),也不斷地為學(xué)生搭建好了上升的階梯,這種教學(xué)設(shè)計(jì)較好地遵循了學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

(3)符合課改教學(xué)理念

這種教學(xué)是根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和素養(yǎng)要求來(lái)設(shè)計(jì)的,教師引導(dǎo)學(xué)生去攻克一個(gè)個(gè)小問(wèn)題,不斷提升學(xué)生探究的熱情,對(duì)于那些學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生,只需掌握、鞏固題組中的基礎(chǔ)變化即可,對(duì)學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生,可通過(guò)題組中的變式訓(xùn)練,逐步掌握在復(fù)雜變化情境中的問(wèn)題解決,學(xué)生在學(xué)習(xí)中總結(jié)各知識(shí)點(diǎn)之間的區(qū)別與聯(lián)系,構(gòu)建自己的知識(shí)體系,完善自己的解題思路,這樣的教學(xué)符合新課改的教學(xué)理念。