高三物理設(shè)疑生成式習(xí)題課的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

摘 要： 習(xí)題課是高三物理復(fù)習(xí)備考過程中最多、最重要的課型。習(xí)題課貫穿高三物理復(fù)習(xí)的全過程，肩負(fù)著鞏固知識(shí)、訓(xùn)練思維、掌握方法、提升技巧等重要作用，對(duì)于高三復(fù)習(xí)效果起到?jīng)Q定性作用。成功的習(xí)題教學(xué)有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力的提高，有助于物理思維的發(fā)展，有助于對(duì)物理方法、物理思想的掌握和運(yùn)用，有助于培養(yǎng)學(xué)生的歸納、推理、猜想能力。而成功的習(xí)題教學(xué)，落腳點(diǎn)是習(xí)題的選擇與有效設(shè)疑。

關(guān)鍵詞： 高三物理復(fù)習(xí) 習(xí)題課 設(shè)疑生成

一、操作基本架構(gòu)

所謂“設(shè)疑生成再生成”是指對(duì)問題設(shè)疑能迅速刺激學(xué)生思維，突破思維障礙，并使之向知識(shí)建構(gòu)方向發(fā)展，激發(fā)認(rèn)識(shí)元達(dá)到預(yù)期認(rèn)識(shí)目標(biāo)的“思維障礙點(diǎn)和生長點(diǎn)”。設(shè)疑的一般過程包含有課前教師精心選擇知識(shí)厚重、有思維含量的典型母題，并對(duì)母題做層進(jìn)式的預(yù)設(shè)拓展。課堂教學(xué)中不機(jī)械地按原先確定的某種思路進(jìn)行習(xí)題教學(xué)，而是根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)和做題的情況，由教師靈活地調(diào)整，使學(xué)生的“做題”和教師“引題”處在動(dòng)態(tài)和不斷生成的過程中，題目隨著教師的預(yù)設(shè)及學(xué)生對(duì)相應(yīng)知識(shí)的掌握程度、學(xué)生的思維開放程度的變化而變化，以滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求，滿足學(xué)生發(fā)展能力的要求?？傮w設(shè)計(jì)如下：

瑞士心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為：學(xué)習(xí)過程并不是個(gè)體獲得越來越多的外部信息的過程，而是能動(dòng)地建構(gòu)新的認(rèn)知圖式，不斷完整新的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)的過程。物理習(xí)題課的教學(xué)目標(biāo)是通過有限時(shí)間的復(fù)習(xí)，對(duì)所學(xué)知識(shí)獲得螺旋式上升的認(rèn)識(shí)，從而達(dá)到知識(shí)的系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，使認(rèn)知結(jié)構(gòu)經(jīng)過順應(yīng)和同化得到發(fā)展。設(shè)疑式的習(xí)題正是遵循了這條認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)展原理。

二、操作策略

根據(jù)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展原理，對(duì)同一問題，學(xué)生會(huì)有不同的理解與認(rèn)知。故課習(xí)題前，教師據(jù)學(xué)情要生成有一定辯識(shí)度的題目，讓學(xué)生課前思考完成。因而，老師尋題就顯得基礎(chǔ)且必要。

（一）母題具備的基本特征。

1.具有一定的思維含量，能提升高三學(xué)生解題能力。

母題要具有貌似簡單，實(shí)則藏有“陷阱”的特點(diǎn)——有一定的思維含量。這里所指的“陷阱”，是指那些看上去不難，做起來也感覺容易，但是在理解后會(huì)頓悟的題目。這樣設(shè)計(jì)母題，使學(xué)生在解題后能夠自覺反思，“悟”其道理，深化對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展，提升高三學(xué)生解題能力的目的。

2.能激發(fā)高三學(xué)生解題興趣，調(diào)動(dòng)解題內(nèi)在積極性。

高三學(xué)生，大多厭于做大量習(xí)題，而物理學(xué)科習(xí)題，對(duì)他們來說則又是難于解決的。如果老師選擇的母題，充滿教師的智慧與精心設(shè)計(jì)，使物理理論與日常生活常見事物、情景進(jìn)行聯(lián)系，調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，就對(duì)于提高學(xué)生物理興趣有著極大的幫助。通過解題興趣的提高與培養(yǎng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促使大腦處于高度興奮，形成獲取知識(shí)、探究未知的最佳心態(tài)。

3.便于進(jìn)一步設(shè)疑與生成，學(xué)生能將物理知識(shí)“串成串聯(lián)成片”。

母題要具有以下潛能：母題成為多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的匯聚處或多種思維方法的集合點(diǎn)。母題要便宜于進(jìn)一步設(shè)疑與生成，設(shè)疑催生子題，一問扣一問，題題相扣，環(huán)環(huán)相接，對(duì)教與學(xué)進(jìn)行及時(shí)診斷與反饋，引導(dǎo)學(xué)生在分析和解決問題中再將“問題串”變成“知識(shí)串”，達(dá)到建構(gòu)知識(shí)，滲透方法，形成能力的教學(xué)目的。

（二）生成母題。

據(jù)原則，改編設(shè)計(jì)生成母題舉例：

如圖1所示，質(zhì)量M=20kg的物體從光滑曲面上高度H=0.8m處釋放，到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入水平傳送帶，傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左傳動(dòng)，速率為3m/s，已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，則：（1）若兩皮帶輪之間的距離是6m，物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面，物體將從哪一邊離開傳送帶？通過計(jì)算說明的結(jié)論。（2）若皮帶輪間的距離足夠大，從M滑上到離開傳送帶的整個(gè)過程中，由于M與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生了多少熱量？

選擇此題作為母題的理由：

1.知識(shí)含量厚重。

此題能夠鞏固以下基本知識(shí)：“質(zhì)點(diǎn)”理想化模型、受力分析、曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。能幫助建立模型，鞏固牛頓運(yùn)動(dòng)定律，分析曲線運(yùn)動(dòng)，分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能定理和能量守恒定律及一對(duì)摩擦力做功等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)和物理定理規(guī)律。能訓(xùn)練學(xué)生解題思維，提升解題能力，激發(fā)解題興趣，調(diào)動(dòng)解題內(nèi)在積極性。

2.過程豐富，解題方法典型。

拋出此題，也就拋出了“曲線運(yùn)動(dòng)、勻減速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻速運(yùn)動(dòng)”多個(gè)運(yùn)動(dòng)模型，拋出了受力分析，多過程分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)、功能角度分析等解答問題的基本物理思維和方法，從而提供了一個(gè)讓學(xué)生嘗試從各個(gè)不同角度解決問題的機(jī)會(huì)。解題時(shí)，應(yīng)用了動(dòng)力學(xué)、能量等大塊的方法，從而多方面、多解度地訓(xùn)練了知識(shí)，提升了能力。

3.易于設(shè)疑與生成及再生成。

基于該題知識(shí)“含金量高，過程豐富”的特點(diǎn)，故只要稍加變更，就可從另一層面，另一角度去考查學(xué)生、訓(xùn)練學(xué)生、提高學(xué)生。全面地鞏固基本知識(shí)，提升基本技能，從而達(dá)到，一題多用，一題多練，啟迪思維，開發(fā)智力，提高高三學(xué)生的解題興趣，在解題中體會(huì)運(yùn)用知識(shí)來解決問題的樂趣，感受所學(xué)知識(shí)的豐富聯(lián)系，從而培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。

（三）練習(xí)使用母題。

1.幾點(diǎn)說明。

（1）練習(xí)時(shí)間：課前約為20分鐘。

（2）形式：專題訓(xùn)練卷中的例題格式，由學(xué)生思考、解題并形成答案上交。

（3）母題及設(shè)疑生成總課時(shí)：總計(jì)3課時(shí)，其中母題及相關(guān)知識(shí)鞏固1課時(shí)，設(shè)疑生成2課時(shí)。

2.教師批改，獲取學(xué)情。

設(shè)計(jì)好的母題以作業(yè)的形式布置給學(xué)生，要求學(xué)生寫出詳細(xì)的解題過程和解題步驟，規(guī)定學(xué)生安排不大于20分鐘時(shí)間完成本題，并由課代表收齊后上交。

（1）學(xué)生做題結(jié)果反映。

學(xué)生甲：能正確解出第一問中的加速度a值，但在解物體運(yùn)動(dòng)位移時(shí)，把物體速度與傳送帶速度相加求解，運(yùn)動(dòng)對(duì)象因遷移而混亂，造成解題失敗。

學(xué)生乙：作業(yè)截圖如下：

該生因沒能正確理解產(chǎn)生熱量中的位移為相對(duì)傳送帶位移，而只求出了物體對(duì)地位移，把此位移代入公式進(jìn)行求解，因生搬硬套公式出現(xiàn)差錯(cuò)。

學(xué)生丙：略。

……

（2）錯(cuò)誤類型歸類（以一個(gè)班學(xué)生為統(tǒng)計(jì)來源）。

①參考系概念不清而造成計(jì)算錯(cuò)誤。

（3）教師點(diǎn)撥。

由于老師掌握了豐富翔實(shí)的反饋信息，教師在課堂上就可以針對(duì)學(xué)生現(xiàn)狀進(jìn)行“點(diǎn)題”。對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行有效地“干預(yù)”，幫助學(xué)生恍然大悟，掌握規(guī)律、啟迪思維。點(diǎn)撥時(shí)要注意“點(diǎn)”在關(guān)鍵處，“點(diǎn)”醒學(xué)生的潛智；“撥”在關(guān)節(jié)處，“撥”云見日。

點(diǎn)題如下：

①其一是用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行受力分析、明了運(yùn)動(dòng)過程、畫好相對(duì)位移圖。其二是用功和能量的觀點(diǎn)解決不同運(yùn)動(dòng)過程中的V、Q等物理量。

③利用V-t圖進(jìn)行綜合分析

先引導(dǎo)學(xué)生畫出V-t圖如圖2示

分當(dāng)4秒前和4秒到7秒進(jìn)行分析

一旦圖畫出后，物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)也就一目了然，學(xué)生對(duì)因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量的計(jì)算就因理解而釋然。

（四）設(shè)疑生成與再生成。

1.為什么要設(shè)疑生成。

葉圣陶先生說：“教材只是一個(gè)例子?！苯處熃探o學(xué)生學(xué)會(huì)這個(gè)“例子”僅僅是個(gè)基礎(chǔ)，教學(xué)的根本目的還在于要教給學(xué)生借助已有的知識(shí)去獲取新知識(shí)的本領(lǐng)，并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。設(shè)疑就像放風(fēng)箏，風(fēng)箏該飛的時(shí)候，線就順著松一松；風(fēng)箏該收的時(shí)候，線就順著緊一緊，收放有憑、收放自如，風(fēng)箏才能飛得穩(wěn)、飛得高、飛得遠(yuǎn)、飛得精彩。

要讓學(xué)生既聽懂又學(xué)會(huì)，就必須為學(xué)生創(chuàng)造和安排“學(xué)以致用”的機(jī)會(huì)，“趁熱打鐵”設(shè)計(jì)若干條件情景有異的變式題。這樣就把主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，使學(xué)生在分析問題、解決問題的探索過程中，回顧所學(xué)的“方法”并做出相應(yīng)的選擇判斷，進(jìn)一步打開思路，從而輕松愉快地實(shí)現(xiàn)知識(shí)復(fù)習(xí)與能力提高，提高思維層次。因此，“點(diǎn)撥”完畢即可進(jìn)行知識(shí)的設(shè)疑。

2.設(shè)疑生成與再生成。

（1）操作框架如下：

層進(jìn)二：在母題設(shè)基礎(chǔ)上，如圖4，若傳送帶與地面間的距離為h=0.8m，兩皮帶輪之間的距離是6m。若傳送帶向右勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，速率為5m/s，則物體將落于地面何處？

設(shè)疑說明：在皮帶右端加了一個(gè)平臺(tái)，此題涉及的運(yùn)動(dòng)模型又多了一個(gè)：平拋運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)與勻變速直線運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系，勻變速直線運(yùn)動(dòng)與類平拋運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系，不同運(yùn)動(dòng)模型所涉及的思維方法的異與同，如此這般，學(xué)生的思維慢慢拓展。

層進(jìn)三：在母題設(shè)基礎(chǔ)上，如圖5，若傳送帶與地面間的距離為h=0.8m，兩皮帶輪之間的距離是6m。在傳送帶右側(cè)固定一堅(jiān)直的半圓形軌道（與傳送帶無摩擦），R=0.4m，試計(jì)算分析，物體能否滑到軌道頂端？

設(shè)疑說明：在皮帶右端加了一個(gè)半圓形光滑軌道，此設(shè)疑又多了一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)頂點(diǎn)受力分析及機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，學(xué)生要把二者結(jié)合起來解題。在層進(jìn)二基礎(chǔ)上，變化運(yùn)動(dòng)類型，從向下平拋到向上圓周運(yùn)動(dòng)，這一變式，能激發(fā)高三學(xué)生解題興趣，提高學(xué)習(xí)興致，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理的內(nèi)在動(dòng)力。

層進(jìn)四：在母題設(shè)基礎(chǔ)上，如圖6，質(zhì)量M的物體從光滑曲面上高度H處釋放，到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入水平傳送帶，傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左傳動(dòng)，速率為v，若傳送帶與地面間的距離為h，兩皮帶輪之間的距離就是L。從右輪邊緣水平飛出物塊物塊恰好沿一豎直放置的光滑軌道MNP圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道，并能做圓周運(yùn)動(dòng)。已知圓弧半徑R，軌道最低點(diǎn)為N。試求（1）PN之間的豎直距離及QN之間水平距離。（2）求出物體恰好做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，各物理量之間的關(guān)系式。

設(shè)疑說明：此變式把平拋運(yùn)動(dòng)及圓周運(yùn)動(dòng)綜合在一起，難度有所增加，但有上邊層進(jìn)一及層進(jìn)二作基礎(chǔ)，此設(shè)疑難度相應(yīng)“降低”，但又具有開放性，其中第二問讓學(xué)生求解各個(gè)量之間的關(guān)系式，此一問源于但又不拘泥于以上兩式。啟發(fā)了學(xué)生思維，開闊了學(xué)生視野，激發(fā)解題興趣。

層進(jìn)五：在母題設(shè)基礎(chǔ)上，如圖7，物體帶電量為q=0.2C，整個(gè)空間存在E=100N/C的方向水平向左的勻強(qiáng)電場，設(shè)光滑曲面和水平傳送帶均絕緣。問：若兩皮帶輪之間的距離是6m，物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面，物體將從哪一邊離開傳送帶？通過計(jì)算說明的結(jié)論。若皮帶輪間的距離足夠大，從M滑上到離開傳送帶的整個(gè)過程中，由于M與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生了多少熱量？

設(shè)疑說明：以上層進(jìn)一到層進(jìn)四屬于直線運(yùn)動(dòng)、拋體、圓周模型的題目，并結(jié)合能量來鞏固學(xué)生相關(guān)知識(shí)，提升相關(guān)解題能力，達(dá)到以增強(qiáng)解題興趣為目的進(jìn)行設(shè)疑。設(shè)置本設(shè)疑的目的是讓學(xué)生，強(qiáng)化電場相關(guān)知識(shí)，強(qiáng)化摩擦力做功及直線運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)，從而提高了對(duì)摩擦力做功知識(shí)的應(yīng)用。

層進(jìn)六：在層進(jìn)四模式中，若把電場的方向變成豎直向下，則……

（3）感悟規(guī)律。

根據(jù)所練內(nèi)容，設(shè)疑生成的方式、層次也要相應(yīng)變化，將知識(shí)融入情景，情景隱含問題，通過有效的設(shè)疑與追問，展開求知的生動(dòng)過程，將“情景串”變成“問題串”，用問題啟發(fā)學(xué)生思考的方向，用問題激活學(xué)生的思維，用問題幫助學(xué)生領(lǐng)悟知識(shí)的真諦，真心感悟物理規(guī)律，達(dá)到舉一反三，在生成中產(chǎn)生靈感，在生成中提高能力，在生成中增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。

（4）課堂操作注意事項(xiàng)。

“設(shè)疑生題”看似簡單，但如果學(xué)生沒有很好地把握所學(xué)的知識(shí)，就很難“設(shè)”出好的習(xí)題。但反過來，通過“設(shè)疑生題”，學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索精神都被激發(fā)出來，也會(huì)“生”出一些令人贊賞給人反思的好題。

生成與再生成是否到位？要看學(xué)生的認(rèn)同感。課堂活動(dòng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)生成的過程，學(xué)生在做題的過程中會(huì)有許多老師預(yù)設(shè)不了的“節(jié)外生枝”、“不速之客”出現(xiàn)，此時(shí)，“題”必須隨著學(xué)生解題實(shí)況的而動(dòng)。當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生疑難“山重水復(fù)疑無路”時(shí)，將題肢解，設(shè)置梯度，細(xì)化為幾個(gè)“扶手”式的小問題；當(dāng)學(xué)生思路狹窄——“見山是山，見水是水”時(shí)，將題拓展，鏈接類似情景，設(shè)計(jì)一些可以讓學(xué)生將感性認(rèn)識(shí)上升到理性思考的問題。這樣的課堂，風(fēng)生水起，鳥語花香。

三、收獲與啟示

（一）變“相互獨(dú)立”為“相互聯(lián)系”的教與學(xué)的關(guān)系。

教與學(xué)是整體相關(guān)與動(dòng)態(tài)平衡的統(tǒng)一、多元共存與和諧共生的統(tǒng)一、開放性與交互性的統(tǒng)一、有限性與無限性的統(tǒng)一、差異性與標(biāo)準(zhǔn)性的統(tǒng)一；教學(xué)生態(tài)特征是通過教學(xué)的生態(tài)功能得以表現(xiàn)和發(fā)揮出來的，設(shè)疑生成變?cè)靖髯詾檎摹罢n前”、“課堂”、“課后”三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)成為有機(jī)完整的系統(tǒng)。

設(shè)疑生成把學(xué)生從單純接受知識(shí)中解放出來，賦予其知識(shí)認(rèn)知加工者的角色。學(xué)生在學(xué)習(xí)中的經(jīng)驗(yàn)、基礎(chǔ)、潛能、積極性和主動(dòng)性成為了師生合作的可靠起點(diǎn)，學(xué)生在教師面前積累發(fā)表自己見解的勇氣和技能，展現(xiàn)其學(xué)習(xí)才干和障礙，而把彌補(bǔ)學(xué)生的欠缺、不足和所要達(dá)到的發(fā)展目標(biāo)作為合作的果實(shí)。

（二）變教師主導(dǎo)為學(xué)生主體，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。

一題多變的教學(xué)設(shè)疑形式，可以引導(dǎo)學(xué)生積極思維，改變靜止孤立地思考問題的習(xí)慣，逐步使思維向廣闊的方向聯(lián)想，向縱深方向發(fā)展，達(dá)到由此及彼，觸類旁通的目的。在例題教學(xué)中，從一個(gè)題目入手，通過不斷變換題目的條件和結(jié)論，采用由淺入深，循序漸進(jìn)，舉一反三，層層深化的做法，在學(xué)生開拓和發(fā)展思維的靈活性和深刻性方面能發(fā)揮積極作用。

（三）指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)，培養(yǎng)收斂思維能力。

在習(xí)題教學(xué)過程中，對(duì)一些典型的習(xí)題，經(jīng)常要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解題后的反思，讓學(xué)生反思解題過程，分析具體方法中包含的物理基本思想方法，領(lǐng)會(huì)其實(shí)質(zhì)，并能應(yīng)用它去解決有關(guān)問題。通過引導(dǎo)學(xué)生反思、總結(jié)、歸納，既能幫助學(xué)生學(xué)習(xí)解決問題的方法，又能指導(dǎo)他們?nèi)绾伟l(fā)現(xiàn)物理問題的思想方法。通過啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想，探索規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力。

在設(shè)疑生成的習(xí)題教學(xué)中，教師不能僅僅停留在傳授知識(shí)上，更多地轉(zhuǎn)向扮演教學(xué)中的指導(dǎo)者、幫助者、促進(jìn)者、組織者和合作者等多重角色。教師角色的這一轉(zhuǎn)向，可以改善學(xué)生在學(xué)習(xí)中的弱勢地位，使學(xué)生在教師指導(dǎo)、幫助、促進(jìn)、引導(dǎo)下，其能力由弱至強(qiáng)，經(jīng)驗(yàn)由少至多，學(xué)業(yè)得以發(fā)展，人格得以完善。

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