高中物理“母題”的結(jié)構(gòu)設(shè)計與教學(xué)策略分析

李志鋒 劉勇

【內(nèi)容摘要】高中物理是學(xué)生教育階段的一門重要學(xué)科。對于高中生而言這門課程專業(yè)性較強(qiáng)，在學(xué)習(xí)過程中不單要熟練掌握教學(xué)知識，同時還要掌握一定的方法。當(dāng)前對于高中物理而言，“母題”教學(xué)逐漸受到重視，但深入研究還不多。本文從母題教學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，分析高中物理母題結(jié)構(gòu)，從實(shí)際教學(xué)入手對高中物理母題教學(xué)有效策略進(jìn)行探討，以期對相關(guān)教育工作者起到一定的作用。

【關(guān)鍵詞】高中物理? 母題? 子題

對于很多學(xué)生來說，高中物理較為復(fù)雜，學(xué)生將大量時間用于物理習(xí)題，不但增加了學(xué)生負(fù)擔(dān)，而且成績卻沒有明顯的提升。學(xué)生想要提升物理成績，實(shí)現(xiàn)高效、實(shí)效的解題，就要首先掌握方式方法，掌握物理契機(jī)，如此才能更好的提升物理成績。母題是高中物理知識構(gòu)建的基礎(chǔ)，學(xué)生解好母題不單能起到對知識概念規(guī)律的深入理解的作用，同時在一定程度上拓展了學(xué)生的思維。

一、高中物理母題的結(jié)構(gòu)設(shè)計

區(qū)別于其他課程，高中物理需要大量習(xí)題來提升物理成績，但這無形中為學(xué)生的學(xué)習(xí)增加了一定的負(fù)擔(dān)。教師要做的就是對習(xí)題進(jìn)行大量篩選，減少題庫的數(shù)量，從中找出具有代表性、基礎(chǔ)性、針對性的題型。通過這些題型的練習(xí)使學(xué)生能夠明確自身知識的不足之處，從而能夠有目的性的學(xué)習(xí)，全身投入到自身的薄弱環(huán)節(jié)之中。母題在很大一定程度上減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)，教師通過母題的設(shè)置讓學(xué)生掌握相關(guān)知識，在經(jīng)過子題的等效、類比、拓展、組成使學(xué)生能夠更好的運(yùn)用知識點(diǎn)，學(xué)好物理。

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計

高中物理的母題具備題目的名稱、來源、題干、問題的解答四個部分。為了方便教師在教學(xué)中向?qū)W生講解，還要有一段文字說明，主要涉及了解題注意事項(xiàng)、解題的易錯點(diǎn)等。為了方便檢索的需要，要在母題資源庫中做好標(biāo)記，給母題的頁眉處配圖，以表示其相對特征，在頁腳處標(biāo)注數(shù)字頁碼。其次母題設(shè)計后還要留給學(xué)生一定的練習(xí)空間，設(shè)置2道左右練習(xí)題，最后通過知識點(diǎn)的延伸、拓展設(shè)置2至3道子題。

2.母題相關(guān)實(shí)例

名稱：雙星問題

文字說明：關(guān)于萬有引力知識點(diǎn)的應(yīng)用，通過萬有引力公式和勻速圓周運(yùn)動特征從而推導(dǎo)出結(jié)論。易混淆知識：關(guān)于距離的問題，其中涉及到的距離一個是兩個星球之間的實(shí)際距離，另一個是星球做圓周運(yùn)動的軌道半徑。

題目來源：經(jīng)典題型

如：a1和a2兩個星球其質(zhì)量分別是m1和m2，在萬有引力的作用下，繞p點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，a1和a2兩個星球的中心距離是l，a1、a2兩星球的中心和p點(diǎn)始終保持在一個直線上，且a1和a2在p的兩側(cè)，萬有引力常數(shù)為g。問題1：a1和a2做圓周運(yùn)動的周期？問題2：a1和a2做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑？

解題：設(shè)a1和a2兩星做勻速圓周運(yùn)動的半徑分別為r1和r2，相互作用的引力為f，運(yùn)行的周期為t。步驟1兩星運(yùn)動是在一定穩(wěn)定的運(yùn)動系統(tǒng)中，可確定兩個條件，第一m1和m2做勻速圓周運(yùn)動所需的向心力與雙星之間相互吸引的萬有引力相平衡，那么雙星向心力相等，且向心力等于所受萬有引力。第二，星球公轉(zhuǎn)角速度相同。根據(jù)上述信息和萬有引力公式、向心力公式，寫出公式進(jìn)行推導(dǎo)得出結(jié)論。結(jié)論為雙星繞一點(diǎn)運(yùn)動，質(zhì)量大的星球離環(huán)繞中心點(diǎn)越近，當(dāng)兩星球一方的質(zhì)量遠(yuǎn)大于另一方質(zhì)量時可將質(zhì)量大的星球看作是環(huán)繞中心。

步驟2：r1與r2的和等于雙星距離l，根據(jù)公式推導(dǎo)，即可得出雙星的軌道半徑，求得r1、r2的值，再將r1、r2的值帶入第一個公式中進(jìn)行推導(dǎo)，就可得出角速度，最后2π除以角速度即為雙星的運(yùn)動周期。

子題：如果只有a1星球圍繞p點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，將a2星球?qū)1星球的萬有引力當(dāng)作是p點(diǎn)處另一個星球?qū)1星球的引力，那么這個星球的質(zhì)量是多少？通過類比延伸設(shè)置2到3個子題。

二、母題教學(xué)運(yùn)用于高中物理教學(xué)的具體措施

1.用于高考復(fù)習(xí)階段的教學(xué)

母題的復(fù)習(xí)方式，一般高考高三復(fù)習(xí)階段是通過知識點(diǎn)梳理，完成學(xué)生對整體物理知識的架構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生對知識點(diǎn)的全面掌握和理解。如可以使用“雙星問題”“拋體問題”母題復(fù)習(xí)。第二輪復(fù)習(xí)時，教師可通過專題復(fù)習(xí)的方式，來使學(xué)生加深對知識點(diǎn)和概念理解的同時，提升學(xué)生知識實(shí)際應(yīng)用能力，復(fù)習(xí)題型一般側(cè)重教師運(yùn)用一些典型題型讓學(xué)生加重相關(guān)知識點(diǎn)的應(yīng)用。在高考前夕，就需要有針對性的復(fù)習(xí)，教師根據(jù)歷年高考習(xí)題重點(diǎn)，有針對性的進(jìn)行訓(xùn)練。如，可以選擇“磁場問題”、“雙導(dǎo)體切割問題”的題型進(jìn)行練習(xí)。

2.用于平時學(xué)生個別輔導(dǎo)

很多學(xué)生即使投入很多精力在物理習(xí)題中，但也沒有明顯的成效，這是因?yàn)閷W(xué)生沒有明確自身知識點(diǎn)的不足，對會的知識重復(fù)練習(xí)，花費(fèi)了時間沒有起到任何作用。利用母題的復(fù)習(xí)方式，可以使學(xué)生很快找到自身不足，來展開強(qiáng)化練習(xí)。

母題教學(xué)策略的運(yùn)用不但加深了學(xué)生對所學(xué)知識點(diǎn)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)知識點(diǎn)的有效總結(jié)和梳理，對學(xué)生學(xué)習(xí)新知識和復(fù)習(xí)都起到一定的作用，同時鍛煉了學(xué)生歸納總結(jié)能力、交流合作能力。針對其在物理教學(xué)中的起到的效果，應(yīng)引起教育工作者的注意。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 盛寶驥、陸建隆. 高中物理“母題”的結(jié)構(gòu)設(shè)計與教學(xué)策略[J]. 物理教師，2011，32（6）：9-11.

（作者單位：山東省淄博市臨淄中學(xué)）