“目標(biāo)體驗(yàn)”模式下物理教科書中問題欄目的有效利用

(廣東省普寧市城東中學(xué)，廣東 普寧 515300)

“目標(biāo)體驗(yàn)”教學(xué)模式是在現(xiàn)代教學(xué)理念指導(dǎo)下，符合教學(xué)實(shí)際的一種課堂教學(xué)模式,基本教學(xué)流程是：展示目標(biāo)——自主學(xué)習(xí)——問題探究——反饋評價(jià)——分層訓(xùn)練，這種教學(xué)模式關(guān)鍵的一步就是問題探究。高中物理教科書中設(shè)置了很多問題欄目，這些欄目主要有“思考與討論”“實(shí)驗(yàn)與探究”等。在“目標(biāo)體驗(yàn)”教學(xué)模式下如何讓這些欄目得到有效的利用，是我們教師所關(guān)心的問題，以下為筆者的思考。

1 “思考與討論”欄目的利用

教科書的很多章節(jié)都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)圖文并茂的“思考與討論”欄目，圖片一般是與現(xiàn)實(shí)生活緊密相連的，旁邊附有解釋，后面緊跟幾個(gè)小的討論題。但由于地域的差異，學(xué)生所熟識(shí)的實(shí)例不同，因而在具體實(shí)施的過程中，若全部照搬教科書中的“思考與討論”，應(yīng)用起來效果一定不會(huì)太好。因此，為了提高課堂教學(xué)效率,進(jìn)一步引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力，筆者認(rèn)為可從幾個(gè)方面加以改進(jìn)。

圖1

1.1 因地制宜，尋找適合本地的問題情境

由于生活環(huán)境和生活經(jīng)驗(yàn)的不同，有些同學(xué)對于教科書中所提到的例子不太熟悉，如必修2第五章第一節(jié)中所提到：砂輪打磨下來的熾熱微粒、飛出去的鏈球，分別沿著什么方向運(yùn)動(dòng)(如圖1)？這兩個(gè)例子絕大多數(shù)學(xué)生都沒親眼見過，學(xué)生不太理解。但如果以“勻速緩慢旋轉(zhuǎn)雨傘和加速旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí)，雨傘上的水滴運(yùn)動(dòng)情況有何不同”為情境來設(shè)置問題，那學(xué)生可能會(huì)更感興趣，因?yàn)檫@個(gè)實(shí)例大家都體驗(yàn)過。

1.2 設(shè)置懸念，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

“思考與討論”欄目有很多問題情境可以作為課堂導(dǎo)入的素材。對于其中的討論題，不少老師喜歡馬上告訴學(xué)生答案。其實(shí)那些討論題有的適合馬上解決，有的適合課程完成后再解決。例如，對于必修2第五章向心加速度這節(jié)“思考與討論”設(shè)置的情境，學(xué)生很感興趣，后面的問題：(1) 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它所受的力沿什么方向？(2) 小球在細(xì)線的牽引下在光滑桌面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受到幾個(gè)力的作用？這幾個(gè)力的合力沿什么方向？對于這兩組問題的解答，我們可以先讓學(xué)生動(dòng)手體驗(yàn)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程(如圖2)，學(xué)生經(jīng)過討論馬上可以回答并給出答案，而對于第(1) 個(gè)問題我們不要馬上給出答案，而是給學(xué)生一個(gè)懸念：大家若要做出準(zhǔn)確的回答，必須運(yùn)用今天所學(xué)的知識(shí)，那接下來我們就為做出正確的回答而學(xué)習(xí)吧！到課程最后才給出正確的答案，這樣留下懸念，不但可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣還可以讓學(xué)生的注意力更集中。

1.3 與時(shí)俱進(jìn)，用最新的科研成果作為素材

由于教科書不能及時(shí)反映科技和形勢的發(fā)展，這就要求我們善于變通，靈活應(yīng)用。例如在學(xué)習(xí)豎直平面圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，教師可以利用航天員王亞平太空授課的視頻(如圖3)，讓學(xué)生對比體驗(yàn)在地面和太空失重狀態(tài)下系著細(xì)繩的小球在豎直平面所做的圓周運(yùn)動(dòng)，直觀地體驗(yàn)地面上做豎直平面圓周運(yùn)動(dòng)，尤其是完整圓周運(yùn)動(dòng)的條件，加深對物理規(guī)律和過程的認(rèn)知和理解。

圖2

圖3

2 “實(shí)驗(yàn)與探究”欄目的優(yōu)化使用

圖4

物理是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，課程標(biāo)準(zhǔn)要求培養(yǎng)學(xué)生探究的能力。在這樣的背景下教科書增加了“實(shí)驗(yàn)與探究”這一欄目，對這一欄目我們要優(yōu)化使用。受實(shí)驗(yàn)器材、場地等的限制，不可能所有的實(shí)驗(yàn)都讓學(xué)生親手做，有些實(shí)驗(yàn)教師做演示實(shí)驗(yàn)同樣可以達(dá)到很好的教學(xué)效果，所以教師可以選擇部分實(shí)驗(yàn)做演示實(shí)驗(yàn)，其余實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自動(dòng)手操作。“實(shí)驗(yàn)與探究”比較適合探究式教學(xué)，探究式教學(xué)是根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，預(yù)先設(shè)定教學(xué)目標(biāo)，以知識(shí)為載體，在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，主動(dòng)獲取知識(shí)，發(fā)展科學(xué)探究能力，形成科學(xué)概念，培養(yǎng)學(xué)生探索未知世界的積極態(tài)度的實(shí)踐活動(dòng)。運(yùn)用這種教學(xué)模式，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的一般步驟，掌握科學(xué)探究的一般方法，也讓學(xué)生充分體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和發(fā)現(xiàn)的欣喜，進(jìn)一步激發(fā)其探究欲望。但是并不是所有的“實(shí)驗(yàn)與探究”都適合直接進(jìn)行探究式教學(xué)，例如必修1第四章第五節(jié)牛頓第三定律中“實(shí)驗(yàn)與探究”是利用兩把彈簧測力計(jì)對拉來探究作用力和反作用力的關(guān)系(如圖4)，對于其方向關(guān)系我們可以改用兩個(gè)小磁針彼此靠近，改變小磁針的相對位置，通過觀察小磁針的方向更能直觀地判斷作用力和反作用力的方向關(guān)系(如圖5)。如果硬套教科書探究式的教學(xué)模式效果不一定很好，所以教師要優(yōu)化探究式教學(xué)，使學(xué)生的探究欲更強(qiáng)，教學(xué)效果倍增。

圖5

3 “討論與交流”欄目的有效使用

討論與交流作為課堂上師生互動(dòng)的一種方式，越來越受到廣大老師的重視，為發(fā)展學(xué)生的主體性、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性，討論與交流更是頻繁地出現(xiàn)在合作教學(xué)、分層教學(xué)、問題教學(xué)以及探究教學(xué)中。在高中物理教科書中設(shè)置了“討論與交流”這個(gè)欄目，在物理課堂教學(xué)中設(shè)置怎樣的討論與交流才是有效的？有效討論與交流的關(guān)鍵是什么？

課堂有效討論與交流的前提和關(guān)鍵在于問題設(shè)計(jì)，討論與交流的問題應(yīng)具有以下特征：一是問題要有爭議性；二是問題難度要適當(dāng)；三是問題要有針對性。對于教科書上“討論與交流”欄目的有效利用，我們需注意以下幾點(diǎn)。

3.1 不做沒必要的討論

討論與交流的最大特征是：根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置合理的情境，提出一個(gè)與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的且具有爭議性的問題。對于教科書上“討論與交流”欄目中有些問題只是簡單地根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論，這種問題學(xué)生很容易自主解決，我們可以省去討論這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生直接回答。如必修1第一章第三節(jié)中有個(gè)討論與交流題是根據(jù)一輛汽車在沿平直公路直線向前移動(dòng)一段距離，讓學(xué)生討論汽車在向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？這個(gè)討論題難度較低，也沒有爭議性，可忽略討論環(huán)節(jié)。

3.2 適當(dāng)降低問題難度

討論的問題必須是與學(xué)生的生活實(shí)際有密切的聯(lián)系，與學(xué)生的認(rèn)知水平相匹配，高于或低于學(xué)生實(shí)際水平的問題不利于學(xué)生進(jìn)行討論、交流，只有那些最接近學(xué)生實(shí)際水平的問題，才能引起學(xué)生的“共振”，使學(xué)生的潛在能力得到充分的發(fā)揮。教科書上有些“討論與交流”的問題難度太大，學(xué)生不知從何下手，討論了半天也沒個(gè)結(jié)果，這樣的討論是無效的，我們教師可把這些難度太大的問題拆分成幾個(gè)難度更低的問題，逐步引導(dǎo)學(xué)生得出正確答案。如必修1第三章第四節(jié)“力的合成”中探究“平行四邊形法則”，力對高中生來說是最關(guān)鍵的是它一個(gè)矢量，但是矢量看不見摸不著，不易理解，直接讓學(xué)生猜想出“平行四邊形法則”，并探究更是難上加難。那么能否反過來，從其他更容易理解的矢量入手，猜想出矢量運(yùn)算的規(guī)律，再把它拓展到力呢？基于這個(gè)設(shè)想，筆者設(shè)計(jì)了如下較為直觀的體驗(yàn)式教學(xué)方案：從“位移”過渡到“力”，從“三角形”過渡到“平行四邊形”。

(1) “條條道路通羅馬”——位移的等效

高一學(xué)生最容易理解的一個(gè)矢量是“位移”，位移的定義是“從初位置指向末位置的有向線段”，位移的合矢量與分矢量之間的關(guān)系很自然地體現(xiàn)“三角形法則”。事實(shí)上，我們在物理中引入力的圖示就是為了把力形象化，可以把力和位移進(jìn)行類比。

如圖6①所示，若質(zhì)點(diǎn)先向東運(yùn)動(dòng)位移S1接著再向北運(yùn)動(dòng)位移S2，其位移為S，其效果與質(zhì)點(diǎn)直接沿東北方向運(yùn)動(dòng)位移S相同(等效)；

圖6

如圖6②所示，若質(zhì)點(diǎn)先向北運(yùn)動(dòng)位移S2接著再向東運(yùn)動(dòng)位移S1，其位移為S，其效果也仍然等效于質(zhì)點(diǎn)直接沿東北方向運(yùn)動(dòng)位移S；

如圖6③所示，若質(zhì)點(diǎn)同時(shí)向東運(yùn)動(dòng)位移S1和向北運(yùn)動(dòng)位移S2，其效果也仍然等效于質(zhì)點(diǎn)直接沿東北運(yùn)動(dòng)方向位移S，S與S1和S2遵循平行四邊形關(guān)系。

(2) 猜想：合力與分力之間的關(guān)系也遵循平行四邊形定則

從位移矢量入手，通過聯(lián)想和類比，猜想：力同樣是矢量，那么合力與其分力的關(guān)系是不是也一樣地遵循“平行四邊形定則”(如圖6④)？由此更好地引導(dǎo)學(xué)生對其進(jìn)行猜想和探究。

3.3 問題要針對學(xué)生的不足之處

有效的討論與交流必須使問題具有針對性，針對學(xué)生的不良學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)、學(xué)生容易混淆的物理概念和認(rèn)識(shí)不清的地方設(shè)置問題。通過討論與交流，達(dá)到明辨是非、提高認(rèn)識(shí)、加深對基本概念和物理過程的理解、明白物理規(guī)律成立條件的目的，有效減少“老師一講就懂,自己一做就錯(cuò)”這種現(xiàn)象的發(fā)生。例如，選修3-1第二章第五節(jié)焦耳定律中的一道題。

例：有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入U(xiǎn)1=0.2V電壓的電路時(shí)，電機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動(dòng)機(jī)的電流是I1=0.4A。若把電動(dòng)機(jī)接入U(xiǎn)2=2.0V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，電流是I2=1.0A。

求：(1) 電動(dòng)機(jī)的線圈總電阻和正常工作時(shí)的輸出功率；

(2) 如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？

當(dāng)然，針對“討論與交流”欄目的有效利用，除了注意問題的設(shè)計(jì)之外，還要注意“討論與交流”的目的，把握時(shí)機(jī)，采用合適的教學(xué)形式，只有使用得法，才能做到“魚滿而合網(wǎng)，水到而渠成”。

4 “實(shí)踐與拓展”欄目的適時(shí)使用

“實(shí)踐與拓展”一般是對所學(xué)知識(shí)進(jìn)行拓展與深化，它主要是訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。學(xué)習(xí)完教科書上的相關(guān)知識(shí)后，學(xué)生可能只是停留在一個(gè)比較淺顯的層次，此時(shí)教師適時(shí)使用教科書的“實(shí)踐與拓展”欄目，學(xué)生通過討論，不但可以應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，還可以提升自己的認(rèn)知層次，鍛煉自己的發(fā)散性思維。例如，在選修3-5第十六章第四節(jié)“碰撞”中，討論了兩質(zhì)量相等的物體“一動(dòng)碰一靜”的彈性碰撞，推導(dǎo)出了末速度的表達(dá)式，我們可以進(jìn)一步討論兩物體質(zhì)量不同時(shí)的末速度關(guān)系，甚至還可以拓展到兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體發(fā)生彈性碰撞的情境。這樣教師引導(dǎo)學(xué)生通過“實(shí)踐與拓展”，得出一些更加實(shí)用性的結(jié)論，或者在原有討論題的基礎(chǔ)上再設(shè)置幾個(gè)拓展知識(shí)、提升能力的題目，讓那些基礎(chǔ)好的學(xué)生的能力得到進(jìn)一步提升。

總之，要想教科書問題欄目得到有效利用，教師要關(guān)注學(xué)生，以學(xué)生發(fā)展為本，適時(shí)做出調(diào)整。

王建立.如何提高物理課堂教學(xué)的有效性[J].考試周刊,2009,(22).