變式教學(xué)提高習(xí)題教學(xué)效率

浙江

謝立峰

一、目前習(xí)題教學(xué)存在的問(wèn)題

1.教師對(duì)習(xí)題教學(xué)的觀念欠重視，習(xí)題課被當(dāng)成普通的“講題目”，僅僅對(duì)教學(xué)內(nèi)容的簡(jiǎn)單重復(fù)，無(wú)新意，教學(xué)低效甚至無(wú)效。

2.習(xí)題課中教師所講內(nèi)容過(guò)多，學(xué)生缺乏思考，只是被動(dòng)地接受，并未掌握這節(jié)課本應(yīng)學(xué)到的處理物理問(wèn)題的解題思路和方法。例如學(xué)生經(jīng)常反映，教師所講的內(nèi)容都聽(tīng)得懂，課本也看得明白，可遇到習(xí)題就不會(huì)做。

3.學(xué)生對(duì)物理習(xí)題產(chǎn)生畏懼心理，缺乏自信心，課堂上的低效，課后的時(shí)間不充足，直接導(dǎo)致物理成績(jī)難以提高。

二、變式教學(xué)的理論依據(jù)

建構(gòu)主義理論提倡以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)。學(xué)生是信息加工的主體、是知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者，而不是外部刺激的被動(dòng)接受者和被灌輸?shù)膶?duì)象。教師是知識(shí)建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者，而不是知識(shí)的灌輸者，教學(xué)中既要強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知主體作用，又不忽視教師的指導(dǎo)作用。

而變式教學(xué)符合這一理論，通過(guò)例題及變式題，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生參與意識(shí)；激發(fā)學(xué)生悟的意識(shí)，促進(jìn)知識(shí)的遷移；激發(fā)學(xué)生變的意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生多元化的發(fā)展。在教師適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)下，達(dá)到學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。

三、教學(xué)案例

教學(xué)內(nèi)容為勻變速直線運(yùn)動(dòng)習(xí)題課。

【例題】某汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若v0=2 m/s，a=2 m/s2，求第3 s內(nèi)的位移。

【解析】方法一：v1=v0+at1①

方法二：用位移公式分別求出前3 s的位移和前2 s的位移，然后通過(guò)作差得到結(jié)果，解答略。

方法四：作出v-t圖象，用面積表示位移，解答略。

該題可以一題多解，適合引導(dǎo)學(xué)生嘗試運(yùn)用不同的公式進(jìn)行求解，從而理解各個(gè)公式的含義以及適用條件。還可以從各種變式進(jìn)行知識(shí)的拓展和遷移。

【變式1】若汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)，xAB=10 m，xBC=20 m，vA=1 m/s，vC=11 m/s，求vB。

【變式2】若汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且在連續(xù)相等的 2 s 內(nèi)位移分別為20 m和30 m，求加速度a的大小。

【解析】由Δx=aT2得a=2.5 m/s2。

【變式3】若汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且經(jīng)過(guò)連續(xù)相等的50 m的時(shí)間分別為4 s和2 s，求加速度a的大小。

【變式4】若汽車剎車為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最后1 s內(nèi)的位移是4 m，求加速度a的大小。

【分析】以上4個(gè)變式屬于公式類問(wèn)題，學(xué)生的難點(diǎn)在于做題時(shí)如何選取合適的公式求解。因此教學(xué)過(guò)程要引導(dǎo)學(xué)生挖掘題目條件，明確公式的適用情況，可以歸納為“有時(shí)速與位，無(wú)時(shí)速方差，相等時(shí)間逐差法，不等時(shí)間均速法”。

【變式5】若汽車剎車，v0=10 m/s，a=2 m/s2，求6 s內(nèi)的位移大小。

【解析】注意剎車問(wèn)題的停止時(shí)間，答案為：x=25 m。

【變式6】一質(zhì)點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，a1=1 m/s2，經(jīng)過(guò)2 s后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a2，再經(jīng)過(guò)2 s后恰好回到出發(fā)點(diǎn)，求a2。

【解析】質(zhì)點(diǎn)2 s末開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則

v=a1t①

聯(lián)立方程得a2=3 m/s2。

【分析】以上兩個(gè)變式分別是勻減速直線運(yùn)動(dòng)中的剎車類和往返類問(wèn)題，解題的關(guān)鍵就是分清勻減速直線運(yùn)動(dòng)的類型，尤其要小心剎車類問(wèn)題，避免盲目代公式。

【變式7】汽車從A地靜止出發(fā)，沿直線駛向B地。汽車先以a1做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻速運(yùn)動(dòng)，最后以a2的大小做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B地速度為零，已知AB相距L，那么汽車該怎樣行駛時(shí)間最短？最短時(shí)間是多少？

【變式8】在變式7的題設(shè)下，已知a1=2 m/s2，a2=2.5 m/s2，L=125 m。(1)若汽車在該路段最大速度為10 m/s，求最短時(shí)間；(2)若汽車全程用時(shí)20 s，求最大速度。

【解析】該題比變式7多了最大速度的限制，因此需要判斷是否在20 s內(nèi)達(dá)到最大速度。答案為：(1)17 s；(2)7.52 m/s。

【變式9】體育老師帶領(lǐng)學(xué)生做了一個(gè)游戲，在跑道上距離出發(fā)點(diǎn)32 m、100 m的直線上分別放有1枚硬幣，游戲規(guī)則是把這2枚硬幣全部撿起來(lái)(撿硬幣時(shí)，人的速度為0)，比較誰(shuí)用的時(shí)間最短。已知某同學(xué)做勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小均為2 m/s2，運(yùn)動(dòng)的最大速度不超過(guò)10 m/s。求該同學(xué)撿起2枚硬幣所需要的最短時(shí)間。

【解析】該題是前兩個(gè)變式的拓展，求解時(shí)一定要注意最大速度的限制。答案為：t=19.8 s。

上述變式是以汽車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的情景為例，歸納出的勻變速直線運(yùn)動(dòng)?？嫉囊恍┣蠼鈫?wèn)題類型和解題方法，對(duì)學(xué)生分析運(yùn)動(dòng)的思維有一定幫助。

四、變式教學(xué)的幾點(diǎn)思考

1.要防止過(guò)于簡(jiǎn)單的、起不到調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理積極性的變化。要質(zhì)變，即圍繞高中物理重點(diǎn)內(nèi)容、重要定理及定律為核心進(jìn)行變式，突出不同規(guī)律之間的相互聯(lián)系。

2.要注意問(wèn)題設(shè)計(jì)的遞進(jìn)性。學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，變式設(shè)計(jì)的問(wèn)題應(yīng)貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，由易到難，梯度不能太大，也不能太小。

3.要體現(xiàn)主體參與的原則。不但要使基礎(chǔ)好、能力強(qiáng)的學(xué)生“吃得飽”，而且要讓基礎(chǔ)較差的學(xué)生“吃得了”，全員參與，共同構(gòu)建理想的物理學(xué)習(xí)環(huán)境，使全體學(xué)生在原有基礎(chǔ)上通過(guò)練習(xí)，能力有所提高。

4.教師小結(jié)。教師必須分析學(xué)生解題中出現(xiàn)的各種問(wèn)題及產(chǎn)生原因，歸納學(xué)生練習(xí)中好的解題思路和方法，提高教學(xué)效率。