基于高中物理專題式習(xí)題課教學(xué)的“微課題”模式構(gòu)建

胡皓云

摘? ?要：本文介紹了構(gòu)建高中物理專題式習(xí)題課教學(xué)模式的新理念，并提出基于高中物理專題式習(xí)題課教學(xué)“微課題”模式概念。論述通過學(xué)生分層設(shè)定研究目標，促進學(xué)生認知狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變，用微科研的方式參與科學(xué)探究，著力探索高中物理習(xí)題教學(xué)有效模式。

關(guān)鍵詞：高中物理;專題式習(xí)題課;習(xí)題教學(xué);核心素養(yǎng); “微課題”模式

1? 問題提出與分析

習(xí)題教學(xué)作為連結(jié)概念、規(guī)律和實驗等教學(xué)環(huán)節(jié)的紐帶，因而成為高中物理教學(xué)中的一種重要課型。高中物理教學(xué)中常見的專題式習(xí)題課則是打破章節(jié)的界限將某一類知識的內(nèi)涵和外延進行匯總和拓展，針對某一主題與目標重組教學(xué)內(nèi)容有針對性的教學(xué)[ 1 ]。這種針對性教學(xué)可以讓學(xué)生形成比較系統(tǒng)的知識體系，從而成為日常教學(xué)中復(fù)習(xí)知識的主要教學(xué)形式。傳統(tǒng)的專題式習(xí)題教學(xué)往往是教師根據(jù)需要設(shè)置專題，經(jīng)歷精選習(xí)題、課前練習(xí)、課堂講評、課后鞏固等環(huán)節(jié)，整個過程由教師支配，緊湊而倉促并具有模式化傾向，無法充分關(guān)注學(xué)生的差異，學(xué)生往往停留于簡單地模仿，熟記程序與技巧。這樣的課堂注重傳授知識與方法而不能真正意義上培養(yǎng)學(xué)生的能力與素養(yǎng)。 《高中物理課程標準》指出要立足于培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的視角確立習(xí)題教學(xué)的目的，習(xí)題教學(xué)要全面提高學(xué)生的問題解決能力[ 2 ]。在學(xué)習(xí)方式上引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提昌教學(xué)方式多樣化。 而“微課題”模式教學(xué)作為一種“開放式”教學(xué)形式則能很好地將物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落實于專題式物理習(xí)題教學(xué)括動中。

2? 高中物理“微課題”模式在專題式習(xí)題教學(xué)中的構(gòu)建

專題式習(xí)題課“微課題”模式界定：專題式習(xí)題課“微課題”模式也稱為專題式習(xí)題微型研究，是學(xué)生為解決日常學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的具體問題而確立的小課題?！拔⒄n題”形式不必拘泥于課題研究的完整流程，以“問題即課題、對策即研究、收獲即成果”為基本理念。該模式實施包括以下主要環(huán)節(jié)。

2.1? 確定研究課題

教師根據(jù)教學(xué)目標和學(xué)情實際確定專題式習(xí)題課研究課題。如學(xué)習(xí)“恒定電流”一章后，在課堂教學(xué)和作業(yè)反饋中，學(xué)生中關(guān)于圖象理解和運用的問題暴露明顯?！伴]合電路的歐姆定律”是整個高中階段的重點內(nèi)容，是電學(xué)實驗的理論基礎(chǔ)。該定律的應(yīng)用，要求學(xué)生有較高的綜合分析問題的能力，實驗數(shù)據(jù)的處理能力，利用圖象解決物理問題的能力。學(xué)生在本節(jié)課前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了歐姆定律、焦耳定律、閉合電路歐姆定律，對電路的研究比較全面。物理圖象蘊涵一些解題需要的信息，物理圖象也是重要的學(xué)科語言，能直觀地表述物理規(guī)律、描述物理過程，并能揭示物理量之間的相互關(guān)系及變化趨勢[ 3 ]。但該部分涉及的圖象眾多，學(xué)生對這部分內(nèi)容難以形成相對有序的知識網(wǎng)絡(luò)。完成相應(yīng)準備知識后，學(xué)生對電路中的圖象有重組和提升的要求?；凇皢栴}即課題”的理念，于是“閉合電路中的圖象的應(yīng)用研究”微課題就產(chǎn)生了。

2.2? 設(shè)定課題研究目標

教師應(yīng)把握學(xué)業(yè)質(zhì)量要求，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)情實際，合理設(shè)計教學(xué)目標，并通過實施教學(xué)，促進學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提升及相關(guān)水平的達成。筆者根據(jù)自己班的學(xué)生結(jié)構(gòu)，依據(jù)學(xué)生自愿原則分成三個組：基礎(chǔ)組、提高組和拔尖組，并選出責任心較強的同學(xué)為組長，負責召集、研究確定研究方案和總結(jié)研究成果（組別會根據(jù)學(xué)段考成績和學(xué)生意愿及研究主題進行調(diào)整）。研究過程中教師和同學(xué)們一起設(shè)定研究目標，引導(dǎo)學(xué)生自主選擇研究方法并制定可行的研究方案展開研究。

如：“閉合電路中的圖象的應(yīng)用研究”課題分組分層目標設(shè)定

基礎(chǔ)組：復(fù)習(xí)歐姆定律、電阻定律、閉合電路的歐姆定律、電路中的功率關(guān)系，嘗試用圖象表達物理規(guī)律;理解閉合電路中路端電壓與電流間的函數(shù)圖線，特別理解圖象斜率對應(yīng)的物理意義。

提高組：熟練掌握“化曲為直”的物理思想方法，通過分離和控制變量，通過閉合電路歐姆定律建立聯(lián)系，靈活變換各物理量間的線性變化規(guī)律。

拔尖組：歸納整合路端電壓、干路電流與負載的關(guān)系;電源的輸出功率與外電阻、電流、電壓間的函數(shù)圖線。知道這種關(guān)系的公式表達和圖象表達，并能熟練從圖象中提取物理信息。

2.3? 設(shè)計與實施課題研究過程

以“微課題”模式展開探究主要是讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過程處于開放式狀態(tài)，因為有課題研究方案的指引，這樣的過程既開放又有序。好的課題方案要注重挖掘物理教學(xué)本質(zhì)，顯化科學(xué)方法，體現(xiàn)物理邏輯。“微課題”模式基于其“微”的特點，雖不必拘泥于課題研究的完整流程，但必須就某個具體問題完成認知上的突破。師生共同確定研究目標后，必須重點設(shè)計研究方案，確定研究方法和數(shù)據(jù)收集和處理方法，同時要做好課題前期準備、實施階段和課題總結(jié)的時間安排及具體分工。分層分組的處理可以關(guān)注學(xué)生個體差異并能讓其與所處的環(huán)境相互作用并發(fā)揮出主動性，教師在這一過程中要對具體問題做出合乎物理教學(xué)邏輯的引領(lǐng)。

如：“閉合電路中的圖象的應(yīng)用研究”課題分組分層設(shè)計研究方案要點

基礎(chǔ)阻：運用實驗研究法、經(jīng)驗總結(jié)法.描繪電路中常見的的圖象，討論并理解圖線上截距、斜率的含義。查閱文獻討論分析歐姆定律描述的是一種狀態(tài)關(guān)系而不是過程關(guān)系，從而理解從圖象上找出對應(yīng)的“工作點”求電阻 。

提高組：通過實驗研究法、個案研究法重點分析“安阻法”（圖1）“伏阻法”（圖2）測定電動勢和內(nèi)電阻時的公式和圖象表達，深刻理解“化曲為直”求測電源電動勢和內(nèi)阻的基本方法。

拔尖組：通過實驗探究和理論探究得出閉合電路中總電流、路端電壓與外電阻間的I-R、U-R圖線;電源的輸出功率與外電阻、電流、電壓間的P-R、P-I，P-U圖線，并分析圖象上峰值的坐標含義，拓展電路問題的圖象表達;嘗試運用excel畫出上述圖象。

2.4? 表述與評估研究成果

關(guān)于科學(xué)探究的交流和表達，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從以下方面提高表達能力：一是整理交流內(nèi)容，對問題的提出、探究方案的設(shè)計、數(shù)據(jù)收集和處理方法、形成探究結(jié)論及論證、反思存在的問題等;二是表達的形式，包括文字、圖象和公式等，根據(jù)實際內(nèi)容選擇合適的形式進行交流[ 4 ]。教學(xué)中要為學(xué)生提供交流的機會，讓學(xué)生充分準備，進行有條理、有邏輯的發(fā)言。各組按研究方案進行總結(jié)、整合成果，形成研究報告。教學(xué)過程中在成果表述時安排一個課時，各組輪流匯報研究成果。此時教師可以發(fā)起學(xué)生自評、生生互評，最后教師點評總結(jié)?？隙ㄕn題研究中取得的成果，指出研究中存在的問題及今后繼續(xù)努力的方向。

如：筆者在“閉合電路中的圖象的應(yīng)用研究”成果交流課上的點評要點

基礎(chǔ)組：通過再次實驗探究深刻地理解了物理規(guī)律的圖象表達，如電源U-I圖象、定值電阻U-I圖象、小電珠U-I圖象，并能結(jié)合規(guī)律的公式表達能熟練讀取圖象中斜率、截距、特殊點的物理意義。特別是結(jié)合電阻的定義理解了非線性U-I圖象中電阻的求法。

提高組：熟練掌握“化曲為直”的物理思想方法（圖3），在實驗過程中，運用了分離和控制變量法，通過數(shù)學(xué)變換找出各物理量間的線性變化規(guī)律。特別是由理想圖象到實際圖象的完善，找出了新的實驗誤差的分析方法，研究成果的表達非常簡練直觀。

拔尖組：在實驗研究基礎(chǔ)之上拓展電路問題的圖象表達。得出了閉合電路中總電流、路端電壓與外電阻間的I-R、U-R圖線;電源的輸出功率與外電阻、電流、電壓間的P-R（圖4）、P-I（圖5）、P-U（圖6）圖線等一系統(tǒng)非線性圖象。除了運用數(shù)學(xué)中的求極值方法進行理論探究峰值大小并綜合分析出各圖象峰值的物理含義，更難能可貴的是能運用excel軟件擬合各條非線性圖象，直觀反映出各物理量的變化趨勢。

通過本課題研究同學(xué)們體驗到觸類旁通后的成功喜悅，在理解物理規(guī)律的多種表達過程中同時體驗到科學(xué)方法，提高遷移應(yīng)用能力。相信同學(xué)們在內(nèi)化這些研究結(jié)果后對往后的物理圖象的學(xué)習(xí)會產(chǎn)生深遠影響。

最后教師還要精選有梯度的問題，給學(xué)生提供自我診斷，檢查能否運用所學(xué)知識解決實際問題，進一步促進學(xué)生完成“學(xué)懂”到“會用”的內(nèi)化遷移，并完成自我突破。

3? 專題式習(xí)題課“微課題模式”對教學(xué)的啟示

專題式習(xí)題教學(xué)是反饋學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要通道。教學(xué)不能僅局限于抽象習(xí)題的重復(fù)演練，這樣學(xué)生收獲的只是一些零碎的經(jīng)驗，要引導(dǎo)學(xué)生對于科學(xué)方法、物理本質(zhì)進行深入的洞察形成深刻的理解[ 5 ]。以“微課題”形式展開的習(xí)題教學(xué)在內(nèi)在動機的激發(fā)，信息的收集、整合和加工等方面讓學(xué)生的主體作用得以充分發(fā)揮。“微課題”模式作為一種“開放而有序”的教學(xué)模式，完成“習(xí)題”向“問題”的轉(zhuǎn)變，整個過程教師在關(guān)鍵處“導(dǎo)引”“點撥”，注重學(xué)生對研究過程的體驗，研究方法的運用，研究成果的整合與運用?！拔⒄n題”模式旨在引領(lǐng)“教”與“學(xué)”方式的轉(zhuǎn)變，該模式在教學(xué)中的運用，學(xué)生的問題意識和探究意愿越來越強，在課題開展過程中學(xué)生的研究能力不斷提高，這一模式有利于促進教師專業(yè)水平的提高和學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。

參考文獻：

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[5]陳清梅，胡揚洋，邢紅軍.物理高端備課：構(gòu)建U-S合作的橋梁——以“生活中的圓周運動”為例[J].教育科學(xué)研究，2013（12）：55-60.