問題導(dǎo)學(xué)在動(dòng)能定理教學(xué)中的實(shí)踐與反思

鄒素媚

【摘要】我校推行“20+20”高效課堂模式，強(qiáng)調(diào)課堂學(xué)生主體性。認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)的過程多為學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)過程，問題導(dǎo)學(xué)則指出教師責(zé)任是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生學(xué)習(xí)，教授學(xué)習(xí)的方法，培養(yǎng)學(xué)生自我汲取知識(shí)的能力。因此，在物理學(xué)的教學(xué)中，不但要學(xué)到知識(shí)，更要得到能力的提高。本文就“20+20”模式動(dòng)能定理的教學(xué)中，應(yīng)用“問題導(dǎo)學(xué)，啟迪思維”方法進(jìn)行了實(shí)踐和反思。

【關(guān)鍵詞】“20+20”；問題導(dǎo)學(xué)；動(dòng)能定理；實(shí)踐與反思

一、為什么在動(dòng)能定理教學(xué)中使用問題導(dǎo)學(xué)

一般情況下，教師都是直接出示物理情景——物體受到恒力的作用做勻變速運(yùn)動(dòng)，從而推出推導(dǎo)出W總=Ek2—Ek1，然后訓(xùn)練學(xué)生在其它物理情境中運(yùn)用動(dòng)能定理，由特殊到一般，這種處理方法可以讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)不知不覺中接受動(dòng)能定理，而大量的例題又能使學(xué)生快速地、機(jī)械地學(xué)會(huì)應(yīng)用并應(yīng)付考試。但是這樣會(huì)帶來學(xué)生理解上的缺陷：首先，教師預(yù)設(shè)的物理情景，學(xué)生快速的進(jìn)入情境，學(xué)生沒有經(jīng)過思考，也沒有主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過程，雖說是主動(dòng)推到，但說到底還是屬于接受知識(shí)，部分學(xué)生知其然，不知其所以然；其次，既然牛頓定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)就可以解決的問題，為什么還需要?jiǎng)幽芏ɡ?？讓學(xué)生容易忽視動(dòng)能定理的重要性——它是屬于能量范疇的一個(gè)重要規(guī)律，而誤認(rèn)為動(dòng)能定理只是牛頓定律的一個(gè)應(yīng)用分支，從而從意識(shí)里降低了動(dòng)能定理的地位。因此，在探究條件不足（時(shí)間，實(shí)驗(yàn)器材等）時(shí)，老師精心設(shè)計(jì)的問題，能夠使學(xué)生有強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)沖動(dòng)，惟其如此，后面動(dòng)能定理的運(yùn)用才能讓學(xué)生在建構(gòu)主義理論中掌握動(dòng)能定理。但是在設(shè)計(jì)問題的時(shí)候要注意設(shè)計(jì)技巧。

二、問題設(shè)計(jì)的技巧

問題導(dǎo)學(xué)主要體現(xiàn)的是教師主導(dǎo)作用。教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的把握，導(dǎo)學(xué)問題的設(shè)計(jì)起到至關(guān)重要的作用，因此，問題設(shè)計(jì)是課堂高效問題導(dǎo)學(xué)的前提。

首先，問題的設(shè)置必須緊扣預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)，以教學(xué)大綱為準(zhǔn)，立足于教材，以學(xué)生為核心，根據(jù)教學(xué)過程的具體需要，明確設(shè)置問題的目的，對(duì)課堂的教學(xué)目標(biāo)一步步逐個(gè)擊破。教師在設(shè)置問題時(shí)，要讓教學(xué)目標(biāo)成為一切問題的立足點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn)，并善于將教學(xué)目標(biāo)隨著教學(xué)進(jìn)程，細(xì)化成若干個(gè)小問題，力求使所設(shè)置的每個(gè)細(xì)化的問題都具有明確的目標(biāo)針對(duì)性。并通過問題的設(shè)置，將學(xué)生的物理思維逐步引向確定的方向，使學(xué)生從被動(dòng)接收知識(shí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)尋找答案，釋疑解惑，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

其次，問題的設(shè)置還要注意深度（思考性）和梯度（引導(dǎo)性）。對(duì)于問題設(shè)置的深度，若設(shè)置得難度過高，學(xué)生思考找不到方向，問題設(shè)置難度過低，學(xué)生憑直覺給出答案，如此又不能引發(fā)思考而有所領(lǐng)悟，兩種情況皆不利于學(xué)生智力的發(fā)展和能力的提高。因此，在設(shè)置問題時(shí)，教師首先應(yīng)該考慮學(xué)生當(dāng)下的知識(shí)水平和能力水平，找出學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，讓學(xué)生的思維活躍在“踮腳”就夠得著。對(duì)于梯度，學(xué)生的知識(shí)水平和自身素質(zhì)的差異是客觀存在的，因此問題設(shè)置要面向全體學(xué)生，做到每個(gè)學(xué)生都“努力踮腳就能夠得到”的狀態(tài)，從問題設(shè)置的梯度來說，不同學(xué)生客觀存在知識(shí)水平和自身素質(zhì)的個(gè)體差異。因此，問題設(shè)置要照顧到全體學(xué)生，讓每個(gè)學(xué)生都能處在“努力踮腳就能夠得到”的狀態(tài)，否則學(xué)生要么會(huì)出現(xiàn)“吃不飽”的狀態(tài)，要么出現(xiàn)“吃不到”的現(xiàn)象，不利于提高全體學(xué)生的物理思維。問題的設(shè)計(jì)必須是有層次的、具有啟發(fā)性性，引導(dǎo)性的，否則就失去了它的意義，對(duì)學(xué)生思維沒有啟發(fā)作用。

最后，問題的設(shè)計(jì)需要講求時(shí)機(jī)。題目設(shè)的再好，提問時(shí)機(jī)不合適，那么也將達(dá)不到預(yù)想的效果。教學(xué)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，這個(gè)過程學(xué)生能維持一定的興奮度尤其重要，如果教師的引導(dǎo)和調(diào)控有效，學(xué)生就能夠維持較長(zhǎng)時(shí)間維持思維興奮度和注意力。因此，需要教師把握好問題拋出的時(shí)機(jī)。不宜過早，否則學(xué)生思考找不到出發(fā)點(diǎn)，不知所措，從而失去思考的興趣無法作答，達(dá)不到啟迪思維效果；不宜滯后，問題過于簡(jiǎn)單，學(xué)生憑借本能地找到問題的答案，這樣的提問同樣沒有價(jià)值。時(shí)機(jī)合適的提問多出現(xiàn)在兩個(gè)時(shí)間：1.教師需要新授一個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師通過的問題設(shè)置可以引起學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的關(guān)注，做好投入學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備；2.在學(xué)生思維發(fā)生障礙時(shí)發(fā)問，同一年齡段學(xué)生思維水平大致相同。因此，會(huì)有大部分的學(xué)生在思考問題的時(shí)候會(huì)在相同地方犯同樣錯(cuò)誤，教師此時(shí)的問題起到糾正和導(dǎo)向的作用，輔助學(xué)生完成對(duì)知識(shí)的理解，并且形成良好的思維習(xí)慣。

三、問題導(dǎo)學(xué)課堂實(shí)踐

以高中物理必修二第四章第三節(jié)《探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系》為例。針對(duì)上文提到的兩個(gè)問題，學(xué)生要理解動(dòng)能定理，關(guān)鍵點(diǎn)在于對(duì)功能關(guān)系的理解，學(xué)生必須主動(dòng)建構(gòu)外力做功將改變物體動(dòng)能的意識(shí)。惟其如此，學(xué)生在接下來應(yīng)用才能避免機(jī)械的套用公式的后果。為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，把新課內(nèi)容分成兩個(gè)部分：功能關(guān)系、動(dòng)能定理的推導(dǎo)及理解、練習(xí)。

1.功能關(guān)系

問題呈現(xiàn)方式各種各樣，“什么叫功能關(guān)系？”這種問題過于籠統(tǒng)，或者說這種提綱挈領(lǐng)式的問題會(huì)讓學(xué)生學(xué)生抓不住突破點(diǎn)，問題作用不大。因此，問題的設(shè)置最好是尋找有利于學(xué)生理解教材知識(shí)的生活實(shí)例，再將問題建立在事例之上。對(duì)此，筆者提出來的問題是：

情境一：踢足球時(shí)，靜止在地面上的足球，被球員一腳踢出的這個(gè)過程中。

①球的能量是否發(fā)生了變化？

②哪一種能量發(fā)生變化？

③引起它能量改變的原因是什么？

這種問題脈絡(luò)將更清晰，學(xué)生能夠明確思考的方向，同時(shí)問題層層遞進(jìn)，學(xué)生經(jīng)過思考討論可以自主一個(gè)一個(gè)解決進(jìn)而得到結(jié)論：力對(duì)物體做功能改變物體動(dòng)能。此時(shí)，拋出第四、五個(gè)問題：④力對(duì)物體做功是正功還是負(fù)功？⑤物體動(dòng)能增加了還是減少了？

情境二：足球落地后，因?yàn)槭艿阶枇Φ淖饔?，速度慢慢減少。

①動(dòng)能增加了還是減少了？

②阻力做功是正的還是負(fù)的？

③我們可以得到什么結(jié)論？

學(xué)生：力對(duì)物體做功，能夠改變物體的動(dòng)能，當(dāng)外力對(duì)物體做正功是物體動(dòng)能增加，外力對(duì)其做負(fù)功時(shí)，物體動(dòng)能減少？

2.動(dòng)能定理的推導(dǎo)

教師：以上我們討論的都是一個(gè)力對(duì)物體做功，若是兩個(gè)力同時(shí)對(duì)物體做了功，一個(gè)是正功，一個(gè)是負(fù)功，那么物體動(dòng)能是增加呢還是減少呢？

學(xué)生：……要看哪個(gè)力做功多！

教師：那如果其中一個(gè)力對(duì)物體做功20J，另一個(gè)隊(duì)物體做功-10J，同學(xué)們猜一下，物體動(dòng)能將增加多少？

學(xué)生：10J。

教師：口說無憑，我們來做個(gè)證明

情境三：如圖，質(zhì)量為 m 的物體，與水平桌面的摩擦力恒為f，在一恒定的水平拉力 F 作用下，以速度 V1開始運(yùn)動(dòng)，速度增加到 V2時(shí)，求合力做的總功。

“請(qǐng)你根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系？”這種指令也過于籠統(tǒng)。因此，考慮到不同程度學(xué)生，有些學(xué)生在推到思路上有困難，因此此處問題要有層次性和啟發(fā)性，比如：①物體所受合力是多少？②加速度如何表示？③物體發(fā)生位移s與V1，V2是有什么關(guān)系？④將a代入有什么后果？⑤請(qǐng)觀察推到結(jié)果找出動(dòng)能的變化與F，f做功之間的關(guān)系？

學(xué)生：物體動(dòng)能的變化等于外力對(duì)物體做功的總和。

教師：力對(duì)物體做功有正有負(fù)，所有物體做功的代數(shù)和導(dǎo)致物體動(dòng)能的變化，物體動(dòng)能的變化等于外力做功的代數(shù)和。

四、實(shí)踐后的反思

在新課程的教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生固然能夠跟著教師一步一步推出動(dòng)能定理，開始時(shí)學(xué)生本來是具有學(xué)習(xí)的的主動(dòng)性和積極性的，但是問題設(shè)計(jì)過于頻繁，方式單一，學(xué)生失去主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題的機(jī)會(huì)，降低求知欲望，時(shí)間長(zhǎng)了學(xué)生會(huì)喪失興趣疲于回答教師頻繁的問題，或者回答也是被動(dòng)思考，造成效果并未達(dá)到預(yù)期效果。因此，在物理教學(xué)過程中，真正有效的問題導(dǎo)學(xué)或者并非全部都是教師提出問題，還應(yīng)該誘導(dǎo)學(xué)生自主提出問題，自主想辦法解決問題，提升學(xué)生解決問題的能力，才是最好的問題導(dǎo)學(xué)法。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜鵑.結(jié)合問題導(dǎo)學(xué)，讓物理概念教學(xué)更有效[J].湖南中學(xué)物理，2015（6）.

[2]王建華.“問題導(dǎo)學(xué)”中有效問題的研究[J].教師，2013（5）.

[3]譚放晴.糾正學(xué)生錯(cuò)誤前概念的策略初探[J].中學(xué)物理教育學(xué)，2014（6）.