基于學(xué)生經(jīng)驗的初中物理有效復(fù)習(xí)策略
——以“力與運動專題復(fù)習(xí)”為例

江蘇省蘇州市吳江區(qū)平望第二中學(xué) 吳麗芳

杜威曾經(jīng)說過：“每種經(jīng)驗既從過去的經(jīng)驗中采納了某些東西，同時又以某種方式改變未來經(jīng)驗的性質(zhì)?！彼?，無論是學(xué)生已經(jīng)具有的生活經(jīng)驗，還是知識經(jīng)驗，實際上都具有連續(xù)性的特征，它們從過去的經(jīng)驗中汲取養(yǎng)分，并且作用于未來將要習(xí)得的經(jīng)驗。復(fù)習(xí)課教學(xué)中尤其應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的原有知識經(jīng)驗。在復(fù)習(xí)課之前，學(xué)生對“力與運動”一章所涉及的概念、規(guī)律已經(jīng)有了基本的認識，但比較零散。因此在中考復(fù)習(xí)時，如何讓學(xué)生回憶已有力學(xué)知識、規(guī)律的同時又能巧妙應(yīng)對各類變式習(xí)題，是需要教師在備課時關(guān)注的重點。以往的復(fù)習(xí)教師一般按教材內(nèi)容先進行知識梳理：從力的分類到二力平衡、牛頓第一定律，最后是力與運動的關(guān)系，然后再呈現(xiàn)典型例題。按照這樣的思路設(shè)計一方面課堂時間不夠，另外在知識梳理環(huán)節(jié)，由于是舊知識的簡單重復(fù)，學(xué)生聽課容易感到疲乏，課堂效率低下?；谝陨显?，我改變了以往復(fù)習(xí)的形式，通過結(jié)合“探究滑動摩擦力大小的影響因素”和“探究阻力對物體運動的影響”這樣兩個經(jīng)典實驗，將零散的知識點串在一起復(fù)習(xí)，有效解決了初三總復(fù)習(xí)“時間緊、內(nèi)容多”的矛盾。

一、學(xué)以致用升華經(jīng)驗，促進學(xué)生自主復(fù)習(xí)

學(xué)生在初二學(xué)過“彈力、重力和摩擦力”以及它們各自的影響因素，還學(xué)習(xí)了二力平衡、牛頓第一定律和力與運動的關(guān)系等概念和規(guī)律。緊扣以上學(xué)生的經(jīng)驗起點，課堂一開始以我國選手晉級冬奧會時“冰壺比賽”的場景引入，拋出一系列問題“原來靜止的冰壺為什么會運動起來？”“離開手的冰壺為什么還能在冰面上繼續(xù)滑行？”“運動的冰壺最終為什么還是停了下來？”“兩位運動員在前面不停地刷冰又是為了什么？”這些看似很容易回答的問題實質(zhì)都以視頻中的冰壺為載體，緊緊圍繞課堂將要復(fù)習(xí)的內(nèi)容而進行的針對性提問，一下子就能將存儲在學(xué)生腦中的知識點一一再現(xiàn)。由于視頻效果形象直觀，因此更能激發(fā)學(xué)生的興趣和思維。

隨后由刷冰目的引出：“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗。從復(fù)習(xí)實驗的操作、測量滑動摩擦力的原理到實驗結(jié)論這一系列知識點的過程中同步滲透比較“壓力和重力”“二力平衡和相互作用力”等的區(qū)別與聯(lián)系，將力的分類（這里提到的壓力屬于彈力）、二力平衡的條件、相互作用力的特點等看似零散的知識有效地整合在這一實驗中。然后又由視頻中冰壺受到滑動摩擦力的作用效果是阻礙了冰壺的運動而很自然地過渡到“探究阻力對物體運動的影響”這一實驗，從而復(fù)習(xí)“牛頓第一定律”“慣性”等知識，最后歸納總結(jié)“力與運動的關(guān)系”。這樣以實驗為載體，講練相結(jié)合帶動學(xué)生進行復(fù)習(xí)思考的形式，比起表面上活躍地復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過的實驗效果要強得多。

二、巧妙設(shè)疑生長經(jīng)驗，有效激發(fā)學(xué)生思維

“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”這一實驗的注意點是“水平勻速拉動物塊”這里用到了“二力平衡”的原理，這些都是學(xué)生在復(fù)習(xí)前本來就具備的舊知識，這部分內(nèi)容只能屬于喚醒已有認知，但是中考復(fù)習(xí)如果只停留在舊題的簡單重復(fù)，那么對于培養(yǎng)學(xué)生的思維顯然是沒有太大意義的，學(xué)生面對新的題型時仍會束手無策。因此復(fù)習(xí)常見問題后，教師反問學(xué)生“實驗時一定要水平勻速拉動物塊嗎？如果不勻速會怎么樣？”學(xué)生稍加思考便可以回答加速或減速時拉力并不等于摩擦力，因此無法根據(jù)二力平衡測出滑動摩擦力的大小。此時教師繼續(xù)追問“如果不水平又會怎樣？”這時學(xué)生很難立刻回答，為降低難度使課堂順利進行，教師讓學(xué)生通過練習(xí)的方式慢慢悟出其中的原因。

首先，讓學(xué)生完成以下練習(xí)：

例1.按下列要求作圖：

（1）如圖1，水平面上物體受到向右水平拉力做勻速直線運動，作出物體所受力的示意圖。

（2）如圖2，斜面上物體受到沿斜面向上拉力做勻速直線運動，作出物體所受力的示意圖。

圖1

圖2

通過讓學(xué)生作圖對比同樣做勻速直線運動的兩個物體，都受力平衡，為什么沿斜面向上時拉力并不等于滑動摩擦力。這對學(xué)生來說是個難點，也是很多學(xué)生的知識盲點。課堂要是止步于一開始淺顯的提問，必定發(fā)現(xiàn)不了學(xué)生隱性的問題所在，這樣只有在后續(xù)的習(xí)題中才會暴露出理解的缺陷。而本節(jié)課這里學(xué)生若能正確作出斜面上物體的受力示意圖，就可以知道斜面上的物體在四個力的作用下處于平衡狀態(tài)，但這四個力并不是兩兩平衡。學(xué)生對此認識若有困難，教師就可以設(shè)疑“重力和支持力是不是相互平衡？”從而可以分析拉力和摩擦力是否平衡的結(jié)論。而這里的拉力和摩擦力滿足“同體、反向、共線”這三個條件，那么這二力不平衡的原因只有是“不等值”。因此測量滑動摩擦力時不能沿斜面勻速拉動物體，而是必須要在水平面上拉動物體并使其做勻速直線運動。

圖3

接著，繼續(xù)追問學(xué)生“能不能在水平面上用彈簧測力計沿斜向上的方向拉動物體做勻速直線運動？”如圖3 所示。這里用到了“二力平衡”的條件“是否在同一直線”就可以得到正確答案。進一步加深了本實驗對“水平”這一條件的深刻理解。隨后拋出“此時的重力和支持力是否相互平衡？”“此時和水平拉動時相比，兩次的摩擦力大小是否相同？”等更深層次的問題，有效激發(fā)學(xué)生的理性思維，透過學(xué)生的回答可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于物理現(xiàn)象和本質(zhì)的理解程度。然后適當加以分析、引導(dǎo)使學(xué)生更加深刻領(lǐng)會本實驗的要求和結(jié)論。這樣的思維訓(xùn)練有利于學(xué)生學(xué)會用已有的知識解決新情境下的問題，消除對難題的畏怯，增強學(xué)習(xí)的自信。

三、學(xué)以致用升華經(jīng)驗，促進學(xué)生自主復(fù)習(xí)

學(xué)習(xí)物理知識、結(jié)論和規(guī)律的目的就是為了能讓學(xué)生自主解決新的問題。復(fù)習(xí)完實驗“阻力對物體運動的影響”和“牛頓第一定律”“慣性”等內(nèi)容后，可用以下練習(xí)檢驗學(xué)生的掌握情況。

例2.李華同學(xué)通過上面的探究學(xué)習(xí)，思考了兩個問題：

(1)當自己蕩秋千運動到右側(cè)最高點時，如果自己受到的力全部消失，將會處于怎樣的運動狀態(tài)呢？他作出了如圖4 所示猜想，你認為正確的是 __________。（圖中的“”表示李華同學(xué)，下同）

圖4

(2)自己蕩秋千運動到最低點時， 如果受到的外力全部消失，自己將會處于怎樣的運動情況呢？他作了如圖 5 所示猜想，你認為正確的是______。

圖5

解答本題前我先讓學(xué)生自主運用牛頓第一定律來分析，然后學(xué)生互評后得出正確選項。讓學(xué)生明白所受力全部消失，物體將保持消失時瞬間的運動狀態(tài)不變。即到達最高點時，速度為零，因此保持靜止。最低點時有水平向右的速度而做勻速直線運動。但這里的最高點速度雖為零卻不是平衡狀態(tài)。對這一點的理解學(xué)生又會出現(xiàn)障礙。隨后我又讓學(xué)生作出李華同學(xué)到達最高點時的受力示意圖展開分析。從而讓學(xué)生明確平衡狀態(tài)中的靜止并不是指瞬間的速度為零，而是要長時間“保持靜止”。這時學(xué)生對教材中一開始所提到的平衡狀態(tài)中的“保持靜止”這幾個字有了更進一步的認識，對物體運動狀態(tài)的分析也有了更明確的方向。

最后，學(xué)生自主解答力與運動相關(guān)習(xí)題，促進自主深度的學(xué)習(xí)。如以下例題：

例3.為研究紙錐下落的運動情況，小華查閱資料了解到：物體下落過程中受到重力和空氣阻力的作用，阻力f 的大小與物體的迎風(fēng)面積S 和速度v的二次方成正比，公式為f=kSv2（k為比例常數(shù)）， 現(xiàn)用一張半徑為R、面密度為ρ（厚度和質(zhì)量分布均勻的物體，其質(zhì)量與面積之比稱為面密度）的圓紙片，按圖6 甲所示將圓紙片裁剪成圓心角為n°的扇形，然后做成如圖6 乙所示的紙錐，紙錐的底面積為S0（即為紙錐的迎風(fēng)面積），讓紙錐從足夠高處靜止下落。

圖6

（1）紙錐在整個豎直下落過程的運動狀態(tài)是_____________。

A.一直加速

B.一直勻速

C.先加速后勻速

D.先加速后減速

（2）下落過程中紙錐能達到的最大速度為_____________。

本題看似復(fù)雜，綜合性也比較強。但學(xué)生如果能厘清“力與運動”的關(guān)系，就不難得到第一小題的正確選項。一開始紙錐由靜止下落，即速度為零，根據(jù)題意知道阻力為零。因此紙錐在重力作用下做加速運動，分析題意可知隨著速度的增加阻力也隨之增大，但只要小于重力就一直加速，直到某一時刻阻力等于重力，即二力平衡后就做勻速直線運動。再繼續(xù)運動下去時，由于速度不變，阻力也不再改變。因此紙錐的運動狀態(tài)是“先加速后勻速”。而第二小題主要涉及數(shù)學(xué)和物理相結(jié)合的計算，只要學(xué)生基礎(chǔ)夠扎實，還是不難解決的。可見學(xué)生要學(xué)會自主分析問題，才能真正理解其中的物理問題。而課堂上教師若能常常為學(xué)生創(chuàng)造這樣的條件，激發(fā)學(xué)生的理性思維，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，日積月累定會取得良好的教學(xué)效果。