高三物理開放性教學的實踐與反思

摘?要：在教學過程中始終把學生看作處于不斷發(fā)展過程的學習主體，把教學過程當作一個動態(tài)的、變化的、不斷生成的過程。文章以“一題多解”“母題變式”“模型重組”及“多題歸一”創(chuàng)建開放性課堂，為學生搭建展示個性的舞臺。

關鍵詞：開放性課堂;一題多解;母題變式;模型重組;多題歸一

開放性課堂教學指的是在教學過程中始終把學生看作處于不斷發(fā)展過程的學習主體，把教學過程當作一個動態(tài)的、變化的、不斷生成的過程。在高三物理的復習過程中，筆者進行了開放性課堂教學的實踐與研究，在教學中搭建展示學生個性的舞臺，激發(fā)學生的學習活力，不斷激起學生的探索、發(fā)現(xiàn)、想象和表現(xiàn)的愿望，讓學生的思維、心態(tài)處于開放狀態(tài)。

一、?以“一題多解”構建開放性課堂

“一題多解”是指從不同角度，運用不同的思考方式來解答同一個問題。這種方式能使學生的思維得到最大限度的訓練，很受學生歡迎。

題目：如圖1所示，質(zhì)量均為2m的木板A、B并排靜止在光滑水平地面上且不粘連。質(zhì)量為m的小滑塊C沿A的上表面以速度v0從左端水平滑上A，并在恰好滑到B的右端時與B一起勻速運動。各接觸面的粗糙程度相同，C與B一起勻速的速度是C剛滑上A時的0.3倍。求兩板長度L1與L2之比。

在課堂上，給學生充分展示和互動的機會。讓學生之間相互討論，在教師的指導下歸納出下列五種解題方法：分別是（1）運用牛頓第二定律與運動學規(guī)律求解;（2）運用動能定理求解;（3）運用功能關系求解;（4）運用圖像法求解;（5）運用相對運動法求解。通過一道題、一節(jié)開放性課幾乎把整個力學最重要的定理、定律、方法都復習到了。

教學反思：（積極面）“一題多解”題是構建開放性課堂很好的素材，在這樣的課堂上，每個學生總可以根據(jù)自身學習實際找到一種解題方法。教師大膽放手給學生，讓學生充分思考、分析、展示和表達，通過學生思維的碰撞，讓課堂的開放性得到全面的釋放。通過一題多解，也能幫助理順物理知識網(wǎng)絡，建構知識體系，大大提高課堂效率。（不利面）這種課堂對成績較差的學生不容易跟上，還有就是課堂會更重視過程的列式，而忽視計算的過程與結果。

二、?在“母題變式”中實施開放性課堂的實踐與反思

所謂“母題變式”，就是以一道熟悉的題目做為母題，對母題進行變式（具有原創(chuàng)性）。下面筆者在一堂《動量守恒定律的應用》課上以兩物體發(fā)生彈性碰撞為母題，變式為“討論題”進行的開放性課堂實踐及反思。

母題：如圖2所示，光滑水平軌道上有兩物塊P1、P2，其中物塊P1以v0=5m/s的速度與靜止的物塊P2發(fā)生彈性碰撞。P2的質(zhì)量m=1kg，P1的質(zhì)量是P2質(zhì)量的k倍。求碰撞后兩物的速度分別為多少？

變式1?保持母題部分不變，在物塊運動的前方設置一個電場區(qū)域，考慮物塊是否能越過電場區(qū)域及物塊是從右邊界穿出還是從左邊界穿出來命制討論題。

如圖3所示，水平軌道MN中有一寬為L=0.6m的虛線框區(qū)域，該區(qū)域水平面粗糙且有水平向右場強為E=4.0×103N/C的勻強電場，摩擦因數(shù)為μ，其他部分光滑。若木塊P2帶負電，碰撞前后帶電量不變，帶電量大小為q=1.0×10-3C。取k=23，試討論摩擦因數(shù)為μ取不同數(shù)值范圍時，P2運動過程中克服摩擦力做的功W的表達式。

變式2?保持母題部分不變，在物塊運動的前方設置一個磁場區(qū)域，考慮物塊通過磁場區(qū)域過程中磁場力的變化來命制討論題。

如圖4所示，把物塊P1、P2改為帶孔，孔徑略大于桿的直徑，P1不帶電，P2帶正電，碰撞前后電量不變，帶電量q=1.0×10-3C。P2的右邊勻強磁場區(qū)域內(nèi)足夠長的軌道是粗糙的。磁感應強度為B=4.0×103T，方向如圖所示。試討論k在不同數(shù)值范圍時，P2在磁場中運動過程中，克服摩擦力所做的功。

反思：此變式題還可以在左邊設置某區(qū)域，其模型可以是“斜面”“平拋運動”“圓周運動”等等。此類題往往沒有一個確定的結果，需要我們對物理現(xiàn)象和物理過程進行周密的考察，從而得出各種可能的情形。這本身就具有開放性，能使思維不受消極定勢的束縛，實現(xiàn)思維方向的靈活轉換，使思維呈發(fā)散狀態(tài)。使學生積極參與到課堂中來，這是培養(yǎng)學生的發(fā)散思維和創(chuàng)新精神的重要途徑，也能使課堂效果得到大的提升。當然這種課很容易放得太開，而不容易收，如何做到收放恰當是值得我們在以后的教學中去進行改進和提高的。

三、?在“模型重組”中打造開放性課堂的實踐與反思

高中物理有許許多多的模型，對各種模型進行重組（具有原創(chuàng)性），將會使課堂的開放性得到極大的發(fā)揮。學生的創(chuàng)造性也能得以開發(fā)和提高。這種課堂的打造要在課堂上完成，效果更佳。下面筆者以產(chǎn)生感應電動勢模型與平行板電容器模型為例進行重組，以下模型可以自由的組合，還可以在課堂上現(xiàn)場改變模型進行重組，使課堂更具開放性。

題目：如圖5所示為法拉弟電機模型，勻強磁場垂直銅板所在的平面向下，圓板可繞軸勻速轉動。已知磁感應強度為B;轉動的角速度大小為ω，轉動方向如圖所示，半徑為l，不計銅板的電阻。電機與平行板電容器通過電刷ab相連，電容器兩極板間的距離為d，質(zhì)量為m的小滑塊帶負電，電荷量大小始終保持為q，在水平臺面上以初速度v0從P位置出發(fā)，沿光滑豎直軌道向右運動，要使滑塊能越過圓軌道的最高點，試討論電機轉動的角速度應滿足的條件。

答案：ω≤2（mv20-5mgr）d5Bqrl2。

教學反思：由于高中物理里有大量的各式物理模型，特別是對于情境化教學，更需要我們?nèi)グ丫唧w的情境變成物理的模型。把各式模型進行重組，可以使很多的陳題重新?lián)Q發(fā)出生機，是值得推廣的。

四、?在“多題歸一”中設計開放性課堂實踐與反思

所謂“多題歸一”就是中學物理試題中有一類題，從本質(zhì)上說其實是一種類型的題，解法相同，只是物理情境不同。例如帶電粒子在磁場中運動、類平拋運動、傳送帶問題等等。下面筆者以完全非彈性碰撞模型為例，來說明“多題歸一”設計開放性課堂。

題1?滑塊滑板題2?物塊通過彈性相互作用題3?小球滑上光滑曲面

地面光滑，AB間粗糙，系統(tǒng)損失動能轉化為內(nèi)能地面光滑，系統(tǒng)損失的動能轉化為彈性勢能接觸面光滑，小物塊達最高點時系統(tǒng)損失的動能轉化為重力勢能

題4?子彈打擊木塊題5?同種電荷相互作用題6?兩導體棒在磁場中運動

子彈打擊木板，達共速系統(tǒng)損失的動能轉化為內(nèi)能帶同種電荷的小球穿過光滑桿，達共速時系統(tǒng)損失的動能轉化為電勢能兩導體棒在光滑導體軌道上，達共速時系統(tǒng)損失的動能轉化為焦耳熱

教學反思：以上模型均發(fā)生類“完全非彈性碰撞”，即相互作用后達共同速度，滿足動量守恒mv0=（m+M）v，能量損失最大均為ΔE=12mv20-12（m+M）v2=mMv202（m+M）。只是損失的能量去向不同。在課堂上讓學生回憶所復習過的題型并加以歸納整理，弄清事物的本質(zhì)，總結出“多題歸一”的題型特點，起到舉一反三，形成知識遷移，課堂復習效率也得以提高。

五、?結束語

每個個體都蘊含著無窮的智慧。開放是課堂教學充分尊重學生的人格，全面了解學生的個別差異和已有經(jīng)驗，并注意學生的不同需要，為學生提供廣泛的思維空間和充足的思考時間，引導學生通過多種渠道去實踐、體驗，主動獲取知識，并學會學習，讓其個性品質(zhì)得到全面的發(fā)展。

作者簡介：

熊錦明，廣東省廣州市，廣州市真光中學。