采取拋錨式教學(xué)，提升物理復(fù)習(xí)習(xí)題課效果

河北 牛紅標(biāo)

高三復(fù)習(xí)階段，習(xí)題講練幾乎成為物理教學(xué)的“家常便飯”，但多數(shù)情況下學(xué)生做題累，老師身心疲憊，且總會發(fā)現(xiàn)課上講過，甚至課下總結(jié)過的典型習(xí)題很多同學(xué)又很快遺忘。究其原因是我們平時的教學(xué)方法的局限性，因此習(xí)題教學(xué)也要走創(chuàng)新之路，與時俱進。

拋錨式教學(xué)是在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論下發(fā)展起來的一種探究式教學(xué)模式。該教學(xué)模式與情境學(xué)習(xí)、情境認(rèn)知以及認(rèn)知彈性理論有著密切的關(guān)系，教學(xué)中采用的是“使學(xué)生在一個完整、真實的問題背景中，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的需要，并通過鑲嵌式教學(xué)以及學(xué)習(xí)共同體中成員間的互動、交流，即合作學(xué)習(xí)，憑借自己的學(xué)習(xí)需要，親身體驗從識別目標(biāo)到提出并達成目標(biāo)的全過程”。確定這類事件或問題被形象地比喻為“拋錨”，而物理習(xí)題本身就具有情境性和問題性，因此習(xí)題中尋找好“錨”，并采取相應(yīng)的教學(xué)策略，可以很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機，使學(xué)生以飽滿的情感投入到學(xué)習(xí)中。此種方法本人在實際教學(xué)中取到了令人滿意的效果，下面將一些做法給各位同仁作分享，供大家參考研究。

一、設(shè)置問題拓展式的“錨”——難點突破，做一題通一類

在習(xí)題復(fù)習(xí)中，將多個特征相似的習(xí)題進行對比復(fù)習(xí)，以一個基本習(xí)題進行拋“錨”，設(shè)計問題鏈?zhǔn)娇茖W(xué)探究，有梯度地解決較為復(fù)雜的問題。對現(xiàn)象剖析，降低學(xué)習(xí)難度，讓學(xué)生大膽思考并提取核心問題點，采取有效的問題環(huán)節(jié)使得知識與邏輯反復(fù)練習(xí)，非常有利于對物理概念的理解，提升問題解決的能力，促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，促進認(rèn)知的發(fā)展，在實踐教學(xué)中會取得很好的效果。

例如，物體在斜面上滑動時，分析斜面體與水平面相互作用力問題是高中的一個難點，當(dāng)以基本問題情景為“錨”進行逐步拓展深入，引導(dǎo)學(xué)生討論探究，總結(jié)出特點，掌握將多個特征相似的習(xí)題進行對比復(fù)習(xí)，以一個基本分析方法，課堂反饋效果較好。

【例1】如圖1所示，一質(zhì)量為M的粗糙斜面體B靜止在粗糙水平地面上，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的物塊A恰好沿斜面勻速向下滑動，現(xiàn)對A施加一個沿斜面向下的推力F，以下關(guān)于物體A沿斜面下滑過程中的分析，說法正確的是

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圖1

A.AB間的動摩擦因數(shù)等于tanθ

B.B對地面的壓力將增大

C.B將受到地面水平向右的摩擦力

D.B與地面間沒有相對運動趨勢

【分析】當(dāng)物體A恰好沿斜面勻速下滑，由平衡條件可得mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ，選項A正確。對于選項B和C，很多同學(xué)會誤用整體法，認(rèn)為系統(tǒng)受到一個沿斜面向左下方的推力后，B對地面的壓力將增大，并且產(chǎn)生向左的運動趨勢，而誤選BC。其實，產(chǎn)生這種錯誤的原因在于忽視了A的運動狀態(tài)，A受到推力以后將沿斜面加速下滑，不能簡單地使用整體法當(dāng)做整體受力平衡處理，正確的方法應(yīng)該是隔離法，解析如下。

【解析】對B受力分析并進行正交分解如圖2所示

圖2

A對B的摩擦力水平分量為

fx=μmgcosθ·cosθ=mgsinθcosθ，方向水平向左

A對B正壓力的水平分量FNx=mgcosθ·sinθ，方向水平向右

由于μ=tanθ，A對B的兩個作用力水平分量大小相等，方向相反，所以B與地面間的摩擦力為0

豎直方向μmgsinθcosθ+mgcos2θ+Mg=FN

即FN=mg+Mg

當(dāng)A受到推力F后，A加速下滑，但A對B的壓力及摩擦力沒有任何變化，所以選項BC錯誤，選項D正確，本題的正確選項為AD。

利用物塊沿斜面下滑這個“錨”，改變例1條件進行以下的拓展，引導(dǎo)學(xué)生自主分析、合作探究、相互交流，得出結(jié)論。

拓展一 在A物塊勻速下滑過程中若施加一與斜面方向成α角的斜向下的作用力F，如圖3所示，則在A下滑過程中，B與地面間的摩擦力及壓力和原來相比如何變化？

圖3

拓展二 若題目中的恰好勻速下滑條件改為“勻加速下滑”，在物塊A下滑過程中給A施加一個與斜面平行斜向下的作用力，則地面與B間的摩擦力及壓力如何變化？若施加一與斜面方向成α角的斜向下的作用力F，如圖3所示，則在A下滑過程中，B與地面間的摩擦力及壓力和原來相比如何變化？

拓展三 若題目中的“恰好勻速下滑”條件改為“勻減速下滑”，在A物塊下滑過程中給A施加一個與斜面平行的作用力，則地面與B間的摩擦力及壓力如何變化？若施加一與斜面方向成α角的斜向下(可以是其他任意方向)的某個作用力F，則在A下滑過程中，B與地面間的摩擦力及壓力和原來相比如何變化？

拓展四 若A下滑過程中施加如圖4所示作用力，A下滑過程中斜面體B始終保持靜止，則B與地面間的摩擦力與正壓力如何變化？

圖4

通過對以上問題分析，學(xué)生很容易看出，不論對A施加一個什么方向及大小的作用力，只要A對B有壓力且沿斜面下滑，則B受到地面的摩擦力方向不變，不同的是AB之間的相互作用力FN的大小，B受到地面的摩擦力的方向取決于μ與tanθ的大小關(guān)系，與外界對A的作用方式以及A受力后的下滑狀態(tài)無關(guān)，μtanθ時，總有μFN·cosθ>FNsinθ，B受到地面的摩擦力向右；摩擦力及與地面間壓力大小會隨FN的增大而增大。

本題借助斜面物體下滑這個典型物理情景的“錨”，運用“隔離法”對B的受力情況進行分析，由教師舉證引導(dǎo)，學(xué)生在改變條件下進行對比和類比分析，獲得正確結(jié)論，很好地鍛煉學(xué)生的分析及推理能力的同時使學(xué)生深刻理解。學(xué)生在這些相似相異中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，總結(jié)出方法，真正做到會一題通一類，舉一反三。這類課型要求教師有一定的經(jīng)驗和問題歸納總結(jié)的積累，平時注意整理。

二、在習(xí)題中設(shè)置陷阱式“錨”——鍛煉審題能力，培養(yǎng)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性

陷阱式的“錨”指習(xí)題教學(xué)過程中在習(xí)題的知識框架中故意設(shè)置一個陷阱，讓學(xué)生去跳，學(xué)生根據(jù)已有的知識經(jīng)驗，得出一個相對錯誤的結(jié)論，讓學(xué)生先錯一下，通過誘錯誘出各種錯誤，并給予糾正的一種教學(xué)的方法，來加深對所學(xué)知識的理解。教師在將習(xí)題呈現(xiàn)給學(xué)生時故意去掉一個或增加一個學(xué)生容易忽略的關(guān)鍵性條件，在題中故意“挖坑”，這種“錨”的設(shè)計能很好地培養(yǎng)學(xué)生的審題能力、思辨能力、分析推理能力、質(zhì)疑創(chuàng)新精神。這種授課方法要求任課教師對學(xué)生的易錯點深入了解，題目完成后學(xué)生印象深刻，形成主動審題意識，提升解題過程中能主動挖掘條件避開陷阱的能力。

圖5

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三、在習(xí)題中設(shè)置原型毛坯式的“錨”——強化知識整合，以一題通一片

毛坯是指材料經(jīng)過初步加工，初具有基本形狀，還要進一步加工的半成品。這里借用在習(xí)題教學(xué)上，指把一個不完整的題目作為“錨”拋給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)自己對問題的理解以及相關(guān)知識掌握，去體驗定性或定量分析研究實際問題。在這種習(xí)題課上，教師只給出習(xí)題的主要問題情景和條件，讓學(xué)生根據(jù)條件去設(shè)置問題并能夠解答，并且適當(dāng)補充條件，這樣做能夠使學(xué)生對題目中的條件認(rèn)真研究，根據(jù)相關(guān)物理量的關(guān)系進行分析、推理、論證，提出問題，建構(gòu)物理模型。由于問題是自己提出的，致使學(xué)生解決問題的積極性會很高，在實際課堂操作過程中，通過小組討論，個人展示，“立擂求解”多種模式，提高課堂氣氛，降低學(xué)生對物理的畏懼，但由于學(xué)生問題方向的不確定性，這個方式對教師的課堂掌控能力及教師的專業(yè)素養(yǎng)要求較高。

例如，在復(fù)習(xí)動量守恒定律應(yīng)用相關(guān)內(nèi)容時可以進行以下操作。

【例3】如圖6所示，質(zhì)量為M的槽體放在光滑水平面上，內(nèi)有半徑為R的光滑半圓形軌道，其左端緊靠一個固定在地面上的擋板。左側(cè)槽口正上方有一點A，點A與槽口間的高度也為R，一質(zhì)量為m的小球從點A由靜止釋放，槽內(nèi)圓形軌道光滑，求……？請你自己補充問題并進行解答，或補充問題指定某同學(xué)解答。

圖6

【解析】學(xué)生對這種問題的反應(yīng)是相當(dāng)積極的，會根據(jù)題目中的條件分析出運動情景，在情景中尋找哪些是未知的相關(guān)物理量，和已知條件具備什么樣的關(guān)系，然后在運動情景中建構(gòu)物理模型，運用相關(guān)的物理規(guī)律，設(shè)計出問題，并進行解答。

由于這種毛坯式“錨”的開放性，使不同層次的學(xué)生都能提出不同深度的問題，并做出解答，在整個思維過程中，學(xué)生的心理都能得到滿足，并不斷向自己提出新的挑戰(zhàn)，將問題逐漸推向更深層次，學(xué)生的分析能力及綜合能力可得到充分鍛煉。

例如課堂上學(xué)生會逐步提出求m的最大速度、對圓弧槽的最大壓力、上升的最大高度、圓弧槽能獲得的最大速度、若使小球能從圓弧槽的右側(cè)飛出m與M的比值應(yīng)滿足什么條件、小球若能從圓弧槽飛出，能否落回圓弧槽……。學(xué)生在提出和解答問題的過程中，學(xué)生對機械能守恒、動量守恒條件的理解更加透徹，分析綜合能力和解決實際問題的能力得到提升，由于情感的投入會使學(xué)生印象更為深刻。

四、設(shè)置條件開放式的“錨”——把握基本模型，提升綜合能力

在復(fù)習(xí)過程中，每個章節(jié)都有非常典型的物理模型，在相似的條件中可變化出很多習(xí)題，學(xué)生往往對習(xí)題有一定的印象，但不少同學(xué)對其物理規(guī)律的關(guān)系并不是很熟練和清晰，在考試中根據(jù)印象機械模仿、“張題李解”。所以，對于典型的物理模型，在復(fù)習(xí)過程中可以完全開放題目條件，根據(jù)模型的基本框架設(shè)置開放式的“錨”，讓學(xué)生根據(jù)對相關(guān)物理模型以及物理規(guī)律的理解，及做過題目的典型特征自己命制題目，自己解答或者由他人解答，學(xué)生對這樣的活動很感興趣。

例如，復(fù)習(xí)帶電粒子在邊界磁場中運動問題時，關(guān)于平行雙邊界磁場這一類問題的題型變化相對較多，對平行邊界磁場典型題就可以這樣處理。

在課堂上可以只給出一個典型圖作為“錨”，如圖7所示，然后放開題干及問題，“看圖命題”，條件問題完全由學(xué)生自己設(shè)置。大多數(shù)學(xué)生分析過相關(guān)的情景，做過有關(guān)練習(xí)題。在此基礎(chǔ)上進行開放式習(xí)題課效果非常好，能調(diào)動學(xué)生的最大思維去想象可能的物理情景，怎樣給條件，能求出什么量，邊想條件情景，邊梳理物理量間的關(guān)系，邊思考如何命制題目。學(xué)生命題的基礎(chǔ)是對原有知識完全理解和掌握的基礎(chǔ)上進行的綜合整合，因此相當(dāng)于引導(dǎo)學(xué)生主動將一些問題進行深層次的分析論證，站在一個更高角度去分析綜合處理問題。

圖7

學(xué)生在實際命制過程中會出現(xiàn)不少問題，比如多給了條件或者少給了條件，數(shù)據(jù)不合理等，在自己寫解析或者由其他同學(xué)求解過程中均會發(fā)現(xiàn)，就這樣在不斷完善和修正中去學(xué)習(xí)，這種學(xué)習(xí)過程是創(chuàng)造性的，對學(xué)生的思維深度、邏輯性、嚴(yán)謹(jǐn)性、創(chuàng)造性都有很好地鍛煉。當(dāng)將這個問題轉(zhuǎn)移至自己的實踐課中，全班同學(xué)共命制出八道很成功的試題，有的極具想象力，并得出完美的解析，對相關(guān)的極值問題、臨界問題、粒子落點分布問題、粒子出射位置問題、如何作圖、三角函數(shù)、勾股定理相關(guān)數(shù)學(xué)方法均有涉及。由于問題基本由學(xué)生創(chuàng)造完成，期間也可以說“幾經(jīng)磨難”，所以，對學(xué)生自身來講一定是理解深刻記憶長久。

后記

拋錨式習(xí)題課具有較強的未知性，多變性，有助于激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲，尤其是在綜合復(fù)習(xí)類習(xí)題課上可以專門設(shè)置一定量且靈活多變模式的開放類習(xí)題，創(chuàng)設(shè)懸念，營造探究氛圍，喚醒學(xué)生的邏輯思維，發(fā)散思維，類比思維來尋求問題的條件，處理相應(yīng)的問題。由此可使學(xué)生全面掌握并靈活運用相關(guān)的知識解決實際問題。以上是本人在實踐過程中的些許經(jīng)驗，學(xué)生受益良多，對解題中的審題能力、綜合分析能力以及運算能力都有大的提升，真正落實了新課標(biāo)的理念，學(xué)生更興奮的是分?jǐn)?shù)有了明顯提升。

拋錨式教學(xué)的關(guān)鍵點在于怎樣設(shè)置這個“錨”，錨拋得好，學(xué)生對學(xué)習(xí)積極性就高，主觀能動性就強，學(xué)習(xí)的效果自然好。我們教師不妨嘗試這種教學(xué)方法，設(shè)計好教學(xué)中的“錨”，使學(xué)生緊緊圍繞這個“錨”進行探究學(xué)習(xí)，提高我們的復(fù)習(xí)效果。