創(chuàng)設(shè)物理習(xí)題課互動(dòng)場的策略探究

陳涌光

摘要：當(dāng)前習(xí)題課教學(xué)往往以講練結(jié)合為主。在課堂上，有很多學(xué)生聽得懂教師的解題方法，可自己做習(xí)題時(shí)卻無法完成。產(chǎn)生這類問題的主要原因是教師在講課時(shí)不注重問題的設(shè)置，為講題而講，而學(xué)生在課堂上始終處于被動(dòng)接受的地位，沒有完全融入課堂，為得到答案而聽，所以易產(chǎn)生思維疲勞。近幾年，筆者在新課程理念的熏陶下很注重習(xí)題課中問題的設(shè)置，并盡量在習(xí)題課上滲透實(shí)驗(yàn)元素等，創(chuàng)設(shè)互動(dòng)場，以提高學(xué)生習(xí)題課堂的參與度，激發(fā)學(xué)生的求知欲，全面提高學(xué)生的認(rèn)知水平和習(xí)題課堂效率。

關(guān)鍵詞：高中物理；習(xí)題課；互動(dòng)場

中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1992-7711（2021）25-0042

什么是教學(xué)互動(dòng)場？“場”理論由德國心理學(xué)家勒溫提出的。本文所指的教學(xué)互動(dòng)場是在物理課堂教學(xué)過程中通過師生之間、生生之間的互動(dòng)，進(jìn)行互助式、自助式的交流，使教學(xué)依托群體的動(dòng)力，形成自我組織、自我構(gòu)建的教學(xué)模式，使課堂教學(xué)在群性相融和個(gè)性展現(xiàn)中形成良性循環(huán)，然后合作、共創(chuàng)構(gòu)建和諧的互動(dòng)場，提高課堂教學(xué)的實(shí)效性。

物理習(xí)題教學(xué)要融合教與學(xué)，就需要充分調(diào)動(dòng)課堂中各方群體的力量，在了解學(xué)生心理活動(dòng)的基礎(chǔ)上，控制外在的互動(dòng)場來進(jìn)行。而當(dāng)前的物理習(xí)題課堂卻很難做到這一點(diǎn)，因而常常事倍功半，效果甚微。所以，近幾年來，筆者有心于此，對如何提高物理習(xí)題課堂效率作了初步的思考，得出以下三點(diǎn)。

一、利用演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)互動(dòng)場

在物理習(xí)題課教學(xué)中，教師常常為了讓學(xué)生鞏固理論知識而講理論，但因?yàn)槟承W(xué)生對某些問題缺乏自身的生活體驗(yàn)，難以進(jìn)入問題的實(shí)際情景之中，缺少對問題背景的認(rèn)知。他們會對知識的信度產(chǎn)生疑惑，從而極易產(chǎn)生思維疲勞?；诖?，筆者嘗試將演示實(shí)驗(yàn)引入習(xí)題課，收效頗豐，既激發(fā)了學(xué)生的求知欲，又活躍了課堂氣氛，起到了事實(shí)勝于雄辯的效果。

【習(xí)題1】如圖1所示，一個(gè)電動(dòng)機(jī)，線圈電阻是0.4Ω，當(dāng)它兩端所加的電壓為220V時(shí)，通過的電流是5A。這臺電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功率有多少？

本題看似簡單，但涉及三個(gè)不同的功率：電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P電，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P熱，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率P機(jī)。這三個(gè)功率很容易混淆。僅僅口頭講解很難讓學(xué)生分清它們的聯(lián)系和區(qū)別。所以，在解決相關(guān)問題時(shí)，學(xué)生往往亂套公式，錯(cuò)誤百出。因此，筆者尋思，如能將此習(xí)題設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn)，讓事實(shí)說話，或許可起到事半功倍的效果。

【實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)】

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖2所示，M為小電動(dòng)機(jī)，L為小燈泡，R為可變電阻。

先用導(dǎo)線把安培表短接，合上電鍵，調(diào)節(jié)電阻，使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)小燈泡幾乎不亮。然后用外力使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，小燈泡立刻發(fā)光。為什么會這樣呢？學(xué)生非常吃驚，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的好奇心和求知欲。師生一起觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)，分析原理。

1.合上電鍵，調(diào)節(jié)電阻，使電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，記錄此時(shí)電表讀數(shù)：

電功率P電=熱功率P熱，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為純電阻電路。

【教學(xué)感受】

通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、思考和對數(shù)據(jù)的記錄與處理，學(xué)生真正理解了電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P電、發(fā)熱功率P熱、機(jī)械功率P機(jī)，以及它們的聯(lián)系和區(qū)別，并為研究非純電阻電路問題奠定了良好的基礎(chǔ)。

二、設(shè)置開放性問題創(chuàng)設(shè)互動(dòng)場

相較于常規(guī)習(xí)題，開放性問題更富有挑戰(zhàn)性，能夠改變思維定式，提高探索興趣，形成解決問題的策略。這種問題所含信息可能是相互矛盾，答案可能不是唯一，問題不一定是充分必要的。開放性問題的創(chuàng)設(shè)，更有利于學(xué)生創(chuàng)新力的培育，更有利于思維全面性的提升，這就更易于引起思維碰撞，形成頭腦風(fēng)暴，生成互動(dòng)場。

【習(xí)題2】如圖3所示，一個(gè)質(zhì)量為m，寬為d的矩形線框從勻強(qiáng)磁場的上方自由落下，進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中后，再從磁場中穿出。勻強(qiáng)磁場區(qū)域的寬度L大于線框的高度h。已知線框的電阻為R，下邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框的加速度為零，空氣阻力不計(jì)。根據(jù)已知條件，你覺得可以求出哪些物理量？

師：這是我們前面學(xué)習(xí)中多次提到的電磁感應(yīng)中的線框模型，按照要求，設(shè)置恰當(dāng)?shù)膯栴}，請其他學(xué)生回答。（課堂中分男女兩組，分別設(shè)置問題，請對方回答）

學(xué)生1：求下邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框的速度大?。?/p>

學(xué)生2：求下邊到磁場上邊界的距離？

學(xué)生3：求出此線框剛從進(jìn)入磁場到完全進(jìn)入磁場所通過線框截面的電量q？

學(xué)生4：求出此線框剛從進(jìn)入磁場到完全進(jìn)入磁場，線框中產(chǎn)生的熱量Q？

學(xué)生5：求出此線框從靜止釋放到完全出磁場時(shí)所需的時(shí)間。

學(xué)生6：畫出線框出磁場時(shí)有可能的v-t圖像。

學(xué)生7：求線框在穿越磁場全過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

【教學(xué)感受】

在習(xí)題課上設(shè)置這樣一個(gè)開放性問題，是對學(xué)生前面所學(xué)知識的一個(gè)歸納和總結(jié)。設(shè)置這樣一個(gè)特殊的性別大戰(zhàn)，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，使得學(xué)生既能主動(dòng)設(shè)置問題，也能努力思考對方組員提出的問題。有的學(xué)生設(shè)置的問題難度很大。例如，學(xué)生5設(shè)置的這個(gè)問題，實(shí)際上并不能求解（當(dāng)時(shí)筆者讓設(shè)置問題的學(xué)生來求解，他也不能解答，引起了哄堂大笑），但是我們同樣可以進(jìn)行思考，不能求解的原因在哪里？可以求解到哪一步？

這種開放性的習(xí)題課，打破了傳統(tǒng)習(xí)題課以教師為主導(dǎo)、師問生答的僵硬模式，還課堂于學(xué)生，讓學(xué)生放下受教者的沉重包袱，開放思想，自由展示，團(tuán)結(jié)互助，寓教于樂，在輕松的氛圍中感受物理課堂的精妙絕倫。

三、以學(xué)生在習(xí)題中的錯(cuò)誤為載體創(chuàng)設(shè)互動(dòng)場

習(xí)題（試卷）中的錯(cuò)解，暴露了學(xué)生的思維缺陷，以及平時(shí)解題的錯(cuò)誤習(xí)慣。在批改中，筆者常常會發(fā)現(xiàn)很多始料未及的錯(cuò)誤。在習(xí)題講評前，筆者對這些錯(cuò)誤進(jìn)行整理，并在課堂上用投影的方式給全班學(xué)生進(jìn)行展示，讓學(xué)生能夠從另一個(gè)角度審視題目，結(jié)合自己的解題過程，剖析自己的邏輯思維，反思自己在解答中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行問題的錯(cuò)因歸因分析，構(gòu)建科學(xué)的行之有效的解題策略，如受力分析、運(yùn)動(dòng)分析、能量分析，如軌跡分為直線、圓周、拋物線，如問題的情境為水平面、斜面、豎直面等等。正確的解題表征為畫好圖形，建立好方程，結(jié)果正確。

【習(xí)題3】在“用電流表和電壓表測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中。

1.備有如下器材

A.干電池1節(jié)；B.滑動(dòng)變阻器（0～20Ω）；C.滑動(dòng)變阻器（0～1kΩ）；D.電壓表（0～3V）；E.電流表（0～0.6A）；F.電流表（0～3A）；G.開關(guān)、導(dǎo)線若干。

其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選，電流表應(yīng)選。（只填器材前的序號）

2.某學(xué)生記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中畫出U-I圖像，根據(jù)圖像得到被測電池的電動(dòng)勢E=V，內(nèi)電阻r=Ω。（保留三位有效數(shù)字）

本題的難度并不大，而且學(xué)生是剛在實(shí)驗(yàn)室做完了實(shí)驗(yàn)做的。但學(xué)生在描繪U-I圖像時(shí)卻出現(xiàn)了很多錯(cuò)誤。筆者在習(xí)題講評時(shí)，將學(xué)生犯的典型錯(cuò)誤通過投影一一展示出來。

師：我們來看看三位學(xué)生的作圖情況，來個(gè)“專家會診”，看看問題出在哪里。請大家先看第一位學(xué)生的作圖。

學(xué)生1：縱坐標(biāo)從0開始，導(dǎo)致沒有充分利用方格子，根據(jù)此圖像，得到的E和r誤差可能較大。

師：如圖，第二位學(xué)生問題出在哪里？

學(xué)生2：圖線超出了方格子。

師：如圖，第三位學(xué)生問題出在哪里？

學(xué)生3：縱坐標(biāo)的交點(diǎn)超出了方格子，很明顯，對電動(dòng)勢E的值造成較大誤差。

【教學(xué)感受】

作圖對于高中學(xué)生來說是一個(gè)難點(diǎn)。有些作圖看似簡單，實(shí)際操作起來會出現(xiàn)很多意想不到的問題。以學(xué)生的錯(cuò)題為載體，進(jìn)行“專家會診”，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用。通過這一過程，學(xué)生獲得的知識就不是教師硬塞給他們的，也達(dá)到了“有則改之，無則加勉”的效果。筆者在搜集上述圖片材料時(shí)，學(xué)生已經(jīng)將錯(cuò)誤糾正了，當(dāng)筆者要求學(xué)生將以前的錯(cuò)誤思路再在方格紙上展示時(shí)，學(xué)生能很快地、清晰地畫出原先錯(cuò)誤的圖像。可見，經(jīng)過課堂上的“專家會診”，學(xué)生對原先的錯(cuò)誤解法印象深刻。

通過投影學(xué)生的解題過程，可以使學(xué)生產(chǎn)生更為濃厚的興趣，帶著評價(jià)的眼光看周邊學(xué)生的解題狀況、得分情況如何等等。學(xué)生轉(zhuǎn)換角色，從一個(gè)解題者轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)批閱者，在了解其他學(xué)生的解題過程中，更能夠把握習(xí)題的難點(diǎn)和知識的易錯(cuò)點(diǎn)，從而加深印象。而投影參考答案的詳細(xì)解答過程及得分點(diǎn)，是為了給學(xué)生以參照，與學(xué)生自己的解答過程形成對照，方便快捷、清晰明顯地將學(xué)生答案中存在的問題暴露，從而給予學(xué)生強(qiáng)烈的視覺沖擊，以便讓學(xué)生在今后解題中注意解題的規(guī)范性。

習(xí)題課在高中物理教學(xué)中的位置極為重要，而互動(dòng)場式的教學(xué)模式，能夠更好地幫助學(xué)生鞏固知識、加深理解、糾偏思維錯(cuò)誤，提煉解題策略，逐步提高邏輯思維能力和綜合運(yùn)用能力。教師在準(zhǔn)備習(xí)題課的時(shí)候，應(yīng)該有針對性、典型性，在學(xué)生認(rèn)知的疑惑點(diǎn)上下功夫，充分利用學(xué)生在練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，有的放矢。如果遇到一些能夠用簡單的演示實(shí)驗(yàn)來展現(xiàn)物理情境的習(xí)題，教師應(yīng)盡量化臆想為直觀。另外，如果習(xí)題具有拓展性，教師應(yīng)盡量創(chuàng)設(shè)平臺，引導(dǎo)學(xué)生從情境、設(shè)問、立意等方面進(jìn)行變化，給學(xué)生以思考的空間，盡可能地創(chuàng)設(shè)互動(dòng)場，改變傳統(tǒng)習(xí)題課的講練模式，提高習(xí)題課的教學(xué)效率。

通過師生間構(gòu)建的互動(dòng)場，師生在課堂這個(gè)互動(dòng)場中相互提問題、相互探究、相互碰撞，產(chǎn)生高效的學(xué)習(xí)方式，全面提升師生的物理核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：浙江省蕭山第十一高級中學(xué)311200）