高中物理习题课中“超链接”思想的教学实践

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  摘要:高中物理的学习过程是空间想象能力、思维能力、逻辑能力等历练的过程。物理教学中的习题课,是培养学生空间想象能力、思维能力等有效的教学手段之一,也是教学效果反馈的重要渠道之一。习题课中应用“超链接”思想教学帮助学生帮助学生提升知识迁移、解题技巧、逻辑思维能力等,促进学生更好地学习物理。
  关键词:“超链接”思想;教学实践;知识迁移
  学习一般需经过从感受到知觉,从知觉到表象,从表象到抽象思维的心理过程。很多学生学习物理学中概念和规律都停留在表象这个阶段,但物理学中的概念与规律往往都具有隐蔽性的内涵和外延因素,只靠表象是不能理解的。理解物理学中的概念和规律,必须在表象的基础上,抓住反应事物的本质因素,将感性认识上升到理性认识的高度,即需要抽象思维能力。抽象思维能力的培养往往是在教学中的习题课中,一堂好的习题课是培养学生空间想象能力、思维能力等有效的教学手段,也是教学效果反馈的重要渠道。
  超链接是信息学科中制作网站最为重要的操作,超链接简单地讲就是指内容链接,可以把部分文字、图片、视频、网页等对象链接到对应的位置,形成整齐划一的网站。物理学科其实就是一个“知识网站”,生活与学科、题与题和知识模块之间都有联系的。在学习过程中,梳理并理解好知识模块等之间联系,是学好物理的重要手段之一。习题课堂上贯彻“超链接”思想教学,能帮助学生从不同的角度完善、巩固与深化对概念及规律的理解;帮助学生提高知识迁移能力、解题技巧、分析和解决问题等能力。
  为了落实习题课中的“超链接”思想,确保教学有效性,基于物理学科的物理观念、科学思维、实验探究等核心素养因素。从生活情境与物理情境的“超链接”、知识模块之间的“超链接”和解题方法的“超链接”。
  一、 生活情境与物理情境的“超链接”,培养学生的解读分析问题能力和物理模型构建能力
  “从生活走向物理,从物理走向社会”是新课标基本概念之一,近几年的试卷考题分析,多少是蒋物理学的基本知识和基本技能放在真实、具体的生活情境进行考查。要求学生灵活运用所学知识进行分析、解答,但因为生活情境性强,涉及面广,需要学生的物理思维能力和构建物理模型能力才能很好解决这类型题型。在习题课中,始终贯彻“超链接”思想教学,通过相关例题针对生活情境“超链接”到物理情境的相关训练是非常有必要的。一来习题课往往是枯燥、乏味的,选用有实际科学背景或真实生活中的物理题,能激发学生的兴趣,调动学生学习的积极性和主动性。二来通过熟悉的生活情景超链接到不熟悉的、抽象的物理情境的习题中,帮助学生在熟悉的情景中主动思考迁移到不熟悉、抽象的情境的习题中,培养学生的解读与分析问题能力和物理模型构建能力,达到举一反三的解题效果。
  讲相互作用的习题课时,在讲解多个物体受力情况或传送带拖物体等这类问题时,例题1:如图所示,物体相对静止在水平传送带上随传送带同向匀速运动。它受到几个力?若传送带加速或减速时,物体又受到几个力?画出示意图。
  例题2:如图所示,皮带运输机将物体匀速地送往高处,下列结论正确的是()
  A. 物体受到与运动方向相同的摩擦力作用
  B. 传送的速度越大,物体受到的摩擦力越大
  C. 物体所受的摩擦力与传送的速度无关
  D. 若匀速向下传送货物,物体所受的摩擦力沿皮带向下
  根据一般物理解题思路1. 受力分析;2. 根据平衡条件或求合力等知识解答问题,因力很抽象,很难分析到位,导致上课听不明白,练习容易做錯。如果联系到熟悉的生活情境中去,把传送带比作“公交车”,物体比作“自己”。所有学生基本上都坐过公交车,而且非常熟悉坐过公交车的体会,“自己坐在公交车上,公交车在笔直的公路上匀速行驶”超链接成“物体相对静止在水平传送带上随传送带同向匀速运动。”这个时候自己感觉是静止的,只受到重力和支持,没有受到摩擦力,那么例题1中传送带匀速时,物体只受到重力和支持力。加速或减速呢?公交车加速时,感觉自己向后倾,所以受到向前的摩擦力。减速时感觉自己向后倾,所以受到向前的摩擦力。通过熟悉的生活情境很好地判断出受力情况,学生根据容易的理解与接收,也培养了生活物理情境构建出物理模型的能力,更好地解决生活情境这类题型。
  二、 知识模块间的“超链接”,培养学生知识的理解能力与归纳能力
  物理教学中应重视夯实基础知识,夯实基础知识是理解知识模块之间的“超链接”思想的基础与前提,在习题课教学中,课堂中会留10分钟左右来梳理习题中的相关的知识点,并让学生找出知识模块之间的内在规律与联系,即知识模块间的“超链接”思想。
  例如:讲简谐振动的习题课时,我们用问题导学梳理知识点:
  问题:(1)合力不为零时,物体做什么运动?其运动规律如何?
  (2)合力不为零时,物体可以做哪些运动?其运动规律如何?
  合力是恒力合力是大小不变,方向变化合力的大小方向都变化
  (3)简谐运动的合力是恒定的吗?有什么特征呢?
  (4)谈谈简谐运动的各物理量的变化规律及其关系?(平衡位置t=0)
  (5)简谐运动的图像是怎么样的?描述其图像的物理量有哪些?各物理量的关系?
  (6)简谐运动中的几种常见的模型?(通过图像画出来,并简单说明一下)
  在设计问题时,把力学与运动学之间关系的知识模块“超链接”到简谐运动运动中去,发现力学与运动学之间内
  在规律不仅适合直线运动、曲线运动,还适合简谐运动等。利用熟悉直线运动动力学问题分析方法分析简谐运动相关物理量的分析,更好地理解相关知识点,培养了学生知识的理解能力。再利用一些梳理技巧,如学生回答问题时,让另一个同学根据学生回答的问题画出简谐振动中的知识结构图。学生都参与进来了,培养了学生的知识梳理能力与归纳能力。又例如:讲电场力做功的习题课时,用知识类别法梳理:让一个同学梳理重力做功的知识,让另一个同学梳理电场力做功的知识。通过类比的知识迁移,从熟悉的知识迁移到陌生的知识,从简单的知识体系连接到抽象难懂的知识,提升了学生对抽象物理知识的理解,培养学生理解能力和归纳能力。   三、解题思维的“超链接”,培养学生分析能力和解題能力
  习题课是培养学生解题能力重要组成部分,在习题课中要注意习题的梯度性,在例题的基础上,根据超链接思想选取合适的变式题,变式题目在编排上也要具有梯度性,从易到难,从熟悉情境到陌生情境,分析过程从简单到复杂,通过变式题对所学内容加深理解与巩固,提高学生的学习兴趣和自信,增加课堂听课率。
  例如:讲圆周运动的摩擦力的问题:例题1:在学校操场上有一段在半径为R的圆形水平弯道,已知路面对人的最大静摩擦力是人的重力的μ倍,则人在拐弯时安全速度是多少?忽略人的倾斜、手臂等影响因素。
  变式题1:A、B两物理放在旋转圆台上,动摩擦因数均为μ,A的质量为2m,B的质量为m,A、B离轴为R,当圆盘转速增加是,问A、B两个物体哪个先滑动?
  变式题2:A、B、C物理放在旋转圆台上,动摩擦因数均为μ,A的质量为2m,B、C的质量为m,A、B离轴为R,C离轴为2R,问A、B、C物体哪个先滑动?
  变式题3:如图平台上的小球A通过—根不可伸长的细绳穿过光滑的小孔系一个小球B,小球A的质量为mA,离圆心距离为r,B球的质量为m,若物体A与转盘间的动摩擦因数为μ,则转盘转动的角速度ω在什么范围内,A物体才能随转盘转动?
  以上几种变式,根据“合外力提供向心力”这个解题思路和方法来解题的。在习题课中,例题、变式题的分析、讲解是教学内容的核心,在分析、讲解过程中注重情境分析的“超链接”思想,找出内在联系规律,同一个解题思维,利用好“超链接”思想,往往可以解决很多不同物理情境的题型。在情境分析时注意关键词的条件隐蔽性,往往也需要“超链接”思想。比如:讲圆周运动的习题课时,往往有“恰好”“刚好”“缓慢拉”等字眼,这些必须超链接到牛顿运动定律的相关知识点才能找出所隐含的条件。在讲解习题过程中,根据学生的思维特点,注意习题的知识的逻辑性,不要急躁,要条理清晰,循序渐进地解题。培养学生的解题思维能力。
  总之,在习题课教学过程中,关注学生心理与思维发展的特点,通过生活情境与物理情境的“超链接”、知识模块间的“超链接”、解题思维的“超链接”等教学,构成习题课“超链接”思想的教学模式,形成系统性、长期性。提高学生知识梳理与归纳能力,物理情境的分析能力,解题思维能力等有很大帮助。
  参考文献:
  [1]宋运来.什么是最有效的教学[M].南京:江苏人民出版社,2009.
  [2]梁树森,赵风雨,等.中学物理习题教学研究[M].北京:北京师范大学出版社.
  作者简介:
  钟辉平,浙江省杭州市,杭州英才高级中学。
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