“问题导学”课堂教学模式探索与实践

2011-01-24 02:43邹建平
物理通报 2011年1期
关键词:变力恒力问题导学

邹建平

(镇江第一中学 江苏 镇江 212016)

1 “问题导学”模式

“问题导学”课堂教学模式指根据教学内容及要求以问题解决为中心,通过问题的发现、分析和解决等步骤去掌握概念规律知识、培养学生问题意识和问题能力的一种教学模式.在遵循课堂教学的逻辑特征的条件下,通过精心创设的问题情境,诱发学生对问题进行处理或解释的心理欲望,通过不断呈现的问题水平的提升,持续地挑战学生的感性或理性思维.通过学生对问题的探索和交流,澄清模糊认识,正确建立概念和理解概念规律,让学生在问题解决中体会到学习的快乐和成功的有效教学模式.

图1 问题导学教学模式

2 “问题导学”模式的特点

2.1 问题的提出是教学的开端

问题的存在本身就可激发学生的求知欲和探究欲,这对有效教学非常有利,因此教师在教学伊始应首先创设问题情境促使学生产生有指向性的疑问.

2.2 问题的分析是教学的主线

问题的分析,探究解决方法是学生吸收知识、提高思维能力形成有效教学的前提.问题应存在于整个教学过程中,应使教学活动自始至终围绕问题的分析探究和解决展开.

2.3 问题的解决是教学的归宿

教学的最终结果不应是用所授知识消灭问题,而应是在初步解决问题的基础上产生新的问题与解决新的问题的周期性的循环过程.而在这个过程中,学生丰富了自己的认知,掌握了某些分析问题和解决问题的科学方法,发展了某些方面的能力.

3 “问题导学”模式应遵守的三大原则

3.1 学生主体性的原则

新课程教学理念倡导探究式学习特别强调问题在学习活动中的重要性,一方面强调通过问题来学习,把问题看作是学习的动力、起点和贯穿于学习过程的主线;另一方面通过学习来生成问题,把学习过程看作是发现问题、提出问题、分析和解决问题的过程.而“问题导学”主体性原则体现在两个方面:一是学生根据一定的学习目标通过问题发现和问题解决主动去获得知识、去应用知识;二是学生不仅是“问题导学”的实践者,更是探究学习能力的发展者,是学习的主体.

3.2 教师指导性的原则

“问题导学”模式中教师应该是导师,而不应该是教师.课堂教学对教师指导的要求更高了,在以“问题为课堂中心”的物理课堂教学中,物理问题通常埋在教师的教学预设之中,而问题解决则存在于教学过程的动态生成之中.显然,课堂上的动态生成在很大程度上取决于教师在课堂上呈现的问题情境,而教师的精心预设则是课堂上呈现问题情境的关键性环节.首先要求教师因材施“导”,这种指导一定要导在学生“心欲通而未达、口欲言而未能”之时分析学生容易在哪里出现思维误区、在哪里学习目标难以达成,如何通过设计学生讨论、交流,教师必要的提示,教师用语不在多,而在巧;其次“导”体现在备课上,备课方式要发生变化,要从教材中呈现问题、设计问题,通过课堂解决问题达到课标要求,这要求教师创设问题情境和设置的问题要有典型性、深刻性、直观启发性、针对性、递进性和拓展性.

3.3 学生参与性的原则

在“问题导学”的教学中,教师必须始终保持这样的意识:将参与问题探究和讨论的机会给予更多的学生,应当将课堂的讨论权、提问权、质疑权平等地赋予所有的学生,绝不能只让少数“好学生”包办对问题的探究.只让“好学生”回答问题或只让“好学生”提出问题是一种课堂作秀.这种作秀现象会造成一定的假象——产生问题的伪解决现象.而应该是全体学生参与到问题中来在学习活动中获得知识,在解决问题时掌握方法,从而实现探究能力、合作能力和创新能力整体素质的共同提高.

4 “问题导学”模式的尝试

高三在复习“功”这一节课内容时,介绍了功的定义和恒力做功公式W=Fscosθ.该节课的复习教学一直平淡无奇,也没有什么闪光点.但教师在以后的教学中会经常发现,学生极易把力做功搞错而张冠李戴.究其原因,还是学生在功的公式使用条件和应用范围的学习中留下了疑点,没有将这个教学难点有效地突破.笔者在学生学习了功的定义和恒力做功公式W=Fscosθ情况之后,提出一系列问题,让学生思考如何正确使用公式和灵活使用公式,进一步激发学生思考,顺理成章地通过问题导出了做功的方法和要求,这样做师生都感觉自然、印象深刻.下面以“问题导学”模式设计复习“功”这一节复习课的内容,以问题为主线来阐述“问题导学”在课堂教学中所起到的作用.

情境创设:教师在课前发给学生本节课的学案,学生用较长时间来自学学案上的复习内容,思考学习中的问题;教师在上课时向学生征求问题,并结合设计问题情境提出问题.

问题1 如何理解功的概念和公式W=Fscosθ?

分析举例说明公式的内涵.判断一个力做功要看两个因素:一看这个力是否作用在此物体上;二看在力的作用线上物体是否有位移.

(1)计算力F做功时,特别应弄清是哪个力对物体做了功,即弄清要求解的是哪个力的功;W=Fscosθ是恒力做功的计算式,对变力做功的计算不适用.因此,每当使用W=Fscosθ计算功时,要先弄清是恒力做功还是变力做功.

(2)夹角θ是在某过程中力F和位移s矢量的夹角.当0≤θ<90°时,力F是动力,做正功;当θ=90°时,力F不做功;当90°<θ<180°时,力F是阻力,做负功,或者说物体克服力F做正功.

(3)公式W=Fscosθ中的s是物体相对地面的位移,而不是相对于和它接触的物体的位移.

(4)恒力做功多少只与F、s及二者夹角余弦有关,而与物体的加速度大小、速度大小、运动时间长短等都无关,即与物体的运动性质无关,同时还与有无其他力做功也无关.

问题2 公式W=Fscosθ中位移的理解会出现什么样的误区?

举例分析出有三大误区.

(1)把位移误认为相对位移;

(2)把力的作用点的位移误认为是物体的位移;

(3)把位移误认为相对地面的水平位移.

问题3 用W=Fscosθ公式计算做功的类型有哪些?

结合学案内容分析归纳出六种类型.

(1)公式型:若恒力F作用于物体上使其运动过程.求恒力F做功直接用计算公式进行计算,即W=Fscosθ.

(2)替代型:若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以通过计算该恒力的功,替代该变力的功.而恒力做功又可以用W=Fscosθ计算,从而使问题变得简单.

(3)场力型:若某力是场力(重力、静电场力等),计算它们做功可用恒力功的计算公式,因为场力有共同的特点,做功与物体运动的路径无关,只与初末位置有关,同时它们做功的多少也与物体是否受其他力没有关系.

(4)耗散力型:阻力(比如摩擦力等)做功的计算方法.在曲线运动或往复运动中阻力(耗散力)的大小不变但方向可变,在计算此耗散力做功时,可将其“视为”恒力做功,其功等于力和路程的乘积,而不是力和位移的乘积.

(5)平均力型:如果力的方向不变,力的大小对位移按线性规律变化时,可用力的算术平均值

(6)微元型:当某力满足大小不变,方向总与运动方向成某一固定角度(比如人推转盘型)时,可把曲线运动的路线拉直考虑,分无数段小段位移,在各小段位移上将变力转化为恒力用W=Fscosθ计算功,而且变力所做功应等于变力在各小段所做功之和.

问题4 变力做功不能公式W=Fscosθ,用哪些方法可以来求变力做功?

师生根据学案内容共同分析归纳并举例说明变力做功的八种方法.

(1)等值法(替代法);

(2)微元求和法;

(3)平均力法;

(4)功率法(牵引力做功的计算方法);

(5)用动能定理求变力做功;

(6)用机械能守恒定律求变力做功;

(7)用功能原理求变力做功;

(8)图像法,并加以配置例题和训练题进行巩固.

5 “问题导学”模式在教学中应用的思考

笔者的实践证明,“问题导学”的课堂教学模式是培养学生问题意识,增强学生的参与意识,激发学生学习兴趣,提高学生问题能力;把教与学、教师的主导作用与学生的主体作用有机地结合起来,让学生在教师创设的问题情境下提出问题并进行独立探究,使教师的教始终围绕学生的学展开,围绕问题的解决展开,有效地提高课堂效益.

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