基于“抛锚式”教学模式的高中物理习题课教学研究

□江苏省常熟中学 周佳

基于“抛锚式”教学模式的高中物理习题课教学研究

□江苏省常熟中学 周佳

将抛锚式教学模式应用到高中物理习题课教学中，结合习题课的教学特点，通过具体的教学案例介绍抛锚式教学模式在习题课教学中的应用。

抛锚式教学 习题课 教学研究

抛锚式教学模式（Anchored instruction）是由美国温特贝尔特大学匹波迪教育学院的约翰·布朗斯福特领导的温特比尔特认知与技术小组（CTGV）开发的，是基于建构主义学习理论的以技术学为基础的一种重要的教学范型。所谓抛锚式教学是指通过创设类似真实事件或问题的情境，将所要学习的知识镶嵌在故事情境中，通过教师的帮助，促使学生在探究事件或解决问题的过程中能够进行自主学习与合作而建构的教学模式。抛锚式教学中的“锚”指的就是由教师所创建的有情节的事件或问题，而创建这些真实的事件或问题的过程被形象地比喻为“抛锚”，因为一旦这类事件或问题被确定了，整个教学内容和教学进程也就确定了，就像轮船被锚固定一样。抛锚式教学模式由于强调师生互动与学生主体探究相结合，因此对高中物理习题课教学是非常好的补充。

根据高中物理习题课教学的特点，可以将抛锚式教学模式下的习题课分为三个过程：一是“设锚”+“抛锚”过程，二是“解锚”过程，三是“起锚”过程。

一、“设锚”与“抛锚”

由于习题课教学是以习题为载体，目的是加强学生对于所学物理知识与方法的理解与掌握。所以抛锚式教学模式下的习题课其“锚”应当是与实际紧密相连的物理习题。习题的设定要有以下几个特点——

1.题目的情境应当要生动且要联系生活实际。由于抛锚式教学模式的特点之一就是要贴近学生的生活，所以教师所选择的题目也要贴近实际，选取一些学生感兴趣的、有体验的情境为题目的背景，再将所要考查的物理知识与方法镶嵌其中，这样不仅能够激起学生学习的兴趣，而且可以提高学生处理实际问题的能力。

【案例1】在“动力学的综合运用”的习题课中，可以设定这样的情境：张俊是一个探险爱好者，近几年来他只身一人已经去过很多地方，如雅鲁藏布大峡谷、高黎贡山怒江、楼兰古国罗布泊等。为了更好地适应探险活动，张俊积极参加锻炼，因此也练就了强壮的体格，身高1.80m的他体重80kg，最多可以举起100kg的物体。这一次，张俊准备向新的目的地——湖北神农架出发。神农架地区自古以来就是一个“神秘”的地方，这里不仅有茂密的原始森林，还有传说中的“野人”出没，因此张俊对于这次的探险异常兴奋，这次伴随着他的依然是他的老朋友——“牧马人”吉普车。“牧马人”吉普车整车质量1800kg，最大功率为200kw，最大加速度为8m/s，公路上的最高时速可达180Km/s。将其他必要的物品准备好之后，张俊就驾驶着他的爱车向目的地出发了。该情境以其丰富有趣的背景很快就能吸引学生的注意力，为接下去问题的展开做了非常好的铺垫。

2.习题呈现方式要多样性。除了传统的教师板书、PPT、讲义等这些传统的习题呈现方式，还可以采用其他更加现代的呈现方式，如视频、软件等，这些辅助手段有利于丰富情境的内容，促进学生对于题目情境的理解。

【案例2】在“传送带问题”习题课中，教师可以先播放一段传送带运送煤矿的视频（如图一所示），接着给出具体的情境：传送带是日常生产活动中重要的一种工具，在煤矿开采过程中可以通过传送带的传输将原煤送到工厂进行再加工。如图二所示为传送带的一个基本模型，已知传送带的长度为L，传送带以速度v1匀速运动，现一块原煤由静止落到传送带最左端，已知原煤与传送带之间的动摩擦因数为u。有了视频的基础，问题的情境就显得更加的丰富饱满了。

图二

3.习题与问题的设置要有梯度。首先，习题的设置要符合学生的认知特点，由易到难，体现梯度与层次，否则学生的思维就很难被很好地激发出来，不利于教学目标的达成。其次，由于学生的基础和学习能力存在差异，因此针对不同学生的知识结构和能力水平，设计出多层次的教学习题，并不断地改变条件，逐步引申，适当地进行拓展，才可以开阔学生的视野，拓展学生的思维。

4.要多使用门路题组。门路题组是以物理习题教学中典型题目为基点，逐级创设情境加以深化和演变而编制的一组习题。这种方法有利于学生突破习惯思维的束缚，使学生能力得到较全面的发展。如在案例1中可以这样设定门路题组：

情境（1）：在将要到达神农架原始森林时，挡在张俊面前的是一条河，河上有三座不同形状的桥（如图三所示），若三座桥的最大承重量均为1.8吨，拱形桥的半径均为10m，张俊应当选择那座桥过最安全？并且对车速有无要求？为什么？

图三

情境（2）：进入林区后，张俊遇到一个坡度约为370的斜坡（如图四所示），张俊将油门踩到底，即以最大功率起动汽车，发现汽车最终的速度稳定在36km/h，汽车此时显示的油耗大约是20L/Km，若斜坡的长度大约要3km，试分析这段斜坡的阻力是多少？汽车消耗每升汽油可以产生多少机械能？

图四

图五

情境（3）：张俊继续前进，由于他已经进入了神农架的原始森林，汽车无法再前行，因此他只能下车徒步前进。虽然山路崎岖，但对于经验丰富的张俊来说是没有问题的。这时路突然断了，下方的一条湍流挡在了张俊面前，好在张俊可以借助古树上的藤蔓过去。张俊距离河面的距离是5m，藤蔓的长度为3m，河的宽度为6m，H为8m，张俊在最低点时释放藤蔓（如图五所示），试分析，张俊可以到达河对岸吗？藤蔓所能承受的力至少是多少才能保证张俊的安全？

情境（4）：张俊在茂密的森林里继续前进，突然他发现半山腰上有一类似“野人”的不明生物朝反方向跑去，张俊随机拿起一石块向那生物投去，若石块的初速度为15m/s，张俊距离半山腰的垂直高度为20m，当石块投出时不明生物距张俊的水平距离为50m，若生物奔跑的速度约为10m/s（如图六所示），试讨论石块能否击中不明生物。

图六

5.习题的设置应当具有开放性。物理习题的开放性指的是那些条件不完整，结论不明确，解法无限制的一类问题。开放性题目在很大程度上弥补了传统试题的种种不足，特别在考查学生思维的灵活性和广泛性，考查学生的实践能力和创新意识，以及情感、态度、价值观等方面有着传统试题所无法取代的优点。如对于案例2，教师可以提出这样的问题：若煤块有初速度，试讨论要使煤块能到达传送带最右端，其初速度与传送带的速度、转向、长度需要满足什么样的条件？

二、“解锚”

抛锚式教学模式下的习题课在“解锚”的过程由教师活动与学生活动两部分组成。首先教师的示范作用是必不可少的，这样可以让学生在熟悉解题方法的同时了解题的格式与规范性。其次，活动的主体应该是学生，虽然教师要有讲解和演示，但这只能起到一个示范的作用。学生通过教师的讲解提炼出解题的思想和方法，再结合自己的知识与经验对新的问题进行分析，从而熟悉和掌握方法。

最后，要鼓励学生采用多种方法解决问题，即“一题多解”。在教学的过程中要多提倡采用不同的方法来解决问题，“一题多解”的形式有利于学生对于物理概念和方法的理解与掌握，有助于学生发散式思维的培养，使学生能够将不同方面、不同层次和不同领域的知识汇拢起来，由学生自行组织，揭示这些知识之间的相互联系，并可以借由发散性思维，从其他角度对问题或者现象进行新的解答。

三、“起锚”

基于习题课教学的目的，评价的过程主要体现在教学过程中教师对学生的答题情况的总结以及课后学生对于巩固类习题的解答情况。除了布置课后的作业，教师还可以采用阶段测验来评估学生对于所要求的物理方法的掌握情况。

抛锚式教学模式下的高中物理习题课教学符合学生的认知规律，符合新课程背景下物理教学的理念，是对现有几种物理习题课教学模式的很好补充，值得在教学中应用及推广。