梯度设问技巧在复杂物理问题中的应用实例

广州市南武中学(510220)

陈小玲 ●



梯度设问技巧在复杂物理问题中的应用实例

广州市南武中学(510220)

陈小玲 ●

本文从高二物理《库仑定律》和高一《加速度》两节课入手，对比传统教学与梯度设问教学，探究如何让学生快速掌握复杂的新知识的教学技巧.

梯度设问；库仑定律；螺旋式上升

一、问题提出

新课程背景下的物理教学，强调学生知识生成的过程和方法.而高中学生对物理这一门学科素来有敬而远之的心理.如何利用设问方式将复杂的物理问题简单化，步骤化，让学生解决物理问题时得心应手，消除学生恐惧心理，就是本文需要解决的问题.

在教学实践中我意识到，物理课堂教学过程其实就是在不断地提出问题，解决问题的过程中获取新知识，培养学生物理学科思维.这就要求我们教师在备课中要重视问题的设置，只有有效设问才能提高备课的有效性，提高课堂效率.

二、课例一：《库伦定律》

库仑定律这一知识点本身不难，但是它与万有引力公式有相近的地方，学生容易混淆.另外库仑定律描述的是微观粒子的状态，学生看不见摸不着，比较难形成直观的印象.本文从一道典型的库仑定律习题入手，化解学生对库仑定律这一概念的理解误区.

例 两个相同的金属小球，带电量之比为1∶3，相距为r，两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的( ).

A．3/5 B.2/3 C.3/4 D.1/3

这道题目考察的是电荷守恒定律和库仑定律.学生的难点主要有两个：一是电荷守恒定律中，两金属小球接触后分开，如果是异种电荷，电荷量先中和再平分，如题目中的q″=3q-q/2=q，需要考虑正负电荷的性质；如果是同种电荷，则需要叠加再平分.二是对于库仑定律，它的大小与带电量的乘积成正比，与距离的二次方成反比，计算时只需要代入带电量的数值，而不需要正负.对于这个问题，我进行了新的尝试.

首先，让学生充分理解物体带电的实质——电子的移动.

问题一 当一个带3q电量的正电荷小球和一个带q电量的负电荷小球接触后分开，他们分别的带电量是多少？

根据电荷守恒定律，电荷既不会产生也不会消失，只会从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分.这时分别画出接触前，接触中，接触后的电荷量的变化，并指出电子的移动方向，学生很容易得出，分开后两球的带电量相等且都等于+q.这个计算过程是需要考虑带电量的正负的.

接下来，初步尝试库仑定律的用法.

问题二 如果将一个带3q电量的正电荷小球和一个带q电量的负电荷小球放到r的位置上，他们之间的库仑力是多少？

根据库仑定律公式，即可得出F=(kq·3q)/r2，这时不需考虑电荷的正负，只与电荷量的乘积成正比.

问题三 进一步提高难度，将这两个小球接触后分开，放回到原来的位置上，库仑力又为多少？

结合第一问，学生可以计算出：

最后，它是原来库仑力的多少倍？结合数学公式，学生即可算出答案.通过三个问题将库仑定律经典问题顺利化解.

三、课例二：《加速度》

课程目标要求学生需要理解加速度的意义，知道加速度与速度的联系与区别，理解匀变速直线运动，会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动.但加速度的概念也比较抽象，不像位移、速度可以直观感知，所以本文将在新授课时运用了梯度设问的技巧，层层递进，化繁为简.

首先，让学生自学加速度的概念及其求解方法：加速度是描述速度变化快慢的物理量.物体的加速度等于物体的速度的变化(vt-v0)与完成这一变化所用时间t的比值.

其次，通过三个设问将问题深入.

问题探究一：如何理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率的关系？

问题探究二：如何理解加速度正负号的含义？正的加速度表示物体做加速运动，负的加速度表示物体做减速运动吗？

问题探究三：物体什么情况下做加速运动，什么情况下做减速运动？

在此基础上配以表格数据分析，习题巩固等，让学生掌握加速度.

四、结论

人类认知水平分为“已知区”、“最近发展区”和“未知区”，如何有效的实施物理课堂教学，以“已知区”为基础，让学生通过螺旋式上升的知识梯度的构建，从而对未知的规律加以理解和运用，培养学生的思维能力，成为课堂有效性评价的重要内容.而递度式的有效设问符合人类认知层次的特点，从易到难，由浅入深，从基本问题入手，逐步过渡到高层次的思维培养、训练和拓展，与新课程理念相吻合.

在教学中，利用学生原有知识来设置问题，既降低了问题的难度，又有助于提高学生的学习兴趣，促进学生积极主动地学习，进而促进学生思维的敏捷性和创造性.要实现有效备课，梯度式设问是其中非常重要的一环.我们在教学中要努力创设问题情景，进行有效设问，必须想学生之所想，急学生之所急，从问题的提出到解决，始终以学生为主，把培养学生的创新能力渗透到教学的全过程，只有这样才能激发学生的求知欲和创新能力.

[1]赵璐.《有效设问技巧之探究》[J].中国校外教育.2012.

[2]陈报南.《“设问”技法在物理课堂教学中的应用》[J].杭州教育学院学报.2000.

[3]何立亮.《新课改理念下课堂设问的若干艺术之我见》[J].成功教育.2013.

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