比较学习策略在高中物理教学中的应用

杨时国

(江苏省宜兴市和桥高级中学，江苏 宜兴 214200)

比较学习策略在高中物理教学中的应用

杨时国

(江苏省宜兴市和桥高级中学，江苏 宜兴 214200)

在教学中会遇到一些“形同质异”或“形异质同”的问题，学生常会将其混为一谈.此时，选择适当的问题情境，适时引入比较学习策略，可以帮助学生正确辨析和理解.

高中物理；比较；学习策略

1 问题的提出

在高中物理教学中我们会遇到一些“似是而非”的问题，学生常有“物理似雾里”的感觉，如何突破？笔者认为可以在教学中采用比较学习策略.比较学习策略是指依据教学内容和要求，基于学生的真实水平，选定几个研究问题，将其放在一起进行对比分析、辨析异同，整合物理知识和方法，激发学生学习兴趣，培养学生的分析、探究能力和拓展思维宽度的一种教学策略.在教学过程中，教师若能够恰当地运用比较法，将有助于突出教学重点，突破教学难点，使学生不仅能扎实地掌握基础知识，提高辨识能力，而且还可以避免对知识的混淆，提高思维能力.

2 比较学习策略的流程

比较学习策略的基本流程如图1所示，在“情景的设置”环节教师要依据学生学习中的疑难所在，选择合适的情景作为教学展开的问题情境.“合适”体现在：① “问题情境”要具有一定的差异性，能够通过学生的辨析，寻找到“异中之同”或“同中之异”，明确其本质的区别，加深学生对问题的深刻认识和全面理解.② “问题情境”要具有一定的适度性，维果茨基的“最近发展区”理论表明：“所设置的问题情境与学生已有知识、经验有较大的联系，具有一定的思维容量，学生经过自身努力能够解决的问题，最能激发学生的学习兴趣”.因此，我们在设置“问题情境”时，一定要考虑学生已掌握的知识、求知心理发展的特点等，帮助学生搭建好“脚手架”，逐步提高认识.③ “问题情境”要具有一定的诱思性，即“问题情境”要能够诱发学生的认知冲突、造成学生心理上的悬念，从而激发学生进一步思考、探究的欲望.

图1

在教学现场，我们常常听到教师有这样的感叹：我都讲了这么多遍了，你们怎么还是“一听就懂，一做不会”啊.针对学生这一学习现状，反思我们的教学行为：“讲的多、快”是一种常见的教学行为生态，课堂成了教师一个人的舞台，学生只是观众，被动接受.奥尔康、金德和申内特研究发现：学生一般能记住他们所阅读过的10%，边做边说时能掌握90%.显然学生的参与度决定了他们的收获程度.因此，在比较学习策略的实施过程中，要充分体现学生的主体性，通过“生本交流(学生尝试)——小组交流合作(引发争论)——比较分析——归纳总结”等方式，在教师的引领下，在学生经历自己的思维过程中，促使学生的思维不断发展、升华，实现二次飞跃.

3 比较学习策略运用的案例分析

“传送带”问题是高中物理中的一类典型问题，该类问题由于涉及力的分析、运动的分析、功能关系和转折点状态分析等，综合程度高，过程复杂，高一的学生处理起来有较大的难度.为此，笔者在实际教学中，尝试以一个基本例题为问题情境，选择恰当的“比较题组”来整合该部分内容，让学生在体验中提升认识，在教师引领、学生对比分析中提升能力.

例题：如图2甲所示,质量m=5kg的物体静止在水平地面上的O点.如果用F1=20N的水平恒力拉它时,运动的位移—时间图像如图2乙所示；如果水平恒力变为F2,运动的速度—时间图像如图2丙所示.

(1) 求物体与水平地面间的动摩擦因数.

(2) 求拉力F2的大小.

(3) 在拉力F2的作用下运动2s时间后撤去拉力,物体还能运动多远?

图2

具体操作：先让学生独立思考、解答，在“生本交流”中，引发学生的思考和总结，然后请学生表述，此过程中教师做好引导.

设计意图：本题将“牛顿运动定律中的两类基本问题”和“图像问题”糅合在一起，考查了学生以下能力：

① 读图能力.学生通过审题，会发现题设条件中找不到解决的方向，转而分析图像，意图引导学生在审题时不仅要关注题目的文本表述，还应该重视题目的各类示意图，很多重要的信息往往会蕴藏于其中.

② 图图转换的能力.意图引导学生在分析题意、读懂图像后，还需要将原题图像与物体的实际运动图像进行联系、转换和对接，这样可以更清晰明了过程，便于求解.

③ 该问题看似难度不大，但涉及了运动学公式、牛顿运动定律等力学中主要知识，也有助于学生辨析标、矢量问题的处理策略.

④ 该小题还涉及了多过程问题的一般求解方法：拆分.多过程问题往往是由一个个单一过程串接而成的复杂问题，在实际处理中，我们可以反其道而行之，“拆”而解之.

比较题1：如图3所示,传送带以恒定速度v=3m/s向右运动,AB足够长.质量m=5kg的物体无初速度地放到左端A处.若物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,请分析物体运动的情况.

图3

比较题2：若其他条件不变，当物体无初速度地放到左端A处,同时用水平恒力F=25N向右拉物体.如图4所示,请分析物体运动的情况.

图4

比较题3：若将图4中的恒力F改为10N呢？

具体操作：本环节主要采用的是“小组讨论”策略，即学生先行审题，后依据教师设置的一些问题进行讨论和表达，其他小组做好相关补充.教师在此过程中应关注学生回答的逻辑性和思辨性.

设计意图：比较题1是传送带问题中的一个基本题，但本设计的目的在于通过例题与比较题1的对比，明确两者的区别在于“承载物的动与不动”，从而引发摩擦力方向的辨析，进而加深对摩擦力问题的认识和理解，为后继问题的处理做好铺垫.比较题2是比较题1的延伸，目的在于帮助学生辨析“当物体的速度和皮带速度相同以后物体将做什么运动”，整合使用比较题2和比较题3，可以引发强烈的对比，在比较中引发学生的认知冲突，在比较中突破教学难点.当然，该类题型还可以进一步比较——由“水平传送带问题”向“倾斜传送带问题”延伸(如图5).该题与上述其他几题相比较，区别在于摩擦力是作为动力出现的，既可以帮助学生进一步认清摩擦力产生的原因、方向，还可以帮助学生正确理解摩擦力的作用效果.

图5

当然，依据本题，我们还可以设计一系列有关功能关系的问题，进一步提高本题的教学功能.

4 结语

俄国著名教育家乌申斯基说过:比较是一切理解和思维的基础,我们正是通过比较来了解世界上的一切.以上案例的设计，从学生的真实水平出发，针对学生的思维障碍，通过设置“原题—比较题组”的形式，利用“比较学习”策略，化“听”为“思”，在“比较”中辨析，在“问—思”中突破学生的思维定势；在“比较”中深化知识的学习，强化学生对过程与方法的把握，提升学生思维的“高度”.

[1] 詹琪芳.比较学习法在“克隆技术”教学中的运用[J].生物学教学，2014，(9):31-32.

[2] 黄亦琴.浅谈小学数学教学中的比较学习[J].江苏教育研究,2011，(14):37-39.