习题课上“教”转化为“学”的探索

摘 要：以“过山车模型”的习题课为例，探究习题课上如何实现教师的“教”转化为学生的“学”.首先，让学生带着教师把“教”转化为“学”的问题审题，从而学会解题时如何审题；其次，通过“过山车模型”的演示实验调动学生“学”的积极性，让学生爱“学”；然后，通过学生的讨论、交流、思考以及教师的启发与引导解决习题；最后，对习题进行“一题多变”，通过问题引导让学生学会对习题的拓展与理解.这种习题课的模式可以推广到一般的习题课的课堂教学.

关键词：过山车模型；一题多变；课堂教学

基金项目：广东省教育科学规划课题《课堂教学中“教”转化为“学”的实践与探究》，课题批准号：2016YQJK166.

作者简介：宋欢欢（1983-），女，安徽淮北人，理学硕士，中学物理一级教师，研究方向高中物理教学.

传统的教学模式束缚了学生的思维，教代替了学.学生是被教会，而不是学会，更不用说会学了.以教为基础，先教后学，学生只能跟着老师学.教多少，学多少，怎样教，怎样学，不教不学.教与学成了死板的模式.教师没有启发学生发挥自己的想象力，到头来是老师越教，学生越不会学.学生被动学习，不会学习的现象也造成了学生学习活动过重负担，教的效益不能提高.这样既影响了教学质量和效益的提高，又影响了对人才的培养，这种传统的教与学将不能适应21世纪对人才的要求.

课堂教学中如何把教师的“教”转化为学生的“学”就显得尤为重要了.本文以人教版教材必修二第七章第9节的课后习题教学为例，探究习题课上如何把教师的“教”转化为学生的“学”.

课本习题 游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来（图1）.我们把这种情况抽象为图2的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动.实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点.如果已知圆轨道的半径为R，h至少要等于多大？（不考虑摩擦等阻力）

1 让学生带着“问题”审题

教师利用“问题”引起学生主动去思考，从而代替传统教学中教师教的思路.教师把传统教学中的“教”通过问题转化成学生的“学”，让学生养成做习题前要思考问题的习惯，让学生学会审题.

问题1：研究对象是什么？其经历了几个运动过程，在运动过程中受力如何？

问题2：研究对象的哪几个运动状态要特别关注？

问题3：已知什么？求什么问题？

问题4：本题的“突破口”是什么？

學生审题后，教师通过提问或学习小组自己展示，解决以上问题.本环节的设置适用于一般的物理习题.

2 通过“过山车模型”的演示，营造学生“爱学”的氛围

教师：同学们，游乐场中过山车游戏刺激吗？

学生：刺激.

教师：再刺激点，若不绑安全带做过山车，同学们你们敢坐吗？

学生：不敢.

教师：我敢，而且很安全.并且可以通过实验来证明我是对的.

从而调动学生求知的欲望，想去了解为什么，营造一个让学生想去学习的课堂氛围.

提醒学生注意观察演示实验，并记录与思考实验结果.教师演示小球从以下地方静止释放：（1）弧形轨道上比圆轨道的最高点低的A点；（2）弧形轨道上与圆轨道的最高点等高的B点；（3）弧形轨道上比圆轨道的最高点高一点的C点；（4）弧形轨道上比圆轨道的最高点高较多的D点.

学生通过观察，得到实验结果：（1）小球在A点静止释放时，小球不能顺利通过最高点，小球最终停在圆轨道的最低点；（2）小球在B点静止释放时，小球不能顺利通过最高点，小球最终从圆轨道上掉落；（3）小球在C点静止释放时，小球不能顺利通过最高点，小球最终从圆轨道上掉落；（4）小球在D点静止释放时，小球能顺利通过最圆轨道上的高点.

教师通过演示合理“外推”到生活中比较刺激的过山车运动，提问：如果我们坐过山车不系安全带，那我们是否一定从过山车上掉下来？

学生：可以不掉下来，如果释放点是类似的“A”点或“D”点.

教师：为什么？以及如何确定“A”点或“D”点的位置？

通过演示实验，结合生活中的过山车，调动学生“渴望”寻找答案的决心，从而把学生带到一个学生“爱学”的氛围.

3 鼓励学习小组讨论、交流，强调同学间的合作能力

以学习小组为单位，看哪个小组最“快”寻找到“答案”.“慢”的小组对“快”的小组提出质疑.教师根据小组的展示，进行适当的引导.最终让学生在自己的“学习”中利用不同方法解题.

其它解法：方程③可以改为利用动能定理.

4 分析解题过程，对习题“一题多变”，培养学生学习的自信心和拓展能力

物理习题“千变万化”，但万变不理其宗.如何让学生把握住习题的“其宗”就很重要了，同时也能让学生真正做到学会一题，掌握一类题.

教师引导学生思考以下问题，从而学会对习题“举一反三”：

（1）本题已知哪些物理量？求什么？

（2）本题利用了哪个过程或运动状态，用什么规律，有哪些方程呢？

（3）本题没有用到哪个运动过程或运动状态？

（4）本题可以有哪些扩展？

教师通过启发与引导，让学生学习如何进行“一题多变”.

习题变式1 已知量与所求问题互换.

通过对问题（1）的思考，得到的已知量：圆轨道的半径为R、N≥0，所求的物理量： h至少要等于多大？

习题改成：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动.实验发现，只要R小于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点.如果已知小球从弧形轨道上端滚下的高度h， R不能超过多大？（不考虑摩擦等阻力）

求解过程 方程①、②、③不变.

习题变式2 小球在轨道最高点的弹力变化.

习题改成 弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动.若小球可以顺利通过圆轨道的最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg.如果已知圆轨道的半径为R，求h的取值范围？（不考虑摩擦等阻力）

习题变式4 考虑摩擦力.

习题改成 弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动.若小球恰好通过圆轨道的最高点，已知圆轨道的半径为R、h，求小球从弧形轨道上释放到圆轨道的最高点的过程中，克服摩擦阻力所做的功？

求解过程 方程①变为N=0，方程②不变，方程③改为：小球从静止运动到最高点的过程中，由动能定理得：mg（h-2R）+Wf=12mv2.

习题变式5 小球不脱离轨道.

弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动.h取何值时，小球不会脱离轨道.如果已知圆轨道的半径为R.（不考虑摩擦等阻力）

这种“教”转化为“学”的课堂教学模式适用于一般的习题课.模式的流程是：教师利用问题引导学生学会审题——通过演示实验，激发学生的学习欲望——学生讨论、交流，在教师启发、引导下解决习题——通过问题让学生学会如何对习题进行“一题多变”.