摘 要:高三物理课堂常设计微专题复习,有利于学生学习效率的提高。本文以“滑块+滑板模型”微专题的复习课为例,从高考试题分析、教材内容分析、迁移变化三个维度对专题的选题内容、教学起点、能力提升进行实践探索,以期达到促进高效课堂教学的目的。
关键词:微专题;教学内容;教学起点;能力提升
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)7-0077-4
高三物理课堂常针对某一知识专题展开一系列讲解,对每一讲的复习内容相对独立设计微专题进行复习教学。如何设计微专题教学内容,如何通过变化拓展,提升综合分析问题和解决问题的能力,提升复习课堂的教学有效性。本文以高三物理“动量和能量”专题复习内容中“滑块+滑板模型”微专题的复习课为例,从教学内容、教学起点、能力提升三个方面探索利用高考试题对物理复习课微专题教学。专题复习内容如表1所示。
1 教学预设,从高考试题分析中尋教学内容
微专题教学任务确定为“滑块+滑板模型”,即长木板与小滑块构成的系统,依靠两者间的滑动摩擦力或静摩擦力的相互作用,而呈现出的问题。
如何选择课堂教学内容呢?对于高三物理复习课教学设计而言,课堂例题的选择是核心和灵魂。而最好的例题就是高考题,“用好、用足、用活”高考题,这将为我们的二轮复习带来事半功倍的效果[1]。笔者首先梳理近几年高考试题中“滑块+滑板模型”的相关题目,如表2所示,虽然试题设计方式各种各样,常常是创设真实而有价值的问题情境,但都是可以抽象出“滑块+滑板运动过程模型”,都是依靠两者间的滑动摩擦力或静摩擦力的相互作用,而呈现出的问题。笔者认为高三第二轮复习中要重视建模、注重发散思维,掌握模型的物理特征和规律,用常用的或特殊的分析方法对模型进行拓展、变化、组合,使学生能够发散思维、拓宽思路、提高能力。
2 追根求源,从教材内容分析中定教学起点
从司南版物理必修2“动能的改变”一节课后作业中,找到试题原型。这是一题学生已知的、熟悉的物理模型试题。但是,在高三的复习课堂教学中不应该是简单的重复。
笔者的教学处理是这样的,在屏幕上重新展示问题情境,提出一个开放性的设问,和学生共同讨论,完成课堂中教材内容到教学内容的导入,具体如下:
问题情境 如图1,光滑的水平面上放置一质量为M的木块,有质量为m的子弹以初速度v0水平射入并留在其中,设相互平均作用力为f。
射进入深度就是相对位移
d=s1-s2=
生4:求系统损失的机械能、系统增加的内能。
由问3可得:
Q=f(s1-s2)=f·d=
生5:求比较s1、s2、d的大小关系?
运用图像法:
子弹做匀减速直线运动
木块做匀加速直线运动
由图2可以判定:
①不论m、M关系怎样
总有d>s2 s1>2s2
②若m 则d>2s2 s1>3s2 生6:求要使子弹不穿出木块,木块至少多长。 运用能量关系: 师:通过本题讨论是否再列举出相似的运动过程模型? 生7:常见的滑块+滑板模型、圆环套在直杆上滑动、电磁感应中双杆模型都属于这类问题,处理方法与子弹射击木块类似,如图3所示。 评析 这样的设计是基于学生进入高三第二轮学习之前,已经完成了整个高中物理知识的学习,也做了不少习题,受力分析,v-t图像等基本的思维方式更是贯穿物理学习过程。笔者并没有设置问题给学生回答,而是给出一个熟悉的情境,通过全班同学逐步深入讨论的学习方式,由学生自己提问题,自己回答问题;或由甲同学提问,乙同学帮助改进回答。在集体智慧碰撞中复习本专题学习的核心内容:功的概念、动量定理、动量守恒定律、动能定理、能量转化与守恒定律等。对于教学的重难点,如果通过小组合作学习,发挥集体的智慧,让学生在小组对话和交往中,通过同步的互助,解决学生个性的问题。小组共性的问题可以通过小组和组间的合作,相互启发,逐步领会和理解,教师只需要在学生合作后依然无法解决时给予适时的指导和帮助,突破重难点的学习效果往往比较理想[2]。 不足之处,学生之间这样“自问自答”或“甲问乙答”的课堂教学所涉及的知识点还是比较单一、孤立的,缺乏综合分析能力的养成教学。 3 目标达成,从迁移变化教学中重能力提升 实例分析1 合外力为零条件下的“滑块+滑板运动模型”。 例1 如图4所示,一质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m 1)若已知A和B的初速度大小为v0,求它们最后的速度的大小和方向; 2)若初速度的大小未知,求小木块A向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离。 解析 1)引导理解“恰好没有滑离”的含义(A滑到B板的最左端时,具有共同的速度)。由动量守恒可得:Mv0-mv0=(M+m)v 解得v=v0 (1) 方向向右。 2)通过图5引导分析出:木板B向右减速直到共同速度;木块 A运动过程分两个阶段,向左做减速到零,再向右加速,到达B板左端时,为共同速度v,方向向右。 根据动能定理可得: 评析 这一情景还可以对初始条件进行多种变化:(1)木板B的初速度为零;(2)木板B固定;(3)小木块A的质量大于木板B的质量,即m>M。尽管给出的初始条件不同,但依靠两者间的滑动摩擦力或静摩擦力的相互作用,而呈现出的问题的思维方式是一致的。
实例分析2 有外力作用条件下的“滑块+滑板运动模型”。
例2 (2014·江苏高考)如图6所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则( )
A.当F<2μmg时,A、B都相对地面静止
B.当F=μmg时,A的加速度为μg
C.当F>3μmg时,A相对B滑动
D.无论F为何值,B的加速度不会超过μg
解析 该题引导上,不是仅仅分析出正确选项,重要是明确物块B是靠A对它的摩擦力来带动的,关注到两个临界问题:(1)B是否相对地面滑动;(2)A是否相对B滑动。笔者对本题的处理从这两个角度进行。
处理(1) 从例题出发构建模型
如图7所示,把A、B两物块的质量由2m和m改为m1和m2,A、B间、B与地面动摩擦因数由μ改为μ1 和μ2,其余条件不变的情况下,并对A施加一个由零开始逐渐增大的水平拉力F,试分析A、B各种可能的运动情况及其临界条件。
处理(2) 对模型拓展变式
如图8所示,题设已知条件不变,现对B施加一个由零开始逐渐增大的水平拉力F,试分析A、B各种可能的运动情况、AB间、B与地面间的摩擦力。以及A从B滑落水平拉力F的大小范围。
本题引导落脚点仍然首先需要明确A是靠B对它的摩擦力来带动的,只有B相对地面滑动,B 与A之间才有相对运动趋势(或相对运动),B 与A之间才存在摩擦,其次关注两个临界问题:(1)B是否相对地面滑动;(2)A是否相对B滑动。
4 教学反思
總之,专题复习一定要紧扣考纲,用好、用足、用活高考试题,尽量以教材原型题素材为教学起点,突出重点,集中解决有代表性的问题。从效果来看,这种微小专题限时复习训练学生愿意接受,一节检测立即收回,全批全改。从学生角度看,可以检测自己章节内容的掌握程度;从教师角度看,通过批改发现上课存在的问题及学生仍存在的疑问,讲评时及时弥补。真正达到复习一个专题,让学生解决一类问题、掌握一种方法的目的,让高三复习课堂有效率、有效果、有效益。
参考文献:
[1]张其凤.用“活”高考题促进有效教学——从两习题例谈高三复习课教学设计的有效性[J].物理教学探讨,2012,30(7):76-79.
[2]范永梅.“合作学习”的实践与反思[J].中学物理教学参考,2017,46(3):20-21.
(栏目编辑 邓 磊)