浅谈循环递进式教学法在高中物理教学中的应用

摘要：“循环递进式教学”是指在教学中充分考虑多数学生的认知能力和思维习惯，多次将课程内容与教学方法的实施按由浅入深、放缓坡度、降低梯度的螺旋式逐步上升，将基础知识到提升核心素养能力的秩序逐步进行展开，让学生对于知识的理解和掌握变得更容易的一种教学方法，其核心思想是“循序渐进”。

关键词：循环递进式教学;轻绳连接体系统机械能守恒;滑动摩擦力方向

一、 循环递进式教学在轻绳连接体系统机械能守恒问题中的应用

我将就以下几个方面展开教学设计。

一是温故而知新，第一复习轻绳连接体的特点。即通过不可伸长的轻绳连接的物体沿绳子方向位移、速度、加速度大小总是相等，同一绳子上张力处处相等，且与运动状态无关。第二复习机械能守恒的条件和三种表达式，条件是只有系统内弹力或重力做功，表达式为①守恒思想EA=EB（表示系统的初、末态时的机械能相等）;②转化思想ΔEk=-ΔEp（系统动能的增加量等于系统势能的减少量）;③转移思想ΔEA=-ΔEB（系统由两个物体构成时，A的机械能的增加量等于B的机械能的减少量）。第三复习关联速度的求解方法，提醒学生注意轻绳连接的两个物体只是沿绳方向关联速度相等，物体的合速度大小不一定相等。

二是通过图1小实验引入新课。其中在A与滑轮间及B与滑轮间都连接一个已经校准调零的弹簧测力计，利用希沃授课助手直播实验，可以明显看到A、B在运动过程中，两弹簧测力计示数相同。

三是推进新课，设置由浅入深，由易到难，由简单到复杂的以下四道典型例题。

典例1（两物体上升、下降过程的速度大小和高度始终相等）如图1所示，mA=2kg，mB=1kg，由静止释放，不计阻力，A物体下降h=3m时，求A、B速度大小？此过程拉力对A、对B分别做了多少功？

解析：A、B物体皆受到重力GA、GB和拉力TA、TB的作用，两拉力大小相等。TA、TB做功分别为-和T，因有除了重力以外的其他力做功，所以单个A或B物体机械能不守恒，但两拉力做功代数和为0，因此系统机械能是守恒的。依系统机械能守恒，列式

，从而可求出速度。再对单个物体用动能定理，则易算出两拉力做功。因本文主要讲述如何设置递进式教学环节，所以接下来几道题只是简述，而省略具体的解题过程。

典例2（两物体上升、下降过程的速度大小相等，但高度不相等）如图2所示，斜面光滑，倾角为θ=30°，物体A、B质量分别为m1=6kg、m2=2kg，由静止释放，不计一切阻力，当A物体沿斜面滑动s=40m时，求A、B速度？此过程拉力对A、对B分别做了多少功？

解析：可先让学生根据典例1自行作答，发现个别学生列式时认为上升、下降高度相同，刚好纠错、示范并总结。对系统机械能守恒列式m，从而可求出速度。再对单个物体用动能定理，则易算出两拉力做功。

典例3（两物体上升、下降过程的高度刚好相等，但速度大小不相等）质量为m1、m2（m1>m2）的两个物体用轻绳和轻滑轮连接如图3所示，倾角为30°的斜面固定，且上表面光滑，从静止释放m1，当m1下落h时，求两物体的速率。

典例4（两物体上升、下降过程速度大小和高度都不相等）如图4所示，质量都为m=1

kg的A、B两金属环用细线相连后，分别套在两互成直角的竖直光滑细杆和水平光滑细杆上。细线长L=0.4m，今将细线拉直后使A和B从同一高度上都由静止释放，求从开始运动到使细线与水平方向成θ=30°角的过程中，细线对A、B做的功。（g取10m·s-2）

以上四个典例通过建“很长的引桥”，减小教学坡度，减少教学过程中所需要的“牵引力”，学生“得寸进尺”地学。学生在循序渐进的学习中，没有一眼望不到尽头的恐惧，而是通过层层递进的题目夯实基础，渐进螺旋式进步，树立学习信心。

四是分析对比不同模型，总结模型特点。再布置几道类型题课后训练，举一反三，熟能生巧。日清周结之后，再补上月考期末练，重复高效训练，达到掌握知识和能力提升的目的。

二、 循环递进式教学在高一上物理滑动摩擦力方向教学中的应用

两个接触且挤压的物体之间发生相对滑动时，在接触面上产生的阻碍物体相对运动的力叫滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向是与接触面相切，并且和物体的相对运动方向相反。摩擦力是高一物理的重点，高中物理电场、磁场等问题，也离不开对摩擦力的分析。摩擦力问题还是传送带模型、板块模型的基础。但在教学过程中，发现不少同学不会分析摩擦力方向。笔者尝试以循环递进式教学法来突破这一重难点，在教学中取得不错的效果。

一是演示大牙刷“刷”桌面，让学生感受摩擦力的方向，引入片段教学，如图5。

二是先行組织者策略，温故而知新。复习机械运动、参考系的概念。机械运动是一个物体相对于另一个物体的位置变化。参考系是假定不动的物体，即被选做参考系的物体速度设为0。选择不同的参考系，运动和静止情况一般不同。若无特别说明，一般默认参考系为地面。为区分运动和相对运动，组织学生小实验，用黑板擦竖直向上擦黑板。设置环环相扣的以下几个问题以启发学生。一是黑板擦动了吗？学生回答动了，黑板擦相对于地面和黑板都是竖直向上运动。黑板擦受到的摩擦力方向是？学生较顺利地答竖直向下。那么根据力的作用是相互的，黑板受到了黑板擦对它竖直向上的摩擦力。接着问，黑板动了吗？学生答没动。接着追问，那为什么会受到滑动摩擦力？学生有些疑惑。此时教师引导学生重温概念，摩擦力的产生条件之一是相对运动，相对运动和运动一样吗？其实不同！黑板虽相对于地面静止，但相对于黑板擦却是竖直向下运动，因此它受到了竖直向上的滑动摩擦力。运动一般是相对于地面而言，而判断相对运动关键要看两个相互接触的物体之间是否有位置变化。接下来让学生两手挤压互搓，一只手相对于地面静止，另一只手搓动，分析两只手受到的摩擦力方向。

有了对摩擦力方向的初步认识后，引导学生来分析板块间的滑动摩擦力方向问题。如图6，AB间接触面粗糙，就以下几种情况分析A、B之间摩擦力方向，设B木板足够长，A始终在B上表面运动。规定水平向右为正。

vA=5m/s，vB=5m/s，一起向右做匀速直线运动。

很明显A、B虽相对于地面是运动的，但A、B之间相对静止，因此A、B间没有滑动摩擦力。

vA=5m/s，vB=2m/s，A、B皆向右做直线运动。先分析A物体，选B为参考系，即假定vB=0，则A相对于B物体的速度vA=（5-2）m/s=3m/s，因此A受到的摩擦力方向水平向左。同理可分析B受到的摩擦力方向。

vA=2m/s，vB=5m/s，A、B皆向右做直线运动。先分析A物体，选B为参考系，即假定vB=0，则A相对于B物体的速度vA=（2-5）m/s=-3m/s，即A相对于B水平向左以3m/s运动，因此A受到的摩擦力方向水平向右。同理可分析B受到的摩擦力方向。

以上三个问题中，物体速度取具体数值，方便判断相对运动及滑动摩擦力的方向。

以递进式教学模式为指导，接下来研究较复杂的摩擦力方向问题。如图7，物体m以速度v0向右运动，传送带以速度v匀速运动，试判断m受到的摩擦力方向。有了此前铺垫，这里的物体m和传送带就相当于上题中的A和B物体。于是，解答如下，若v0v，则m相对于传送带向前，摩擦力向后，为阻力。若v0=v，则m相对于传送带静止，不受滑动摩擦力作用。若学生还是难以接受，可以将两物体速度设以具体的数值，来判断相对运动和摩擦力的方向。在讲解时，还可以借助两手摩擦来感受摩擦力的方向，其中被选作参考物的那只手不动。

三、 综述

循环递进式教学模式不仅适用于习题教学，也适用于新课教学。高中物理难题，有时是单个物体参与复杂的多过程，有时是一个过程中有多個物体，有时是多物体多过程，但无论是哪一种情况，利用循环递进式教学模式都能够较好地减少学习的难度。一步一步地帮助学生树立学习物理的信心，也便于打下更扎实的基础，丰富物理课堂的同时，保证课堂高效而有序。

参考文献：

[1]路文柱.基于高中物理学科核心素养的循环递进式教学模式[J].新课程，2018（7）.

作者简介：冯翠萍，福建省漳州市，漳州市第三中学。