“教、学、评”体系下的习题课教学案例

2020-11-25 02:43李军
陕西教育·教学 2020年11期
关键词:长板滑块习题课

李军

本文为西安市教育科学研究“十三五”规划2018年度规划课题《理化生学科基于核心素养的学业质量评价教学实践探索》的研究成果,课题批准号:2018XAGU144。

高三物理习题课教学是学生巩固知识、学以致用的重要环节。在习题课教学中嵌入学习水平质量评价,有助于教师准确了解学生整体知识掌握的程度,以及学生学科素养的培育效果。本文以滑板和滑块类题型(简称板滑模型)教学为例,探讨了“教、学、评”体系下的习题课教学模式。

一、基于物理学科核心素养构建“教、学、评”体系

板滑模型是相互接触的长板与滑块间的相对运动和相互作用问题,一般是由两个或多个物体构成研究系统,涉及多个过程,考查内容包括力与运动、功和能、动量守恒等概念和规律,对学生的思维能力要求较高。为了从多维度、多层次培育学生的物理学科素养,笔者从物理学科素养的“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个维度,结合實际教学目标,制定了习题课目标设计和学科素养评价标准(如表1所示)。

二、教学过程

1.真题归类,建构模型

教师选用高考真题作为复习的第一手资料,能够帮助学生了解高考试题的范围和深度,板滑类题型在高考中出现的频率较高,笔者对近几年的高考真题进行了详细的分析(如表2所示)。

设计意图:教师对真题进行归类,利用题干和图形表述题设条件,引导学生了解真题,通过对比概括物理模型,培养学生的科学思维。

板滑模型研究的是两个相互接触的长板与滑块之间相对运动的问题,题设条件存在两种情况。第一种情况是水平面光滑,长板与滑块在水平方向上不受外力影响,让学生用守恒定律分析物理问题形成动量观,一般问题中的物理过程较为简单,要求学生能够应用物理概念做出正确的判断;第二种情况是水平面粗糙,滑块、长板与水平面之间存在相对滑动,或者滑块和长板一起相对水平面滑动,接触面在水平方向相互作用,这个物理过程较为复杂,学生需用运动和相互作用的知识点解决问题。

2.分类训练,总结提升

为了提高学生应用板滑模型解决实际问题的能力,教师需要设计不同梯度的题型,锻炼学生的解题能力。第一,教师要设计条件开放的题型便于学生展开讨论,学生才能有猜想和推理的空间;第二,要便于学生由浅入深进行讨论, 拓展和提高学生的思维能力;第三,要科学评估学生对概念和规律的掌握程度,设计的题干应简单明了,给定的条件要清晰明确,要便于学生准确判断物理模型,能够选用相应的概念和规律解决实际问题。

练习1.如图1所示,长木板B静止在水平台上,滑块A(可视为质点)静止放在B的最左端,敲击A,A立即获得水平向右的初速度v0,经过时间t1,恰好滑至B的最右端与B相对静止。已知A与B的质量均为m。请思考:(1)若忽略木板B与水平台之间的摩擦,可以求出哪些物理量?(2)若滑块与木板之间的动摩擦因数均为μ,且水平台表面粗糙,可以应用哪些物理规律?

设计意图:让学生选用恰当的物理模型解决这些问题,教师能够从中观察学生理解题意、提出问题、解决问题的能力,引导学生交流讨论,让学生在解决实际问题的基础上,内化知识,反思方法,在不断总结中提升自身学科素养。在求解过程中,要求学生能够应用图像表达题设条件,形成数形结合能力和模型建构能力;能够根据物理条件从不同角度提出问题,能够应用物理规律解决问题,更加系统地理解物理概念及物理规律的相互关系。

练习2.保持上题条件不变,忽略木板B与水平台间的摩擦,如果在长木板B的右端敲击B,B立即获得水平向左的初速度v0,经过时间t2,A恰好滑至B的最右端与B相对静止。请思考:(1)t2与t1的关系;(2)如果A与B的质量不相同,设A的质量为m,B的质量为M,上述结论还成立吗?

设计意图:通过一题多变的形式,变换题干要求,创设新的情境,拓宽学生的思路,让学生能够摆脱思维定势的影响,从多个角度思考题设条件,还能触类旁通地挖掘物理规律间的内在联系,以此强化学生应用物理规律的能力。

3.联系生活,拓展思维

习题教学的目的是让学生通过练习,增强解决实际问题的能力。在习题教学中,教师应该结合生活中常见的问题,让学生在新情境下分析和推理,提高自身思维能力。

练习3.如图2所示,一只杯子固定在水平桌面上,将一块薄纸板盖在杯口,并在纸板上放一枚鸡蛋,再用水平向右的拉力将纸板快速抽出,鸡蛋(水平移动距离很小,几乎看不到)掉入杯中,这就是惯性实验演示。已知鸡蛋(可视为质点)的中心离纸板左端的距离为d,鸡蛋和纸板的质量分别为m和2m,所有接触面的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,若鸡蛋移动的距离不超过d/10就能保证实验成功,则所需拉力的最小值为(    )。

A.3μmg      B.26μmg

C.12μmg       D.15μmg

设计意图:本题与生活联系十分紧密,情境较新颖,仔细分析题中的物理过程和物理情境,学生就会发现鸡蛋和纸板的运动可以转换成“板滑”模型,从而将老知识与新情境紧密联系起来。教师还可以为学生列举一些“板滑”模型例子(如表3所示),培养学生举一反三的能力。

总之,在习题课教学中,采用“教、学、评”教学模式,对教师来说,可以帮助他们了解教学目标与学生思维发展的差异;对学生来说,习题训练实质就是建立物理模型和应用物理模型的过程,既能够提高自身应用物理知识、物理原理解决实际问题的能力,又能够提升自身的学科素养。

作者单位   陕西省西安市第三十中学

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