运用“逻辑-拆分-重构”方法提升物理复习效果

徐旭

【摘要】将有代表性的例题改编成一道由理论概念抽象成的题目，并借助移动终端发送给学生，并进行初步点拨（逻辑）.再按照每个物理量的导出，拆分成微结构单元，由学生在移动终端根据需要预习和学习查漏补缺视频（拆分）.最后，将各结构单元整合，重现例题（重构）.在这一系列过程中结合记忆规律，培养学生的关键能力，提升学生的物理建模能力，强化归纳能力和拓展联想能力.

【关键词】高中物理；信息技术；学案教学

在对近三年笔者所在高中毕业班年级学生的物理学习能力的追踪过程中发现，物理成绩中等或偏弱层次的学生，其知识结构是相互独立的，也可以说是“割裂的”.由于物理建模能力的缺失和思维迁移能力的不足，加之这部分学生的特殊学习心理心态，导致题目不能正确解答或不能完整解答，具体表现为做题速度慢、曲解题意、错漏条件等.

持续观察记录高中物理复习课课堂发现，在讲解综合题目过程中，对于已经掌握部分，学生能够保持注意力，但缺乏耐心；对于未掌握部分，短时间内就会呈现注意力不集中、焦躁、紧张、发呆等情形.若按部就班的讲解，则无法兼顾不同学生的盲点，最终表现为复习课堂收效低；若保证全部学生完全听懂，将会导致课堂容量过小.

因此笔者一直在探索，如何在高中物理復习课的综合知识讲评中，既兼顾到层次较强的学生，也让基础薄弱学生有所突破，现将实践所得整理如下.

1 “逻辑-拆分-重构”概念提出

学困现象产生的本质原因为物理学科核心素养中的核心能力不足.物理学科核心素养的科学思维要求学生具有构建理想模型的意识和能力，其中第二层次要求学生正确使用物理思维方法，进行科学推理、找出规律、形成结论，能解释自然现象并解决实际问题.这种能力的培养，很大程度上决定了学生学习物理知识的掌握情况.

为了培养学生的关键能力和有效提升复习效率，结合实践，笔者提出“逻辑-拆分-架构”三层次培养物理建模能力的概念.这一方法主要强化学生对综合知识的辨识与物理模型的构建与迁移.具体操作如下：

（1）在备课过程中，归纳选取有代表性的例题，从题设情景，抽取相应的物理概念，改编成一道由理论概念构成的题目，借助平台发送给学生的移动终端，用以进行初步检验和点拨.在这一过程中，学生可以完成整体逻辑概念和初步建模，强化归纳能力和拓展联想能力.

（2）按照每个物理量的导出，拆分成单一原始公式所对应的微结构单元，由学生在移动终端根据需要填写完成.由教师录制相近或拓展知识模块讲解视频备用.这一过程中，全体同学完成了知识的自检，各自针对性发现审题的欠缺，大部分学生在这一步骤中完善了自我，能够进行下一步思考.少部分同学通过微结构单元拆分检验发现知识盲区，此时可以点击知识模块备用讲解视频进行查漏补缺.这一过程预计完成时间在10-15分钟，也是对前一步骤的短期记忆强化.

（3）将各结构单元整合，即重现题目，学生已经可以自主完成题目，再将题目的设问或条件改编生成新的设问，作为当日作业，依托艾宾浩斯遗忘曲线规律，强化记忆，重建架构.此外该方法兼顾视、听、写三方面强化听课效果.结合实践效果，收效较好.

2 教学效果反馈分析

笔者借助移动终端平台和拆分实验做教学效果的对比尝试，利用平台分析数据，最近一次对比结果如下.

实验班级 选取2个综合成绩偏低、物理单科成绩低于综合排位的班级.

对照班级 年级内其他所有班级.

实验内容 新模式物理课堂以理顺逻辑，拆分结构和架构体系三个层次帮助学生建立物理模型.

阶段教学后单次小测6道选择题对比题目，中间两道题目为对照组，上下各两道新模式授课题目，如表1.

从比较结果看，原讲课模式，该班级落后于其他班级约9%；新模式下，该班级可以追平甚至反超.结合半年的教学实践观察，综上，这是一种针对我校学生有效的教学方式.

3 实际操作示例

我们以例题说明该结构教学方法的实践方式：

3.1 精选典型原题

原题 企鹅喜欢在冰面上玩游戏，有一质量为50kg的企鹅，在倾角为37°的倾斜冰面上，先以加速度a＝0.5m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向前“奔跑”，t＝8s时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）．已知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ＝0.25，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）企鹅向前“奔跑”的位移大小；

（2）企鹅在冰面向前滑行的加速度大小；

（3）企鹅结束奔跑后，在冰面上向前滑行直至退滑到出发点的过程中，产生的热量.

3.2 第一步将题目预设情景去掉，抽象概括成物理概念题

概念题 如图1所示，有一质量为m的小木块，在倾角为θ的斜面上，用外力推动小木块，使小木块以加速度a从底部由静止开始向上滑；滑行时间t后，撤去外力，靠惯性继续沿斜面向上滑，滑至最高点再返回底部.已知小木块与斜面的动摩擦因数为μ，求：

（1）小木块在外力的作用下的位移和末速度；

（2）撤去外力后小木块向上滑行的加速度；

（3）小木块滑行期间摩擦力做的功.

3.3 第二步，将题目预设情景拆分，深化理解

学生在快速完成微结构单元训练的过程中，提升审题和辨识能力，同时根据知识缺陷，补看视频.

微结构单元1 引入匀变速直线运动基本规律.匹配匀变速直线运动知识点讲解视频.

有一质量为m的小木块，以加速度a从静止开始沿直线运动t时间.求：

（1）小木块滑行t时间的位移；

（2）小木块的末速度大小.

微结构单元2  迁移识别倾斜空间的匀减速运动，与常规一维直线运动的相同点.匹配上抛运动问题知识点讲解视频.

有一质量为m的小木块，以加速度a从底部由静止开始沿直线向上滑行t 时间.求：

（1）小木块滑行t时间的位移；

（2）小木块的末速度大小.

微结构单元3 识别匀减速至0的运动，可以看作反向匀加速运动的物理情景.匹配汽车刹车问题知识点讲解视频.

有一质量为m的小木块，在斜面上，以初速度v0从斜面底端沿直线向上滑至最高点后下滑至底端，上滑加速度大小为a1，下滑加速度大小为a2.求：

（1）小木块上滑的位移；

（2）小木块下滑到斜面底端时的速度大小.

微結构单元4 识别受力分析，区别摩擦力.匹配共点力平衡和牛顿第二定律知识点讲解视频.

有一质量为m的小木块，在倾角为θ的斜面上，以初速度v0从斜面底端沿直线向上滑行一段距离后，下滑至底端.已知小木块与斜面的动摩擦因数为μ，求：

（1）小木块沿斜面上滑的加速度a1的大小；

（2）小木块沿斜面下滑的加速度a2的大小.

微结构单元5  分辨不同力做功特点.匹配功能关系知识点讲解视频.

有一质量为m的小木块，在倾角为θ的斜面上，从斜面底端沿直线向上滑行距离s后返回至原处.已知小木块与斜面的动摩擦因数为μ，求：

（1）小木块沿斜面上滑时摩擦力做功；

（2）小木块沿斜面下滑时摩擦力做功；

（3）整个过程摩擦力和重力所做的总功分别是多少.

3.4 第三步，整合思路，完成原题，及提升作业

正式课堂前10分钟，完成选取的典例.教师投影展示典型错误，并根据作业情况讲解.

根据实践结果，大部分学困生也能够自主或通过观看知识点讲解，将前面三步骤补全，基本做到独立完成题目，即达到了本节课的教学目标.

作业 邀请学生改编题设，并尝试解答.

在高三的复习中学生知识的漏洞是离散的，这就像是“补渔网”，每个学生的渔网破在不同的地方，如果叠在一起补，根本不可能.

在培养核心素养的前提下，传统物理教学融合信息技术，利用移动平台终端的提前预设作业，极大程度地培养了学生的自主学习能力和物理建模能力，同时也帮助学生形成自主查漏补缺的能力.虽然功夫在课堂之外，要花费精力改编题目和录制视频，但是学生受益是最真实的反馈.教师有跳入题海的勇气，方可为学生博得走出题海的境遇.从实践结果看相较于纯粹课堂的讲授式，在达到相同效果的情况下，收效是明显提升的.

4 结语

信息技术是把双刃剑，合理地使用平板教学能明显提升教学效果，本文教学方式给学生提供了更多点对点的学习机会，可让物理学困生在初学和一轮复习都无法及时牢固掌握知识的情况下，有机会突破自我，同时大幅降低学生不当使用平板移动终端的概率.

【2020年度南海区规划课题：《基于智能终端的物理深度课堂实践探究》，课题编号NH2020019】

参考文献：

[1]罗翀.进阶式物理建模教学的设计与实施[J].教学与管理，2019（34）：70-72.

[2]徐祥宝.从碎片化解题走向结构化解题——基于核心素养的“自然而然法”解题模式简介[J].物理教师，2019，40（01）：35-40.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）[S]北京：人民教育出版社，2021，11.