例谈物理习题课高效课堂的建构

周清华

受力分析特别是摩擦力的分析、牛顿运动定律的应用是学生进入高中后物理学习的重点和难点问题，鉴于此，笔者设计了以下的一堂习题课，以生产生活中较常用的传送带为载体，以探究的形式展开讨论，探究问题逐层深入，全面展开讨论，强调学生的探究过程及探究过程中的方法与体验，注重科学思想方法的渗透。

课堂设计如下：

【创设情景】如图所示为一水平传送带的示意图，A、B两端点间的距离为L=3.5m，一物块（可视为质点）从左端A点处以V0=4m/s的水平速度滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因素为0.1.（g取10m/s2）

【探究点一】引导学生审题到此，题目明确告诉了物块的初状态，但是却没有告诉传送带的状态，也没有要求求解具体的问题，这和传统的题目有些不同。可引导学生自己去展开讨论：

1.传送带可能的状态如何？

2.若你对本题设问，可以设置哪些问题？

学生讨论后大致回答出：传送带可能静止、逆时针运转、顺时针运转。可设置的问题为：传送带静止或以某一特定运转状态时，求物块在传送带上运动的时间，或是运动到B点的速度。

教师引导：不管是求物块在传送带上的运动时间还是求物块到达B点的速度，本质上都是要知道物块的运动情况。因此，我们可以讨论：传送带处于各种不同的状态时，物块在传送带上的运动情况。

【培养能力】培养学生审题能力、交流合作及发散思维能力、提出问题的能力。

【探究点二】提问：1.要讨论传送带处于各种不同状态时物块的运动情况，我们按怎样的顺序来讨论？2.求物体的运动情况，科学的分析方法或者说理论依据是什么？

教师引导：科学探究问题的顺序是从简单到复杂，应从最简单的情况入手。

学生作答：从传送带静止的状态开始讨论。求运动情况的理论依据是：力和运动的关系，牛顿运动定律。

到此本题基本讨论方法已经明确，可以全面展开讨论。

【培养能力】培养学生科学思维的能力。

【探究点三】设置问题：1.求传送带静止时，物块在传送带上的运动情况以及到达B点的速度。

引导求解：

受力分析求合力求加速度（依据牛顿第二定律）确定运动情况（依据运动学公式）

结论：物块在传送带上一直匀减速运动，到达B点速度减为3m/s

设置问题：2.若传送带逆时针运转，物块在传送带上的运动情况及到达B点的速度又如何？

学情分析：此时学生可能会出现一些错误，凭主观臆断觉得传送带逆时针运转时比传送带静止时物块到达B点的速度要小，实际上很多同学都这样认为。这时教师要引导学生用科学的观点、科学的思维方法来分析问题，不能主观臆断。这个科学的观点即应用牛顿运动定律由受力情况确定物块的运动情况，再次强调上面的求解思路。通过分析发现1、2两种情形下物块受的摩擦力完全一样，则加速度完全一样；又由于物块的初速度、位移都一样，通过这个定性分析立即得出1、2两情形物块在传送带上的运动情况完全一样。

继续探究：传送带静止、逆时针运转的情形都讨论清楚了，那么传送带顺时针运转时，情形又如何？是否也会存在着物块所受摩擦力与1、2两情形一样的状态？

教师引导：物块受滑动摩擦力的方向与物块的相对运动方向相反，得出结论：当传送带顺时针运转速度不超过3m/s时，物块一直受水平向左的滑动摩擦力，在传送带上一直匀减速运动，到达B点速度仍为3m/s。

继续探究：若传送带顺时针运转的速度大于3m/s呢？为了降低难度，教师可以设置以下具体数据：传送带以3.5m/s的速度顺时针匀速转动；以4.5m/s的速度顺时针匀速转动；以6m/s的速度顺时针匀速转动。

学情分析：通过前两问的讨论，学生可体会到科学的分析方法及重点之处：摩擦力的分析，应用牛顿运动定律作为联系力和运动的桥梁，以及运动学公式的应用。到此，逐层深入、全面展开探究，传送带顺时针运转的情况也全部讨论清楚了。

引导学生归纳总结：传送带处于各种不同状态时，物块的受力及运动情况结果归纳如下：

【培养能力】培养学生分析物理问题的基本方法；逐层深入的分析，培养学生的探究能力、分析能力、推理能力；培养学生的归纳综合能力。

【探究点四】引导学生继续思考：

1.物块离开B点的速度与传送带匀速运动的速度V是有关系的。若传送带顺时针匀速运动，用V表示传送带的速度，VB表示物块离开B点的速度， 请在坐标系中画出VB与V的关系图象。

2.若上面的模型是传送带传送货物的情景，要使货物以最短的时间运动到目的地，传送带应如何运转？

【培养能力】培养学生应用函数图象反映物理量关系的能力；培养学生理论联系实际的能力及分析能力，综合培养学生的科学素养。

小结：上面的习题课设计实例以及所谈到的方法，旨在抛砖引玉，共同提高。高效课堂的建构有很多不同的形式和方法，但最根本的还在于教师一种积极地态度，一种反思的意识。要建构高效课堂，一方面教师要加强自身的基本素养，更重要的是要贯彻新课程理念，积极地从学生的角度，从达成三维教学目标的角度，反思自己的教学，不断改进，不断提高。

【参考文献】

[1]罗星凯.中学物理疑难问题专题研究[M].桂林：广西师大出版社，1998.

[2]欧阳芬.多元智能与建构主义理论在课堂教学中的应用[M].中国工业出版社，2004.

[3]于春祥.发现高效课堂密码[M].山东文艺出版社，2011.