“目标体验”模式下物理教科书中问题栏目的有效利用

(广东省普宁市城东中学，广东 普宁 515300)

“目标体验”教学模式是在现代教学理念指导下，符合教学实际的一种课堂教学模式,基本教学流程是：展示目标——自主学习——问题探究——反馈评价——分层训练，这种教学模式关键的一步就是问题探究。高中物理教科书中设置了很多问题栏目，这些栏目主要有“思考与讨论”“实验与探究”等。在“目标体验”教学模式下如何让这些栏目得到有效的利用，是我们教师所关心的问题，以下为笔者的思考。

1 “思考与讨论”栏目的利用

教科书的很多章节都会出现一个图文并茂的“思考与讨论”栏目，图片一般是与现实生活紧密相连的，旁边附有解释，后面紧跟几个小的讨论题。但由于地域的差异，学生所熟识的实例不同，因而在具体实施的过程中，若全部照搬教科书中的“思考与讨论”，应用起来效果一定不会太好。因此，为了提高课堂教学效率,进一步引导和培养学生发现问题和提出问题的能力，笔者认为可从几个方面加以改进。

图1

1.1 因地制宜，寻找适合本地的问题情境

由于生活环境和生活经验的不同，有些同学对于教科书中所提到的例子不太熟悉，如必修2第五章第一节中所提到：砂轮打磨下来的炽热微粒、飞出去的链球，分别沿着什么方向运动(如图1)？这两个例子绝大多数学生都没亲眼见过，学生不太理解。但如果以“匀速缓慢旋转雨伞和加速旋转雨伞时，雨伞上的水滴运动情况有何不同”为情境来设置问题，那学生可能会更感兴趣，因为这个实例大家都体验过。

1.2 设置悬念，激发学生学习兴趣

“思考与讨论”栏目有很多问题情境可以作为课堂导入的素材。对于其中的讨论题，不少老师喜欢马上告诉学生答案。其实那些讨论题有的适合马上解决，有的适合课程完成后再解决。例如，对于必修2第五章向心加速度这节“思考与讨论”设置的情境，学生很感兴趣，后面的问题：(1) 做匀速圆周运动的物体，它所受的力沿什么方向？(2) 小球在细线的牵引下在光滑桌面做匀速圆周运动时，小球受到几个力的作用？这几个力的合力沿什么方向？对于这两组问题的解答，我们可以先让学生动手体验小球做匀速圆周运动的过程(如图2)，学生经过讨论马上可以回答并给出答案，而对于第(1) 个问题我们不要马上给出答案，而是给学生一个悬念：大家若要做出准确的回答，必须运用今天所学的知识，那接下来我们就为做出正确的回答而学习吧！到课程最后才给出正确的答案，这样留下悬念，不但可以激发学生学习兴趣还可以让学生的注意力更集中。

1.3 与时俱进，用最新的科研成果作为素材

由于教科书不能及时反映科技和形势的发展，这就要求我们善于变通，灵活应用。例如在学习竖直平面圆周运动时，教师可以利用航天员王亚平太空授课的视频(如图3)，让学生对比体验在地面和太空失重状态下系着细绳的小球在竖直平面所做的圆周运动，直观地体验地面上做竖直平面圆周运动，尤其是完整圆周运动的条件，加深对物理规律和过程的认知和理解。

图2

图3

2 “实验与探究”栏目的优化使用

图4

物理是一门实验性很强的学科，课程标准要求培养学生探究的能力。在这样的背景下教科书增加了“实验与探究”这一栏目，对这一栏目我们要优化使用。受实验器材、场地等的限制，不可能所有的实验都让学生亲手做，有些实验教师做演示实验同样可以达到很好的教学效果，所以教师可以选择部分实验做演示实验，其余实验让学生亲自动手操作。“实验与探究”比较适合探究式教学，探究式教学是根据具体的教学内容，预先设定教学目标，以知识为载体，在教师的引导下，让学生运用科学的方法进行学习，主动获取知识，发展科学探究能力，形成科学概念，培养学生探索未知世界的积极态度的实践活动。运用这种教学模式，让学生经历科学探究的一般步骤，掌握科学探究的一般方法，也让学生充分体验科学探究的艰辛和发现的欣喜，进一步激发其探究欲望。但是并不是所有的“实验与探究”都适合直接进行探究式教学，例如必修1第四章第五节牛顿第三定律中“实验与探究”是利用两把弹簧测力计对拉来探究作用力和反作用力的关系(如图4)，对于其方向关系我们可以改用两个小磁针彼此靠近，改变小磁针的相对位置，通过观察小磁针的方向更能直观地判断作用力和反作用力的方向关系(如图5)。如果硬套教科书探究式的教学模式效果不一定很好，所以教师要优化探究式教学，使学生的探究欲更强，教学效果倍增。

图5

3 “讨论与交流”栏目的有效使用

讨论与交流作为课堂上师生互动的一种方式，越来越受到广大老师的重视，为发展学生的主体性、培养学生的创造性，讨论与交流更是频繁地出现在合作教学、分层教学、问题教学以及探究教学中。在高中物理教科书中设置了“讨论与交流”这个栏目，在物理课堂教学中设置怎样的讨论与交流才是有效的？有效讨论与交流的关键是什么？

课堂有效讨论与交流的前提和关键在于问题设计，讨论与交流的问题应具有以下特征：一是问题要有争议性；二是问题难度要适当；三是问题要有针对性。对于教科书上“讨论与交流”栏目的有效利用，我们需注意以下几点。

3.1 不做没必要的讨论

讨论与交流的最大特征是：根据具体的教学内容，设置合理的情境，提出一个与教学内容相关的且具有争议性的问题。对于教科书上“讨论与交流”栏目中有些问题只是简单地根据现象得出结论，这种问题学生很容易自主解决，我们可以省去讨论这一环节让学生直接回答。如必修1第一章第三节中有个讨论与交流题是根据一辆汽车在沿平直公路直线向前移动一段距离，让学生讨论汽车在向哪个方向运动？这个讨论题难度较低，也没有争议性，可忽略讨论环节。

3.2 适当降低问题难度

讨论的问题必须是与学生的生活实际有密切的联系，与学生的认知水平相匹配，高于或低于学生实际水平的问题不利于学生进行讨论、交流，只有那些最接近学生实际水平的问题，才能引起学生的“共振”，使学生的潜在能力得到充分的发挥。教科书上有些“讨论与交流”的问题难度太大，学生不知从何下手，讨论了半天也没个结果，这样的讨论是无效的，我们教师可把这些难度太大的问题拆分成几个难度更低的问题，逐步引导学生得出正确答案。如必修1第三章第四节“力的合成”中探究“平行四边形法则”，力对高中生来说是最关键的是它一个矢量，但是矢量看不见摸不着，不易理解，直接让学生猜想出“平行四边形法则”，并探究更是难上加难。那么能否反过来，从其他更容易理解的矢量入手，猜想出矢量运算的规律，再把它拓展到力呢？基于这个设想，笔者设计了如下较为直观的体验式教学方案：从“位移”过渡到“力”，从“三角形”过渡到“平行四边形”。

(1) “条条道路通罗马”——位移的等效

高一学生最容易理解的一个矢量是“位移”，位移的定义是“从初位置指向末位置的有向线段”，位移的合矢量与分矢量之间的关系很自然地体现“三角形法则”。事实上，我们在物理中引入力的图示就是为了把力形象化，可以把力和位移进行类比。

如图6①所示，若质点先向东运动位移S1接着再向北运动位移S2，其位移为S，其效果与质点直接沿东北方向运动位移S相同(等效)；

图6

如图6②所示，若质点先向北运动位移S2接着再向东运动位移S1，其位移为S，其效果也仍然等效于质点直接沿东北方向运动位移S；

如图6③所示，若质点同时向东运动位移S1和向北运动位移S2，其效果也仍然等效于质点直接沿东北运动方向位移S，S与S1和S2遵循平行四边形关系。

(2) 猜想：合力与分力之间的关系也遵循平行四边形定则

从位移矢量入手，通过联想和类比，猜想：力同样是矢量，那么合力与其分力的关系是不是也一样地遵循“平行四边形定则”(如图6④)？由此更好地引导学生对其进行猜想和探究。

3.3 问题要针对学生的不足之处

有效的讨论与交流必须使问题具有针对性，针对学生的不良学习习惯、学生的薄弱环节、学生容易混淆的物理概念和认识不清的地方设置问题。通过讨论与交流，达到明辨是非、提高认识、加深对基本概念和物理过程的理解、明白物理规律成立条件的目的，有效减少“老师一讲就懂,自己一做就错”这种现象的发生。例如，选修3-1第二章第五节焦耳定律中的一道题。

例：有一个直流电动机，把它接入U1=0.2V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是I1=0.4A。若把电动机接入U2=2.0V电压的电路中，电动机正常工作，电流是I2=1.0A。

求：(1) 电动机的线圈总电阻和正常工作时的输出功率；

(2) 如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？

当然，针对“讨论与交流”栏目的有效利用，除了注意问题的设计之外，还要注意“讨论与交流”的目的，把握时机，采用合适的教学形式，只有使用得法，才能做到“鱼满而合网，水到而渠成”。

4 “实践与拓展”栏目的适时使用

“实践与拓展”一般是对所学知识进行拓展与深化，它主要是训练学生应用知识的能力。学习完教科书上的相关知识后，学生可能只是停留在一个比较浅显的层次，此时教师适时使用教科书的“实践与拓展”栏目，学生通过讨论，不但可以应用所学知识，还可以提升自己的认知层次，锻炼自己的发散性思维。例如，在选修3-5第十六章第四节“碰撞”中，讨论了两质量相等的物体“一动碰一静”的弹性碰撞，推导出了末速度的表达式，我们可以进一步讨论两物体质量不同时的末速度关系，甚至还可以拓展到两个运动物体发生弹性碰撞的情境。这样教师引导学生通过“实践与拓展”，得出一些更加实用性的结论，或者在原有讨论题的基础上再设置几个拓展知识、提升能力的题目，让那些基础好的学生的能力得到进一步提升。

总之，要想教科书问题栏目得到有效利用，教师要关注学生，以学生发展为本，适时做出调整。

王建立.如何提高物理课堂教学的有效性[J].考试周刊,2009,(22).