例谈高中物理教材课后习题的应用策略
2019-11-13
(江苏省无锡市第一女子中学,江苏 无锡 214000)
纵观各版高中物理教材,均在教材的每个章节结尾处设计了相应的课后习题。但在实际的课堂教学中,有教师对这个栏目弃之不用,理由是题目太简单。细细研读这些习题,在看似简单的背后,实际上蕴藏着教材习题选编专家的智慧,体现了他们对物理课程标准的理解和对教材重点的把握。在实际教学中,若能有效使用这个栏目,不仅可以丰富课堂教学内容,还可以拓展学生视野和思维,在问题解决中落实学生科学思维培养的课程目标。本文以人教版高中物理必修教材为例,结合笔者的教学实践,谈谈教材课后习题的应用策略。
1 情境导入
从教材的编排体系看,教材的习题均放置于本节教材末尾处。这部分试题不仅具有巩固新知的功能,还可以作为新授课的导入使用,从而吸引学生的眼球,提升学生课堂参与度。
例如,人教版必修1第四章第七节“用牛顿运动定律解决问题(二)”的课后习题中有这样一道题:在饮料瓶的下方戳一个小孔,瓶中灌水,手持瓶不动时,孔中有水喷出。放手,让饮料瓶做自由落体运动,观察现象并解释。
从这道习题的文本表述看,编者的意图应该是希望教师在完成“超失重”的教学内容后,作为一个联系生活实践的问题呈现,要求学生能够解决生活中的实际问题。在物理课堂教学中,我们也可以把这个问题前置,作为本节课的一个引入实验。具体操作如下:(1) 瓶子灌满水,盖上瓶盖(瓶盖上打有小孔以通气,盖瓶盖的目的是防止实验时,由于抛接方法不当,导致大量的水从瓶口冲出,影响实验效果);(2) 第一次实验:松开瓶底小孔处的遮挡物,观察现象;(3) 第二次实验:按住瓶盖上的小孔,观察水从瓶底小孔流出的情况变化;(4) 引导学生尝试解释第一次实验和第二次实验现象存在的差异;(5) 第三次实验:先请学生猜想“若松手后,瓶子下落过程中,水从小孔中喷出的情况会有变化吗?”“若将瓶子上抛,水从小孔中喷出的情况会有变化吗?”并做实验,从而引出课题。从课堂效果看,学生兴趣较浓,参与度高。在完成本节课的教学后,教师还需要回顾这一问题,引导学生“再解释”,体现了“生活—物理—生活”的课程理念。
2 延伸教材
图1
人教版教材在很多部分并不是事无巨细的一一详述,而是把有关问题设置在教材习题中,意图通过学生的尝试去发现规律、体悟方法。教材的编排有意改“直接呈现”为“探究—发现”,更重视学生在学习过程中对科学探究方法的体悟,以培养学生的科学思维。
例如,人教版必修1第1章第2节“时间和位移”的课后习题中有这样一道题:从高出地面3m处的位置上抛出一个小球,它上升5m后落回地面。请分别以地面和抛出点为原点建立坐标系,并以向上为正,填写以下表格,习题配有运动示意图(如图1)和表格(如表1)。
表1
本节教材探讨了“直线中的位置和位移”,引导学生学会用数轴来定量描述位置和位移。在实际的教学中,往往用半个课时就处理完毕,对于课后习题也是一带而过。上面这道习题,其实是教材这部分内容的延伸:(1) 利用表1,通过对比的方法,让学生认识到:以不同位置为原点,一个确定点的位置坐标是不同的,即确定点的位置坐标值与原点的选择有关,具有相对性;以不同位置为原点,两个确定点的位置坐标差是定值,即与原点的选择无关,具有绝对性。这对后面学习重力势能时,理解“重力势能的相对性”和“重力势能改变量的绝对性”有较好的帮助;(2) 图1是整个教材中第一次出现的运动示意图,意图从本节教材起引导学生养成作图分析问题的良好习惯;(3) 拓展:变化坐标轴的正向规定,引导学生理解位移正负的相对性和位移方向的确定性,这将有助于学生进一步理解用正、负表示直线运动位移的方向和符号的意义等。
3 佐证新知
在实际的课堂教学中,通过改变习题呈现的“时空”,通过恰当的问题设置和引导,让学生在问题解决中,理解新知识,学习新方法,同时还可以起到释疑解惑的功能。
例如,“功是标量”这个知识点的教学如何突破?如果直接告知,学生只能通过背诵的方式来记住这个知识点,没有真正理解,时间一长,必将遗忘。在实际教学中,可以依托人教版必修2第7章第2节“功”的课后习题中的第3题:一质量为60kg的运动员从高为10m、倾角为30°的斜坡上滑下来。若过程中该运动员受到的阻力恒为50N,所受几个力做的功各是多少?这些力做的总功是多少?细化问题,构建问题链,引导学生的思考:(1) 在这一过程中运动员一共受几个力作用?(2) 每个力各做了多少功?(3) 合力多大?(4) 合力做了多少功?(5) 依据等效原理,请观察你计算出的数据,寻找各力做功和合力做功的关系。这5个小问环环相扣,既引导了学生在分析的过程中掌握处理问题的思路,又在问题的解决中引导学生体悟功的运算法则,从而发现功是标量,更为重要的是让学生在思考的过程中体悟方法,拓展视野,实现思维的飞跃。
4 整合知识
教材课后习题不仅能巩固新知,通过改变这些习题的呈现方式和时间,还可以有效地起到凸现重点、突破难点、整合知识的作用。
例如,教材必修2中“功”一节后面的4个习题,分别从“功表达式中的角度”“竖直方向上的匀速运动”“斜面上的匀加速运动”“一个力做功与其它力有没有关系”等角度加以探讨。这4个习题的设计,目的在于对本节课的重点内容“做功的两个因素”和“如何计算功”进行整合和深化。教学中通过改变这些问题的呈现方式,可以促进教学的有效开展。第4题“一个力做功与其他力有没有关系”可以放在“做功的因素”环节探讨,第1题“功表达式中的角度”可以放在得出功的表达式后对角度的理解环节,第3题“斜面上的匀加速运动”就可以放在“功是标量”环节探讨,通过这样的调整可以有效地整合整节课的教学。
当然,教材编写者精心挑选的课后习题的作用不仅仅是以上几个方面,这需要教师在教学实践中不断体会、揣摩。艺术家罗丹曾说:“生活中并不缺少美,缺少的是发现美的眼睛”,同样在教学中也存在着很多的有效课程资源,需要我们不断研究和开发。