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找准复习教学生长点 优化章末复习教学路径
——以苏科版“简单机械和功”章末复习为例

2022-11-03何季军

物理教师 2022年9期
关键词:动滑轮机械效率滑轮组

何季军

(南通市教育科学研究院,江苏 南通 226001)

章末复习起着把单元中相对独立的知识结构化的作用,从而实现知识的拓展延伸和迁移应用.然而实际的章末复习教学却并不尽如人意,“眼中无人”“走马观花”“机械枯燥”,缺少“灵动”的现象依然存在.怎样找准复习教学生长点,让章末复习课“新”起来“活”起来? 值得我们去不断研究.下面,笔者以苏科版“简单机械和功”的章末复习教学为例,探讨优化章末复习教学的创生路径.

1 挖掘思政素材 突出价值引领

充分挖掘课程中的思政元素,发挥物理课程的人文教育功能,实现知识学习与价值引领的同频共振,这是物理教学的重要目标.根据本章内容特点,可从以下几个方面挖掘思政素材:历史上有关机械的发明与使用情况;生活中使用的简单机械以及与本章知识相关的实际问题;设计、制作具有一定用途的机械模型;设计实验再探影响机械效率的因素等.

基于上述考虑,笔者首先以电视剧《神话》中利用生活物品举鼎的视频导入(图1),并设计“若你是主人公,怎样完成举鼎”这一任务展开讨论,激发学生的复习兴趣和动机.学生在解决问题过程中,引出探究滑轮组机械效率与动滑轮重的关系的实验,通过实验学生获得结论,由此产生成就感,有了认真严谨、实事求是的科学态度.在完成任务时,学生发现视频中的鼎并不是真实的鼎,巧妙引入彰显中国古人智慧的真正司母戊鼎,这一环节的处理,不仅培养学生的质疑意识,也加深学生对中华传统文化的了解,增强学生的民族自豪感.继续追问“若将这样的鼎举起来又该怎样设计方案呢”,引导学生进行理性思考,寻找最优方案.最后引用阿基米德的“如果能给我一个支点,我就能撬起整个地球”这句话激励学生,让学生在积极向上的情感场域中得到熏陶,实现“立德树人”与课堂教学的互融、共生.

图1

2 创设复习境脉 架构知识网络

复习课堂追求知识的结构化,强调活动板块间的互联互通.章末复习怎样将一章中零散、琐碎的知识串起来,连成线、织成网? 关键之一在于情境载体的设计.因此,情境设计应围绕某一主题,在主情境的统摄下形成情境脉络,再将主要知识点“溶解”在情境中,学生在完成情境任务的过程中“结晶”知识,自主形成知识结构.表1是笔者设计的复习境脉及对应知识点.

表1

借助贯穿始终的举鼎的任务情境,巧妙将整章知识与鼎建立联系,赋予抽象的物理概念以直接性和现实性.学生在真实任务的引导下,亲历知识的发生过程,进一步明确知识的物理意义,重组知识结构.同时,教师利用板书同步呈现(图2),帮助学生进一步理清知识逻辑,建构知识结构,明晰思想方法.

图2

3 驱动劣构问题 走向深度思维

美国学者乔纳森从问题的结构性维度,将问题分为良构问题和劣构问题.所谓良构问题即其条件、结论、解决问题所需要的概念、规则和原理都是确定的,有一定的模型可寻;而劣构问题的条件、结论、解决问题的策略是开放的,没有模型可参照.显然,极富挑战性的劣构问题更利于学生高阶思维的形成,引领学生走向深度学习.

本节课问题导向的策略是以劣构的“主问题”+“子问题链”的形式驱动学习进程.其中“主问题”需要学生综合运用本章知识和复杂的高阶思维,依靠集体智慧才能完成或完成一部分;“子问题链”则是根据学生解决“主问题”的程度,从课前备好的子问题群中选择若干,搭建任务“脚手架”,帮助学生突破学习障碍,让学生自己摘到“果子”,获得成功体验.例如针对子任务1的问题设计.

主问题:

你能分析电视剧中的主人公“四两拨千斤”的道理吗?

子问题群:

(1)你能否作出视频中的杠杆模型,并在图上标出杠杆的五要素?

(2)能否利用杠杆平衡条件解释视频中的现象?

(3)主人公在竖直向下拉动过程中,拉力大小怎样变化?

(4)主人公对杠杆的拉力最多有多大?

(5)估测主人公能举起的鼎最多有多重?

(6)对视频中鼎你有什么发现或疑问?

可见,主问题设计涉及杠杆的所有知识,问题比较开放,要完整回答具有一定的难度,而子问题链采用平行并列或层层递进的方式对主问题进行分解和提升,这些贴近学生“最近发展区”、为知识构建搭好支架的子问题链,使学生始终处于“愤”“悱”的状态,在独学、对学、共学、群学的交流碰撞中激活思维,促使学习真正发生.

4 聚焦实验再构 提升“学”“做”效能

实验是培养学生核心素养的重要途径,也是各地中考考查的重要内容.因此,在教学中,物理实验占据了重要的位置,但对实验如何复习老师们研究不够,出现要么以讲练习题代替实验,要么让学生重复新课过程,再机械地做一遍实验操,失去了体悟出新的机会.怎样让实验教学在复习中焕发新的活力,让学生的实验素养在原有基础上得到提升? 本节课笔者做了这样的尝试.

师:有的小组根据要求用滑轮组设计了举鼎的方案,我们来看一下这些小组的设计(图3).

图3

师:这4种滑轮组举起同一个鼎时,有什么相同与不同之处?

学生思考后从省力、费距离、是否省功以及机械效率等角度回答,教师继续追问.

师:若每个滑轮重一样,不考虑绳重与摩擦,它们的机械效率有什么关系?

师:刚才我们从理论上探究了动滑轮自重对滑轮组机械效率的影响,同学们能否用桌面上提供的器材进一步研究,设计实验方案,进行实验.

学生根据桌面上提供的器材(1 只定滑轮、1只动滑轮、钩码、弹簧测力计、细线、磁铁、铁架台等)进行实验.

师:哪组同学来展示你们的实验方案、实验数据以及得到的结论.

一组学生汇报展示(图4),通过利用磁铁吸在动滑轮上,来改变动滑轮的重量进行实验,测得数据如表2,并由数据得出“物重相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低”的结论.

图4

表2

上述实验复习,笔者没有让学生在“原路看风景”,纠缠“机械效率与物重的关系”这一学生熟知的内容,而是另辟蹊径,探究动滑轮的重量对机械效率的影响,尤其通过改变吸在动滑轮上的磁铁数目来改变滑轮的重量,巧妙地突破了在不改变滑轮的前提下改变重量的难点.学生在半生半熟的实验情境中,运用“已知”迁移学习“未知”,形成独立思考、勤于动手、积极探究的学习能力,体现了新课标主张“学”“用”“做”交互作用,来提升学生核心素养的理念.

5 促进生本问题 实现知识再生

好的课堂既要有预设,更要有生成,两者有机融合,相辅相成.为此,复习课堂不仅要设计开放性的学习任务,还要善于“留白”,给学生自己设计“属己性问题”的空间,实现知识的再创造,培养学生优秀的学习品质.

本节课,教师在知识框架图构建后,提出实际生活中要举起类似于鼎这样的重物,往往使用起重机来完成,让学生根据提供的信息或适当增加信息,设计一道与本章知识有关的问题考考其他同学,并相互评价试题的质量.这一环节,以生本化问题作为复习的生长点,学生兴趣高涨,为提出高质量的问题,小组成员群策群力,实现知识在迁移运用过程中再创造.这种由学生“自我发现、自我设计、自我完成、合作提升”的学习氛围和机制,有助于提升学生发现问题、解决问题、再生问题的创新能力,看似很费时,但学生获得的往往是“活的知识”和“带得走的素养”,使课堂向更深处漫溯.

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