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目标引领、素养导向下的高中物理讲评课教学模式探究

2023-06-01魏诗琪钱慧玲黎国胜四川省双流中学

教学月刊(中学版) 2023年13期
关键词:学情试题粒子

冯 麟 魏诗琪 钱慧玲 黎国胜|四川省双流中学

近年来,高考注重对学生物理观念、学科素养、必备知识和关键能力的考查,引导学生从“解题”过渡到“解决问题”。因此,教师在平时的教学尤其是讲评课(即讲评学生作业或考试答题情况的课)中,更应注重培养学生的深度思维和科学探究能力。教师需要抛弃传统的“一讲到底”“放任不管”“有始无终”这三种低效模式,构建新的讲评课模式,以明确、具体、可执行、可检测的目标引领课堂教学的方向。为更好地培养学生的必备知识、关键能力、科学思维,笔者构建“一中心、双主体、三阶段、四环节”讲评课教学模式,努力把物理学科核心素养落到实处,下面具体阐述。

一、讲评课的功能与原则

讲评课需要具备四个主要功能:一是必备知识的查漏补缺,即解决知识的漏洞,构建知识网络,使知识系统化、结构化;二是培养思维的严谨与变通性,即针对作业或考试中反映出的问题进行补救,尤其要注意思维方法不严谨、不灵活,以及模型识别、构建、应用等方面存在的典型问题;三是反思总结经验教训,由此教师改进教学行为,学生改进学习方式;四是激励与发展,即注重增强信心,找准努力方向,促进学生的发展。

讲评课应当遵循四个基本原则:一是激励原则,即要看到学生的进步,始终给学生希望,要评出自信;二是可接受原则,即精准分析学情、定位难度,遵循因材施教和循序渐进的理念,选择适合的内容并用合适的方法进行讲评,做到入心、入脑、过手,注重落实;三是效率优先原则,即要讲究效率,适当增大课堂容量,尤其是在高三复习阶段;四是独立思考与合作互助相结合原则,既主张独立思考,又倡导生生互动、交流互助,充分调动学生的积极性,提升学生课堂参与的深度和广度。

二、构建讲评课教学模式的策略

(一)落实“学为中心”

“学”有三层内涵,一是“学生”,二是“学情”,三是“学习”。教学实施中,教师要充分体现学生的主体作用,充分调动学生的学习主动性和积极性,根据学情制订与之匹配的学习内容,大胆地将时间交给学生。

(二)界定“主体作用”

在教学实施的三阶段(课前、课中、课后),教师、学生各自的角色定位要明确,确保互不越界、代劳。教师的角色是“引路人”,主体作用是统计分析、表扬激励、设疑引导、点拨归纳;学生的角色是“赶路人”,主体作用是纠错归因、对症思策、强化技能、举一反三。

(三)规范“师生行为”

在教学实施的三阶段,明确师生各自的行为,对什么时候做什么要有基本的规定,使师生在课堂上清楚自己该做什么和怎么做。

三、模式解读

(一)一中心

体现“以学为中心”的理念,改进学习方式,提升学习效率,促进学生发展。

(二)双主体

学生是学习的主体,教师的教要为学生的学服务,一切都要以促进学生发展为旨归。教师要扮演组织者、策划者、指导者、帮助者的角色。

学生的主体性主要体现在:课堂教学中的主动参与、深度思考;课后的巩固消化、领悟。

教师的主体性主要体现在:课前,学习目标的确定、课程资源的选择、学习过程的设计;课中,组织、指导、点拨、纠偏、评价等;课后,答疑、辅导、心理指导等。

在尊重学生主体地位的前提下,教师要充分发挥讲评课的作用,既要讲所考查的知识点,也要讲解题的思路和方法,既要评不足,也要评优势。教师要追求课堂教学的高效,注重提高学生的学习质量,最大限度地引导学生自主构建、主动交流、全员参与,让学生看到进步,感受到学习的希望,从而增强学习的动力,树立起能学好物理的信心,自主、高效地构建网络,提升核心素养。

(三)三阶段:课前、课中、课后

1.课前

[师]批改作业或试卷后进行统计,精准了解学生的答题情况,确定要讲评的内容、重点、方法等,精心选择反馈强化的题目,设计好教学流程和课后作业。

[生]在教师发放批改过的作业或试卷后,主动研究参考答案并进行订正,分析错误原因,完成自查自纠自改。

2.课中

[师]通报作业或考试的情况,表扬进步的学生,展示优秀作业或答卷,针对普遍性问题进行简要概述;组织学生讨论错误原因,让学生独立改错;收集学生无法解决的问题,集中进行答疑,为检查学生是否掌握知识、判断学习目标是否达成,可出示变式题或思考题,进行教学评价;出示课后强化、补偿练习题。

[生]讨论交流,变式练习,巩固提升,总结归纳。

3.课后

[师]反思,检查。

[生]完成达标测试,总结提升。

(四)四环节(课堂)

课堂分为四个环节:学情通报,表扬激励;讨论交流,互助解惑;启发点拨,集中释疑;变式练习,总结归纳。

四、操作流程

(一)课前

[师]完成参考答案的分发、统计工作,选择好变式练习题及课后的强化练习;找出学生的共性问题,从必备知识、学科素养的角度确定讲评课的学习目标,目标不宜多,一节课最多三个,其中重点目标一个。

[生]在教师发放批改过的作业或试卷后,主动研究参考答案并进行订正,分析错误原因,完成自查自纠自改。

(二)课中

环节一:学情通报,表扬激励(大约5分钟)

[师]通报学情(最高分、最低分、平均分、优秀率及格率、班级整体进步情况);展示优秀的作业或试卷,表扬高分学生和进步学生,或让他们分享经验;通报普遍存在的问题,提出希望和要求。

[生]自主反思自己的答题情况,明确这一阶段的学习情况以及存在的主要问题,找出下一步努力的方向。

环节二:讨论交流,互助解惑(大约10分钟)

对简单的错题,学生小组内讨论释疑、自行解决,要求全员参与,组长督促学生积极发言。

环节三:启发点拨,集中释疑(大约15分钟)

教师对学生小组讨论后仍未完全解决的疑难问题,可进行精准点拨启发、答疑解惑;而对全班学生普遍不能理解的难题,则可以放一放,让学有余力的学生课后探索,遵循可接受原则,实施因材施教。

学生在教师点拨讲解之后,进行整理、归纳,反思领悟。

环节四:变式练习,总结归纳(5~10分钟)

[师]集中答疑之后,出示变式问题,检查学生是否真正掌握;贯彻“教、学、评”一致性的理念,当堂检测,当堂评价,及时反馈。

[生]独立思考,课堂检测。

(三)课后

[补偿练习]针对学生存在的典型问题,选择3~5道类似的习题,让学生巩固练习。

五、实践案例

下面,笔者以“成都市2019级高中毕业班第二次诊断性检测理科综合讲评课”为例,具体阐述该教学模式的实施过程。这节课共包含两个课时,其中学习任务1、2用1个课时,学习任务3用1个课时。

(一)课前

双主体分别进行了充分的准备工作:学生根据答案自纠自查,订正错题,分析错误原因,标记仍有疑惑的题目;教师统计高频错题,分析错误试卷,访谈错答学生,精准了解错因,从而确定讲评的内容和目标。

在这次测验中,班级学生错误率较高的题目如下。

试题1:如图1(图序为编者加,下同,不另注),竖直和水平放置的绝缘光滑板PO、QO固定,a、b 为两个均带正电的小球(可视为点电荷),当用平行于QO向左的力F作用于b时,a、b紧靠板静止。现稍改变F的大小,使b稍向左移动一小段距离,则当a、b重新静止后( )

图1

A.QO对b的支持力比原来大

B.力F比原来大

C.系统的重力势能比原来小

D.系统的电势能比原来小

试题1的错误率为13%,A项错选率较高,错误原因是学生不善采用整体法和隔离法进行受力分析,故只对b 进行受力分析,无法确定QO 对b 的支持力如何变化,由此确定学习目标1“在具体情境中会用整体法和隔离法解决问题,强化系统观念”。

试题2:如图2-a,倾角为θ的光滑斜面上,轻弹簧平行斜面放置且下端固定,一质量为m的小滑块从斜面上O 点由静止滑下。以O 点为原点,作出滑块从O下滑至最低点过程中的加速度大小a 随位移x 变化的关系如图2-b。弹簧形变始终未超过弹性限度,重力加速度大小为g。下列判定正确的是( )

图2

B.下滑过程中,在x=x2处,滑块的机械能最大

C.在x1~x2和x2~x3两段过程中,弹簧弹性势能的增量相等

D.在x1~x2和x2~x3两段过程中,a-x图线斜率的绝度值均等于

试题2 的错误率为16%,D 项的错误率较高,这是因为对涉及弹簧的问题,学生无法准确进行物体运动的过程及状态分析,对力与运动、能量等观点的应用不熟,由此确定学习目标2“会用能量及相互作用与运动的观点,结合图像分析弹簧问题”。

试题3:如图3,在x 轴(水平轴)下方,沿y轴(竖直轴)方向每间隔d=0.2m就有一段间距也为d 的区域P,区域P 内既存在方向竖直向上、场强E=20N/C 的匀强电场,也存在方向垂直坐标平面向里、磁感应强度B=2T 的匀强磁场。现有一电荷量q=5×10-10C、质量m=1×10-9kg 的带正电粒子从坐标原点O 自由下落。粒子可视为质点,重力加速度大小g=10 m/s2。

图3

(1)求粒子刚到达第一个区域P时的速度大小υ1和穿出该区域时速度的水平分量大小υ1x;

(2)求粒子刚到达第n(n>1)个区域P时的速度大小υn和粒子穿过该区域过程中速度的水平分量的变化量大小Δυnx;

(3)到达第几个区域P 时,粒子不能从该区域的下方穿出?

试题3是这次测验中得分率最低的题目,仅有48%,该题涉及带电粒子在电场与磁场的组合场中的运动,运动过程分析复杂,利用常规方法解题耗时较长且计算量较大,由此确定学习目标3“会用动量定理的分量形式来计算带电粒子在电场、磁场中运动的复杂问题”。而对特尖生,则可在此基础上增加拓展与探究目标,即学习目标4“用动量定理计算电磁感应中的电荷量、位移(相对位移)、运动时间”。

(二)课中

教学模式中的四个环节在教学过程中主要由学情通报和学习过程两个部分体现,其中学情通报对应环节一,学习过程对应后三个环节。

1.学情通报

通报整体情况,可让学生了解自己在班级中所处的层次,明晰自己的失分点,找准努力的方向;表扬高分学生和进步学生,可增强他们学习物理的信心。

2.学习过程

[学习任务1]小组就试题1 互助答疑,思考并总结:(1)什么情况用整体法?整体法的优点是什么?(2)什么情况用隔离法?隔离对象如何选择?(3分钟)

学生结合试题1 的互助答疑总结归纳:“在解决多物体受力平衡的问题时,可用整体法分析,优点是不用考虑内力;分析内力时,就需要用隔离法分析,隔离对象选择受力较少的物体。”教师点评,帮助学生形成系统观念,再让学生完成评价任务1。

[评价任务1]甲、乙两带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+q 和-q,两球间用绝缘细线2 连接,甲球用绝缘细线1 悬挂在天花板上,在两球所在空间有沿水平方向向左的匀强电场,场强为E,且有qE=mg,平衡时细线都被拉直。则平衡时的可能位置是哪个图?

最后,教师评价学生的完成情况,总结整体法与隔离法的选用原则,引导学生体会系统思维在受力分析中的应用,进而提升自己的系统思维能力。

[学习任务2]小组就试题2 互助答疑,思考并总结:(1)图像的斜率、截距的物理意义是什么?(2)运动过程可划分为哪些阶段?请分析各阶段的受力情况、运动情况、能量与动量变化情况。(3分钟)

经过互助答疑,有学生讲解试题2:“当带电粒子进入复合场中运动时,猜想重力和电场力相等,通过计算发现重力与电场力等大反向(同时画出受力分析图),因此带电粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动。”教师评价及补充:“这位同学猜想重力和电场力相等,应用了一种重要的思想方法——复杂问题简单化。”

[评价任务2](湖北省高中名校联盟2023届新高三第一次联合测评物理试题第7题)如图4-a 所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,质量为m 的小球,从弹簧上端静止下落。若以小球开始下落的位置为坐标原点,建立竖直向下坐标轴Ox,小球下落至最低点过程中的a-x 图像如图4-b 所示(图中标示坐标值x0、x1、x2、g均为已知量),不计空气阻力,重力加速度为g,则( )

图4

D.小球向下运动过程中最大速度vm=

[学习任务3]小组就试题3 互助答疑,思考如何用动量定理的分量形式求解试题3 的第二、三小问?(5分钟)

生1:带电粒子在复合场中受到重力、电场力、洛伦兹力三个力的作用,猜想重力和电场力等大反向,带电粒子只在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,计算发现重力和电场力确实大小相等。

师:××同学提出的猜想体现了什么物理思想?(等待片刻)这体现了复杂问题简单化的思维方法。这个方法在曲线运动中也有所体现,可将复杂的曲线运动分解成两个简单的直线运动。

生2:带电粒子在每个复合场中做匀速圆周运动时圆心和半径都会发生变化,第二小问只需求解水平速度的变化量,所以可用动量定理的分量式求解。

师:现在请大家根据××同学的讲解自己改错、反思、领悟。(等待2分钟后)××同学提出动量定理分量式求解体现了什么物理思想?(等待片刻)这体现了物理学中等效替代的思想,用x 方向和y 方向的两个直线运动等效替代复杂的曲线运动。

在学生讲解自己的想法后,教师逐步引导学生共同解决问题,并对学生讲解进行评价、总结解题方法,可使学生更好地理解知识、习得方法。

[评价任务3](2022年高考理综全国甲卷第18题)空间存在着匀强磁场和匀强电场,磁场的方向垂直于纸面(xOy平面)向里,电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下,从坐标原点O由静止开始运动。如图5所示的四幅图中,可能正确描述该粒子运动轨迹的是( )

图5

拓展:如果已知磁感应强度B和电场强度E 的大小、粒子的质量和电荷量,怎么求最大速度和竖直方向的最大位移?

学生当堂练习后分享自己的解法。

生1:先勾画出关键词“静止”“电场”,带电粒子初速度为零,在电场力的作用下,向上加速,所以受到水平向左的洛伦兹力,排除A、C 选项;根据洛伦兹力不做功,当粒子再次运动到x轴时,电场力做功为零,此时速度为零,不会向x轴负方向运动,故排除D,选择B。

师:××同学审题仔细,标记关键词的习惯非常好,可以减少错误。从力和运动的观点排除A、C,从能量的观点排除D,在解决物理问题中还有哪种观点没有用到?请大家用动量的观点解决拓展问题。(等待片刻)当带电粒子运动到最高点时,有最大速度和竖直方向的最大位移,根据动量定理水平方向分量式可求解最大速度和竖直方向的最大位移。

生2:可用配速法进行求解……

师:××同学的配速法也可解决,请大家课后自主探索,如果不懂可主动请教他。解决物理问题时有三种观点——力和运动、能量、动量,大家可以从这三种观点出发,选择恰当的观点分析。

(三)课后

补偿练习:(2013 年福建省高考理科综合能力测试试题第22 题)如图6-a,空间存在一范围足够大的垂直于xOy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。让质量为m,电量为q(q>0)的粒子从坐标原点O 沿xOy 平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中。不计重力和粒子间的影响。

(1)若粒子以初速度v1沿y轴正向入射,恰好能经过x轴上的A(a,0)点,求v1的大小;

(2)已知一粒子的初速度大小为v(v>v1),为使该粒子能经过A(a,0)点,其入射角θ(粒子初速度与x轴正向的夹角)有几个?并求出对应的sinθ值;

(3)如图6-b,若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E 的匀强电场,一粒子从O 点以初速度v0沿y 轴正向发射。研究表明:粒子在xOy 平面内做周期性运动,且在任一时刻,粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比,比例系数与场强大小E 无关,求该粒子运动过程中的最大速度值vm。

六、补充说明

在实施“一中心、双主体、三阶段、四环节”讲评课教学模式时,教师还需要注意如下事项。

其一,及时反馈,趁热打铁。

其二,课前备课要充分,既要充分了解学情,又要充分了解学生的思维堵点和痛点,通报学情时要注重保护学困生的自尊心。

其三,课堂中要充分发挥学生的主动性,发动学生充分讨论交流,集中答疑要简练、少而精,注重启发,讲解过后要有变式练习,当堂检测学生的掌握情况。

其四,一定要有课后的补偿练习,让学生迁移运用知识,达成内化,形成核心素养。

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