高中物理"三学四式"高效课堂教学模式的应用初探

张齐峰

摘 要：为了满足学生的需求和新课程基本理念的要求，有效改进学生的学和教师的教，提出了“三学四式”高效课堂教学模式。它能把三种学习方式和四种教学方式有机结合起来，突出学生的主体地位，发展学生各方面的能力。

关键词：高中物理；三学四式；教学模式；初探

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）10-0072-3

1 问题提出

学生在关于“你喜欢什么样的课堂调查”中写道：“课堂上最大的快乐是交往，最有趣的是富有挑战性的学习，最迫切的要求是自主”和“课堂有赏心悦目的山水风景，有回味无穷的生活故事，有荡气回肠的英雄人物，有刻骨铭心的平凡生命……领略汲取知识后也能明白许多道理”。这说明学生课堂上渴求交往、学习、自主和精彩。新课程基本理念强调注重自主学习，提倡教学方式的多样化，以满足学生的不同学习需求。那么新课程理念下，如何有效促进学生的学和教师的教呢？为此，特开展“三学四式”高效课堂模式的探索。

2 问题解决

“三学四式”高效课堂模式是基于“学习金字塔”和“建构主义”理论产生的，把三种学习方法（学生自学、教师导学和同学互学）与四种教学方法（启发式、讨论式、探究式和参与式）有机地结合起来，实现教和学的方式多样化。希望达到培养学生主动学习习惯，实现高效自学、高效讲解、高效讨论和高效训练的效果。教学流程、教师活动和学生活动如图1、2、3。

（1）教学流程（图1）

3 以“机械能守恒定律”教学为例展开研究

3.1 教材分析和学情分析

机械能守恒定律是自然界比较重要的规律，人类生活、生产中的许多问题和许多现象都可由它解决和解释。而用能量守恒或能量转化的观点思考问题和处理物体的运动，学生还是第一次接触到，所以需要特别注意引导，让学生逐步形成习惯。

3.2 学习目标

知道机械能的各种形式，会分析动能和势能（包括弹性势能）之间的相互转化；知道机械能守恒定律的适用条件，会合理选择参考面；会判断机械能是否守恒，能用机械能守恒定律解决有关问题。培养学生勤于思考的习惯、积极合作的态度、敢于提出问题的胆识和准确的表达能力，体会科学思维和方法的作用。

3.3 教学过程

提前一天，让学生在学案引导下，利用自习时间，阅读教材和资料，进行自学，完成学案里相应的问题。

（1）创设情境，提出问题

观看视频：打桩机的重锤自由下落和公园里“过山车”翻滚的镜头。

教师：试分析重锤自由下落和“过山车”在下落过程中能量的转化情况。

学生：自由下落时，重锤的重力势能转化为动能；沿光滑斜面下降时，“过山车”的重力势能转化为动能；沿光滑斜面上升时，“过山车”的动能转化为重力势能。

教师：重锤自由下落时，高度越高，重力势能越大，落地后动能也越大。动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢？其又遵循什么规律呢？

【设计意图】从生产、生活实际走向物理，理解动能和势能可以相互转化。熟悉的生活情形，引发学生思考，培养学生养成留心观察生活和积极思考的良好习惯。

（2）学生主动参与，实验探究

教师：动能和势能的相互转化是否存在某种定量关系呢？

鼓励学生大胆猜想，认真倾听学生的猜想。

教师：现在用实验来检验我们猜想的结果。如图4，用刻度尺测量小钢球的初始位置、测光电门1和光电门2到参考面的高度h0、h1和h2。将光电门装置设置为测速模式，请同学们开始动手做实验。将数据记录在表1中，并在图5中绘出机械能E（动能EK、势能EP）与高度h的图像。其中表1中设有计算公式格式，只要输入高度和速度数值，表格能自动生成动能和机械能的大小。

学生：分组实验，记录数据，描绘图像，再展示交流，并得出结论。

由表1和图5可知，在自由落体过程中，____和 能可以相互转化，而总的______保持不变。即，机械能____=_______=________。

【设计意图】让学生自己动手实验，记录数据、描绘图像和得出结论，主动构建知识，理解参考面的重要性。由三位置的机械能相等向运动过程中机械能守恒过渡，由实验表象向普适原理逐步过渡。

（3）学生主动参与，理论探究

教师：我们能否利用所学的知识，从理论上证明实验结论呢？

学生：可以。

教师：小组讨论，构建模型，并证明实验结论，然后进行全班交流。

学生：如图6中，小球B→C过程，

由功的公式W=FS知：

WG=mg（h1-h2） （1）

由动能定理知： W合=mv-mv （2）

又由自由落体过程中，WG=W合 （3）

故mgh1+mv=mgh2+mv。

教师：由于A、B两点是任意选取的，即自由下落过程中任意两点的机械能均相等，把这种情形叫做机械能守恒。我们能否从公式的推导过程中，明白机械能守恒的条件呢？

学生：（1）（2）式适用任何条件，所以（3）式是守恒定律的适用条件——只有重力做功。

【设计意图】在实验验证、数据表格和图像描绘的基础上，再让学生自己想“点子”进行理论推导，多种措施相结合，突出对守恒含义的理解，为今后学习其他守恒定律（如，动量守恒定律、能量守恒定律）打下基础。理论推导中，分析等式成立的条件，加深对守恒条件的理解。

（4）归纳总结，灵活应用

教师：机械能守恒定律的适用条件W合=WG，即只有重力做功，或除了重力以外，其他力做功的代数和等于零。请阅读教材，完成学案相应空格部分。

学生：机械能守恒定律内容： ；表达式： ；条件： 。

例题分析

例题1 有些列车或地铁的站台都设计有一个小的坡度（图7）。这是为什么？

例题2 人造卫星沿椭圆轨道运动（图8），当卫星从近地点向远地点运动时，卫星的速度越来越小，反之则越来越大。你能用机械能守恒定律解释这一现象吗？

【设计意图】既消化、理解和反馈新知识，又主动将理论知识带到生活中去。

3.4 教学反思

（1）“三学四式”中学生自主时间增多了，克服了“一言堂”和“满堂灌”。学生的能力增强了，能主动发表独自见解，与他人分享成果。

（2）依据“发现学习”的教学思想，从学生身边的生活实例入手，再用所学知识解决生活中的物理问题，在阶梯中领悟，在渐进中进步。突出从生活走向物理，从物理走向社会，激发学生关注生活、应用知识解决问题的热情和能力。

（3）不同的学生对信息的不同表征形式有着不同的反应。通过向学生展示一个既定的物理问题可以用语言、图表、代数或几何等方式表达出来，一个结论可以用实验或理论来证明，帮助他们找到最适合自己的表征形式。反过来，如果一个学生能够以多种形式来表达同一问题，就表示他们已经对此问题有了非常透彻的理解。

4 总 结

在“三学”中养成良好的学习习惯：先自学，遇到疑难问题再互学；在“四式”中培养发现问题、提出问题和解决问题的能力。

启发中“心动”，讨论中“领悟”，探究中“行动”和参与中“构建”。总之，“三学四式”教学模式能很好突出学生的主体地位，发展能力，培养习惯。

参考文献：

[1]物理教材编写组.物理教师教学用书 物理（必修2）[M].广州：广东教育出版社，2012.

[2]柏杨.K-W-L策略引领下的高中物理课堂教学初探[J].物理教学探讨，2015，33（2）：9—12.

[3]胡晓雄，徐志燕.从教育生态学视角对物理课堂有效提问的思考[J].物理教学探讨，2015，（2）：22—24，27.

（栏目编辑 邓 磊）