中学物理课堂教学知法并行新模式的构建与实践

2018-02-02 09:44刘晶波马如金
黑龙江教育·中学 2018年11期
关键词:支持力平衡力木块

刘晶波 马如金

一、习题课知法并行教学新模式上课要点

纵向四个环节:问题整理、归类处理、变式演绎、整理升华。横向四条线:知识线、活动线、方法线和目标线。

(一)问题整理

要求教师整理出学生存在的问题或有可能存在的问题,从而使备课目标明确。俗话说 :“凡事预则立,不预则废。”每一堂课教师都必须认真规划、仔细筹谋,必须根据课程标准和考试说明确定课堂的“宏观战略意图”,即在知识内容、方法、技能、综合能力等方面要提高到什么程度,再从近几年的中考试题中精心选择、搭配,帮助学生掌握知识结构。

(二)归类处理

把学生运用概念和规律要解决的问题进行归类整理,分类进行讲解。讲解过程要求教师做到以下几点:

1.审题要清晰,做好准备

在审题的时候要让学生自己读题,圈圈画画,对重要信息作出标注。遇到较长较难的题要先粗读、再细读,重点斟酌,做到眼看、嘴读(默读)、手画、脑思。

2.引导要得法,获得“思路线”

通常我们提倡教师在习题课上进行引导型设问,即由浅入深、由表及里的阶梯式设问,引导学生通过自己的思维,全面、深入地理解概念的规律、特点或公式、定理、定律等,完成对题目的由浅知到深知、由表象到本质的思维过程。这是培养学生思维逻辑性和深刻性的有效方法。

教师备课必须充分,思维严谨,语言精练,具备一定的教学智慧,能处理好可能出现的五花八门的解答情况。在起始阶段,教师需要弱化自己的思维,与学生的思维无缝对接,由低起点、小台阶开始,最终实现高落点、大目标的效果。

教师在讲解例题时,要充分体现解题思路和解题方法,尽量将完整的步骤、规范的格式展现给学生。针对典型性、综合性和复杂性的例题,教师须引导学生先讨论再完成解答。

3.过程要规范,写出“方法线”

要想让学生规范,教师必须规范。总的原则是:说理要充分,层次要清楚,逻辑要严密,语言要规范且具有学科特色,文字要简洁,图像必须借助工具规范准确地画出,字母符号要规范且符合学科标准。表述的详略原则是物理方面要详,数学方面要略。书写方面,字迹要清楚,能单独辨认。题解要分行写出,方程要单列一行,绝不能连续写下去,将公式、答案淹没在文字之中。要体现必要的演算过程及明确的结果。演算时一般先进行物理量的符号运算,从列出的一系列方程中推导出结果的计算式,最后代入数据并写出结果。

(三)变式演绎

在毕业学年的习题课中,题目的难度有所增加,特别是临近中考阶段,学生已具备一定的基础,教师可以把一道题目进行变式演绎,以达到高效课堂要求。教师在课前选例的时候须注意典型性和可拓展性,尽量把相近的情况通过一道例题进行拓展,以达到触类旁通的效果。

(四)整理升华

讲解分析完题目后要小结,梳理“知识线”、思考“困难点”。反思小结是快速提高学生水平的手段。如果学生做(答)对了,就进行有效小结,如果学生出现错误,就要进行反思。

下面以“受力分析”为例,介绍习题课知法并行教学新模式的具体过程。

二、习题课知法并行教学新模式教学设计

【问题整理】

知识线——二力平衡条件、相互作用力关系、牛顿第一定律、力与运动关系

师:大家在对物体进行受力分析的过程中,都有哪些困惑?

生甲:有时对力的方向分析不准确。

生乙:对力的个数分析不准确,经常对物体受力的个数分析多了,有时又分析少了。

生丙:对于物体受到的哪一对力是平衡力,哪一对力是相互作用力比较糊涂。

师:大家所反馈的问题很有代表性,说明我们对二力平衡条件、相互作用力关系、牛顿第一定律、力与运动关系等相关知识理解得不够深刻、运用得不熟练,受力分析不得法。

【归类处理】

1.如图所示,静止在水平路面上的小车,其支架的杆子上固定一铁球,关于杆子给铁球的力的方向,下列说法正确的是(    )

A.沿杆子   B.垂直于杆子   C.竖直向上   D.沿杆子与竖直方向之间的某一方向

寻找“知识线”与“思路线”——

师:小球处于何种运动状态?

生:静止状态(平衡状态)。

师:小球受到几个力的作用?

生:小球受到两个力的作用,除了重力还有杆子给球的力。

师:小球受到的这两个力满足什么关系?

生:小球处于平衡状态,受到的两个力是一对平衡力。

师:相互平衡的两个力方向满足什么关系?重力的方向是怎样的?杆子给铁球的力是向哪个方向的 ?

生:相互平衡的两个力方向相反,重力方向豎直向下,杆子给铁球的力的方向是竖直向上的。

方法总结:

(1)对于简单的概念性问题,我们可以将“知识线”与“方法线”合二为一,“知法并存”;(2)对于选择性的答案,可以将书写试题答案这一环节省略。

2.如图所示,一个木块放置在水平的传送带上,随传送带做匀速直线运动,画出木块的受力示意图。

让学生试着寻找本题的 “方法线”与“思路线”——

师:根据第1题的解题心得,大家想想,解决本题的基本思路是什么?

生:确定物体的运动状态,然后根据运动状态判断所受外力之间满足什么关系,然后分析物体具体受哪几个力。

确定“知识线”——

师:如何根据运动状态判断受力关系呢?

生:物体处于匀速直线运动状态,属于平衡状态,所以应该受平衡力的作用。

师:大家认为该物体都受到哪些力的作用呢?

(生画图,普遍答案如图所示。)

师:根据什么判断物体受到摩擦力?

生:因为物体向右运动,所以应该受到向左的摩擦力。

寻找“知识线”——

师:并非物体运动就一定受摩擦力,摩擦力只在两个相互接触的物体之间发生相对运动或具有相对运动趋势的时候才存在。本题中木块与传送带之间没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,所以不受摩擦力,只受重力和支持力的作用。同学们要注意,画平衡力时要使表示两个力的箭头长度相同。

寻找“方法线”——

师:假设物体受摩擦力作用,那么物体在水平方向再不受其他的力,则水平方向上受到非平衡力作用,物体不可能做匀速直线运动,因此假设不成立。

方法总结:因为有例1做铺垫,所以可以将本题的方法线(比较法,异中求同、归纳演绎法)与思路线合并。从两题的特点入手,因题型相同,则分析问题的思路也相同,即由运动状态判断受力情况。

【变式演绎】

1.如图所示,磁扣被吸引在竖直的磁力黑板上静止不动,试画出小磁扣的受力示意图。

寻找“知识线”——

生:小磁扣处于静止状态,所以受到的是平衡力。受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力以及水平向右的吸引力(如图所示)。

寻找“方法线”——

师:本题中小磁扣在水平方向和竖直方向都受力,并且小磁扣保持平衡状态,那么小磁扣在水平方向上受到的力互为平衡力,在竖直方向受到的力也互为平衡力。如果在某一方向上只受到一个力,那么在这个方向上受到的就不是平衡力了,与前面的分析相矛盾。所以我们少分析了一个力,应该是什么力?

生:支持力。

方法总结:

(1)如果发现物体处于平衡状态,分析出的力是三个方向且互相垂直,说明可能少分析了一个方向的力,或者多分析了一个方向的力。还可以利用这个方法通过作图检验结果的准确性。

(2)“知识线”与“方法线”并行。

(3)寻找“方法线”(不确定答案是否正确)时,可由画图结果往已知条件方向逆推,看结果与条件是否相矛盾,通过矛盾点检验图的准确性。

2.如图所示,将带钩的木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,小明水平拉动木块,在木块加速运动过程中,以下说法中正确的是(    )。

A.木块受到的支持力和木塊对桌面的压力是一对平衡力

B.木块受到的摩擦力和木块对绳的拉力是一对相互作用力

C.绳对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对平衡力

 D.木块受到的重力和桌面对木块的支持力是一对相互作用力

传统的处理方法与一般步骤是完全从“知识线”切入, 提问“二力平衡的条件是什么”“相互作用力的关系是什么”“二力平衡与相互作用力的区别是什么”……最后以“知识线”为落脚点,让学生分析A、C两个选项中提到的两个力是否满足二力平衡的每一个条件,分析B、D两个选项中提到的两个力是否满足相互作用力的每一个条件。结果是准确率很低,或者好不容易做对这一道题,换做另一道又会弄错,中等程度的学生在处理这类问题时往往很糊涂。

寻找“方法线”——

生:结合题干中的情境,先对木块进行受力分析(如图所示)。

师:大家可以根据受力示意图很容易地分析出木块受到的哪一对力是平衡力。

生:如何分析哪一对力是相互作用力,哪一对力不是相互作用力?

寻找“方法线”与“知识线”——

师:大家分析木块所受的每一个力的施力物体是什么?

生:支持力的施力物体是桌面,摩擦力的施力物体也是桌面,拉力的施力物体是绳子,重力的施力物体是地球。

师:木块受到的每一个力都有与其性质相同的相互作用力,刚才大家分析的木块受到的支持力、重力、摩擦力、拉力的施力物体就是这几个力对应的相互作用力的受力物体。现在大家分析一下这几个力的相互作用力。

生:木块受到的支持力与桌面受到的压力是一对相互作用力,木块受到的摩擦力与桌面受到的摩擦力是一对相互作用力,绳子对木块的拉力与木块对绳子的拉力是一对相互作用力,木块受到的重力与木块对地球的吸引力是一对相互作用力。

师:下面大家逐一分析每个选项,审视一下哪个说法是正确的?

寻找“方法线”——

生:正确答案是C。

方法总结:整个解题过程就是一条总览全局的“方法线”,打破常规,采用 “分析法”,从对物体的受力分析入手,结合“知识线”确定每个力对应的平衡力以及相互作用力,再分析每一个选项,判断哪一个说法正确,巧妙地避开解题的“困难点”。

【整理升华】

采用知法并行新模式,梳理受力分析类问题的“方法线”与“知识线”如下:

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