1、1高三物理设疑生成式习题课的设计与实践摘 要： 习题课是高三物理复习备考过程中最多、最重要的课型。习题课贯穿高三物理复习的全过程，肩负着巩固知识、训练思维、掌握方法、提升技巧等重要作用，对于高三复习效果起到决定性作用。成功的习题教学有助于学生发现问题、解决问题能力的提高，有助于物理思维的发展，有助于对物理方法、物理思想的掌握和运用，有助于培养学生的归纳、推理、猜想能力。而成功的习题教学，落脚点是习题的选择与有效设疑。 关键词： 高三物理复习 习题课 设疑生成 一、操作基本架构 所谓“设疑生成再生成”是指对问题设疑能迅速刺激学生思维，突破思维障碍，并使之向知识建构方向发展，激发认识元达到预期认识
2、目标的“思维障碍点和生长点” 。设疑的一般过程包含有课前教师精心选择知识厚重、有思维含量的典型母题，并对母题做层进式的预设拓展。课堂教学中不机械地按原先确定的某种思路进行习题教学，而是根据学生学习和做题的情况，由教师灵活地调整，使学生的“做题”和教师“引题”处在动态和不断生成的过程中，题目随着教师的预设及学生对相应知识的掌握程度、学生的思维开放程度的变化而变化，以满足学生自主学习的要求，满足学生发展能力的要求。总体设计如下： 瑞士心理学家皮亚杰认为：学习过程并不是个体获得越来越多的外2部信息的过程，而是能动地建构新的认知图式，不断完整新的认识结构的过程。物理习题课的教学目标是通过有限时间的复习
3、，对所学知识获得螺旋式上升的认识，从而达到知识的系统化、网络化，使认知结构经过顺应和同化得到发展。设疑式的习题正是遵循了这条认知结构发展原理。 二、操作策略 根据学生认知发展原理，对同一问题，学生会有不同的理解与认知。故课习题前，教师据学情要生成有一定辩识度的题目，让学生课前思考完成。因而，老师寻题就显得基础且必要。 （一）母题具备的基本特征。 1.具有一定的思维含量，能提升高三学生解题能力。 母题要具有貌似简单，实则藏有“陷阱”的特点有一定的思维含量。这里所指的“陷阱” ，是指那些看上去不难，做起来也感觉容易，但是在理解后会顿悟的题目。这样设计母题，使学生在解题后能够自觉反思， “悟”其道理
4、，深化对相关知识的理解，促进学生思维发展，提升高三学生解题能力的目的。 2.能激发高三学生解题兴趣，调动解题内在积极性。 高三学生，大多厌于做大量习题，而物理学科习题，对他们来说则又是难于解决的。如果老师选择的母题，充满教师的智慧与精心设计，使物理理论与日常生活常见事物、情景进行联系，调动学生兴趣，就对于提高学生物理兴趣有着极大的帮助。通过解题兴趣的提高与培养，调动学生的学习积极性，促使大脑处于高度兴奋，形成获取知识、探究未3知的最佳心态。 3.便于进一步设疑与生成，学生能将物理知识“串成串联成片” 。 母题要具有以下潜能：母题成为多个知识点的汇聚处或多种思维方法的集合点。母题要便宜于进一步设
5、疑与生成，设疑催生子题，一问扣一问，题题相扣，环环相接，对教与学进行及时诊断与反馈，引导学生在分析和解决问题中再将“问题串”变成“知识串” ，达到建构知识，渗透方法，形成能力的教学目的。 （二）生成母题。 据原则，改编设计生成母题举例： 如图 1 所示，质量 M=20kg 的物体从光滑曲面上高度 H=0.8m 处释放，到达底端时水平进入水平传送带，传送带由一电动机驱动着匀速向左传动，速率为 3m/s，已知物体与传送带间的动摩擦因数 =0.1，则：（1）若两皮带轮之间的距离是 6m，物体冲上传送带后就移走光滑曲面，物体将从哪一边离开传送带？通过计算说明的结论。 （2）若皮带轮间的距离足够大，从
6、M 滑上到离开传送带的整个过程中，由于 M 与传送带间的摩擦而产生了多少热量？ 选择此题作为母题的理由： 1.知识含量厚重。 此题能够巩固以下基本知识：“质点”理想化模型、受力分析、曲线运动规律、直线运动规律。能帮助建立模型，巩固牛顿运动定律，分析曲线运动，分析匀变速直线运动，动能定理和能量守恒定律及一对摩擦力做功等多个知识点和物理定理规律。能训练学生解题思维，提升解4题能力，激发解题兴趣，调动解题内在积极性。 2.过程丰富，解题方法典型。 抛出此题，也就抛出了“曲线运动、匀减速直线运动、匀加速直线运动、匀速运动”多个运动模型，抛出了受力分析，多过程分析、运动学、功能角度分析等解答问题的基本物
7、理思维和方法，从而提供了一个让学生尝试从各个不同角度解决问题的机会。解题时，应用了动力学、能量等大块的方法，从而多方面、多解度地训练了知识，提升了能力。 3.易于设疑与生成及再生成。 基于该题知识“含金量高，过程丰富”的特点，故只要稍加变更，就可从另一层面，另一角度去考查学生、训练学生、提高学生。全面地巩固基本知识，提升基本技能，从而达到，一题多用，一题多练，启迪思维，开发智力，提高高三学生的解题兴趣，在解题中体会运用知识来解决问题的乐趣，感受所学知识的丰富联系，从而培养学生良好的思维品质。 （三）练习使用母题。 1.几点说明。 （1）练习时间：课前约为 20 分钟。 （2）形式：专题训练卷中
8、的例题格式，由学生思考、解题并形成答案上交。 （3）母题及设疑生成总课时：总计 3 课时，其中母题及相关知识巩固 1 课时，设疑生成 2 课时。 2.教师批改，获取学情。 5设计好的母题以作业的形式布置给学生，要求学生写出详细的解题过程和解题步骤，规定学生安排不大于 20 分钟时间完成本题，并由课代表收齐后上交。 （1）学生做题结果反映。 学生甲：能正确解出第一问中的加速度 a 值，但在解物体运动位移时，把物体速度与传送带速度相加求解，运动对象因迁移而混乱，造成解题失败。 学生乙：作业截图如下： 该生因没能正确理解产生热量中的位移为相对传送带位移，而只求出了物体对地位移，把此位移代入公式进行求
9、解，因生搬硬套公式出现差错。 学生丙：略。 （2）错误类型归类（以一个班学生为统计来源） 。 参考系概念不清而造成计算错误。 （3）教师点拨。 由于老师掌握了丰富翔实的反馈信息，教师在课堂上就可以针对学生现状进行“点题” 。对学生的学习行为进行有效地“干预” ，帮助学生恍然大悟，掌握规律、启迪思维。点拨时要注意“点”在关键处， “点”醒学生的潜智；“拨”在关节处， “拨”云见日。 点题如下： 其一是用力和运动的观点进行受力分析、明了运动过程、画好相对位移图。其二是用功和能量的观点解决不同运动过程中的 V、Q 等物理6量。 利用 V-t 图进行综合分析 先引导学生画出 V-t 图如图 2 示 分
10、当 4 秒前和 4 秒到 7 秒进行分析 一旦图画出后，物体间相对运动也就一目了然，学生对因相对运动而产生的热量的计算就因理解而释然。 （四）设疑生成与再生成。 1.为什么要设疑生成。 叶圣陶先生说：“教材只是一个例子。 ”教师教给学生学会这个“例子”仅仅是个基础，教学的根本目的还在于要教给学生借助已有的知识去获取新知识的本领，并进一步培养学生的创新能力。设疑就像放风筝，风筝该飞的时候，线就顺着松一松；风筝该收的时候，线就顺着紧一紧，收放有凭、收放自如，风筝才能飞得稳、飞得高、飞得远、飞得精彩。 要让学生既听懂又学会，就必须为学生创造和安排“学以致用”的机会， “趁热打铁”设计若干条件情景有异
11、的变式题。这样就把主动权交给学生，使学生在分析问题、解决问题的探索过程中，回顾所学的“方法”并做出相应的选择判断，进一步打开思路，从而轻松愉快地实现知识复习与能力提高，提高思维层次。因此， “点拨”完毕即可进行知识的设疑。 2.设疑生成与再生成。 （1）操作框架如下： 层进二：在母题设基础上，如图 4，若传送带与地面间的距离为7h=0.8m，两皮带轮之间的距离是 6m。若传送带向右匀速转动，速率为5m/s，则物体将落于地面何处？ 设疑说明：在皮带右端加了一个平台，此题涉及的运动模型又多了一个：平抛运动。圆周运动与匀变速直线运动的联系，匀变速直线运动与类平抛运动的联系，不同运动模型所涉及的思维方
12、法的异与同，如此这般，学生的思维慢慢拓展。 层进三：在母题设基础上，如图 5，若传送带与地面间的距离为h=0.8m，两皮带轮之间的距离是 6m。在传送带右侧固定一坚直的半圆形轨道（与传送带无摩擦） ，R=0.4m，试计算分析，物体能否滑到轨道顶端？设疑说明：在皮带右端加了一个半圆形光滑轨道，此设疑又多了一个圆周运动顶点受力分析及机械能守恒定律的应用，学生要把二者结合起来解题。在层进二基础上，变化运动类型，从向下平抛到向上圆周运动，这一变式，能激发高三学生解题兴趣，提高学习兴致，从而增强学习物理的内在动力。 层进四：在母题设基础上，如图 6，质量 M 的物体从光滑曲面上高度H 处释放，到达底端时
13、水平进入水平传送带，传送带由一电动机驱动着匀速向左传动，速率为 v，若传送带与地面间的距离为 h，两皮带轮之间的距离就是 L。从右轮边缘水平飞出物块物块恰好沿一竖直放置的光滑轨道MNP 圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道，并能做圆周运动。已知圆弧半径R，轨道最低点为 N。试求（1）PN 之间的竖直距离及 QN 之间水平距离。（2）求出物体恰好做圆周运动时，各物理量之间的关系式。 8设疑说明：此变式把平抛运动及圆周运动综合在一起，难度有所增加，但有上边层进一及层进二作基础，此设疑难度相应“降低” ，但又具有开放性，其中第二问让学生求解各个量之间的关系式，此一问源于但又不拘泥于以上两式。启发了学生思维
14、，开阔了学生视野，激发解题兴趣。 层进五：在母题设基础上，如图 7，物体带电量为 q=0.2C，整个空间存在 E=100N/C 的方向水平向左的匀强电场，设光滑曲面和水平传送带均绝缘。问：若两皮带轮之间的距离是 6m，物体冲上传送带后就移走光滑曲面，物体将从哪一边离开传送带？通过计算说明的结论。若皮带轮间的距离足够大，从 M 滑上到离开传送带的整个过程中，由于 M 与传送带间的摩擦而产生了多少热量？ 设疑说明：以上层进一到层进四属于直线运动、抛体、圆周模型的题目，并结合能量来巩固学生相关知识，提升相关解题能力，达到以增强解题兴趣为目的进行设疑。设置本设疑的目的是让学生，强化电场相关知识，强化摩
15、擦力做功及直线运动相关知识，从而提高了对摩擦力做功知识的应用。 层进六：在层进四模式中，若把电场的方向变成竖直向下，则 （3）感悟规律。 根据所练内容，设疑生成的方式、层次也要相应变化，将知识融入情景，情景隐含问题，通过有效的设疑与追问，展开求知的生动过程，将“情景串”变成“问题串” ，用问题启发学生思考的方向，用问题激活学生的思维，用问题帮助学生领悟知识的真谛，真心感悟物理规律，达9到举一反三，在生成中产生灵感，在生成中提高能力，在生成中增强学习兴趣。 （4）课堂操作注意事项。 “设疑生题”看似简单，但如果学生没有很好地把握所学的知识，就很难“设”出好的习题。但反过来，通过“设疑生题” ，学
16、生的创新思维和探索精神都被激发出来，也会“生”出一些令人赞赏给人反思的好题。 生成与再生成是否到位？要看学生的认同感。课堂活动是一个动态生成的过程，学生在做题的过程中会有许多老师预设不了的“节外生枝” 、“不速之客”出现，此时， “题”必须随着学生解题实况的而动。当学生产生疑难“山重水复疑无路”时，将题肢解，设置梯度，细化为几个“扶手”式的小问题；当学生思路狭窄“见山是山，见水是水”时，将题拓展，链接类似情景，设计一些可以让学生将感性认识上升到理性思考的问题。这样的课堂，风生水起，鸟语花香。 三、收获与启示 （一）变“相互独立”为“相互联系”的教与学的关系。 教与学是整体相关与动态平衡的统一、
17、多元共存与和谐共生的统一、开放性与交互性的统一、有限性与无限性的统一、差异性与标准性的统一；教学生态特征是通过教学的生态功能得以表现和发挥出来的，设疑生成变原本各自为政的“课前” 、 “课堂” 、 “课后”三个教学环节成为有机完整的系统。 设疑生成把学生从单纯接受知识中解放出来，赋予其知识认知加工10者的角色。学生在学习中的经验、基础、潜能、积极性和主动性成为了师生合作的可靠起点，学生在教师面前积累发表自己见解的勇气和技能，展现其学习才干和障碍，而把弥补学生的欠缺、不足和所要达到的发展目标作为合作的果实。 （二）变教师主导为学生主体，培养学生创造性思维能力。 一题多变的教学设疑形式，可以引导学
18、生积极思维，改变静止孤立地思考问题的习惯，逐步使思维向广阔的方向联想，向纵深方向发展，达到由此及彼，触类旁通的目的。在例题教学中，从一个题目入手，通过不断变换题目的条件和结论，采用由浅入深，循序渐进，举一反三，层层深化的做法，在学生开拓和发展思维的灵活性和深刻性方面能发挥积极作用。 （三）指导学生归纳总结，培养收敛思维能力。 在习题教学过程中，对一些典型的习题，经常要引导学生进行解题后的反思，让学生反思解题过程，分析具体方法中包含的物理基本思想方法，领会其实质，并能应用它去解决有关问题。通过引导学生反思、总结、归纳，既能帮助学生学习解决问题的方法，又能指导他们如何发现物理问题的思想方法。通过启发学生进行联想，探索规律，培养学生的物理思维能力。 在设疑生成的习题教学中，教师不能仅仅停留在传授知识上，更多地转向扮演教学中的指导者、帮助者、促进者、组织者和合作者等多重角色。教师角色的这一转向，可以改善学生在学习中的弱势地位，使学生在教师指导、帮助、促进、引导下，其能力由弱至强，经验由少至多，
