高三物理教學中探究學生變式提問之實踐

樓妍君

摘 要： 基于變式提問策略的明確，立足高三物理復習課教學，以概念復習教學中引導學生變式提問、規律應用復習課中引導學生變式提問，實踐學生參與“變式提問”，進而促進其提問能力的提高。

關鍵詞： 高三物理教學 學生變式提問 物理概念 物理規律

變式教學是指在教學的不同環境中采用變式的方式達到一定的教學目的，它要求在課堂上通過變式展示知識發生、發展、形成完整的認知過程，有意識地引導學生從“變”的現象中發現“不變”的本質，從“不變”中探求規律，調動其學習物理的積極性和主動性，逐步培養其研究、探索問題的能力和探索精神及創造意識，從而真正把對能力的培養落到實處?；谧兪浇虒W的教育價值，它在中學物理教學中得到廣泛關注，但更在于教師通過一題多問、一題多變、一題多解、多題一解等方式變題，學生則對教師給出的“變題”進行求解訓練。學生通過這樣的變式訓練深化其對概念內涵和外延的理解，提高解題基本方法、基本技能的熟練程度和分析問題、解決問題的能力。但是因為問題始終只是教師在“變”，“變題”在學生頭腦中壓根從未想過，學生的創新思維是被動的，所以很多解題高手提不出有獨特見解、有一定深度的問題。因此，在教學中有意識地培養學生提出問題的能力，把“提出問題”的權利讓給學生，即讓學生參與“變式教學”中的“變”，成為“變”的主體，真正做到窺一斑而知全貌，更好地培養學生的發散性思維、逆向思維和靈活處理問題的能力。筆者立足高三復習課，通過引導學生參與變式教學，提高學生提出問題的能力。

一、變式提問的策略指導

國際物理教育委員會前主席焦塞姆說：“最好的老師，是讓學生知道他們本人是自己最好的老師。”老師的責任是教會學生自己提出問題、思考問題、解決問題而獲取知識，教師教的目的是讓學生不再需要教師教。要達到這一目的，教師該如何指導學生“提出問題”呢？

首先教師所選的題目應該是學生比較熟悉的典型題，可通過一題多問、一題多變、一題多解等方式對學生加以指導。

1.對原題不改變條件，變換不同角度，你還能求出哪些物理量？

2.對原題適當互換條件和結論，讓題目的情景有所變化，你能得出哪些新問題？

3.對同一道題目，引導學生以不同思路探索多種解法，即一題多解。

4.在課后，要引導學生將做過的一些物理情景不同但實質相同的題目歸成一類，找出它們的共同特點，用同一個物理規律去解答，即多題歸一。

這樣，學生通過自己變式，親身體驗變換問題的條件和結論或變換問題的形式，弄清楚題目的來龍去脈，學習時不再停留于事物的表象，更自覺地、全方位地看問題，在一定程度上克服和避免思維僵化及思維惰性，從而更深刻地理解課堂教學的內容，發展學生的求異思維能力和創新能力。當然，培養學生養成提出問題的習慣，需要一個過程。因此，在教學過程中，教師要有意識地教給學生提問的方法，培養學生提問的習慣和能力。

在物理教學實踐中進行變式教學有多種形式，主要有物理概念的變式教學、物理規律的變式教學、例題習題的變式教學和教法變式等。教學中將重點放在概念變式教學和習題變式教學中如何引導學生提出變式問題之實踐探索。

二、概念復習教學中引導學生變式提問

物理概念是物理理論的基礎和精髓，如果概念不清，就不可能真正掌握物理基礎知識，當然更談不上應用知識解決實際問題。高三復習，學生已建立許多物理概念，物理感性知識更豐富。在物理概念教學中引導學生變式提問有利于學生分清、把握概念的本質屬性。

例如摩擦力方向是阻礙物體的相對運動，但是否真正把握摩擦力的本質，引導學生進行變式、分析和討論，從而更好地掌握摩擦力的概念。

原題：如圖所示，物體A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向勻速運動，分析物體A所受的摩擦力情況？

這是道基礎題，部分學生都能利用受力平衡知識，利用反證法得出A不受摩擦力。然后讓學生參考變式策略，對原題展開變式：運動由勻速變加速、力F可作用到A上甚至撤去、水平面可由水平變傾斜，等等。

典型變式題如下：

變式1：如果力F作用在B上一起勻加速運動，則物體A所受的摩擦力情況？

變式2：撤去力F，A、B以相同的初速度保持相對靜止，一起向左勻減速直線運動過程中，A所受的摩擦力？

變式3：如果把A、B放在斜面上，在力F作用下一起以相同速度沿F方向勻速運動，分析物體A所受的摩擦力，方向如何？

變式4：撤去力F，A、B以相同的初速度保持相對靜止，一起沿斜面向上勻減速運動過程中，A所受的摩擦力？

通過這些題目的變式訓練，學生不僅加深對摩擦力的理解，而且對物體的受力分析、牛頓運動定理應用都得到加強和鞏固。

這樣就讓學生根據物理原理和規律積極思考，通過改變物理題目的條件和情景，層層變式，大大提高學生的學習積極性，有助于啟發引導學生分析比較其異同點，抓住問題的實質，對概念本身的理解認識、應用將進一步深刻、廣泛，同時開闊思路，思維更靈活。

三、規律應用復習課中引導學生變式提問

物理規律是物理學科知識的核心，是物理知識結構的骨架。對規律的理解和應用決定了學生的學習效果。復習時采用變式教學，可以使學生從不同角度認識規律，形成對規律的比較全面而深入的認識，以便學生在運用時選擇合適的原理。以動能定理的應用為例：

原題：光滑斜面與粗糙水平面圓滑相接，一質量為m的物體從傾角為θ，高為h的斜面上的A點由靜止釋放，若已知物體能在水平面上滑行的距離為s，求物體與水平面的滑動摩擦系數μ（不考慮B點的能量損失，重力加速度為g）。

該例題可以分別運用牛頓運動定律、動能定理求解。實際教學中，教師有選擇性地展示幾位學生的解決方案，通過比較、討論、發現在解決相關問題中，用動能定理是最簡潔的。尤其對于多過程問題應用動能定理的全過程研究簡潔方便。

解：對物體，從A到C全過程由動能定理得：

解得mgh-μmgs=0-0

μ=

通過對原題的感知、理解和解答后，參考變式策略，適當變換條件和結論，引導學生提出問題：如斜面光滑變粗糙、斜面變曲面、改變斜面傾角、求解的物理量與已知條件互換等。

典型變式題如下：

變式1：如果光滑斜面AB變成光滑的曲面，與水平面的滑動摩擦系數為μ，物體能在水平面上滑行的距離s為多少？

變式2：如果AB面也粗糙，且物體與斜坡及水平面的動摩擦因數均為μ，則（1）物體能在水平面上滑行多遠？（2）最后靜止的C點離O點距離？

變式3：若沿斜面AB滑下來，最終物體在水平面上靜止的位置在哪？

變式1的原理及表達式與原題完全相同。變式2的第（2）問通過受力分析，應用全過程動能定理列方程求解。

mgh-μmgcosθS -μmgS =0

mgh-μmgS =0

得S = 發現物體最終靜止位置與傾角無關，仍在C點。

對這些變式題的題目，只要教師在日常教學中有意識地引導和培養學生提問，還是能夠想到的，但這類題分析過程有一定難度，但學生感到自己也能變出難題，興致大增，提高思考問題的興趣。

而且通過變式，實現多題一解，即物體從斜面上滑到水平面上克服摩擦力做的功

W =μmg（S cosθ+S ）=μmgs，與斜面傾角無關。

教師還可以適當提示，讓學生利用逆向思維，進行提問，如讓物體從C運動到A會怎樣？

變式4：如果用平行于接觸面的力把物體從C點推回到A點，外力至少做多少功？

由動能定理知，外力須克服重力和摩擦力做功，而克服摩擦力做的功與重力做功相等，所以WF=2mgh。

實施學生變式提問教學，它是變式教學的補充和升華，變教師提出問題、教師變換例題為學生提出問題和學生變題，大大激發學生的主體意識，讓學生積極主動地參與教學的全過程，這樣才能使課堂教學充滿生機與活力，提高學生的創新能力，增強課堂教學效果。

參考文獻：

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