比較學習策略在高中物理教學中的應用

楊時國

(江蘇省宜興市和橋高級中學，江蘇 宜興 214200)

比較學習策略在高中物理教學中的應用

楊時國

(江蘇省宜興市和橋高級中學，江蘇 宜興 214200)

在教學中會遇到一些“形同質異”或“形異質同”的問題，學生常會將其混為一談.此時，選擇適當的問題情境，適時引入比較學習策略，可以幫助學生正確辨析和理解.

高中物理；比較；學習策略

1 問題的提出

在高中物理教學中我們會遇到一些“似是而非”的問題，學生常有“物理似霧里”的感覺，如何突破？筆者認為可以在教學中采用比較學習策略.比較學習策略是指依據教學內容和要求，基于學生的真實水平，選定幾個研究問題，將其放在一起進行對比分析、辨析異同，整合物理知識和方法，激發學生學習興趣，培養學生的分析、探究能力和拓展思維寬度的一種教學策略.在教學過程中，教師若能夠恰當地運用比較法，將有助于突出教學重點，突破教學難點，使學生不僅能扎實地掌握基礎知識，提高辨識能力，而且還可以避免對知識的混淆，提高思維能力.

2 比較學習策略的流程

比較學習策略的基本流程如圖1所示，在“情景的設置”環節教師要依據學生學習中的疑難所在，選擇合適的情景作為教學展開的問題情境.“合適”體現在：① “問題情境”要具有一定的差異性，能夠通過學生的辨析，尋找到“異中之同”或“同中之異”，明確其本質的區別，加深學生對問題的深刻認識和全面理解.② “問題情境”要具有一定的適度性，維果茨基的“最近發展區”理論表明：“所設置的問題情境與學生已有知識、經驗有較大的聯系，具有一定的思維容量，學生經過自身努力能夠解決的問題，最能激發學生的學習興趣”.因此，我們在設置“問題情境”時，一定要考慮學生已掌握的知識、求知心理發展的特點等，幫助學生搭建好“腳手架”，逐步提高認識.③ “問題情境”要具有一定的誘思性，即“問題情境”要能夠誘發學生的認知沖突、造成學生心理上的懸念，從而激發學生進一步思考、探究的欲望.

圖1

在教學現場，我們常常聽到教師有這樣的感嘆：我都講了這么多遍了，你們怎么還是“一聽就懂，一做不會”啊.針對學生這一學習現狀，反思我們的教學行為：“講的多、快”是一種常見的教學行為生態，課堂成了教師一個人的舞臺，學生只是觀眾，被動接受.奧爾康、金德和申內特研究發現：學生一般能記住他們所閱讀過的10%，邊做邊說時能掌握90%.顯然學生的參與度決定了他們的收獲程度.因此，在比較學習策略的實施過程中，要充分體現學生的主體性，通過“生本交流(學生嘗試)——小組交流合作(引發爭論)——比較分析——歸納總結”等方式，在教師的引領下，在學生經歷自己的思維過程中，促使學生的思維不斷發展、升華，實現二次飛躍.

3 比較學習策略運用的案例分析

“傳送帶”問題是高中物理中的一類典型問題，該類問題由于涉及力的分析、運動的分析、功能關系和轉折點狀態分析等，綜合程度高，過程復雜，高一的學生處理起來有較大的難度.為此，筆者在實際教學中，嘗試以一個基本例題為問題情境，選擇恰當的“比較題組”來整合該部分內容，讓學生在體驗中提升認識，在教師引領、學生對比分析中提升能力.

例題：如圖2甲所示,質量m=5kg的物體靜止在水平地面上的O點.如果用F1=20N的水平恒力拉它時,運動的位移—時間圖像如圖2乙所示；如果水平恒力變為F2,運動的速度—時間圖像如圖2丙所示.

(1) 求物體與水平地面間的動摩擦因數.

(2) 求拉力F2的大小.

(3) 在拉力F2的作用下運動2s時間后撤去拉力,物體還能運動多遠?

圖2

具體操作：先讓學生獨立思考、解答，在“生本交流”中，引發學生的思考和總結，然后請學生表述，此過程中教師做好引導.

設計意圖：本題將“牛頓運動定律中的兩類基本問題”和“圖像問題”糅合在一起，考查了學生以下能力：

① 讀圖能力.學生通過審題，會發現題設條件中找不到解決的方向，轉而分析圖像，意圖引導學生在審題時不僅要關注題目的文本表述，還應該重視題目的各類示意圖，很多重要的信息往往會蘊藏于其中.

② 圖圖轉換的能力.意圖引導學生在分析題意、讀懂圖像后，還需要將原題圖像與物體的實際運動圖像進行聯系、轉換和對接，這樣可以更清晰明了過程，便于求解.

③ 該問題看似難度不大，但涉及了運動學公式、牛頓運動定律等力學中主要知識，也有助于學生辨析標、矢量問題的處理策略.

④ 該小題還涉及了多過程問題的一般求解方法：拆分.多過程問題往往是由一個個單一過程串接而成的復雜問題，在實際處理中，我們可以反其道而行之，“拆”而解之.

比較題1：如圖3所示,傳送帶以恒定速度v=3m/s向右運動,AB足夠長.質量m=5kg的物體無初速度地放到左端A處.若物體與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.25,請分析物體運動的情況.

圖3

比較題2：若其他條件不變，當物體無初速度地放到左端A處,同時用水平恒力F=25N向右拉物體.如圖4所示,請分析物體運動的情況.

圖4

比較題3：若將圖4中的恒力F改為10N呢？

具體操作：本環節主要采用的是“小組討論”策略，即學生先行審題，后依據教師設置的一些問題進行討論和表達，其他小組做好相關補充.教師在此過程中應關注學生回答的邏輯性和思辨性.

設計意圖：比較題1是傳送帶問題中的一個基本題，但本設計的目的在于通過例題與比較題1的對比，明確兩者的區別在于“承載物的動與不動”，從而引發摩擦力方向的辨析，進而加深對摩擦力問題的認識和理解，為后繼問題的處理做好鋪墊.比較題2是比較題1的延伸，目的在于幫助學生辨析“當物體的速度和皮帶速度相同以后物體將做什么運動”，整合使用比較題2和比較題3，可以引發強烈的對比，在比較中引發學生的認知沖突，在比較中突破教學難點.當然，該類題型還可以進一步比較——由“水平傳送帶問題”向“傾斜傳送帶問題”延伸(如圖5).該題與上述其他幾題相比較，區別在于摩擦力是作為動力出現的，既可以幫助學生進一步認清摩擦力產生的原因、方向，還可以幫助學生正確理解摩擦力的作用效果.

圖5

當然，依據本題，我們還可以設計一系列有關功能關系的問題，進一步提高本題的教學功能.

4 結語

俄國著名教育家烏申斯基說過:比較是一切理解和思維的基礎,我們正是通過比較來了解世界上的一切.以上案例的設計，從學生的真實水平出發，針對學生的思維障礙，通過設置“原題—比較題組”的形式，利用“比較學習”策略，化“聽”為“思”，在“比較”中辨析，在“問—思”中突破學生的思維定勢；在“比較”中深化知識的學習，強化學生對過程與方法的把握，提升學生思維的“高度”.

[1] 詹琪芳.比較學習法在“克隆技術”教學中的運用[J].生物學教學，2014，(9):31-32.

[2] 黃亦琴.淺談小學數學教學中的比較學習[J].江蘇教育研究,2011，(14):37-39.