“情境·問題·活動”習題課教學模式

江蘇省海門中學(226100)

董書生●

“情境·問題·活動”習題課教學模式

江蘇省海門中學(226100)

董書生●

問題提出： “情境·問題·活動”課堂教學模式，是由我校張繼斌校長首創，在我校課題組探索與實驗多年的課題，所謂“情境·問題·活動”習題課教學模式是指學生在教師指導下，從物理習題的角度對自己熟悉的情境或在老師創設的情境中進行探索，主動發現問題、提出問題，通過自主、合作、探究學習活動分析問題、解決問題，并在此基礎上再提出新的較深層次的物理問題，以此形成“情境·問題·活動”學習鏈.本文筆者以《連接體問題》為課例，談談“情境·問題·活動”習題課教學模式.

連接體問題是物理學上一個很古老的問題，但是在歷年高考中卻常考不衰，以江蘇省高考物理為例，從2006年以來每年均考，并且有時不止考一題，原因是連接體問題本來就是日常生活生產中、工農業生產中、高科技及現代軍事中活生生的情景，并且通過這些情景可以考查高考要求的五大能力的幾乎所有的能力.

情景案例 (江蘇省2013年高考物理試題第13題)如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗. 若砝碼和紙板的質量分別為m1和m2，各接觸面間的動摩擦因數均為μ. 重力加速度為g. (1)當紙板相對砝碼運動時，求紙板所受摩擦力的大小；(2)要使紙板相對砝碼運動，求所需拉力的大小；(3)本實驗中，m1=0.5kg、m2=0.1kg，μ=0.2砝碼與紙板左端的距離d=0.1m，取g=10m/s2. 若砝碼移動的距離超過L=0.002m，人眼就能感知. 為確保實驗成功，紙板所需的拉力至少多大？

本題是以初中物理課本上的慣性演示實驗為背景，情景就是將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，然后用力拉出薄紙片，是一條特別貼近人們生活實際的一條好題.

問題設計

一、都不動

問題1：當F1=1 N時，求砝碼與紙板所受摩擦力分別為多大如圖1所示.

課堂活動1：學生討論—匯報結果—點評結果(關鍵是得出兩個接觸面上的最大靜摩擦力)

解析1：對整體：fmax=μ(m1+m2)g

fmax=1.2 N，fmax>F1.∴紙板所受摩擦力f1=1 N

砝碼所受摩擦力f2=0 N

二、正要一起動

問題2：當F2多大時，砝碼與紙板一起向前做加速運動如圖2所示.

課堂活動2：學生討論—匯報結果—點評結果(關鍵是抓住地面最大靜摩擦力這個臨界值)

解析2：對整體：只要F>fmax就能一起做加速運動，其實讓它們一起動的F是個范圍，還必須小于一個值才能一起動，這個值后面再求.

F2=fmax=1.2 N時，正要一起動

三、一起動

問題3：當F3=2 N時，求砝碼與紙板的加速度分別為多大如圖3所示.

課堂活動3：學生討論—匯報結果—點評結果(先整體，再隔離求出兩物體間的靜摩擦力，兩物體間的靜摩擦力小于物體間的最大靜摩擦力這個臨界值)

解析3：對整體：F3-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a1,對m1：f=m1a1,a1=4/3 m/s2,f=2/3 N,fmax1=μm1g=1 N,∵f

四、正要相對動

問題4：當F4多大時，砝碼與紙板正要發生相對運動如圖4所示.；

課堂活動4：學生討論—匯報結果—點評結果(先隔離求出砝碼的最大加速度，再整體求出F4)

解析4：對m1：μm1g=m1a1,a1=2m/s2.對整體：F4-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a1,F4=2.4N.

五、相對動

問題5：當F5=3 N時，求砝碼與紙板的加速度分別為多大如圖5所示.

課堂活動5：學生討論—匯報結果—點評結(隔離分別求加速度)

解析5：對m1：μm1g=m1a1,a1=2 m/s2.對整體：F2-μ(m1+m2)g-μm1g=m2a2,a2=8 m/s2.

總結：其實這五個問題只要我們抓住2個臨界值(分別是1.2N與2.4N)，即正要一起動與正要相對動就可以了，小于1.2N為都不動，1.2N與2.4N之間為一起動，大于2.4N為相對動.

(江蘇省2014年高考物理試題第8題) 如圖6所示,A、B兩物塊的質量分別為 2m和m, 靜止疊放在水平地面上.A、B間的動摩擦因數為μ,B與地面間的動摩擦因數為μ. 最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g. 現對A施加一水平拉力F,則( ).

A.當F<2μmg時,A、B都相對地面靜止

B.當F=μmg時,A的加速度為μg

C.當F>3μmg時,A相對B滑動

D.無論F為何值,B的加速度不會超過μg

其實只要根據改編題的5問，那么2014年的真題也就迎刃而解、水到渠成了，當然連接體問題還有其他情況，這種情況是學生的難點，也是這幾年高考的熱點，所以筆者想以這類連接體問題為例，來探索總結“情境·問題·活動”習題課教學模式.對“情境·問題·活動”課堂教學模式在習題教學這一塊進行進一步的推廣，最終形成系列課程.

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1008-0333(2017)07-0074-01