問題導學在動能定理教學中的實踐與反思

鄒素媚

【摘要】我校推行“20+20”高效課堂模式，強調課堂學生主體性。認為學生學習的過程多為學生對知識的主動建構過程，問題導學則指出教師責任是引導學生學生學習，教授學習的方法，培養學生自我汲取知識的能力。因此，在物理學的教學中，不但要學到知識，更要得到能力的提高。本文就“20+20”模式動能定理的教學中，應用“問題導學，啟迪思維”方法進行了實踐和反思。

【關鍵詞】“20+20”；問題導學；動能定理；實踐與反思

一、為什么在動能定理教學中使用問題導學

一般情況下，教師都是直接出示物理情景——物體受到恒力的作用做勻變速運動，從而推出推導出W總=Ek2—Ek1，然后訓練學生在其它物理情境中運用動能定理，由特殊到一般，這種處理方法可以讓學生在短時間內不知不覺中接受動能定理，而大量的例題又能使學生快速地、機械地學會應用并應付考試。但是這樣會帶來學生理解上的缺陷：首先，教師預設的物理情景，學生快速的進入情境，學生沒有經過思考，也沒有主動建構知識的過程，雖說是主動推到，但說到底還是屬于接受知識，部分學生知其然，不知其所以然；其次，既然牛頓定律及運動學知識就可以解決的問題，為什么還需要動能定理？讓學生容易忽視動能定理的重要性——它是屬于能量范疇的一個重要規律，而誤認為動能定理只是牛頓定律的一個應用分支，從而從意識里降低了動能定理的地位。因此，在探究條件不足（時間，實驗器材等）時，老師精心設計的問題，能夠使學生有強烈的學習沖動，惟其如此，后面動能定理的運用才能讓學生在建構主義理論中掌握動能定理。但是在設計問題的時候要注意設計技巧。

二、問題設計的技巧

問題導學主要體現的是教師主導作用。教師對教學內容的把握，導學問題的設計起到至關重要的作用，因此，問題設計是課堂高效問題導學的前提。

首先，問題的設置必須緊扣預設的教學目標，以教學大綱為準，立足于教材，以學生為核心，根據教學過程的具體需要，明確設置問題的目的，對課堂的教學目標一步步逐個擊破。教師在設置問題時，要讓教學目標成為一切問題的立足點和出發點，并善于將教學目標隨著教學進程，細化成若干個小問題，力求使所設置的每個細化的問題都具有明確的目標針對性。并通過問題的設置，將學生的物理思維逐步引向確定的方向，使學生從被動接收知識轉化為主動尋找答案，釋疑解惑，完成學習任務。

其次，問題的設置還要注意深度（思考性）和梯度（引導性）。對于問題設置的深度，若設置得難度過高，學生思考找不到方向，問題設置難度過低，學生憑直覺給出答案，如此又不能引發思考而有所領悟，兩種情況皆不利于學生智力的發展和能力的提高。因此，在設置問題時，教師首先應該考慮學生當下的知識水平和能力水平，找出學生的最近發展區，讓學生的思維活躍在“踮腳”就夠得著。對于梯度，學生的知識水平和自身素質的差異是客觀存在的，因此問題設置要面向全體學生，做到每個學生都“努力踮腳就能夠得到”的狀態，從問題設置的梯度來說，不同學生客觀存在知識水平和自身素質的個體差異。因此，問題設置要照顧到全體學生，讓每個學生都能處在“努力踮腳就能夠得到”的狀態，否則學生要么會出現“吃不飽”的狀態，要么出現“吃不到”的現象，不利于提高全體學生的物理思維。問題的設計必須是有層次的、具有啟發性性，引導性的，否則就失去了它的意義，對學生思維沒有啟發作用。

最后，問題的設計需要講求時機。題目設的再好，提問時機不合適，那么也將達不到預想的效果。教學是一個動態的過程，這個過程學生能維持一定的興奮度尤其重要，如果教師的引導和調控有效，學生就能夠維持較長時間維持思維興奮度和注意力。因此，需要教師把握好問題拋出的時機。不宜過早，否則學生思考找不到出發點，不知所措，從而失去思考的興趣無法作答，達不到啟迪思維效果；不宜滯后，問題過于簡單，學生憑借本能地找到問題的答案，這樣的提問同樣沒有價值。時機合適的提問多出現在兩個時間：1.教師需要新授一個知識點時，教師通過的問題設置可以引起學生對該知識點的關注，做好投入學習的準備；2.在學生思維發生障礙時發問，同一年齡段學生思維水平大致相同。因此，會有大部分的學生在思考問題的時候會在相同地方犯同樣錯誤，教師此時的問題起到糾正和導向的作用，輔助學生完成對知識的理解，并且形成良好的思維習慣。

三、問題導學課堂實踐

以高中物理必修二第四章第三節《探究外力做功與物體動能變化的關系》為例。針對上文提到的兩個問題，學生要理解動能定理，關鍵點在于對功能關系的理解，學生必須主動建構外力做功將改變物體動能的意識。惟其如此，學生在接下來應用才能避免機械的套用公式的后果。為實現教學目標，把新課內容分成兩個部分：功能關系、動能定理的推導及理解、練習。

1.功能關系

問題呈現方式各種各樣，“什么叫功能關系？”這種問題過于籠統，或者說這種提綱挈領式的問題會讓學生學生抓不住突破點，問題作用不大。因此，問題的設置最好是尋找有利于學生理解教材知識的生活實例，再將問題建立在事例之上。對此，筆者提出來的問題是：

情境一：踢足球時，靜止在地面上的足球，被球員一腳踢出的這個過程中。

①球的能量是否發生了變化？

②哪一種能量發生變化？

③引起它能量改變的原因是什么？

這種問題脈絡將更清晰，學生能夠明確思考的方向，同時問題層層遞進，學生經過思考討論可以自主一個一個解決進而得到結論：力對物體做功能改變物體動能。此時，拋出第四、五個問題：④力對物體做功是正功還是負功？⑤物體動能增加了還是減少了？

情境二：足球落地后，因為受到阻力的作用，速度慢慢減少。

①動能增加了還是減少了？

②阻力做功是正的還是負的？

③我們可以得到什么結論？

學生：力對物體做功，能夠改變物體的動能，當外力對物體做正功是物體動能增加，外力對其做負功時，物體動能減少？

2.動能定理的推導

教師：以上我們討論的都是一個力對物體做功，若是兩個力同時對物體做了功，一個是正功，一個是負功，那么物體動能是增加呢還是減少呢？

學生：……要看哪個力做功多！

教師：那如果其中一個力對物體做功20J，另一個隊物體做功-10J，同學們猜一下，物體動能將增加多少？

學生：10J。

教師：口說無憑，我們來做個證明

情境三：如圖，質量為 m 的物體，與水平桌面的摩擦力恒為f，在一恒定的水平拉力 F 作用下，以速度 V1開始運動，速度增加到 V2時，求合力做的總功。

“請你根據牛頓第二定律和運動學公式推導外力做功與物體動能變化的關系？”這種指令也過于籠統。因此，考慮到不同程度學生，有些學生在推到思路上有困難，因此此處問題要有層次性和啟發性，比如：①物體所受合力是多少？②加速度如何表示？③物體發生位移s與V1，V2是有什么關系？④將a代入有什么后果？⑤請觀察推到結果找出動能的變化與F，f做功之間的關系？

學生：物體動能的變化等于外力對物體做功的總和。

教師：力對物體做功有正有負，所有物體做功的代數和導致物體動能的變化，物體動能的變化等于外力做功的代數和。

四、實踐后的反思

在新課程的教學實踐中，學生固然能夠跟著教師一步一步推出動能定理，開始時學生本來是具有學習的的主動性和積極性的，但是問題設計過于頻繁，方式單一，學生失去主動發現問題的機會，降低求知欲望，時間長了學生會喪失興趣疲于回答教師頻繁的問題，或者回答也是被動思考，造成效果并未達到預期效果。因此，在物理教學過程中，真正有效的問題導學或者并非全部都是教師提出問題，還應該誘導學生自主提出問題，自主想辦法解決問題，提升學生解決問題的能力，才是最好的問題導學法。

參考文獻：

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