高三物理開放性教學的實踐與反思

摘?要：在教學過程中始終把學生看作處于不斷發展過程的學習主體，把教學過程當作一個動態的、變化的、不斷生成的過程。文章以“一題多解”“母題變式”“模型重組”及“多題歸一”創建開放性課堂，為學生搭建展示個性的舞臺。

關鍵詞：開放性課堂;一題多解;母題變式;模型重組;多題歸一

開放性課堂教學指的是在教學過程中始終把學生看作處于不斷發展過程的學習主體，把教學過程當作一個動態的、變化的、不斷生成的過程。在高三物理的復習過程中，筆者進行了開放性課堂教學的實踐與研究，在教學中搭建展示學生個性的舞臺，激發學生的學習活力，不斷激起學生的探索、發現、想象和表現的愿望，讓學生的思維、心態處于開放狀態。

一、?以“一題多解”構建開放性課堂

“一題多解”是指從不同角度，運用不同的思考方式來解答同一個問題。這種方式能使學生的思維得到最大限度的訓練，很受學生歡迎。

題目：如圖1所示，質量均為2m的木板A、B并排靜止在光滑水平地面上且不粘連。質量為m的小滑塊C沿A的上表面以速度v0從左端水平滑上A，并在恰好滑到B的右端時與B一起勻速運動。各接觸面的粗糙程度相同，C與B一起勻速的速度是C剛滑上A時的0.3倍。求兩板長度L1與L2之比。

在課堂上，給學生充分展示和互動的機會。讓學生之間相互討論，在教師的指導下歸納出下列五種解題方法：分別是（1）運用牛頓第二定律與運動學規律求解;（2）運用動能定理求解;（3）運用功能關系求解;（4）運用圖像法求解;（5）運用相對運動法求解。通過一道題、一節開放性課幾乎把整個力學最重要的定理、定律、方法都復習到了。

教學反思：（積極面）“一題多解”題是構建開放性課堂很好的素材，在這樣的課堂上，每個學生總可以根據自身學習實際找到一種解題方法。教師大膽放手給學生，讓學生充分思考、分析、展示和表達，通過學生思維的碰撞，讓課堂的開放性得到全面的釋放。通過一題多解，也能幫助理順物理知識網絡，建構知識體系，大大提高課堂效率。（不利面）這種課堂對成績較差的學生不容易跟上，還有就是課堂會更重視過程的列式，而忽視計算的過程與結果。

二、?在“母題變式”中實施開放性課堂的實踐與反思

所謂“母題變式”，就是以一道熟悉的題目做為母題，對母題進行變式（具有原創性）。下面筆者在一堂《動量守恒定律的應用》課上以兩物體發生彈性碰撞為母題，變式為“討論題”進行的開放性課堂實踐及反思。

母題：如圖2所示，光滑水平軌道上有兩物塊P1、P2，其中物塊P1以v0=5m/s的速度與靜止的物塊P2發生彈性碰撞。P2的質量m=1kg，P1的質量是P2質量的k倍。求碰撞后兩物的速度分別為多少？

變式1?保持母題部分不變，在物塊運動的前方設置一個電場區域，考慮物塊是否能越過電場區域及物塊是從右邊界穿出還是從左邊界穿出來命制討論題。

如圖3所示，水平軌道MN中有一寬為L=0.6m的虛線框區域，該區域水平面粗糙且有水平向右場強為E=4.0×103N/C的勻強電場，摩擦因數為μ，其他部分光滑。若木塊P2帶負電，碰撞前后帶電量不變，帶電量大小為q=1.0×10-3C。取k=23，試討論摩擦因數為μ取不同數值范圍時，P2運動過程中克服摩擦力做的功W的表達式。

變式2?保持母題部分不變，在物塊運動的前方設置一個磁場區域，考慮物塊通過磁場區域過程中磁場力的變化來命制討論題。

如圖4所示，把物塊P1、P2改為帶孔，孔徑略大于桿的直徑，P1不帶電，P2帶正電，碰撞前后電量不變，帶電量q=1.0×10-3C。P2的右邊勻強磁場區域內足夠長的軌道是粗糙的。磁感應強度為B=4.0×103T，方向如圖所示。試討論k在不同數值范圍時，P2在磁場中運動過程中，克服摩擦力所做的功。

反思：此變式題還可以在左邊設置某區域，其模型可以是“斜面”“平拋運動”“圓周運動”等等。此類題往往沒有一個確定的結果，需要我們對物理現象和物理過程進行周密的考察，從而得出各種可能的情形。這本身就具有開放性，能使思維不受消極定勢的束縛，實現思維方向的靈活轉換，使思維呈發散狀態。使學生積極參與到課堂中來，這是培養學生的發散思維和創新精神的重要途徑，也能使課堂效果得到大的提升。當然這種課很容易放得太開，而不容易收，如何做到收放恰當是值得我們在以后的教學中去進行改進和提高的。

三、?在“模型重組”中打造開放性課堂的實踐與反思

高中物理有許許多多的模型，對各種模型進行重組（具有原創性），將會使課堂的開放性得到極大的發揮。學生的創造性也能得以開發和提高。這種課堂的打造要在課堂上完成，效果更佳。下面筆者以產生感應電動勢模型與平行板電容器模型為例進行重組，以下模型可以自由的組合，還可以在課堂上現場改變模型進行重組，使課堂更具開放性。

題目：如圖5所示為法拉弟電機模型，勻強磁場垂直銅板所在的平面向下，圓板可繞軸勻速轉動。已知磁感應強度為B;轉動的角速度大小為ω，轉動方向如圖所示，半徑為l，不計銅板的電阻。電機與平行板電容器通過電刷ab相連，電容器兩極板間的距離為d，質量為m的小滑塊帶負電，電荷量大小始終保持為q，在水平臺面上以初速度v0從P位置出發，沿光滑豎直軌道向右運動，要使滑塊能越過圓軌道的最高點，試討論電機轉動的角速度應滿足的條件。

答案：ω≤2（mv20-5mgr）d5Bqrl2。

教學反思：由于高中物理里有大量的各式物理模型，特別是對于情境化教學，更需要我們去把具體的情境變成物理的模型。把各式模型進行重組，可以使很多的陳題重新換發出生機，是值得推廣的。

四、?在“多題歸一”中設計開放性課堂實踐與反思

所謂“多題歸一”就是中學物理試題中有一類題，從本質上說其實是一種類型的題，解法相同，只是物理情境不同。例如帶電粒子在磁場中運動、類平拋運動、傳送帶問題等等。下面筆者以完全非彈性碰撞模型為例，來說明“多題歸一”設計開放性課堂。

題1?滑塊滑板題2?物塊通過彈性相互作用題3?小球滑上光滑曲面

地面光滑，AB間粗糙，系統損失動能轉化為內能地面光滑，系統損失的動能轉化為彈性勢能接觸面光滑，小物塊達最高點時系統損失的動能轉化為重力勢能

題4?子彈打擊木塊題5?同種電荷相互作用題6?兩導體棒在磁場中運動

子彈打擊木板，達共速系統損失的動能轉化為內能帶同種電荷的小球穿過光滑桿，達共速時系統損失的動能轉化為電勢能兩導體棒在光滑導體軌道上，達共速時系統損失的動能轉化為焦耳熱

教學反思：以上模型均發生類“完全非彈性碰撞”，即相互作用后達共同速度，滿足動量守恒mv0=（m+M）v，能量損失最大均為ΔE=12mv20-12（m+M）v2=mMv202（m+M）。只是損失的能量去向不同。在課堂上讓學生回憶所復習過的題型并加以歸納整理，弄清事物的本質，總結出“多題歸一”的題型特點，起到舉一反三，形成知識遷移，課堂復習效率也得以提高。

五、?結束語

每個個體都蘊含著無窮的智慧。開放是課堂教學充分尊重學生的人格，全面了解學生的個別差異和已有經驗，并注意學生的不同需要，為學生提供廣泛的思維空間和充足的思考時間，引導學生通過多種渠道去實踐、體驗，主動獲取知識，并學會學習，讓其個性品質得到全面的發展。

作者簡介：

熊錦明，廣東省廣州市，廣州市真光中學。