運用“邏輯-拆分-重構”方法提升物理復習效果

徐旭

【摘要】將有代表性的例題改編成一道由理論概念抽象成的題目，并借助移動終端發送給學生，并進行初步點撥（邏輯）.再按照每個物理量的導出，拆分成微結構單元，由學生在移動終端根據需要預習和學習查漏補缺視頻（拆分）.最后，將各結構單元整合，重現例題（重構）.在這一系列過程中結合記憶規律，培養學生的關鍵能力，提升學生的物理建模能力，強化歸納能力和拓展聯想能力.

【關鍵詞】高中物理；信息技術；學案教學

在對近三年筆者所在高中畢業班年級學生的物理學習能力的追蹤過程中發現，物理成績中等或偏弱層次的學生，其知識結構是相互獨立的，也可以說是“割裂的”.由于物理建模能力的缺失和思維遷移能力的不足，加之這部分學生的特殊學習心理心態，導致題目不能正確解答或不能完整解答，具體表現為做題速度慢、曲解題意、錯漏條件等.

持續觀察記錄高中物理復習課課堂發現，在講解綜合題目過程中，對于已經掌握部分，學生能夠保持注意力，但缺乏耐心；對于未掌握部分，短時間內就會呈現注意力不集中、焦躁、緊張、發呆等情形.若按部就班的講解，則無法兼顧不同學生的盲點，最終表現為復習課堂收效低；若保證全部學生完全聽懂，將會導致課堂容量過小.

因此筆者一直在探索，如何在高中物理復習課的綜合知識講評中，既兼顧到層次較強的學生，也讓基礎薄弱學生有所突破，現將實踐所得整理如下.

1 “邏輯-拆分-重構”概念提出

學困現象產生的本質原因為物理學科核心素養中的核心能力不足.物理學科核心素養的科學思維要求學生具有構建理想模型的意識和能力，其中第二層次要求學生正確使用物理思維方法，進行科學推理、找出規律、形成結論，能解釋自然現象并解決實際問題.這種能力的培養，很大程度上決定了學生學習物理知識的掌握情況.

為了培養學生的關鍵能力和有效提升復習效率，結合實踐，筆者提出“邏輯-拆分-架構”三層次培養物理建模能力的概念.這一方法主要強化學生對綜合知識的辨識與物理模型的構建與遷移.具體操作如下：

（1）在備課過程中，歸納選取有代表性的例題，從題設情景，抽取相應的物理概念，改編成一道由理論概念構成的題目，借助平臺發送給學生的移動終端，用以進行初步檢驗和點撥.在這一過程中，學生可以完成整體邏輯概念和初步建模，強化歸納能力和拓展聯想能力.

（2）按照每個物理量的導出，拆分成單一原始公式所對應的微結構單元，由學生在移動終端根據需要填寫完成.由教師錄制相近或拓展知識模塊講解視頻備用.這一過程中，全體同學完成了知識的自檢，各自針對性發現審題的欠缺，大部分學生在這一步驟中完善了自我，能夠進行下一步思考.少部分同學通過微結構單元拆分檢驗發現知識盲區，此時可以點擊知識模塊備用講解視頻進行查漏補缺.這一過程預計完成時間在10-15分鐘，也是對前一步驟的短期記憶強化.

（3）將各結構單元整合，即重現題目，學生已經可以自主完成題目，再將題目的設問或條件改編生成新的設問，作為當日作業，依托艾賓浩斯遺忘曲線規律，強化記憶，重建架構.此外該方法兼顧視、聽、寫三方面強化聽課效果.結合實踐效果，收效較好.

2 教學效果反饋分析

筆者借助移動終端平臺和拆分實驗做教學效果的對比嘗試，利用平臺分析數據，最近一次對比結果如下.

實驗班級 選取2個綜合成績偏低、物理單科成績低于綜合排位的班級.

對照班級 年級內其他所有班級.

實驗內容 新模式物理課堂以理順邏輯，拆分結構和架構體系三個層次幫助學生建立物理模型.

階段教學后單次小測6道選擇題對比題目，中間兩道題目為對照組，上下各兩道新模式授課題目，如表1.

從比較結果看，原講課模式，該班級落后于其他班級約9%；新模式下，該班級可以追平甚至反超.結合半年的教學實踐觀察，綜上，這是一種針對我校學生有效的教學方式.

3 實際操作示例

我們以例題說明該結構教學方法的實踐方式：

3.1 精選典型原題

原題 企鵝喜歡在冰面上玩游戲，有一質量為50kg的企鵝，在傾角為37°的傾斜冰面上，先以加速度a＝0.5m/s2從冰面底部由靜止開始沿直線向前“奔跑”，t＝8s時，突然臥倒以肚皮貼著冰面向前滑行，最后退滑到出發點，完成一次游戲（企鵝在滑動過程中姿勢保持不變）．已知企鵝肚皮與冰面間的動摩擦因數μ＝0.25，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）企鵝向前“奔跑”的位移大小；

（2）企鵝在冰面向前滑行的加速度大小；

（3）企鵝結束奔跑后，在冰面上向前滑行直至退滑到出發點的過程中，產生的熱量.

3.2 第一步將題目預設情景去掉，抽象概括成物理概念題

概念題 如圖1所示，有一質量為m的小木塊，在傾角為θ的斜面上，用外力推動小木塊，使小木塊以加速度a從底部由靜止開始向上滑；滑行時間t后，撤去外力，靠慣性繼續沿斜面向上滑，滑至最高點再返回底部.已知小木塊與斜面的動摩擦因數為μ，求：

（1）小木塊在外力的作用下的位移和末速度；

（2）撤去外力后小木塊向上滑行的加速度；

（3）小木塊滑行期間摩擦力做的功.

3.3 第二步，將題目預設情景拆分，深化理解

學生在快速完成微結構單元訓練的過程中，提升審題和辨識能力，同時根據知識缺陷，補看視頻.

微結構單元1 引入勻變速直線運動基本規律.匹配勻變速直線運動知識點講解視頻.

有一質量為m的小木塊，以加速度a從靜止開始沿直線運動t時間.求：

（1）小木塊滑行t時間的位移；

（2）小木塊的末速度大小.

微結構單元2? 遷移識別傾斜空間的勻減速運動，與常規一維直線運動的相同點.匹配上拋運動問題知識點講解視頻.

有一質量為m的小木塊，以加速度a從底部由靜止開始沿直線向上滑行t 時間.求：

（1）小木塊滑行t時間的位移；

（2）小木塊的末速度大小.

微結構單元3 識別勻減速至0的運動，可以看作反向勻加速運動的物理情景.匹配汽車剎車問題知識點講解視頻.

有一質量為m的小木塊，在斜面上，以初速度v0從斜面底端沿直線向上滑至最高點后下滑至底端，上滑加速度大小為a1，下滑加速度大小為a2.求：

（1）小木塊上滑的位移；

（2）小木塊下滑到斜面底端時的速度大小.

微結構單元4 識別受力分析，區別摩擦力.匹配共點力平衡和牛頓第二定律知識點講解視頻.

有一質量為m的小木塊，在傾角為θ的斜面上，以初速度v0從斜面底端沿直線向上滑行一段距離后，下滑至底端.已知小木塊與斜面的動摩擦因數為μ，求：

（1）小木塊沿斜面上滑的加速度a1的大小；

（2）小木塊沿斜面下滑的加速度a2的大小.

微結構單元5? 分辨不同力做功特點.匹配功能關系知識點講解視頻.

有一質量為m的小木塊，在傾角為θ的斜面上，從斜面底端沿直線向上滑行距離s后返回至原處.已知小木塊與斜面的動摩擦因數為μ，求：

（1）小木塊沿斜面上滑時摩擦力做功；

（2）小木塊沿斜面下滑時摩擦力做功；

（3）整個過程摩擦力和重力所做的總功分別是多少.

3.4 第三步，整合思路，完成原題，及提升作業

正式課堂前10分鐘，完成選取的典例.教師投影展示典型錯誤，并根據作業情況講解.

根據實踐結果，大部分學困生也能夠自主或通過觀看知識點講解，將前面三步驟補全，基本做到獨立完成題目，即達到了本節課的教學目標.

作業 邀請學生改編題設，并嘗試解答.

在高三的復習中學生知識的漏洞是離散的，這就像是“補漁網”，每個學生的漁網破在不同的地方，如果疊在一起補，根本不可能.

在培養核心素養的前提下，傳統物理教學融合信息技術，利用移動平臺終端的提前預設作業，極大程度地培養了學生的自主學習能力和物理建模能力，同時也幫助學生形成自主查漏補缺的能力.雖然功夫在課堂之外，要花費精力改編題目和錄制視頻，但是學生受益是最真實的反饋.教師有跳入題海的勇氣，方可為學生博得走出題海的境遇.從實踐結果看相較于純粹課堂的講授式，在達到相同效果的情況下，收效是明顯提升的.

4 結語

信息技術是把雙刃劍，合理地使用平板教學能明顯提升教學效果，本文教學方式給學生提供了更多點對點的學習機會，可讓物理學困生在初學和一輪復習都無法及時牢固掌握知識的情況下，有機會突破自我，同時大幅降低學生不當使用平板移動終端的概率.

【2020年度南海區規劃課題：《基于智能終端的物理深度課堂實踐探究》，課題編號NH2020019】

參考文獻：

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[3]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）[S]北京：人民教育出版社，2021，11.