回歸本真 上出習(xí)題課的“物理味”
——由“牛頓運動定律的應(yīng)用-瞬時性問題”一課談習(xí)題課教學(xué)

(江蘇省無錫市教育科學(xué)研究院，江蘇 無錫 214001)

習(xí)題課是物理課中一種很常見的課型，對于學(xué)生鞏固知識、加深理解、形成方法、鍛煉思維，起著很重要的作用.但是在日常教學(xué)中，習(xí)題課的教學(xué)功能常常被退化為使學(xué)生能夠解出習(xí)題.在這種功利而短視的教學(xué)目標(biāo)驅(qū)使下，習(xí)題課變成了學(xué)生機械的解題操練，習(xí)題也似乎淪為學(xué)生沉重學(xué)業(yè)負擔(dān)的“禍?zhǔn)住?怎樣發(fā)揮習(xí)題應(yīng)有的作用，上好習(xí)題課？蔡麗芬老師的研究課“牛頓運動定律的瞬時性”，給出了一個較為令人滿意的答案，這也引發(fā)了我們關(guān)于習(xí)題課教學(xué)的諸多思考.

1 我們?yōu)槭裁匆狭?xí)題課？

學(xué)習(xí)物理不僅是讓學(xué)生能記住物理概念、規(guī)律等陳述性知識，更重要的是提高學(xué)生的分析思維能力和綜合運用知識解決問題的能力，使學(xué)生掌握科學(xué)的思想和方法，從而提高自身的科學(xué)素養(yǎng)，而后者，離不開學(xué)生的切身體驗和經(jīng)歷.習(xí)題是經(jīng)過了一定的抽象濃縮的小型問題，學(xué)生通過做題來經(jīng)歷解決問題的某些過程，積累解決問題的經(jīng)驗，再通過總結(jié)歸納、應(yīng)用拓展來加深理解，從而形成解決問題的思路，理解、掌握并遷移運用科學(xué)的方法，習(xí)題教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)方法、提高能力的必經(jīng)過程.

但是在實際教學(xué)中，我們的習(xí)題教學(xué)存在著一定的誤區(qū).首先，習(xí)題教學(xué)過于追求解題結(jié)果，目標(biāo)偏廢.如果解答題目的目的是為了得到一個最終結(jié)果，解答的水平以結(jié)果是否正確來評價的，那么追求一個正確的結(jié)果，不僅成了學(xué)生解決問題的目標(biāo)，也成了教師組織教學(xué)活動的主要目標(biāo)，這就違背了習(xí)題教學(xué)本來的目的和價值.其次，教學(xué)方法簡單粗暴，很多習(xí)題課都是采取“先介紹方法，后應(yīng)用舉例”反復(fù)練習(xí)的模式，將方法異化為僵化的教條和死板的知識，殊不知，死記硬背無助于知識的理解，機械操練也是無法真正掌握程序性知識的.最后，習(xí)題對準(zhǔn)考題，內(nèi)容不當(dāng).教師選擇習(xí)題的唯一標(biāo)準(zhǔn)就是是否可能考到，廣泛撒網(wǎng)，試圖讓習(xí)題覆蓋考題，這種行為直接導(dǎo)致了題海泛濫，學(xué)生苦不堪言.習(xí)題教學(xué)在目標(biāo)、內(nèi)容、手段、評價等諸方面的偏差，使題海戰(zhàn)術(shù)逐漸成了習(xí)題教學(xué)的代名詞，嚴重偏離了物理習(xí)題教學(xué)的目標(biāo).

2 我們需要怎樣的習(xí)題課？

(1)習(xí)題課要重視學(xué)生對科學(xué)思想與方法的切身體驗

體驗科學(xué)思想，逐步學(xué)習(xí)并掌握一定的科學(xué)方法，是習(xí)題課最核心的價值與目標(biāo).科學(xué)的思想與方法是不能通過簡單灌輸來教育的，習(xí)題課要為學(xué)生的切身體驗創(chuàng)造條件.蔡老師的“牛頓運動定律的瞬時性”一課，對“理想模型”這一物理學(xué)思想方法的教學(xué)過程，值得我們借鑒與品味.

理想模型是物理學(xué)思想方法的精髓，“物理學(xué)就是用理想模型描述自然，用數(shù)學(xué)表達理想模型，用實驗檢驗理想模型”.在“牛頓運動定律的應(yīng)用-瞬時性問題”一課中，蔡老師通過“輕桿、輕繩、輕彈簧”理想模型的構(gòu)建，讓學(xué)生充分體驗一個理想模型的建立過程，實際上就是讓學(xué)生體驗物理學(xué)研究的思想和方法.

蔡老師從玩具彈簧的小實驗，生動地引出了彈簧、繩子模型建立的問題，解決“為什么要建立這個模型”的問題；用DIS實驗對比，給出了輕繩、輕桿、輕彈簧模型的實驗基礎(chǔ)，讓學(xué)生完整體驗了模型建立的抽象過程；在建立了三者的理想模型后，再在實際問題的解決中，用實驗慢放的手段進行驗證，從而更深刻地理解該模型的內(nèi)涵與外延.在這里，輕繩、輕桿和輕彈簧不是人為規(guī)定的死板教條，而是建立在事實基礎(chǔ)上的，是突出本質(zhì)的、主要的因素而忽略次要因素的“理想化模型”.

如果學(xué)生缺乏模型建立過程的真切體驗，理想模型就不再是鮮活的深刻的思想和方法，而是會退化為干癟的僵硬的知識，缺乏遷移與運用的功能.2012年高考的第14題是一個得分率異常低的題目，考試結(jié)束以后，筆者曾經(jīng)就這個題目對部分考生做過訪談，筆者把參考答案給學(xué)生看，仍有學(xué)生不理解為什么小車以不同速度撞擊彈簧，對彈簧所做的功一樣.實際上，要正確分析本題的物理過程，關(guān)鍵是理解題中“輕桿”這一模型，其實質(zhì)是剛體力學(xué)中常見的“二力桿件”模型，在此模型中“輕桿”所受的2個力一定大小相等，也就是小車不管以多大的速度撞擊彈簧，其推動輕桿的過程中彈簧彈力大小始終為f，彈簧的壓縮量總是f/k.而造成學(xué)生困惑的原因，就是在中學(xué)階段盡管學(xué)生在解題中遇到過“輕桿”，但缺乏真切的體驗，對這一模型仍然是不理解的，從而也無法有效地遷移運用.在習(xí)題教學(xué)中，一味直擊考題不如扎實地固本培元.

(2)習(xí)題課應(yīng)凸顯學(xué)生的獨立思考

學(xué)生思維能力的提高離不開自主的學(xué)習(xí)和獨立的思考，生搬硬套人為歸納的解題方法、機械操練所謂的解題步驟，只能讓學(xué)生的思維越來越僵化教條，與習(xí)題教學(xué)的初衷南轅北轍.

那么，在習(xí)題教學(xué)中，如何凸顯學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與獨立思考？我們不妨再回顧一下“牛頓運動定律的應(yīng)用-瞬時性問題”一課.首先，蔡老師對生活中有趣的小實驗，用實驗視頻慢放的手段進行研究，激發(fā)學(xué)生對問題的思考和對問題進行自主探究的欲望；然后，利用DIS實驗精確研究細繩、輕桿和彈簧中力的變化，使學(xué)生的抽象思維過程有所依托、有根有據(jù)；得到三個理想模型之后，對2組鞏固性對比習(xí)題的思考和解答，讓出教學(xué)空間，不用解題規(guī)范、步驟之類的條條框框限制學(xué)生，而是給足學(xué)生思考和交流的時間，教師只做必要的點評和歸納；最后，再用實驗慢放的手段對習(xí)題的結(jié)論進行驗證，讓學(xué)生有真實運動的感受，也有了理論分析與實際相吻合的成功體驗.同時，觀察細致的學(xué)生也會發(fā)現(xiàn)：實驗現(xiàn)象與理想化處理之間還存在微小差異，實際運動比理想化情況下更為復(fù)雜，這些觀察能更加深化對“理想化”這一科學(xué)方法的理解.

(3)習(xí)題課可以讓學(xué)生經(jīng)歷必要的探究過程

習(xí)題課不一定全部是解題練習(xí)，學(xué)生解決問題的訓(xùn)練，可以有更廣闊的范圍和更豐富的形式.就象“牛頓運動定律的應(yīng)用-瞬時性問題”一課，通過原始問題的探究提高學(xué)生的建模能力和理解模型的能力，通過實驗探究培養(yǎng)學(xué)生的實踐意識，這些都與通過習(xí)題教學(xué)豐富學(xué)生的體驗，提高學(xué)生能力相得益彰，殊途同歸.

首先，本節(jié)課研究的問題

不完全是經(jīng)過人為抽象所謂規(guī)范化了的習(xí)題，而是部分來自于生活實際中的趣味小實驗，也就是原始問題.所謂原始物理問題，是指自然界及社會生活、生產(chǎn)中未被加工的物理問題，它源于現(xiàn)實中的物理現(xiàn)象，只對這些現(xiàn)象做客觀樸素的描述，而沒有一般物理習(xí)題中經(jīng)過提煉加工的“已知條件”.研究、解決原始問題，首先要弄清有關(guān)事實、現(xiàn)象，再通過分解、簡化、抽象后使之轉(zhuǎn)化為科學(xué)模型，最后才是通過演算和解決問題，其中前2個過程與物理建模過程是一致的，能有效改變學(xué)生因單一習(xí)題訓(xùn)練而逐漸僵化的思維模式和習(xí)慣，提高學(xué)生的建模能力和理解模型的能力.其次，本節(jié)課解決問題的手段，不是單一的紙筆練習(xí)，而是觀察、實驗、分析、抽象、假設(shè)、推理、運算、驗證，是豐富的運用科學(xué)方法解決問題的綜合訓(xùn)練.

總之，通過“牛頓運動定律的應(yīng)用-瞬時性問題”一課，學(xué)生鞏固了牛頓第二定律的相關(guān)知識、加深了對輕桿、輕繩、輕彈簧等理想模型的理解，體驗了實驗觀察、理想化抽象、假設(shè)與論證、推理演算與驗證等多種過程與方法，強化了實踐意識，鍛煉了思維，提高了能力.這節(jié)習(xí)題課的成功之處，在于它不單純以考題為內(nèi)容，不追求解題的熟練與技巧，不以多取勝，而是取材于實際的趣味小實驗，著眼于學(xué)生對科學(xué)思想方法的學(xué)習(xí)，突出學(xué)生的獨立思考和自主學(xué)習(xí)，回歸了物理教學(xué)的本源.

題海戰(zhàn)術(shù)不應(yīng)成為習(xí)題教學(xué)的代名詞，我們需要還物理習(xí)題的本來面目，上出習(xí)題課的物理味.

參考文獻：

邢紅軍，陳清梅．從習(xí)題到原始問題：科學(xué)教育方式的重要變革.課程 教材 教法，2006，(1)．

馬宇澄．物理模型教學(xué)的缺失與對策[J]．物理教師，2012，(11)．