高中物理"三學(xué)四式"高效課堂教學(xué)模式的應(yīng)用初探

張齊峰

摘 要：為了滿足學(xué)生的需求和新課程基本理念的要求，有效改進(jìn)學(xué)生的學(xué)和教師的教，提出了“三學(xué)四式”高效課堂教學(xué)模式。它能把三種學(xué)習(xí)方式和四種教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合起來，突出學(xué)生的主體地位，發(fā)展學(xué)生各方面的能力。

關(guān)鍵詞：高中物理；三學(xué)四式；教學(xué)模式；初探

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2015）10-0072-3

1 問題提出

學(xué)生在關(guān)于“你喜歡什么樣的課堂調(diào)查”中寫道：“課堂上最大的快樂是交往，最有趣的是富有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)，最迫切的要求是自主”和“課堂有賞心悅目的山水風(fēng)景，有回味無窮的生活故事，有蕩氣回腸的英雄人物，有刻骨銘心的平凡生命……領(lǐng)略汲取知識(shí)后也能明白許多道理”。這說明學(xué)生課堂上渴求交往、學(xué)習(xí)、自主和精彩。新課程基本理念強(qiáng)調(diào)注重自主學(xué)習(xí)，提倡教學(xué)方式的多樣化，以滿足學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求。那么新課程理念下，如何有效促進(jìn)學(xué)生的學(xué)和教師的教呢？為此，特開展“三學(xué)四式”高效課堂模式的探索。

2 問題解決

“三學(xué)四式”高效課堂模式是基于“學(xué)習(xí)金字塔”和“建構(gòu)主義”理論產(chǎn)生的，把三種學(xué)習(xí)方法（學(xué)生自學(xué)、教師導(dǎo)學(xué)和同學(xué)互學(xué)）與四種教學(xué)方法（啟發(fā)式、討論式、探究式和參與式）有機(jī)地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)教和學(xué)的方式多樣化。希望達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)高效自學(xué)、高效講解、高效討論和高效訓(xùn)練的效果。教學(xué)流程、教師活動(dòng)和學(xué)生活動(dòng)如圖1、2、3。

（1）教學(xué)流程（圖1）

3 以“機(jī)械能守恒定律”教學(xué)為例展開研究

3.1 教材分析和學(xué)情分析

機(jī)械能守恒定律是自然界比較重要的規(guī)律，人類生活、生產(chǎn)中的許多問題和許多現(xiàn)象都可由它解決和解釋。而用能量守恒或能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)思考問題和處理物體的運(yùn)動(dòng)，學(xué)生還是第一次接觸到，所以需要特別注意引導(dǎo)，讓學(xué)生逐步形成習(xí)慣。

3.2 學(xué)習(xí)目標(biāo)

知道機(jī)械能的各種形式，會(huì)分析動(dòng)能和勢(shì)能（包括彈性勢(shì)能）之間的相互轉(zhuǎn)化；知道機(jī)械能守恒定律的適用條件，會(huì)合理選擇參考面；會(huì)判斷機(jī)械能是否守恒，能用機(jī)械能守恒定律解決有關(guān)問題。培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的習(xí)慣、積極合作的態(tài)度、敢于提出問題的膽識(shí)和準(zhǔn)確的表達(dá)能力，體會(huì)科學(xué)思維和方法的作用。

3.3 教學(xué)過程

提前一天，讓學(xué)生在學(xué)案引導(dǎo)下，利用自習(xí)時(shí)間，閱讀教材和資料，進(jìn)行自學(xué)，完成學(xué)案里相應(yīng)的問題。

（1）創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

觀看視頻：打樁機(jī)的重錘自由下落和公園里“過山車”翻滾的鏡頭。

教師：試分析重錘自由下落和“過山車”在下落過程中能量的轉(zhuǎn)化情況。

學(xué)生：自由下落時(shí)，重錘的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；沿光滑斜面下降時(shí)，“過山車”的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；沿光滑斜面上升時(shí)，“過山車”的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。

教師：重錘自由下落時(shí)，高度越高，重力勢(shì)能越大，落地后動(dòng)能也越大。動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化是否存在某種定量的關(guān)系呢？其又遵循什么規(guī)律呢？

【設(shè)計(jì)意圖】從生產(chǎn)、生活實(shí)際走向物理，理解動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。熟悉的生活情形，引發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成留心觀察生活和積極思考的良好習(xí)慣。

（2）學(xué)生主動(dòng)參與，實(shí)驗(yàn)探究

教師：動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化是否存在某種定量關(guān)系呢？

鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想，認(rèn)真傾聽學(xué)生的猜想。

教師：現(xiàn)在用實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)我們猜想的結(jié)果。如圖4，用刻度尺測(cè)量小鋼球的初始位置、測(cè)光電門1和光電門2到參考面的高度h0、h1和h2。將光電門裝置設(shè)置為測(cè)速模式，請(qǐng)同學(xué)們開始動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。將數(shù)據(jù)記錄在表1中，并在圖5中繪出機(jī)械能E（動(dòng)能EK、勢(shì)能EP）與高度h的圖像。其中表1中設(shè)有計(jì)算公式格式，只要輸入高度和速度數(shù)值，表格能自動(dòng)生成動(dòng)能和機(jī)械能的大小。

學(xué)生：分組實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，描繪圖像，再展示交流，并得出結(jié)論。

由表1和圖5可知，在自由落體過程中，____和 能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的______保持不變。即，機(jī)械能____=_______=________。

【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)、描繪圖像和得出結(jié)論，主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)，理解參考面的重要性。由三位置的機(jī)械能相等向運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒過渡，由實(shí)驗(yàn)表象向普適原理逐步過渡。

（3）學(xué)生主動(dòng)參與，理論探究

教師：我們能否利用所學(xué)的知識(shí)，從理論上證明實(shí)驗(yàn)結(jié)論呢？

學(xué)生：可以。

教師：小組討論，構(gòu)建模型，并證明實(shí)驗(yàn)結(jié)論，然后進(jìn)行全班交流。

學(xué)生：如圖6中，小球B→C過程，

由功的公式W=FS知：

WG=mg（h1-h2） （1）

由動(dòng)能定理知： W合=mv-mv （2）

又由自由落體過程中，WG=W合 （3）

故mgh1+mv=mgh2+mv。

教師：由于A、B兩點(diǎn)是任意選取的，即自由下落過程中任意兩點(diǎn)的機(jī)械能均相等，把這種情形叫做機(jī)械能守恒。我們能否從公式的推導(dǎo)過程中，明白機(jī)械能守恒的條件呢？

學(xué)生：（1）（2）式適用任何條件，所以（3）式是守恒定律的適用條件——只有重力做功。

【設(shè)計(jì)意圖】在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)表格和圖像描繪的基礎(chǔ)上，再讓學(xué)生自己想“點(diǎn)子”進(jìn)行理論推導(dǎo)，多種措施相結(jié)合，突出對(duì)守恒含義的理解，為今后學(xué)習(xí)其他守恒定律（如，動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律）打下基礎(chǔ)。理論推導(dǎo)中，分析等式成立的條件，加深對(duì)守恒條件的理解。

（4）歸納總結(jié)，靈活應(yīng)用

教師：機(jī)械能守恒定律的適用條件W合=WG，即只有重力做功，或除了重力以外，其他力做功的代數(shù)和等于零。請(qǐng)閱讀教材，完成學(xué)案相應(yīng)空格部分。

學(xué)生：機(jī)械能守恒定律內(nèi)容： ；表達(dá)式： ；條件： 。

例題分析

例題1 有些列車或地鐵的站臺(tái)都設(shè)計(jì)有一個(gè)小的坡度（圖7）。這是為什么？

例題2 人造衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)（圖8），當(dāng)衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，衛(wèi)星的速度越來越小，反之則越來越大。你能用機(jī)械能守恒定律解釋這一現(xiàn)象嗎？

【設(shè)計(jì)意圖】既消化、理解和反饋新知識(shí)，又主動(dòng)將理論知識(shí)帶到生活中去。

3.4 教學(xué)反思

（1）“三學(xué)四式”中學(xué)生自主時(shí)間增多了，克服了“一言堂”和“滿堂灌”。學(xué)生的能力增強(qiáng)了，能主動(dòng)發(fā)表獨(dú)自見解，與他人分享成果。

（2）依據(jù)“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”的教學(xué)思想，從學(xué)生身邊的生活實(shí)例入手，再用所學(xué)知識(shí)解決生活中的物理問題，在階梯中領(lǐng)悟，在漸進(jìn)中進(jìn)步。突出從生活走向物理，從物理走向社會(huì)，激發(fā)學(xué)生關(guān)注生活、應(yīng)用知識(shí)解決問題的熱情和能力。

（3）不同的學(xué)生對(duì)信息的不同表征形式有著不同的反應(yīng)。通過向?qū)W生展示一個(gè)既定的物理問題可以用語言、圖表、代數(shù)或幾何等方式表達(dá)出來，一個(gè)結(jié)論可以用實(shí)驗(yàn)或理論來證明，幫助他們找到最適合自己的表征形式。反過來，如果一個(gè)學(xué)生能夠以多種形式來表達(dá)同一問題，就表示他們已經(jīng)對(duì)此問題有了非常透徹的理解。

4 總 結(jié)

在“三學(xué)”中養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣：先自學(xué)，遇到疑難問題再互學(xué)；在“四式”中培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。

啟發(fā)中“心動(dòng)”，討論中“領(lǐng)悟”，探究中“行動(dòng)”和參與中“構(gòu)建”?？傊?，“三學(xué)四式”教學(xué)模式能很好突出學(xué)生的主體地位，發(fā)展能力，培養(yǎng)習(xí)慣。

參考文獻(xiàn)：

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（欄目編輯 鄧 磊）