基于“拋錨式”教學(xué)模式的高中物理習(xí)題課教學(xué)研究

□江蘇省常熟中學(xué) 周佳

基于“拋錨式”教學(xué)模式的高中物理習(xí)題課教學(xué)研究

□江蘇省常熟中學(xué) 周佳

將拋錨式教學(xué)模式應(yīng)用到高中物理習(xí)題課教學(xué)中，結(jié)合習(xí)題課的教學(xué)特點(diǎn)，通過具體的教學(xué)案例介紹拋錨式教學(xué)模式在習(xí)題課教學(xué)中的應(yīng)用。

拋錨式教學(xué) 習(xí)題課 教學(xué)研究

拋錨式教學(xué)模式（Anchored instruction）是由美國溫特貝爾特大學(xué)匹波迪教育學(xué)院的約翰·布朗斯福特領(lǐng)導(dǎo)的溫特比爾特認(rèn)知與技術(shù)小組（CTGV）開發(fā)的，是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的以技術(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的一種重要的教學(xué)范型。所謂拋錨式教學(xué)是指通過創(chuàng)設(shè)類似真實(shí)事件或問題的情境，將所要學(xué)習(xí)的知識(shí)鑲嵌在故事情境中，通過教師的幫助，促使學(xué)生在探究事件或解決問題的過程中能夠進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與合作而建構(gòu)的教學(xué)模式。拋錨式教學(xué)中的“錨”指的就是由教師所創(chuàng)建的有情節(jié)的事件或問題，而創(chuàng)建這些真實(shí)的事件或問題的過程被形象地比喻為“拋錨”，因?yàn)橐坏┻@類事件或問題被確定了，整個(gè)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)程也就確定了，就像輪船被錨固定一樣。拋錨式教學(xué)模式由于強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng)與學(xué)生主體探究相結(jié)合，因此對(duì)高中物理習(xí)題課教學(xué)是非常好的補(bǔ)充。

根據(jù)高中物理習(xí)題課教學(xué)的特點(diǎn)，可以將拋錨式教學(xué)模式下的習(xí)題課分為三個(gè)過程：一是“設(shè)錨”+“拋錨”過程，二是“解錨”過程，三是“起錨”過程。

一、“設(shè)錨”與“拋錨”

由于習(xí)題課教學(xué)是以習(xí)題為載體，目的是加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于所學(xué)物理知識(shí)與方法的理解與掌握。所以拋錨式教學(xué)模式下的習(xí)題課其“錨”應(yīng)當(dāng)是與實(shí)際緊密相連的物理習(xí)題。習(xí)題的設(shè)定要有以下幾個(gè)特點(diǎn)——

1.題目的情境應(yīng)當(dāng)要生動(dòng)且要聯(lián)系生活實(shí)際。由于拋錨式教學(xué)模式的特點(diǎn)之一就是要貼近學(xué)生的生活，所以教師所選擇的題目也要貼近實(shí)際，選取一些學(xué)生感興趣的、有體驗(yàn)的情境為題目的背景，再將所要考查的物理知識(shí)與方法鑲嵌其中，這樣不僅能夠激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，而且可以提高學(xué)生處理實(shí)際問題的能力。

【案例1】在“動(dòng)力學(xué)的綜合運(yùn)用”的習(xí)題課中，可以設(shè)定這樣的情境：張俊是一個(gè)探險(xiǎn)愛好者，近幾年來他只身一人已經(jīng)去過很多地方，如雅魯藏布大峽谷、高黎貢山怒江、樓蘭古國羅布泊等。為了更好地適應(yīng)探險(xiǎn)活動(dòng)，張俊積極參加鍛煉，因此也練就了強(qiáng)壯的體格，身高1.80m的他體重80kg，最多可以舉起100kg的物體。這一次，張俊準(zhǔn)備向新的目的地——湖北神農(nóng)架出發(fā)。神農(nóng)架地區(qū)自古以來就是一個(gè)“神秘”的地方，這里不僅有茂密的原始森林，還有傳說中的“野人”出沒，因此張俊對(duì)于這次的探險(xiǎn)異常興奮，這次伴隨著他的依然是他的老朋友——“牧馬人”吉普車。“牧馬人”吉普車整車質(zhì)量1800kg，最大功率為200kw，最大加速度為8m/s，公路上的最高時(shí)速可達(dá)180Km/s。將其他必要的物品準(zhǔn)備好之后，張俊就駕駛著他的愛車向目的地出發(fā)了。該情境以其豐富有趣的背景很快就能吸引學(xué)生的注意力，為接下去問題的展開做了非常好的鋪墊。

2.習(xí)題呈現(xiàn)方式要多樣性。除了傳統(tǒng)的教師板書、PPT、講義等這些傳統(tǒng)的習(xí)題呈現(xiàn)方式，還可以采用其他更加現(xiàn)代的呈現(xiàn)方式，如視頻、軟件等，這些輔助手段有利于豐富情境的內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生對(duì)于題目情境的理解。

【案例2】在“傳送帶問題”習(xí)題課中，教師可以先播放一段傳送帶運(yùn)送煤礦的視頻（如圖一所示），接著給出具體的情境：傳送帶是日常生產(chǎn)活動(dòng)中重要的一種工具，在煤礦開采過程中可以通過傳送帶的傳輸將原煤送到工廠進(jìn)行再加工。如圖二所示為傳送帶的一個(gè)基本模型，已知傳送帶的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，傳送帶以速度v1勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)一塊原煤由靜止落到傳送帶最左端，已知原煤與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u。有了視頻的基礎(chǔ)，問題的情境就顯得更加的豐富飽滿了。

圖二

3.習(xí)題與問題的設(shè)置要有梯度。首先，習(xí)題的設(shè)置要符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，由易到難，體現(xiàn)梯度與層次，否則學(xué)生的思維就很難被很好地激發(fā)出來，不利于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。其次，由于學(xué)生的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力存在差異，因此針對(duì)不同學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力水平，設(shè)計(jì)出多層次的教學(xué)習(xí)題，并不斷地改變條件，逐步引申，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行拓展，才可以開闊學(xué)生的視野，拓展學(xué)生的思維。

4.要多使用門路題組。門路題組是以物理習(xí)題教學(xué)中典型題目為基點(diǎn)，逐級(jí)創(chuàng)設(shè)情境加以深化和演變而編制的一組習(xí)題。這種方法有利于學(xué)生突破習(xí)慣思維的束縛，使學(xué)生能力得到較全面的發(fā)展。如在案例1中可以這樣設(shè)定門路題組：

情境（1）：在將要到達(dá)神農(nóng)架原始森林時(shí)，擋在張俊面前的是一條河，河上有三座不同形狀的橋（如圖三所示），若三座橋的最大承重量均為1.8噸，拱形橋的半徑均為10m，張俊應(yīng)當(dāng)選擇那座橋過最安全？并且對(duì)車速有無要求？為什么？

圖三

情境（2）：進(jìn)入林區(qū)后，張俊遇到一個(gè)坡度約為370的斜坡（如圖四所示），張俊將油門踩到底，即以最大功率起動(dòng)汽車，發(fā)現(xiàn)汽車最終的速度穩(wěn)定在36km/h，汽車此時(shí)顯示的油耗大約是20L/Km，若斜坡的長(zhǎng)度大約要3km，試分析這段斜坡的阻力是多少？汽車消耗每升汽油可以產(chǎn)生多少機(jī)械能？

圖四

圖五

情境（3）：張俊繼續(xù)前進(jìn)，由于他已經(jīng)進(jìn)入了神農(nóng)架的原始森林，汽車無法再前行，因此他只能下車徒步前進(jìn)。雖然山路崎嶇，但對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的張俊來說是沒有問題的。這時(shí)路突然斷了，下方的一條湍流擋在了張俊面前，好在張俊可以借助古樹上的藤蔓過去。張俊距離河面的距離是5m，藤蔓的長(zhǎng)度為3m，河的寬度為6m，H為8m，張俊在最低點(diǎn)時(shí)釋放藤蔓（如圖五所示），試分析，張俊可以到達(dá)河對(duì)岸嗎？藤蔓所能承受的力至少是多少才能保證張俊的安全？

情境（4）：張俊在茂密的森林里繼續(xù)前進(jìn)，突然他發(fā)現(xiàn)半山腰上有一類似“野人”的不明生物朝反方向跑去，張俊隨機(jī)拿起一石塊向那生物投去，若石塊的初速度為15m/s，張俊距離半山腰的垂直高度為20m，當(dāng)石塊投出時(shí)不明生物距張俊的水平距離為50m，若生物奔跑的速度約為10m/s（如圖六所示），試討論石塊能否擊中不明生物。

圖六

5.習(xí)題的設(shè)置應(yīng)當(dāng)具有開放性。物理習(xí)題的開放性指的是那些條件不完整，結(jié)論不明確，解法無限制的一類問題。開放性題目在很大程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)試題的種種不足，特別在考查學(xué)生思維的靈活性和廣泛性，考查學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，以及情感、態(tài)度、價(jià)值觀等方面有著傳統(tǒng)試題所無法取代的優(yōu)點(diǎn)。如對(duì)于案例2，教師可以提出這樣的問題：若煤塊有初速度，試討論要使煤塊能到達(dá)傳送帶最右端，其初速度與傳送帶的速度、轉(zhuǎn)向、長(zhǎng)度需要滿足什么樣的條件？

二、“解錨”

拋錨式教學(xué)模式下的習(xí)題課在“解錨”的過程由教師活動(dòng)與學(xué)生活動(dòng)兩部分組成。首先教師的示范作用是必不可少的，這樣可以讓學(xué)生在熟悉解題方法的同時(shí)了解題的格式與規(guī)范性。其次，活動(dòng)的主體應(yīng)該是學(xué)生，雖然教師要有講解和演示，但這只能起到一個(gè)示范的作用。學(xué)生通過教師的講解提煉出解題的思想和方法，再結(jié)合自己的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)對(duì)新的問題進(jìn)行分析，從而熟悉和掌握方法。

最后，要鼓勵(lì)學(xué)生采用多種方法解決問題，即“一題多解”。在教學(xué)的過程中要多提倡采用不同的方法來解決問題，“一題多解”的形式有利于學(xué)生對(duì)于物理概念和方法的理解與掌握，有助于學(xué)生發(fā)散式思維的培養(yǎng)，使學(xué)生能夠?qū)⒉煌矫?、不同層次和不同領(lǐng)域的知識(shí)匯攏起來，由學(xué)生自行組織，揭示這些知識(shí)之間的相互聯(lián)系，并可以借由發(fā)散性思維，從其他角度對(duì)問題或者現(xiàn)象進(jìn)行新的解答。

三、“起錨”

基于習(xí)題課教學(xué)的目的，評(píng)價(jià)的過程主要體現(xiàn)在教學(xué)過程中教師對(duì)學(xué)生的答題情況的總結(jié)以及課后學(xué)生對(duì)于鞏固類習(xí)題的解答情況。除了布置課后的作業(yè)，教師還可以采用階段測(cè)驗(yàn)來評(píng)估學(xué)生對(duì)于所要求的物理方法的掌握情況。

拋錨式教學(xué)模式下的高中物理習(xí)題課教學(xué)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，符合新課程背景下物理教學(xué)的理念，是對(duì)現(xiàn)有幾種物理習(xí)題課教學(xué)模式的很好補(bǔ)充，值得在教學(xué)中應(yīng)用及推廣。