“情境·問題·活動(dòng)”習(xí)題課教學(xué)模式

江蘇省海門中學(xué)(226100)

董書生●

“情境·問題·活動(dòng)”習(xí)題課教學(xué)模式

江蘇省海門中學(xué)(226100)

董書生●

問題提出： “情境·問題·活動(dòng)”課堂教學(xué)模式，是由我校張繼斌校長首創(chuàng)，在我校課題組探索與實(shí)驗(yàn)多年的課題，所謂“情境·問題·活動(dòng)”習(xí)題課教學(xué)模式是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，從物理習(xí)題的角度對自己熟悉的情境或在老師創(chuàng)設(shè)的情境中進(jìn)行探索，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，通過自主、合作、探究學(xué)習(xí)活動(dòng)分析問題、解決問題，并在此基礎(chǔ)上再提出新的較深層次的物理問題，以此形成“情境·問題·活動(dòng)”學(xué)習(xí)鏈.本文筆者以《連接體問題》為課例，談?wù)劇扒榫场栴}·活動(dòng)”習(xí)題課教學(xué)模式.

連接體問題是物理學(xué)上一個(gè)很古老的問題，但是在歷年高考中卻?？疾凰ィ越K省高考物理為例，從2006年以來每年均考，并且有時(shí)不止考一題，原因是連接體問題本來就是日常生活生產(chǎn)中、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中、高科技及現(xiàn)代軍事中活生生的情景，并且通過這些情景可以考查高考要求的五大能力的幾乎所有的能力.

情景案例 (江蘇省2013年高考物理試題第13題)如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動(dòng)很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn). 若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ. 重力加速度為g. (1)當(dāng)紙板相對砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí)，求紙板所受摩擦力的大?。?2)要使紙板相對砝碼運(yùn)動(dòng)，求所需拉力的大?。?3)本實(shí)驗(yàn)中，m1=0.5kg、m2=0.1kg，μ=0.2砝碼與紙板左端的距離d=0.1m，取g=10m/s2. 若砝碼移動(dòng)的距離超過L=0.002m，人眼就能感知. 為確保實(shí)驗(yàn)成功，紙板所需的拉力至少多大？

本題是以初中物理課本上的慣性演示實(shí)驗(yàn)為背景，情景就是將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，然后用力拉出薄紙片，是一條特別貼近人們生活實(shí)際的一條好題.

問題設(shè)計(jì)

一、都不動(dòng)

問題1：當(dāng)F1=1 N時(shí)，求砝碼與紙板所受摩擦力分別為多大如圖1所示.

課堂活動(dòng)1：學(xué)生討論—匯報(bào)結(jié)果—點(diǎn)評結(jié)果(關(guān)鍵是得出兩個(gè)接觸面上的最大靜摩擦力)

解析1：對整體：fmax=μ(m1+m2)g

fmax=1.2 N，fmax>F1.∴紙板所受摩擦力f1=1 N

砝碼所受摩擦力f2=0 N

二、正要一起動(dòng)

問題2：當(dāng)F2多大時(shí)，砝碼與紙板一起向前做加速運(yùn)動(dòng)如圖2所示.

課堂活動(dòng)2：學(xué)生討論—匯報(bào)結(jié)果—點(diǎn)評結(jié)果(關(guān)鍵是抓住地面最大靜摩擦力這個(gè)臨界值)

解析2：對整體：只要F>fmax就能一起做加速運(yùn)動(dòng)，其實(shí)讓它們一起動(dòng)的F是個(gè)范圍，還必須小于一個(gè)值才能一起動(dòng)，這個(gè)值后面再求.

F2=fmax=1.2 N時(shí)，正要一起動(dòng)

三、一起動(dòng)

問題3：當(dāng)F3=2 N時(shí)，求砝碼與紙板的加速度分別為多大如圖3所示.

課堂活動(dòng)3：學(xué)生討論—匯報(bào)結(jié)果—點(diǎn)評結(jié)果(先整體，再隔離求出兩物體間的靜摩擦力，兩物體間的靜摩擦力小于物體間的最大靜摩擦力這個(gè)臨界值)

解析3：對整體：F3-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a1,對m1：f=m1a1,a1=4/3 m/s2,f=2/3 N,fmax1=μm1g=1 N,∵f

四、正要相對動(dòng)

問題4：當(dāng)F4多大時(shí)，砝碼與紙板正要發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)如圖4所示.；

課堂活動(dòng)4：學(xué)生討論—匯報(bào)結(jié)果—點(diǎn)評結(jié)果(先隔離求出砝碼的最大加速度，再整體求出F4)

解析4：對m1：μm1g=m1a1,a1=2m/s2.對整體：F4-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a1,F4=2.4N.

五、相對動(dòng)

問題5：當(dāng)F5=3 N時(shí)，求砝碼與紙板的加速度分別為多大如圖5所示.

課堂活動(dòng)5：學(xué)生討論—匯報(bào)結(jié)果—點(diǎn)評結(jié)(隔離分別求加速度)

解析5：對m1：μm1g=m1a1,a1=2 m/s2.對整體：F2-μ(m1+m2)g-μm1g=m2a2,a2=8 m/s2.

總結(jié)：其實(shí)這五個(gè)問題只要我們抓住2個(gè)臨界值(分別是1.2N與2.4N)，即正要一起動(dòng)與正要相對動(dòng)就可以了，小于1.2N為都不動(dòng)，1.2N與2.4N之間為一起動(dòng)，大于2.4N為相對動(dòng).

(江蘇省2014年高考物理試題第8題) 如圖6所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為 2m和m, 靜止疊放在水平地面上.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ. 最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g. 現(xiàn)對A施加一水平拉力F,則( ).

A.當(dāng)F<2μmg時(shí),A、B都相對地面靜止

B.當(dāng)F=μmg時(shí),A的加速度為μg

C.當(dāng)F>3μmg時(shí),A相對B滑動(dòng)

D.無論F為何值,B的加速度不會(huì)超過μg

其實(shí)只要根據(jù)改編題的5問，那么2014年的真題也就迎刃而解、水到渠成了，當(dāng)然連接體問題還有其他情況，這種情況是學(xué)生的難點(diǎn)，也是這幾年高考的熱點(diǎn)，所以筆者想以這類連接體問題為例，來探索總結(jié)“情境·問題·活動(dòng)”習(xí)題課教學(xué)模式.對“情境·問題·活動(dòng)”課堂教學(xué)模式在習(xí)題教學(xué)這一塊進(jìn)行進(jìn)一步的推廣，最終形成系列課程.

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