基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的高考物理二輪復(fù)習(xí)

摘要：學(xué)習(xí)進(jìn)階是當(dāng)前國(guó)際物理教育領(lǐng)域最熱門的研究課題之一，曾被一些教育研究者奉為能使學(xué)習(xí)步入“正軌”的靈丹妙藥.本文以《與圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)的多過(guò)程問(wèn)題》為例，分析進(jìn)階起點(diǎn)、進(jìn)階目標(biāo)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)困難與障礙進(jìn)行分析診斷，搭建層層臺(tái)階，尋找適合學(xué)生的最佳學(xué)習(xí)路徑，促進(jìn)高考物理二輪復(fù)習(xí)課的有效教學(xué).

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)進(jìn)階；復(fù)習(xí)課；進(jìn)階路徑

作者簡(jiǎn)介：潘照萍（1981-），男，本科學(xué)歷，中學(xué)一級(jí)，研究方向高中物理學(xué)科教學(xué).

學(xué)習(xí)進(jìn)階是當(dāng)前國(guó)際物理教育領(lǐng)域最熱門的研究課題之一[1]，曾被一些教育研究者奉為能使學(xué)習(xí)步入“正軌”的靈丹妙藥.要構(gòu)建學(xué)習(xí)進(jìn)階，首先要明確什么是“階”.學(xué)習(xí)進(jìn)階并不只是解決學(xué)習(xí)者認(rèn)知發(fā)展路徑的問(wèn)題，它解決的是學(xué)習(xí)者認(rèn)知發(fā)展過(guò)程中用以“踏腳”的具體的“腳踏點(diǎn)” [2].

學(xué)習(xí)進(jìn)階是符合學(xué)生思維發(fā)展規(guī)律，圍繞核心概念由淺入深的進(jìn)階過(guò)程.體現(xiàn)為學(xué)生在學(xué)習(xí)同一主題的概念時(shí)所遵循的連貫的、典型的學(xué)習(xí)路徑.[3]在明確進(jìn)階起點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分析、診斷進(jìn)階的困難和障礙，圍繞進(jìn)階層級(jí)尋找最優(yōu)化的進(jìn)階路徑，設(shè)計(jì)核心活動(dòng)，依次進(jìn)階，逐級(jí)深化.[4]

筆者發(fā)現(xiàn)近兩次浙江省新高考物理卷第二道計(jì)算題都考查了與圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)的多過(guò)程問(wèn)題，都考查到螺旋圓軌道和斜面模型.本文以《與圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)的多過(guò)程問(wèn)題》為例，巧搭學(xué)習(xí)進(jìn)階，促進(jìn)高考物理二輪復(fù)習(xí)課的有效教學(xué).

1進(jìn)階起點(diǎn)分析

學(xué)生經(jīng)過(guò)一輪復(fù)習(xí)，再加上平時(shí)的測(cè)試、試卷講評(píng)課等不斷強(qiáng)化，初步形成了用功能關(guān)系處理與圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)的多過(guò)程問(wèn)題的思想方法.但缺乏知識(shí)的整合、簡(jiǎn)化.這就需要我們?cè)诟呷啅?fù)習(xí)時(shí)搭建完善.

2進(jìn)階的目標(biāo)

通過(guò)鋪設(shè)的階層，沿著最優(yōu)化的進(jìn)階路徑，依次進(jìn)階，逐級(jí)深化，達(dá)到進(jìn)階終點(diǎn)，熟練應(yīng)用功能關(guān)系解決與圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)的多過(guò)程問(wèn)題.

3進(jìn)階的學(xué)習(xí)困難與障礙分析與診斷

31臨界分析

對(duì)于豎直平面的圓周運(yùn)動(dòng)，臨界條件的分析是重點(diǎn)也是難點(diǎn).尤其是單層的豎直圓軌道，牽涉到小球會(huì)不會(huì)脫離軌道的問(wèn)題.學(xué)生經(jīng)過(guò)一輪復(fù)習(xí)，可能記住一些結(jié)論性的東西，但是具體情景的分析計(jì)算還存在一定的困難.

32做功分析

在圓周運(yùn)動(dòng)中，我們平時(shí)做的比較多的是光滑的圓軌道.如果遇到粗糙的圓軌道，摩擦力的大小會(huì)隨速度大小變化而不同，摩擦力做功只能通過(guò)功能關(guān)系間接求得.所以，關(guān)于摩擦力做功的教學(xué)是一個(gè)難點(diǎn).

33初末位置的選取

與圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)的多過(guò)程問(wèn)題，一般都是用功能關(guān)系來(lái)處理.靈活選取初末位置很關(guān)鍵，選好了初末位置，式子列出來(lái)就更簡(jiǎn)潔，計(jì)算會(huì)更快捷.部分學(xué)生在選取初末位置時(shí)會(huì)比較糾結(jié)，到底是應(yīng)該選全程列式，還是分段列式？他們把握不好.

4進(jìn)階層級(jí)劃分與進(jìn)階路徑設(shè)計(jì)

多數(shù)研究者認(rèn)為學(xué)習(xí)進(jìn)階有兩個(gè)特征：第一，學(xué)習(xí)進(jìn)階路徑不是唯一的；第二，學(xué)習(xí)進(jìn)階不能脫離教育過(guò)程而自發(fā)進(jìn)行，這兩個(gè)特征的產(chǎn)生正是主客體相互作用的結(jié)果[5].基于本校學(xué)生實(shí)際，本文以《與圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)的多過(guò)程問(wèn)題》為例進(jìn)行進(jìn)階層級(jí)劃分和路徑設(shè)計(jì).

41進(jìn)階一層，切入課題

在光滑的圓軌道上等高靜止釋放物體，引出能不能過(guò)最高點(diǎn)的臨界問(wèn)題.

例1AB段是半徑為 R=2L 的四分之一圓軌道，CDO段為半徑 r=L 的半圓軌道，最高點(diǎn)O處固定一個(gè)豎直擋板，小球碰后原速反向彈回，D為CDO軌道的中點(diǎn).兩個(gè)軌道均光滑，如圖1所示，連接固定.現(xiàn)讓一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球從A點(diǎn)靜止釋放，在豎直平面內(nèi)的軌道運(yùn)動(dòng).endprint