指向深度學(xué)習(xí)的深度備課研究

葛為民

摘要：本文基于學(xué)生從淺層學(xué)習(xí)到深度學(xué)習(xí)的過程，對(duì)習(xí)題教學(xué)作以深度備課.教師深度思考激發(fā)深度備課，教師深度備課促進(jìn)深度教學(xué)，教師深度教學(xué)融入學(xué)生深度學(xué)習(xí)，學(xué)生深度學(xué)習(xí)提升核心素養(yǎng).

關(guān)鍵詞;深度學(xué)習(xí);深度備課

習(xí)題教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要組成部分.習(xí)題課占用較多教學(xué)時(shí)間，學(xué)生覺得枯燥無味，學(xué)習(xí)熱情不足的原因很多，其中一個(gè)重要原因是學(xué)生對(duì)題目所涉及的知識(shí)、方法的接受多停留在表象，沒有真正做到理解題目本質(zhì)，不會(huì)綜合運(yùn)用，更不能舉一反三.高中物理題難度高，而事實(shí)唯有多練才能熟能生巧，引發(fā)條件發(fā)射，摸透題目本質(zhì)，學(xué)生才能深度學(xué)習(xí).那么教師需要深度備課，讓習(xí)題教學(xué)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和科學(xué)思維，讓學(xué)生不懼題，會(huì)解題，甚至可以命題.教師深度備課促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，學(xué)生深度學(xué)習(xí)激勵(lì)教師深度備課，真正實(shí)現(xiàn)教師樂教，學(xué)生樂學(xué)的教育主題.

筆者以一道模擬題的備課為例，展現(xiàn)指向深度學(xué)習(xí)的深度備課，

題目2018-2019學(xué)年第—學(xué)期高三年級(jí)調(diào)研測(cè)試（蘇州）

如圖1，在沿斜面向上的恒力F作用下，一物體從光滑斜面底端由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，在某一高度撤去恒力，物體繼續(xù)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)（斜面足夠長(zhǎng)，以地面為零勢(shì)能面）.則在物體整個(gè)向上運(yùn)動(dòng)過程中，下列關(guān)于物體動(dòng)能E、重力勢(shì)能Ep隨時(shí)間t變化;速度大小v、機(jī)械能E隨位移x變化的圖象中，正確的是（）

學(xué)生的學(xué)情

圖象題一直是學(xué)生認(rèn)為的難題，對(duì)x-t、O-t圖象相對(duì)熟悉，但對(duì)其它圖象缺乏了解，對(duì)截距、斜率、面積和拐點(diǎn)等含義理解不深人.課堂學(xué)習(xí)若停留在簡(jiǎn)單記憶的淺層學(xué)習(xí)或是機(jī)械反復(fù)，碰到稍微變化的圖象，學(xué)生便無從下手.唯有深度思考帶來的靈活應(yīng)用，才會(huì)使得學(xué)習(xí)達(dá)到良性循環(huán)。

2設(shè)計(jì)清晰科學(xué)的教學(xué)思路，圍繞提高學(xué)生學(xué)習(xí)力進(jìn)行備課

本題所用物理量：沿斜面向.上為正方向，斜面傾角為0，0-t1：勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度大小為a[，末速度為v，位移為x;t-t2：（撤去恒力F后）勻減速直線運(yùn)動(dòng)加速度大小為ar，tr時(shí)到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)位移為x2;物體質(zhì)量為m.

2.1說理法：根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知，我們可以設(shè)計(jì)本題的第一種解題思路，幾乎所有學(xué)生都可以理解

（A）E，-t圖象：0-tq：取相同時(shí)間間隔△t（如圖2），由于是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則通過的位移△x越來越大，結(jié)合F合lAx=AE%，也就是△Ec越來越大，

tp-t：取相同時(shí)間間隔△t，由于是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則通過的位移△x越來越小，結(jié)合Fa2Ax=OE，，也就是△E：越來越小綜上所述可得E;-t圖象如圖2所示.

tp-2：取相同時(shí)間間隔△t，由于是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則通過的位移Ox越來越小，結(jié)合OE，=mgQh=mgAxrsinθ，也就是△Ep越來越?。ǖ亓?shì)能越來越大）.綜上所述可得Ep-t圖象如圖3所示.

（C）v-x圖象：0-t：取相同位移△x（如圖4），由于是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則通過的時(shí)間△t越來越小，結(jié)合Ov=aOt，也就是△o越來越小，

ty-t2：取相同位移△x，由于是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則通過的時(shí)間Ot越來越大，結(jié)合Ov=azOt，也就是△v越來越大.綜上所述可得v-x圖象如圖4所示.

（D）E-x圖象：0-t：取相同位移△x（如圖5），結(jié)合OE=FOx，也就是△E不變.

t-t2：只有重力做功，物體機(jī)械能守恒，故是一條平行于橫軸的直線.綜上所述可得E-x圖象如圖5所示.

2.2函數(shù)表達(dá)式法：應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決物理問題是高考考查的重點(diǎn)

（A）Ek-t圖象：0-t：由動(dòng)能定理可得F1x=ma1E：-0，即E：=F合1sx=ma1Xapl°=“-2，形如y=hx2，故Er-t圖象為以Er為對(duì)稱軸，開口向上右半支拋物線（如圖2）.

t1-t2：由動(dòng)能定理可得

F合1X1-F合2Ax=Er-0

即E：=mczt2-mar（D+a2t1）t+2m（axu+a2Dt1a2t2

形如y=ax'+bx+c，故E：-t圖象為以t2=-V1+a2t1.為對(duì)稱軸，開口向上左半支拋物線。綜上所述

結(jié)合動(dòng)能先增大后減小可得Ex-t圖象如圖2所示.

（B）Ep-t圖象：0-t：Ep=mgh=mgxsinθ=mgasinθ2

形如y=hxx2，故Ep-t圖象為以Ep為對(duì)稱軸，開口向上右半支拋物線（如圖3）.

t1-t2：E，=mgh=mg[xi+v]（t-t1）一a2（t-1）2]sinθmgazsinθ

即Ep=-52t+mgsinθ（V|+a2t1）t+mgsino（x1-v1t1-a2t21/2）

形如y=ax2+bx+c，故Ep-t圖象為以t2=-Vl+azti為對(duì)稱軸，開口向下左半支拋物線.綜上所述結(jié)合重力勢(shì)能一直增加可得Ep-t圖象如圖3所示.

（C）o-x圖象：0-h;r2=2apx，得x=二v”，形如y=kx2，故x-。圖象為以x軸為對(duì)稱軸，開口向上半支拋物線（進(jìn)行90度旋轉(zhuǎn)后如圖4所示）.

t-n：02-號(hào)=2（-a2）（x-x），得x=-jn2v9+2a12x12a2

形如y=ax2+c，故x-o圖象為以x軸為對(duì)稱軸，開口向下半支拋物線（進(jìn)行90度旋轉(zhuǎn)后如圖4）.綜上所述結(jié)合速度先增加后減小可得v-x圖象如圖4所示.

（D）E-x圖象：0-tp：E=E，+Fx=Fx（E，=0），形如y=hx，故E-x圖象過原點(diǎn)斜率為F的線性圖線（如圖5）.

t.-t：t1時(shí)機(jī)械能E=Fx，所以E=E=Fx（常數(shù)），故E-x是一條水平線.綜上所述E-x圖象如圖5所示.

2.3斜率法（顯性與隱性斜率）：顯性斜率相對(duì)簡(jiǎn)單，而隱性斜率卻不易得出，對(duì)學(xué)生能力要求較高

（A）En-t圖象斜率h=△EAt'，直接得出斜率較難，屬于隱性斜率，但是通過構(gòu)造，可以得出較為具體的含義，

構(gòu)造斜率：k='AE：_AEnAxFA△lAxOl（合外力的功率）

討論：0-t;：F合1沿斜面向上不變（正方向），v沿斜面向.上增大（正方向），故h：為正且增大;

t1-t：F2沿斜面向下不變（負(fù)方向），沿斜面向上減小（正方向），故k：為負(fù)且減小，綜上所述可得En-i圖象如圖2所示，

（B）Ep-t圖象斜率k=EAEp_mgh（隱性斜率）

構(gòu)造斜率：h==t"=mgv，（重力的功率）

討論：0-t：mg不變，v，豎直向上增大，故k增大;

t.-tp：mg不變，v，豎直向上減小，故k減?。ㄒ?yàn)橹亓?shì)能-直增加，△Ep為正值，故斜率始終為正值）

綜上所述可得Ep-t圖象如圖3所示.

（C）v-x圖象斜率k=Ax（隱性斜率）

構(gòu)造斜率：k='AE：_AEnAxFA△lAxOl

討論：0-t;：a1沿斜面向上不變（正方向），V沿斜面向上增大（正方向），故k為正且減小;

t1-t2：a2沿斜面向下不變（負(fù)方向），0沿斜面向上減?。ㄕ较颍?，故后為負(fù)且增加.綜上所述可得D-x圖象如圖4所示.

（D）E-x圖象斜率k：='AE，（顯性斜率），無需構(gòu)造可得;h=平=F合（除重力以外做功的合力）

討論：0-t：k=F;

t-t2：k=0.綜上所述可得E-x圖象如圖5所示.

三種方法由淺人深，從淺層學(xué)習(xí)到深度學(xué)習(xí).說理法相對(duì)簡(jiǎn)單易懂，選取相同物理量，結(jié)合運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以得出縱軸變化量的大小，從而選出正確答案.函數(shù)表達(dá)式法需要學(xué)生具備應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力，需要學(xué)生具有較高的數(shù)學(xué)能力和對(duì)物理原理的理解能力.斜率法解決問題較便捷，需要學(xué)生更高的處理問題能力.不僅要有相應(yīng)數(shù)學(xué)知識(shí)和物理原理，更要具備構(gòu)造斜率含義的能力.由于斜率含義并不是簡(jiǎn)單直白，故可分為顯性與隱性斜率，需靠平時(shí)多積累、多思考，屬于較為深度的學(xué)習(xí)。

3結(jié)語

教師深度思考激發(fā)深度備課，教師深度備課促進(jìn)深度教學(xué)，教師深度教學(xué)融人學(xué)生深度學(xué)習(xí).一題多解，層層深入的求異思維能力提升了學(xué)生學(xué)習(xí)力，真正實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)科學(xué)思維是物理學(xué)科應(yīng)該具備的核心素養(yǎng)，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的有效途徑在物理學(xué)習(xí)中，多方面、多層次和多渠道去認(rèn)識(shí)、分析、解決同一個(gè)問題，或?qū)Σ煌瑔栴}的某些相似特點(diǎn)采用同一種方法和技巧加以解決都是物理學(xué)科不可或缺的核心素養(yǎng)

參考文獻(xiàn)：

[1]傅竹偉.在高中物理教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的策略探究[J].物理教師，2014（4）：（6-15）.