運(yùn)用“邏輯-拆分-重構(gòu)”方法提升物理復(fù)習(xí)效果

徐旭

【摘要】將有代表性的例題改編成一道由理論概念抽象成的題目，并借助移動(dòng)終端發(fā)送給學(xué)生，并進(jìn)行初步點(diǎn)撥（邏輯）.再按照每個(gè)物理量的導(dǎo)出，拆分成微結(jié)構(gòu)單元，由學(xué)生在移動(dòng)終端根據(jù)需要預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)查漏補(bǔ)缺視頻（拆分）.最后，將各結(jié)構(gòu)單元整合，重現(xiàn)例題（重構(gòu)）.在這一系列過程中結(jié)合記憶規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力，提升學(xué)生的物理建模能力，強(qiáng)化歸納能力和拓展聯(lián)想能力.

【關(guān)鍵詞】高中物理；信息技術(shù)；學(xué)案教學(xué)

在對(duì)近三年筆者所在高中畢業(yè)班年級(jí)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力的追蹤過程中發(fā)現(xiàn)，物理成績中等或偏弱層次的學(xué)生，其知識(shí)結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的，也可以說是“割裂的”.由于物理建模能力的缺失和思維遷移能力的不足，加之這部分學(xué)生的特殊學(xué)習(xí)心理心態(tài)，導(dǎo)致題目不能正確解答或不能完整解答，具體表現(xiàn)為做題速度慢、曲解題意、錯(cuò)漏條件等.

持續(xù)觀察記錄高中物理復(fù)習(xí)課課堂發(fā)現(xiàn)，在講解綜合題目過程中，對(duì)于已經(jīng)掌握部分，學(xué)生能夠保持注意力，但缺乏耐心；對(duì)于未掌握部分，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)呈現(xiàn)注意力不集中、焦躁、緊張、發(fā)呆等情形.若按部就班的講解，則無法兼顧不同學(xué)生的盲點(diǎn)，最終表現(xiàn)為復(fù)習(xí)課堂收效低；若保證全部學(xué)生完全聽懂，將會(huì)導(dǎo)致課堂容量過小.

因此筆者一直在探索，如何在高中物理復(fù)習(xí)課的綜合知識(shí)講評(píng)中，既兼顧到層次較強(qiáng)的學(xué)生，也讓基礎(chǔ)薄弱學(xué)生有所突破，現(xiàn)將實(shí)踐所得整理如下.

1 “邏輯-拆分-重構(gòu)”概念提出

學(xué)困現(xiàn)象產(chǎn)生的本質(zhì)原因?yàn)槲锢韺W(xué)科核心素養(yǎng)中的核心能力不足.物理學(xué)科核心素養(yǎng)的科學(xué)思維要求學(xué)生具有構(gòu)建理想模型的意識(shí)和能力，其中第二層次要求學(xué)生正確使用物理思維方法，進(jìn)行科學(xué)推理、找出規(guī)律、形成結(jié)論，能解釋自然現(xiàn)象并解決實(shí)際問題.這種能力的培養(yǎng)，很大程度上決定了學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的掌握情況.

為了培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力和有效提升復(fù)習(xí)效率，結(jié)合實(shí)踐，筆者提出“邏輯-拆分-架構(gòu)”三層次培養(yǎng)物理建模能力的概念.這一方法主要強(qiáng)化學(xué)生對(duì)綜合知識(shí)的辨識(shí)與物理模型的構(gòu)建與遷移.具體操作如下：

（1）在備課過程中，歸納選取有代表性的例題，從題設(shè)情景，抽取相應(yīng)的物理概念，改編成一道由理論概念構(gòu)成的題目，借助平臺(tái)發(fā)送給學(xué)生的移動(dòng)終端，用以進(jìn)行初步檢驗(yàn)和點(diǎn)撥.在這一過程中，學(xué)生可以完成整體邏輯概念和初步建模，強(qiáng)化歸納能力和拓展聯(lián)想能力.

（2）按照每個(gè)物理量的導(dǎo)出，拆分成單一原始公式所對(duì)應(yīng)的微結(jié)構(gòu)單元，由學(xué)生在移動(dòng)終端根據(jù)需要填寫完成.由教師錄制相近或拓展知識(shí)模塊講解視頻備用.這一過程中，全體同學(xué)完成了知識(shí)的自檢，各自針對(duì)性發(fā)現(xiàn)審題的欠缺，大部分學(xué)生在這一步驟中完善了自我，能夠進(jìn)行下一步思考.少部分同學(xué)通過微結(jié)構(gòu)單元拆分檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲區(qū)，此時(shí)可以點(diǎn)擊知識(shí)模塊備用講解視頻進(jìn)行查漏補(bǔ)缺.這一過程預(yù)計(jì)完成時(shí)間在10-15分鐘，也是對(duì)前一步驟的短期記憶強(qiáng)化.

（3）將各結(jié)構(gòu)單元整合，即重現(xiàn)題目，學(xué)生已經(jīng)可以自主完成題目，再將題目的設(shè)問或條件改編生成新的設(shè)問，作為當(dāng)日作業(yè)，依托艾賓浩斯遺忘曲線規(guī)律，強(qiáng)化記憶，重建架構(gòu).此外該方法兼顧視、聽、寫三方面強(qiáng)化聽課效果.結(jié)合實(shí)踐效果，收效較好.

2 教學(xué)效果反饋分析

筆者借助移動(dòng)終端平臺(tái)和拆分實(shí)驗(yàn)做教學(xué)效果的對(duì)比嘗試，利用平臺(tái)分析數(shù)據(jù)，最近一次對(duì)比結(jié)果如下.

實(shí)驗(yàn)班級(jí) 選取2個(gè)綜合成績偏低、物理單科成績低于綜合排位的班級(jí).

對(duì)照班級(jí) 年級(jí)內(nèi)其他所有班級(jí).

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 新模式物理課堂以理順邏輯，拆分結(jié)構(gòu)和架構(gòu)體系三個(gè)層次幫助學(xué)生建立物理模型.

階段教學(xué)后單次小測6道選擇題對(duì)比題目，中間兩道題目為對(duì)照組，上下各兩道新模式授課題目，如表1.

從比較結(jié)果看，原講課模式，該班級(jí)落后于其他班級(jí)約9%；新模式下，該班級(jí)可以追平甚至反超.結(jié)合半年的教學(xué)實(shí)踐觀察，綜上，這是一種針對(duì)我校學(xué)生有效的教學(xué)方式.

3 實(shí)際操作示例

我們以例題說明該結(jié)構(gòu)教學(xué)方法的實(shí)踐方式：

3.1 精選典型原題

原題 企鵝喜歡在冰面上玩游戲，有一質(zhì)量為50kg的企鵝，在傾角為37°的傾斜冰面上，先以加速度a＝0.5m/s2從冰面底部由靜止開始沿直線向前“奔跑”，t＝8s時(shí)，突然臥倒以肚皮貼著冰面向前滑行，最后退滑到出發(fā)點(diǎn)，完成一次游戲（企鵝在滑動(dòng)過程中姿勢保持不變）．已知企鵝肚皮與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）企鵝向前“奔跑”的位移大??；

（2）企鵝在冰面向前滑行的加速度大??；

（3）企鵝結(jié)束奔跑后，在冰面上向前滑行直至退滑到出發(fā)點(diǎn)的過程中，產(chǎn)生的熱量.

3.2 第一步將題目預(yù)設(shè)情景去掉，抽象概括成物理概念題

概念題 如圖1所示，有一質(zhì)量為m的小木塊，在傾角為θ的斜面上，用外力推動(dòng)小木塊，使小木塊以加速度a從底部由靜止開始向上滑；滑行時(shí)間t后，撤去外力，靠慣性繼續(xù)沿斜面向上滑，滑至最高點(diǎn)再返回底部.已知小木塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求：

（1）小木塊在外力的作用下的位移和末速度；

（2）撤去外力后小木塊向上滑行的加速度；

（3）小木塊滑行期間摩擦力做的功.

3.3 第二步，將題目預(yù)設(shè)情景拆分，深化理解

學(xué)生在快速完成微結(jié)構(gòu)單元訓(xùn)練的過程中，提升審題和辨識(shí)能力，同時(shí)根據(jù)知識(shí)缺陷，補(bǔ)看視頻.

微結(jié)構(gòu)單元1 引入勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律.匹配勻變速直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)講解視頻.

有一質(zhì)量為m的小木塊，以加速度a從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)t時(shí)間.求：

（1）小木塊滑行t時(shí)間的位移；

（2）小木塊的末速度大小.

微結(jié)構(gòu)單元2? 遷移識(shí)別傾斜空間的勻減速運(yùn)動(dòng)，與常規(guī)一維直線運(yùn)動(dòng)的相同點(diǎn).匹配上拋運(yùn)動(dòng)問題知識(shí)點(diǎn)講解視頻.

有一質(zhì)量為m的小木塊，以加速度a從底部由靜止開始沿直線向上滑行t 時(shí)間.求：

（1）小木塊滑行t時(shí)間的位移；

（2）小木塊的末速度大小.

微結(jié)構(gòu)單元3 識(shí)別勻減速至0的運(yùn)動(dòng)，可以看作反向勻加速運(yùn)動(dòng)的物理情景.匹配汽車剎車問題知識(shí)點(diǎn)講解視頻.

有一質(zhì)量為m的小木塊，在斜面上，以初速度v0從斜面底端沿直線向上滑至最高點(diǎn)后下滑至底端，上滑加速度大小為a1，下滑加速度大小為a2.求：

（1）小木塊上滑的位移；

（2）小木塊下滑到斜面底端時(shí)的速度大小.

微結(jié)構(gòu)單元4 識(shí)別受力分析，區(qū)別摩擦力.匹配共點(diǎn)力平衡和牛頓第二定律知識(shí)點(diǎn)講解視頻.

有一質(zhì)量為m的小木塊，在傾角為θ的斜面上，以初速度v0從斜面底端沿直線向上滑行一段距離后，下滑至底端.已知小木塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求：

（1）小木塊沿斜面上滑的加速度a1的大??；

（2）小木塊沿斜面下滑的加速度a2的大小.

微結(jié)構(gòu)單元5? 分辨不同力做功特點(diǎn).匹配功能關(guān)系知識(shí)點(diǎn)講解視頻.

有一質(zhì)量為m的小木塊，在傾角為θ的斜面上，從斜面底端沿直線向上滑行距離s后返回至原處.已知小木塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求：

（1）小木塊沿斜面上滑時(shí)摩擦力做功；

（2）小木塊沿斜面下滑時(shí)摩擦力做功；

（3）整個(gè)過程摩擦力和重力所做的總功分別是多少.

3.4 第三步，整合思路，完成原題，及提升作業(yè)

正式課堂前10分鐘，完成選取的典例.教師投影展示典型錯(cuò)誤，并根據(jù)作業(yè)情況講解.

根據(jù)實(shí)踐結(jié)果，大部分學(xué)困生也能夠自主或通過觀看知識(shí)點(diǎn)講解，將前面三步驟補(bǔ)全，基本做到獨(dú)立完成題目，即達(dá)到了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo).

作業(yè) 邀請學(xué)生改編題設(shè)，并嘗試解答.

在高三的復(fù)習(xí)中學(xué)生知識(shí)的漏洞是離散的，這就像是“補(bǔ)漁網(wǎng)”，每個(gè)學(xué)生的漁網(wǎng)破在不同的地方，如果疊在一起補(bǔ)，根本不可能.

在培養(yǎng)核心素養(yǎng)的前提下，傳統(tǒng)物理教學(xué)融合信息技術(shù)，利用移動(dòng)平臺(tái)終端的提前預(yù)設(shè)作業(yè)，極大程度地培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和物理建模能力，同時(shí)也幫助學(xué)生形成自主查漏補(bǔ)缺的能力.雖然功夫在課堂之外，要花費(fèi)精力改編題目和錄制視頻，但是學(xué)生受益是最真實(shí)的反饋.教師有跳入題海的勇氣，方可為學(xué)生博得走出題海的境遇.從實(shí)踐結(jié)果看相較于純粹課堂的講授式，在達(dá)到相同效果的情況下，收效是明顯提升的.

4 結(jié)語

信息技術(shù)是把雙刃劍，合理地使用平板教學(xué)能明顯提升教學(xué)效果，本文教學(xué)方式給學(xué)生提供了更多點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，可讓物理學(xué)困生在初學(xué)和一輪復(fù)習(xí)都無法及時(shí)牢固掌握知識(shí)的情況下，有機(jī)會(huì)突破自我，同時(shí)大幅降低學(xué)生不當(dāng)使用平板移動(dòng)終端的概率.

【2020年度南海區(qū)規(guī)劃課題：《基于智能終端的物理深度課堂實(shí)踐探究》，課題編號(hào)NH2020019】

參考文獻(xiàn)：

[1]羅翀.進(jìn)階式物理建模教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施[J].教學(xué)與管理，2019（34）：70-72.

[2]徐祥寶.從碎片化解題走向結(jié)構(gòu)化解題——基于核心素養(yǎng)的“自然而然法”解題模式簡介[J].物理教師，2019，40（01）：35-40.

[3]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）[S]北京：人民教育出版社，2021，11.