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高三物理復習課導入模式的構建
基于原始問題的懸念式導入 ——高三物理復習課導入模式的構建作者/曾升紅張志勇陳娥
摘 要：分析了高三物理復習課中課堂導入的功能，指出了直接導入的不足，提出了一種可供選擇的基于原始問題的懸念式導入模式。
一、問題的提出
在高三物理復習課中，教師普遍忽視課堂的導入，沒有充分認識到復習課導入的重要性，只重視知識的復習和習題的講解。著名的教育家蘇霍姆林斯基說過：“如果教師不想方設法使學生進入情緒高昂和智力振奮的內心狀態，就急于傳授知識，那么這種知識只能使人產生冷漠的態度，而不動感情的。”本文試圖闡述在高三第一輪復習課中課堂導入的功能，提出一種可供選擇的、有效的高三第一輪物理復習課的課堂導入模式加以分析和嘗試。
二、復習課導入的功能
1.導入要有助于激發課堂活力
在漫長又緊張的高三物理復習中，如果教師每天都是“今天我們來復習……，首先一起來回顧……”，那么學生對上課就沒有期待，注意力很難集中到課堂，思維的興奮度很難提高。因此，我們必須改變沒有漣漪的課堂，讓課堂充滿生機和活力。教學實踐和心理學研究結果表明，在課堂教學中借鑒文學創作的做法，設置教學懸念是激發課堂活力的有效途徑之一。教學懸念是指教師為了激活學生的“緊張與期待的心情”，即關切情境發展或人物命運的緊張心情，在藝術處理上采取的一種積極手段。教學懸念由“設置懸念”和“解釋懸念”兩部分組成。
2.導入要有助于解決原始問題
原始問題是指自然界、社會生活及生產中客觀存在，能夠反映科學概念和規律本質且未被加工的典型科學現象和事實，也可以
稱作實際問題。原始問題具有如下特點：客觀性、復雜性、已知條件問題的隱蔽性、思考問題的多端性和解決問題的最佳性。
在物理課堂中，原始問題的表述形式主要是文字敘述、視頻和圖片、情境模擬和游戲等，沒有習題中常常給定的已知量、未知量，需要學生根據需要去設置。比如，一位高大的男生和一位瘦小的女生進行拔河比賽，有什么辦法讓女生贏得比賽？播放柯受良飛躍黃河的視頻，問怎樣才能飛躍黃河？
在復習課中教師提供合適的原始問題有助于學生掌握物理規律和培養解決問題的能力。(物理教學論文 www.baimashangsha.com)事實上，物理概念和規律只有在原始問題中才有生命力，才能顯示出其內涵，才能顯示出其內在的理由和功能。通過原始問題，可以更好地理解物理概念和規律的內涵和外延，可以打破學生原有的認知結構，發生認知結構的“同化”或
“順應”。
學生解決原始問題時，會利用直覺尋找多種解決問題的策略，并通過相互討論迅速找到解決問題的最佳途徑。因此，原始問題還可以促進學生直覺思維的發展，使思維從無序走向有序，能力得到提高。
三、基于原始問題的懸念式導入模式的構建
依據高三物理復習課導入的功能，我們創建了基于原始問題的高三復習課懸念式導入模式，如下圖所示。
由上圖可知，導入模式由兩個過程組成，每一個過程又由兩個環節組成。下面我們結合我校高三復習課《動量守恒定律》的課堂導入來詳細說明。
1.設置懸念，引入課題
在該過程中，主要是創設與課題相關的原始問題，通過學生的思考與討論，初步認識原始問題，設置懸念，并引入課題。
（1）創設原始問題
高三物理復習課導入的原始問題是一種能夠揭示物理現象的矛盾，打破學生原有的認知結構，喚起學生思維活力，激發學生學習內驅力的實際物理問題情境。
教師在分析學生已有的經驗、知識狀態與預期復習目標和最近發展區的基礎上，創設與課題相關的原始問題。原始問題的情境應該新穎、奇特、多變，能引起學生的認知失衡，具有一定的開放性和導向性。
下面是《動量守恒定律》中的“創設原始問題”環節。
教師：同學們，我們一起來做個小游戲。我把籃球自由釋放，請同學們觀察籃球第一次反彈的高度。（教師演示，學生觀察。）
教師：大家看到了什么現象？
學生：籃球反彈的高度比原來的高度低。
教師：如果自由釋放網球呢？
學生：網球反彈的高度也比原來的低。
教師：同學們有什么辦法能使自由釋放的網球的反彈高度大
于原來的高度呢？
在這個環節中，情境與問題的設置是關鍵。
（2）表征物理問題
表征物理問題就是認識物理問題，即弄清楚原始問題是針對
什么科學現象和事實的。學生需要通過頭腦中已有的認知結構和物理知識，并結合不充分的外界信息，利用直覺思維來認識原始問題中隱含的物理實質。
由于原始問題具有生態性和開放性，學生很難找到可以拿來直接仿效的原型，需要通過相互討論來打破思維的平衡狀態，對問題不斷地嘗試和探索。許多原始物理問題并沒有唯一的表征形式，從不同的角度和需要來評價就可能有不同表征形式。思維、知識水平不同的學生，在學習的過程中都可以獲得成就感。在學生討論的過程中教師要把學生引導到與課題相關的問題上來，留下懸念，引入課題。
下面是《動量守恒定律》中的“表征物理問題”環節。
學生1：用手向下用力將網球向地面投擲。
學生2：用彈弓把網球當彈珠射向地面。
教師：如果不給網球初速度又有什么辦法呢？
學生3：在地面放置一個蹦蹦床。
教師：如果再給大家一個籃球，你們能不能使網球的反彈高度大于原來的高度呢？
學生思考討論后，一位學生把網球放在籃球的上面，同時釋放，結果網球反彈到了天花板上！
教師：怎樣解釋這種現象呢？
學生：這跟兩個球的碰撞有關。
教師：我們應該如何具體分析呢？我們先來復習與此相關的《動量守恒定律》。
在這個環節中，思考與討論是學生表征問題的過程，是直覺思維鍛煉的方式。嘗試和指導是設置懸念、引入課題的關鍵。
2.解釋懸念，回應引入
在這個過程中，主要是通過思考與討論建立具體的物理模型，并利用相關的物理規律解釋懸念。
（1）建立物理模型
此環節應該在復習了相關的知識后進行，或者在相關知識和典型例題講解結束后進行。
物理模型是對實際問題的科學抽象和近似，它忽略了原始問題中個別的、非本質的因素，抽象出主要的、本質的因素。常見的物理模型有實物構件模型、實物系統模型和物理過程模型。
在面對一個信息復雜、客觀真實的原始問題時，學生很難找到可以直接應用的物理模型，這就要求學生相互討論，對原始問題中的實物系統的某些屬性、特征或作用因素進行分解、簡化、抽象和等效簡化處理，使原始問題中的具體物理現象（或其中的局部現象）與高中相關的基本物理模型相匹配。
下面是《動量守恒定律》中的“建立物理模型”環節。
問題1：網球和籃球的形變有什么特點，應該怎樣理想化？
問題2：網球和籃球碰撞過程、籃球和地面碰撞的過程，哪一個過程先發生？這兩個過程和我們學習過的哪一類碰撞相似？
問題3：除了碰撞過程，兩球還有哪些運動過程，怎樣理想化？
通過問題引導，學生討論，就把復雜的原始問題抽象成了我們熟悉的彈性碰撞、自由落體運動、豎直上拋運動，忽略了空氣阻力、球在作用過程中的能量損失等次要因素。
在這個環節中，教師的問題引導和學生間的相互討論是關鍵。
（2）解決原始問題
把原始問題抽象成物理模型后，就只需要通過定性或定量的推導和演算將物理模型遵循的所有物理規律建構成數學模型，并最終解決問題。
有的問題只需要運用規律定性分析，那么就可以要求學生通過討論解決。有的問題可以通過定量求解的方式來解決，可以要求學生自己嘗試把具體的情境編制成一道習題，然后和教師編制好的習題進行比較，然后解決由教師編制好的習題。
《動量守恒定律》中編制的習題如下：將網球放在籃球正上方，中間有一小空隙，同時自由釋放。假設整個過程中兩球速度均為豎直方向，籃球碰地后在極短的時間內以原速率反彈，反彈后恰與網球相碰。已知籃球質量m1=0.5kg，網球質量m2=0.06kg，籃球下落的高度為h0=1.25m，兩球相互作用后籃球反彈的高度為h1=0.45m，不計阻力，g=10m/s2。求網球與籃球發生作用后上升的最大高度h2。
通過“解密懸念，回應引入”環節，教師可以培養學生根據實際問題建模和解決問題的能力，培養學生的創造性思維。
四、高三復習課引入中創設原始問題的途徑
在高三物理復習課中，可以以高考試題和生活現象為原型，利用視頻、圖片、游戲、實驗、魔術等方式創設原始問題。
1.利用高考試題創設原始問題
隨著新課程的改革，高考物理試題注重理論聯系實際，注重物理與科學技術、社會和經濟發展的聯系，注意物理知識在生產、生活等方面的應用。利用高考試題創設原始問題不僅能激發學生的學習興趣，還能夠幫助學習進一步理解試題的情景。
在《動量守恒定律》復習課的時候，筆者就利用2011年浙江理科綜合中的第14題創設了如前面提到的原始問題：一位高大的男生和一位瘦小的女生進行拔河比賽，有什么辦法讓女生贏得比賽？學生提出了自己的方法，比如，讓女生站立在滑板上。我然后提出：“如果讓兩位同學都穿著溜冰鞋，誰會贏得比賽呢？如果女生站著不動，男生不停地收繩，男生會贏得比賽嗎？”在學生討論后請兩位學生現場表演，并引入課題。在復習知識點后要求學生建立模型，然后出示相關的高考題。
2.聯系實際創設原始問題
聯系學生日常生活實際中的現象，并在熟悉的現象中創造矛盾，引發學生的認知失衡，學生就會產生學習的需求和興趣。
由于學生在初中和高中都學習過《牛頓第一定律》，認為牛頓第一定律內容簡單，在復習時容易松懈。我從學生經常撕碎廢紙的事情中得到啟發，設計了一個撕紙小游戲來引入復習課：把一長紙條剪成三截，但不完全剪斷。分發給每一位學生三張這樣的紙條。問：如果用手捏住紙條的兩端，快速向兩側用力，紙會斷成幾截？等學生回答后請學生試一試。然后問：怎樣把紙條同時撕成三截呢？經過學生討論并操作后引入課題。在復習知識后要求學生討論并解釋現象。
學生對周圍事物感知的深度和廣度十分有限，對絢麗多彩的
世界總想知道為什么。讓生活中神秘的事情走進課堂，讓學生了解事情發生的“真相”，課堂就會變得更加充實和開闊，學習就更加有趣和有用。
報紙、網絡上經常有關于UFO現象的報道，UFO到底是什么東西一直都有不同的說法，學生很感興趣。在復習《牛頓第一定律》時，還可以通過UFO現象來設置原始問題導入課題。
首先展示UFO的圖片，講述下述情境：美國空軍UFO檔案記載，1952年12月6日黎明前，一架B29轟炸機正在墨西哥灣上空執行一次訓練任務時，一個很大的不明飛行物以4000 km的時速向他們靠近，又以8000 km的時速呼嘯經過他們，隨后再以15000 km的時速離去。在目擊描述中，不明飛行物不僅會迅速增減速度，甚至還會驟然停止。提出問題：你認為美國空軍記載的UFO是真的嗎？學生討論后引入課題。在復習知識后要求學生再討論并解釋，并播放中央電視臺科教頻道關于這件事情的評論。
在高三物理復習課中，課堂引入是課堂的一個重要環節，不能忽視，基于此原因，提出一個可供選擇的引入模式，并初步把該模式應用于實際課堂。筆者試圖改變直接引入的弊端，激發學生進一步復習的興趣，提高學生從生活現象中建立物理模型的能力，增強學生的創造性思維能力。
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（作者單位 湖北省咸寧市鄂南高級中學）
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