摘要:習題教學可以在復習和溫習中通過已有知識技能,過程方法的導入達到深化和鞏固。
關鍵詞:方法;問題提出;例題;解決策略
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2010)3(S)-0050-3
習題教學可以在復習和溫習過程中通過已有知識技能、過程方法的遷移和導入,達到深化鞏固的作用。通過這一過程,新舊知識技能、能力互相聯結,互動動態發展,從而實現螺旋式上升,形成和拓展成更廣、更新的知識結構體系。
1 問題的提出
教學過程中,常聽有些老師抱怨:“一道題講了四五遍了,多數學生還是不會做,會做的也做不全對。”聽得次數多了,不能不引起反思:
(1)一道題要講四五遍,效率未免太低;
(2)老師講過的題學生仍然不會,會做的也做不全對,說明課堂教學的效果太差;
針對這一“司空見慣”的現象,不能不引起我們的思考:如何提高習題教學的效果和效益,增強習題教學的有效性?
2 解決策略
有效教學是教師通過教學過程的規律性,成功引起、維持和促進學生的學習,相對有效地達到預期教學效果的教學,是符合教學規律、有效果、有效率、有效益的教學。簡而言之,有效即為減負增效。如何在習題教學中達到最大化的有效性?以下談一點筆者的心得。
2.1 母題與衍生——提高效率
物理學科屬于程序性知識,采用母題與衍生的做法是非常符合程序性知識學習的。從一道具有代表性的原型題或典型題出發,通過對它的橫向、縱向進行思維發散、演變、延伸和拓展,將章節的重點、難點、疑點、易錯點分解出來,幫助學生構建解題的思維網絡,掌握解題方法和得分技巧,從而達到舉一反三的目的。具體做法:首先將待講試題列出,將相似、相異的知識點進行衍生、創新拼盤。通過練習,讓基礎差的學生有所收獲,中等學生有所提高,尖子生也能從中得到提升,從而解決“一聽就懂,一做就懵”的局面。
例如:圖1所示的鍋爐水溫控制裝置可以較好地考查學生對于大氣壓知識的理解與應用。
當大氣壓強為1.0×105Pa時,鍋爐內水沸騰時的溫度為120℃(此時對應的氣壓可由表格查得),若已知閥門的面積,求閥門底部受到的氣體壓力和上部受到的大氣壓力的差值是多少?
這是一道常見題,可能好多老師要花費不少的功夫來講解壓力差,后續效果往往不顯著。怎樣較好地鞏固呢?我們可以圍繞這一道題目,做適當的延伸與拓展。
衍生1.2008年5月12 日的汶川大地震,牽動了億萬中國人的心。在震后的救災工作中,科學的搜救方法非常重要。有一種被稱為“氣墊”的工具發揮了很大的作用,這種氣墊比枕頭大不了多少,表面還有防滑網紋,沒充氣時癟癟的,只要有5cm的縫隙就能把它塞進去。某次搜救過程中,用氣瓶把氣墊里面的氣壓加到8個大氣壓時,“氣鼓鼓”的墊子頂起了樓板,此時氣墊和樓板的接觸面積為1250cm2,則氣墊對樓板的作用力是多大?(取1個大氣壓為1×105Pa)
衍生2. 汶川大地震救援中的科技“武器”。2008年5月12日汶川發生強烈地震,黨和政府十分關懷災區人民的生命安危,使用了很多最新科技設備進行救援。小氣墊:用新型高強度材料制成,比枕頭大不了多少。沒充氣時,將它塞進倒塌樓板間很小的縫隙中,然后充氣使其內部壓強達到8個大氣壓。若它正上方的樓板和氣墊的接觸面積為0.2m2,則用它可以頂起重______N的樓板。
衍生題1中待求物理量為氣墊對樓板的作用力大小,因而與外界大氣壓的數值無關,這也是學生易于出錯的地方。衍生題2與它的主要區別在于題中待求物理量為能頂起的樓板的重量,它等于樓板受到上下壓力差,這也是一個易錯點。將兩道相似而又不同的題目對比講授后,再回過頭來理解原型題(母題),相信學生對這一道題的解法可以準確地把握,不會再出現反復講而不會做的現象。
2.2 引領創編——增強效益
2.2.1多元融合——激發學習熱情
前蘇聯心理學家魯賓斯坦指出:“任何思維,不論它是多么抽象和多么理論的,都是從分析經驗材料開始,而不可能是從任何其他東西開始的。”根據這一理論,欲實現“為遷移而教”,應當考慮充分利用多種可遷移的情境,增加所教的東西與希望學生可應用的情境兩者之間的相似性。一道典型例題或往屆中考題在各種習題集中反復出現,老師怕學生不會還要不厭其煩地反復講,造成學生的興趣極低,效果自然是可想而知的。如何避免這種局面的出現呢?引導學生創編習題,從生產生活、科技社會、人類自然等等角度為背景設問,可以有效激發學生的興趣與激情,彰顯四兩撥千斤和穿針引線之妙。例如為了強化學生對于鏡面反射、漫反射的深入理解,筆者創設情境,設計了這樣一道題目:
“臭美”三步曲
小明的爸爸出門應酬之前,總要精心打扮一番,小明將這一過程戲稱為“臭美”三部曲:第一步:頭發上噴摩絲;第二步:照鏡子,精心梳理;第三步:擦皮鞋。小明經過仔細的觀察后發現了以下幾個問題,請同學們和他一起來完成吧。(1)頭上噴上摩絲并經過梳理后,頭發會顯得特別的亮,請你結合所學的光學知識解釋其中的原因?(2)對著鏡子照,在鏡子中可以看到自己的真實形象,你干什么,鏡中的像也就干什么。根據這些你能體會到平面鏡成像的特點有________。請你就其中的一點提出問題,制定探究計劃。提出問題:________。制定計劃:________。(3)擦皮鞋時,光擦油而不用刷子或細布反復打磨,皮鞋就不會發亮,因為這是有科學道理的,想一想,為什么只有打磨后才發亮?試著用你學過的光學知識解釋。
題目中小明將爸爸的打扮過程戲稱為“臭美三部曲”,符合初中學生的心理特點與發展規律,將生活與物理緊密地結合在一起,利于培養觀察生活、思考問題的習慣。此類考查題將符合新課程要求,又符合學生的身心發展特點;既考查了學生的知識掌握與理解水平,又考查了學生的科學探究與簡答能力,是一道創新與綜合性較高的題目。將知識與經驗、知識點與生產生活緊密連接起來,有利于激發學生的學習興趣,提高學生綜合解決問題的能力,促進知情意行和諧統一的發展。學生在有效的引領下,設計了很多優秀的試題,老師篩選后在全班范圍內交流,滿足了學生希望老師和同伴認可的心理需要,充分調動了參與的積極性和主動性。實踐證明,這種方法是簡易有效的,有利于提高學生的學習效率。例如,一位學生設計的試題如下:
天堂的游戲
已故科學家在天堂閑得無聊,有人提議玩游戲——捉迷藏,牛頓、焦耳、瓦特、帕斯卡積極響應。通過“剪刀、石頭、布”的方式,決定第一局由焦耳來負責找人,其余人藏起來,如被找到則為敗,接著下一局的找人任務。大家匆匆忙忙地找地方藏起來,只有牛頓不慌不忙,在地上畫了一個長寬各為1m的正方形,然后站了上去。結果當然是焦耳很輕易就把牛頓抓住了,只見牛頓呵呵一笑說“仔細看一下,我站在1m2上,我現在是帕斯卡啊。”帕斯卡表示服輸,出來完成第二局的找人任務。第二局仍然是牛頓被輕易抓到,大家看到他緊靠在一袋米的旁邊,齊聲說“焦耳出來。”可是大家聽到身后有呵呵的笑聲,轉頭看到焦耳在地面上畫了只鐘,然后站到了秒針的上方,大家齊喊:“________出來。”游戲進行得熱火朝天……請閱讀上文后回答下列問題:
(1)牛頓說“我現在是帕斯卡”,理由是什么?(2)第三局應該是哪位科學家出來找人?請簡述理由。
2.2.2分層創編——制定挑戰性目標
在教學實踐中,教師習慣按照設想的或觀察到的學生的共性來制定學習目標,采用的教學策略往往是“著眼中間,兼顧兩頭”。這種指導思想下的教學導致的結果是:學習有困難的學生沒有得到切實有效的幫助,這些“潛力生”可能會被淘汰出局;優秀學生永遠是在等待別人,學習興趣和激情在缺乏挑戰的學習中消磨殆盡,最終可能“泯然眾人矣”。具有挑戰性目標的習題教學是符合“有效學習”原則的,要求教師在教學中制定出適合差異性需要、對每個學生都具有挑戰性的學習目標。這樣利于平坡削坎,即減小原有的坡度,使學生既可以攀援,又有一定的難度,通過自己的努力,可以爬上去,也就是我們常說的“跳起來,摘桃子”。教學實踐中,筆者采用的方法是:按優、中、低三個層次劃分編題小組,編好的題目在本小組內交流并完成,鼓勵跨小組完成。大致在同一層次的同學所編題目的難度是較為相似的,他們具有共同的語言,題目屬于他們的“最近發展區”范圍之內。同樣是針對天平的使用,班級同學三個層次所設計的題目如下:
(1)(低層)小強所用天平的砝碼有了銹跡,最后測量值將________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(2)(中層)小明在測量物體質量時,有5只大螞蟻爬到右托盤底下并停留,則測量值將________(填“偏大”、“偏小”或“不變”);若這5只螞蟻是在橫梁調節平衡前爬到右托盤底下而在測量時逃走,則測量值將________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(3)(高層)“錯題醫院”來相會
丁丁博士新開了一家“錯題門診部”,大早上剛一開門,進來了兩位正在發高燒的托盤天平“病人”,請你幫丁丁博士看看,它們到底哪兒出了毛病?
病人甲:有一同學在用我測量物體的質量時,操作情況如圖2所示,其中的錯誤有哪些?
病人乙:有同學用我和一已知質量是50g的鐵塊,練習稱量物體的質量,他的實驗是這樣進行的:(1)先調節平衡螺母,使指針對準標尺中央紅線。(2)把我搬到光線好的水平工作臺上。(3)開始稱量,發現游碼在橫梁標尺中央0.5g處,再把游碼移到標尺左端“0”點上。(4)把鐵塊放在左盤,右盤中加入50g砝碼一個。
你說我會平衡嗎?該同學使用我時做錯了哪些?
經過丁丁博士的努力以及你的大力幫助,兩位病人的退燒了,丁丁博士正要松一口氣,從門外大搖大擺進來一位“外星人”(如圖3所示),兩位高燒病人很驚奇,我們怎么沒見過你啊?“外星人”笑笑說:我是商店里使用的臺秤,工作原理與你們托盤天平是相同的,只是工作環境不同,我們就很少見面了。我先來個自我介紹吧:我也是測質量的工具,使用時,先將游碼移至左端0刻度處,若發現秤桿右端上翹,則調零螺絲應向________(選填:“左”或“右”)旋動才能使秤桿平衡;現用我稱某物體質量,通過在砝碼盤中添加槽碼使秤桿平衡,所加的槽碼和游碼的位置如圖4所示,我所稱物體的質量為________kg。
這種優化的彈性作業結構,可使優等學生“吃得飽、吃得好”;中等學生“跳一跳,夠得著”,學困學生“吃得下,消化得了。”實踐證明,這種分層創編的方式,有利于減小學生的學科分化。
習題教學,操作不慎,就會陷入題海戰術,浪費了大量的精力與時間,最后卻是事倍功半。精心設計習題,創新習題的內容與形式,力爭新穎獨特,達到既訓練知識與技能,又培養創新綜合能力的雙層功效,增強習題教學的有效性,我們還有很多工作要做。
(欄目編輯陳 潔)