新課程下物理習題課教學行為的轉變策略*
——以“萬有引力定律的應用” 教學為例

劉健智 賈麗芳

(湖南師范大學物理與信息科學學院 湖南 長沙 410081)

習題課教學是當前中學物理教學中出現頻率很高的教學過程，師生對此也非常重視.新課改前的物理習題課教學單純地注重物理知識與技能的教學；新課程有全新的課程理念和知識與技能，過程與方法，情感態度與價值觀三維目標.在此背景下，物理習題課教學行為應該如何轉變，有什么轉變策略，這是一個值得探究的問題.

1 影響物理習題課教學行為轉變的原因

1.1 教師沒有領悟到新課程理念的本質

新課程的教育教學理念盡管教師都很贊成，但原有應試教育下的教學理念還根深蒂固地支配著教師的教學行為.習題課教學應該體現探究性，但實際研究發現，探究教學行為沒有發生根本性轉變[1].通過對物理習題課教學的課堂觀察可以看出，一些學校的教師教育理念沒有得到實質性的更新，“實然”的教學行為與“應然”的教學理念發生了一定的偏差.例如，大多數教師在“萬有引力定律的應用”習題課教學中，首先用課件展示一個相關的例題讓學生思考，隨之講解如何解答該題目，然后讓學生對相關習題進行重復性練習.其實，整節課中只有教師在唱獨角戲，學生沒有有效地參與課堂教學，也沒有自主探究、交流合作，教學行為沒有發生轉變.

1.2 體現新課程理念的物理習題資源缺乏

物理習題課教學要克服以往只注重知識與技能的傾向，同時要關注過程與方法、情感態度與價值觀目標；這可以從習題課教學的內容即習題的選擇和習題教學方式兩個方面來落實[2].但現行的教材、教學參考用書和教學輔導用書中的大部分習題，在內容上都沒能很好地落實新課程理念，而大部分教師又缺乏自主開發習題資源的能力、意識與精力，完全依賴于市場上的教輔材料.

1.3 習題課教學中普遍存在著題海戰術

教師為了便于學生掌握好基礎知識，盡量放慢教學進度，對同一物理習題往往會反復講解、講透，課后練習,作業類型單一，片面追求題海戰術,壓得學生喘不過氣來.學生很少有自己理解、思考的過程，久而久之，學生難于形成理性的學習方法，期望于靠死記硬背去獲取高分.而高中教學內容多，教學任務重，教學進度快，課堂知識密度增加，課后習題類型多變，大量的學習內容需要學生課后消化、理解.這種題海戰術的實質是沒有關注學生的學習能力的發展，沒有關注對學生的過程與方法、情感態度與價值觀的培養.因此導致物理習題課教學行為沒有發生應有的轉變.

2 新課程下物理習題課教學行為轉變的策略

為實現新課程下物理習題課教學行為的轉變，我們應該從習題的教學思想、習題的篩選、問題的設計及習題的講解等幾方面來實施.下面以“萬有引力定律的應用”習題課教學為例,談談物理習題課應該如何進行教學行為的轉變.

2.1 新課程下物理習題課教學思想的轉變

(1)在習題課教學目標上注重提高學生的科學素養

新課程下物理習題課教學的目標,應從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三方面來制訂，從而培養學生科學態度和精神，實踐能力及解決問題的能力，為學生的發展奠定基礎.

案例1: 萬有引力定律的應用習題課教學目標

1)了解人造衛星，會計算人造衛星的環繞速度.

2)利用萬有引力定律探究運行速度與半徑的關系，使學生真切感受到自己所學的物理知識能解決天體的實際問題，激發學生的學習熱情.

3)通過萬有引力定律的應用，讓學生感悟萬有引力定律應用的物理過程、物理思想和方法,懂得理論來源于實踐，反過來又可以指導實踐的辯證唯物主義觀點.

(2)重視學生已有觀念對物理習題課教學的影響

教學實踐中發現，新課程下物理習題課教學中應重視學生已有知識、經驗對其學習的影響，并將此作為習題課教學中的重點之一，引導學生進行分析，使學生獲得觀念的轉化，從而促進學生的學習.

案例2:問題探究引入課題

學生思考5 min.

學生討論略.

教師引導：當r改變時，有哪些物理量會變？

學生回答：g，v，ω會變.

學生回答：(略)

本案例以兩個同學有理有據的推理，顯出兩個“互相矛盾”結論的問題方式，引入了本節習題課的主題，并將其作為習題課教學中的重點，引導學生進行分析.得出學生已有觀念對物理學習的影響——以純數學的思維方式分析物理問題，忽視物理公式的物理意義，導致推論的結果相矛盾.讓學生在這個過程中體驗到問題的癥結所在.

2.2 精選習題力求體現新課程三維目標的融合

(1)保護學生的學習自信心和求知欲

題目的難度直接影響學生的學習熱情.因此在選擇練習題時，既要使題目有挑戰性，又要符合學生實際，符合循序漸進的要求，使學生能體驗解決問題的樂趣，保護他們的學習自信心和求知欲.

案例3：

【例題1】如圖1所示，在同一軌道平面上的3顆人造地球衛星A，B，C，在某一時刻恰好在同一直線上，下列說法中正確的有

B．根據萬有引力定律，可知FA>FB>FC

C．向心加速度aA>aB>aC

D．運動一周后，A先回到原地點

學生思考5 min.

圖1

個別提問,學生敘述解題思路.

教師追問：你為什么根據

得出

vA>vB>vC

而不根據

得出

vA

師生交流：設A,B,C三衛星的軌道半徑分別為rA，rB，rC，根據萬有引力等于重力

可知

GM=gr地2

代入到

可得

而不是

故不可以根據

來判斷vA，vB，vC的大小關系，只能根據

推導出運行速度v與半徑r的關系

得到vA>vB>vC,故選項A錯.B，C，D正確(講解略).

1.4 統計學方法 采用SPSS 12.0統計學軟件進行數據分析。計數資料以例數或百分比表示，計量資料以x±s表示，兩組獨立、正態、方差齊資料組間比較采用t檢驗，非正態分布的采用非參數秩和檢驗，率的比較采用χ2檢驗、采用SNK-q法。以P<0.05為差異有統計學意義。

案例中的習題是承接本節習題探究之后的變式練習，緊扣問題探究的思想，可以讓學生體驗到獨立解決問題的快樂，培養他們學習的自信心，增強其學習的求知欲.

(2)注重激發學生探究熱情引導學生關注探究的過程和方法

解答物理習題是解決問題的一種典型化、理想化的過程，和實踐中的物理現象緊密相連.實踐中的問題常常千變萬化，相互聯系，受一定規律支配.因此，物理習題課的設計，就可激發學生的探究熱情，引導學生關注探究的過程和方法.

案例4：實驗體會循序漸進

迷你實驗：要求學生體會用手拉著繩子的一端，讓小球旋轉時，手有什么感覺.當旋轉很快時，小球會掙斷繩子飛出去，為什么？用更細的繩子，小球更容易掙脫，又為什么？引導學生理解這是因為繩子的拉力不足以提供小球做圓周運動的向心力，所以出現了離心現象.

進一步應用萬有引力與向心力的關系，正確理解衛星的變軌.

習題探究：

教師：當萬有引力恰好提供向心力時，得到

那么，當v突然改變時，還可以根據此公式確定運行速度嗎？

不能得到

師生交流：如圖2所示，在A點，小圓軌道衛星跟橢圓軌道衛星引力加速度a1相同，但橢圓軌道衛星做離心運動，說明其速度v1大于圓周運動的速度v0.同理，在B點可分析出橢圓運動的速度v2小于大圓周運動的速度v3.

圖2

教師點撥：物體做圓周運動和橢圓運動的受力條件不同：

該案例中實驗設計，可以讓學生真實感受到當小球旋轉，速度改變或繩子的粗細不同時，會導致小球飛出時情況不同，從而激發學生探究的熱情，為探求其理論原因而進行詳細的原理分析.

2.3 注重自主學習強調交流合作引導學生探究性學習

習題課教學過程中教師要發揮引導作用.在提出具有一定挑戰性的問題之后，給學生足夠的時間，讓學生獨立學習；同時，還要適時地鼓勵學生進行交流，相互啟發.

案例5：

【例題2】2007年10月24日18時05分，我國成功發射了“嫦娥一號”探月衛星.衛星經過8次點火變軌后，繞月球做勻速圓周運動.圖3為探月衛星運行軌跡的示意圖(圖中1，2，3，…8為衛星運行中的8次點火位置)

圖3

(1)衛星第2，3，4次點火選擇在繞地球運行軌道的近地點是為了有效地利用能源，提高遠地點高度.

(2)衛星沿橢圓軌道由近地點向遠地點運動的過程中，加速度逐漸增大，速度逐漸減小.

(3)衛星沿橢圓軌道由近地點向遠地點運動的過程中，機械能守恒.

(4)衛星沿橢圓軌道由遠地點向近地點運動的過程中，衛星中的科考儀器處于超重狀態.

(5)衛星在靠近月球時需要緊急制動被月球所捕獲，為此實施第6次點火，則此次發動機噴氣方向與衛星運動方向相反.

上述說法中正確的是

A．(1)(4) B．(2)(3)

C．(1)(5) D．(1)(3)

學生思考5 min.

個別提問：學生敘述解題思路.

教師引導：“被月球所捕獲”說明什么？衛星在做向心運動，還是離心運動？為了被月球捕獲，衛星在靠近月球時需要怎樣調整速度?增大還是減小？為什么？

學生討論略.

師生交流：為了被月球捕獲，衛星在靠近月球時需減小速度，做向心運動，為此實施第6次點火制動，即發動機噴氣方向與衛星運動方向相同，故(5)錯.選D.

本題以我國首顆繞月人造衛星“嫦娥一號”的發射過程為背景，要求學生能從原理與方法上分析該實際問題的解決方案.案例中教師給予學生獨立思考的空間，并適時地引導學生，啟迪思維，鼓勵學生通過交流，主動地獲得知識并提升自己的能力.

3 結束語

通常物理習題課的研究主要集中在“解題”上；對物理習題的功能、結構、方法等基礎理論問題尚欠深入系統的探討，所以缺乏系統的物理習題課教學理論和相應的課堂教學指導.即便是總結，如果不是出自學生的主動建構，到實際應用時，也會無所適從.因此，教師應以新課標教學理念為指導，在教學行為中注重體現知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的新課程三維目標，注重促進學生的發展.教師只有通過思想的轉變，精心選題，設計教學，靈活選用教學方式，并在習題課教學過程中及時地引導學生，啟迪思維，積極投入新課程改革，發揮教師自身的創造才能，才能從根本上實現新課程下物理習題課中教學行為的轉變.

參考文獻

1 劉健智，肖曉蘭．農村初中物理科學探究課堂教學行為的現狀調查．課程·教材·教法，2010(6)：52～57

2 廖伯琴.物理課程標準研修．北京：高等教育出版社，2004.165～177