誘思探究 高效生成

傅明峰，崔方

摘 要：在習(xí)題課教學(xué)中，“誘思探究”是一種教學(xué)手段，高效生成是教學(xué)的目的。本文結(jié)合“機(jī)械能守恒定律習(xí)題課”的教學(xué)課例，試圖實(shí)現(xiàn)“誘思探究”和“高效生成”互動(dòng)、動(dòng)態(tài)地融合。通過學(xué)生糾錯(cuò)，誘思探究；深化理解，高效生成；歸納總結(jié)，生成思路；遷移應(yīng)用，形成能力，希望給學(xué)生打造一個(gè)能力展示和提高的跳臺，最大限度地挖掘?qū)W生的潛能。

關(guān)鍵詞：誘思探究；高效生成；機(jī)械能守恒定律；習(xí)題教學(xué)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）5-00077-4

在習(xí)題課教學(xué)中，“誘思探究”是一種教學(xué)手段，高效生成是教學(xué)的目的。在對一些難度較高的物理知識和規(guī)律進(jìn)行探索、反思和討論的過程中，善于捕捉學(xué)生思維中的閃光點(diǎn)，關(guān)注動(dòng)態(tài)、高效生成，適時(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥引導(dǎo)，及時(shí)評價(jià)，從而提高學(xué)生的探究熱情，激勵(lì)解決問題的斗志，切實(shí)提高習(xí)題課教學(xué)的有效性。本文中，筆者結(jié)合“機(jī)械能守恒定律習(xí)題課”的教學(xué)課例，試圖實(shí)現(xiàn)“誘思探究”和“高效生成”互動(dòng)、動(dòng)態(tài)地融合，以給學(xué)生打造一個(gè)能力展示和提高的跳臺，最大限度地挖掘?qū)W生的潛能。

1 教學(xué)過程

1.1 學(xué)生糾錯(cuò) 誘思探究

教師：下面的問題所給出的解答是錯(cuò)誤的，請同學(xué)們思考并指出錯(cuò)誤的癥結(jié)所在，分析和探究解答中產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因，給出正確解答。（用多媒體展示課例1）

課例1：一長為L的細(xì)繩固定在O點(diǎn)，O點(diǎn)離地的高度大于L，另一端系一質(zhì)量為m的小球。開始時(shí)，線與水平方向夾角為30 °，如圖1所示。求小球由靜止釋放后運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度。

上 錯(cuò)誤的解法：如圖2，小球由A沿圓弧AC運(yùn)動(dòng)到C的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒。取小球在最低點(diǎn)C時(shí)的重力勢能為零，則有：

mgL（1+sin30 °）=mv，

解得：v=。

錯(cuò)解分析：

學(xué)生1：開始小球在A點(diǎn)繩未拉緊，只受重力作用做自由落體運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)，繩被拉緊，改做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖3所示。說小球一開始就沿圓弧AC運(yùn)動(dòng)是錯(cuò)誤。

教師：小球做自由落體運(yùn)動(dòng)和做圓周運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)過程，都只有重力做功，機(jī)械能守恒，豈不是整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能守恒，原解答正確？

學(xué)生2：不，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的初速度，不可能是在點(diǎn)B時(shí)的瞬時(shí)速度vB。

學(xué)生3：小球的運(yùn)動(dòng)分3個(gè)過程：開始的自由落體運(yùn)動(dòng)過程；到達(dá)B點(diǎn)，繩被拉緊，改變運(yùn)動(dòng)形式的瞬時(shí)變化過程；最后的圓周運(yùn)動(dòng)過程。如前所說，前后兩個(gè)過程機(jī)械能分別是守恒的，中間的瞬時(shí)變化過程中由于繩被拉緊，vB在沿繩方向的分速度改變?yōu)榱悖蠢K的拉力對小球做負(fù)功，由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不守恒。因此，對小球運(yùn)動(dòng)的全過程運(yùn)用機(jī)械能守恒定律是錯(cuò)誤的。（教師進(jìn)行啟發(fā)）

教師：分析正確。那么，原解產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因是什么？

學(xué)生4：原解產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因是沒有通過對小球受力情況的分析，確定它的運(yùn)動(dòng)過程，看不到小球在B點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)形式和能量的突變，盲目地套用課本例題的解法，導(dǎo)致出錯(cuò)。

教師：分析中肯。如果從思想方法上看，就是缺乏對具體問題進(jìn)行分析的辯證思想，沒有看到懸線偏角θ的數(shù)量變化所引起的問題的變化，造成思維定勢的消極影響。

正確解法：（指定一個(gè)學(xué)生在黑板上做，其余學(xué)生在座位上做，最后師生共同討論裁定）

學(xué)生：可以。該式表示小球的重力勢能的減少等于其動(dòng)能的增加。

教師：對。能否把這推廣到一般的情形，從而作出對機(jī)械能守恒的多種理解？（一個(gè)學(xué)生回答，其他學(xué)生補(bǔ)充、完善，此處高效生成能較好地彰顯學(xué)生的思維活力）

學(xué)生5：對機(jī)械能守恒可作出3種理解：

①物體系統(tǒng)在任意狀態(tài)的總機(jī)械能等于其初態(tài)的總機(jī)械能。

②物體系統(tǒng)勢能的減小（或增加）等于其動(dòng)能的增加（或減小）

③物體系統(tǒng)中一部分物體機(jī)械能的減小等于另一部分物體機(jī)械能的增加。

教師：理解完全正確。現(xiàn)給你一根長細(xì)繩，兩個(gè)質(zhì)量不等的長方形木塊和一個(gè)定滑輪，請編一道機(jī)械能守恒的題目，并解答。（學(xué)生討論，指定一個(gè)學(xué)生上黑板板演）

課例2：一根長細(xì)繩繞過光滑的定滑輪，兩端分別系住質(zhì)量為M和m的長方形物塊，且M>m，開始時(shí)用手握住M，使系統(tǒng)處于圖4所示的狀態(tài)。求：當(dāng)M由靜止釋放下落高度h時(shí)的速度（h遠(yuǎn)小于半繩長，繩與滑輪質(zhì)量不計(jì)）。

[解]兩物塊和地球組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒。有：

（M-m）gh=（M+m）v2

解得：v=（1）

教師：如果M下降h剛好觸地，那么m上升的總高度是多少？（限用機(jī)械能守恒定律解答）

學(xué)生6：（方法一）M觸地，m做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由機(jī)械能守恒有：

mv2=mgh'（2）

m上升的總高度：H=h+h'（3）

由（1）（2）（3）三式聯(lián)立解得：H=。

學(xué)生7：（方法二）M觸地，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則M機(jī)械能的減小等于m機(jī)械能的增加。即有：

Mgh-Mv2=mgh+mv2=mgH（4）

由（1）（4）聯(lián)立解得：H=。

教師：一題多解，就是啟發(fā)和引導(dǎo)我們從不同的角度、不同的思路，用不同的方法和不同的過程去分析、解答同一問題。有3個(gè)好處：一是充分激發(fā)思維活力，提高綜合運(yùn)用已學(xué)知識、方法來解決問題的技能、技巧；二是訓(xùn)練解題思維的靈活性，促進(jìn)知識、智慧的增長；三是開闊思路，提高解決問題的能力和效率。

1.3 歸納總結(jié) 生成思路

教師：通過上面的討論，我們已經(jīng)掌握了一些運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題的方法，為了進(jìn)一步提高我們的解題能力，請同學(xué)們就機(jī)械能守恒定律的使用條件、操作程序、注意事項(xiàng)等諸方面進(jìn)行總結(jié)（由學(xué)生完成）。

學(xué)生7：（1）一個(gè)物體系在運(yùn)動(dòng)過程中，存在動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化，在只有重力做功，其他力不做功時(shí)，這樣的力學(xué)問題，就可運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決。

（2）運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題要注意的問題：

①確定研究對象：是由哪些物體組成的物體系統(tǒng)；

②對研究對象進(jìn)行受力分析，把握其運(yùn)動(dòng)過程；

③分析各個(gè)階段諸力做功情況，必須滿足機(jī)械能守恒定律的成立條件，才能依據(jù)機(jī)械能守恒列出方程；

④幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí)，其中各個(gè)物體各自機(jī)械能不一定守恒，因?yàn)樗鼈冎g有相互作用，在運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題時(shí)，一定要著眼整體。

1.4 遷移應(yīng)用 生成能力

課例3：（用多媒體示出）一根質(zhì)量為m、長為L的均勻鏈條一半放在光滑的水平桌面上，另一半懸在桌邊，桌面足夠高，如圖5（a）所示。若將一個(gè)質(zhì)量為m小球分別拴在鏈條左端和右端，如圖5（b）、圖5（c）所示。約束鏈條的擋板光滑，三種情況均由靜止釋放，當(dāng)整根鏈條剛離開桌面時(shí)，關(guān)于它們的速度關(guān)系，下列判斷正確的是（ ）

（具體解題過程略）

2 教學(xué)反思

本節(jié)課例的展示打破常規(guī)，不按常理出牌，先讓學(xué)生糾錯(cuò)，迎合了學(xué)生喜爭辯、好表現(xiàn)，期望得到好評價(jià)的心理特點(diǎn)，所以課例一出示，就把學(xué)生的注意力都集中到所要研究的問題上來，在誘思探究的過程中迫切渴望展示才華的鼓舞下，學(xué)生立即處于主動(dòng)積極的思維狀態(tài)，這本身就是一種高明的組織教學(xué)手段。

學(xué)生糾錯(cuò)，誘思探究，能使師生始終保持信息暢通的雙向傳遞，有利于提高教學(xué)的有效性。同時(shí)，也給學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)登頂成功的舞臺，強(qiáng)化了他們的期望意識，起到激勵(lì)他們相互競爭、交流、評價(jià)的作用，也實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑精神的教育功能，還活躍了課堂教與學(xué)的氣氛。在糾錯(cuò)過程中，滲透了科學(xué)思維方法和學(xué)習(xí)方法的教育，使學(xué)生懂得，要真正學(xué)到一點(diǎn)東西，不但要善于從成功的經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，還要善于從失敗的教訓(xùn)中學(xué)習(xí)。

深化理解，高效生成，主要是通過對一個(gè)機(jī)械守恒數(shù)學(xué)表達(dá)式的變換，誘導(dǎo)學(xué)生對機(jī)械能守恒的多角度思考理解。高效生成“一個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，組成系統(tǒng)的各部分的機(jī)械能并不一定都守恒”，這有利于學(xué)生克服思維的固化和單向性；高效生成“著眼整體、揭示事物間的內(nèi)在聯(lián)系”的整體思維方法；高效生成解題思維運(yùn)用的靈活性、多向性。

歸納總結(jié)，自主生成，就是鞏固提高已取得的教學(xué)成果，進(jìn)一步深化認(rèn)識，自主生成。讓學(xué)生切實(shí)掌握運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題的條件和整體思維方法，操作程序，注意事項(xiàng)，以提高解題能力，這本身也是一種科學(xué)學(xué)習(xí)方法的教育。

拓展應(yīng)用，能力生成，實(shí)際上就是檢查和考核學(xué)生能否按照自己總結(jié)出來的解題規(guī)律，較熟練地解答相關(guān)問題，生成正向遷移的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]嚴(yán)俊.機(jī)械能守恒定律常見“陷阱”歸類[J].物理教學(xué)探討，2009，27（6）：51.

[2]朱成相.機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的再創(chuàng)新[J].物理教學(xué)探討，2010，28（7）：62.