創設物理習題課互動場的策略探究

陳涌光

摘要：當前習題課教學往往以講練結合為主。在課堂上，有很多學生聽得懂教師的解題方法，可自己做習題時卻無法完成。產生這類問題的主要原因是教師在講課時不注重問題的設置，為講題而講，而學生在課堂上始終處于被動接受的地位，沒有完全融入課堂，為得到答案而聽，所以易產生思維疲勞。近幾年，筆者在新課程理念的熏陶下很注重習題課中問題的設置，并盡量在習題課上滲透實驗元素等，創設互動場，以提高學生習題課堂的參與度，激發學生的求知欲，全面提高學生的認知水平和習題課堂效率。

關鍵詞：高中物理；習題課；互動場

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）25-0042

什么是教學互動場？“場”理論由德國心理學家勒溫提出的。本文所指的教學互動場是在物理課堂教學過程中通過師生之間、生生之間的互動，進行互助式、自助式的交流，使教學依托群體的動力，形成自我組織、自我構建的教學模式，使課堂教學在群性相融和個性展現中形成良性循環，然后合作、共創構建和諧的互動場，提高課堂教學的實效性。

物理習題教學要融合教與學，就需要充分調動課堂中各方群體的力量，在了解學生心理活動的基礎上，控制外在的互動場來進行。而當前的物理習題課堂卻很難做到這一點，因而常常事倍功半，效果甚微。所以，近幾年來，筆者有心于此，對如何提高物理習題課堂效率作了初步的思考，得出以下三點。

一、利用演示實驗創設互動場

在物理習題課教學中，教師常常為了讓學生鞏固理論知識而講理論，但因為某些學生對某些問題缺乏自身的生活體驗，難以進入問題的實際情景之中，缺少對問題背景的認知。他們會對知識的信度產生疑惑，從而極易產生思維疲勞。基于此，筆者嘗試將演示實驗引入習題課，收效頗豐，既激發了學生的求知欲，又活躍了課堂氣氛，起到了事實勝于雄辯的效果。

【習題1】如圖1所示，一個電動機，線圈電阻是0.4Ω，當它兩端所加的電壓為220V時，通過的電流是5A。這臺電動機每分鐘所做的機械功率有多少？

本題看似簡單，但涉及三個不同的功率：電動機消耗的電功率P電，電動機的發熱功率P熱，轉化為機械能的功率P機。這三個功率很容易混淆。僅僅口頭講解很難讓學生分清它們的聯系和區別。所以，在解決相關問題時，學生往往亂套公式，錯誤百出。因此，筆者尋思，如能將此習題設計成實驗，讓事實說話，或許可起到事半功倍的效果。

【實驗再現】

實驗設計如圖2所示，M為小電動機，L為小燈泡，R為可變電阻。

先用導線把安培表短接，合上電鍵，調節電阻，使電動機正常運轉，此時小燈泡幾乎不亮。然后用外力使電動機停止轉動，小燈泡立刻發光。為什么會這樣呢？學生非常吃驚，產生了強烈的好奇心和求知欲。師生一起觀察實驗現象，記錄數據，分析原理。

1.合上電鍵，調節電阻，使電動機不運轉，記錄此時電表讀數：

電功率P電=熱功率P熱，此時電動機為純電阻電路。

【教學感受】

通過對實驗現象的觀察、思考和對數據的記錄與處理，學生真正理解了電動機消耗的電功率P電、發熱功率P熱、機械功率P機，以及它們的聯系和區別，并為研究非純電阻電路問題奠定了良好的基礎。

二、設置開放性問題創設互動場

相較于常規習題，開放性問題更富有挑戰性，能夠改變思維定式，提高探索興趣，形成解決問題的策略。這種問題所含信息可能是相互矛盾，答案可能不是唯一，問題不一定是充分必要的。開放性問題的創設，更有利于學生創新力的培育，更有利于思維全面性的提升，這就更易于引起思維碰撞，形成頭腦風暴，生成互動場。

【習題2】如圖3所示，一個質量為m，寬為d的矩形線框從勻強磁場的上方自由落下，進入磁感應強度為B的勻強磁場中后，再從磁場中穿出。勻強磁場區域的寬度L大于線框的高度h。已知線框的電阻為R，下邊剛進入磁場時，線框的加速度為零，空氣阻力不計。根據已知條件，你覺得可以求出哪些物理量？

師：這是我們前面學習中多次提到的電磁感應中的線框模型，按照要求，設置恰當的問題，請其他學生回答。（課堂中分男女兩組，分別設置問題，請對方回答）

學生1：求下邊剛進入磁場時，線框的速度大小？

學生2：求下邊到磁場上邊界的距離？

學生3：求出此線框剛從進入磁場到完全進入磁場所通過線框截面的電量q？

學生4：求出此線框剛從進入磁場到完全進入磁場，線框中產生的熱量Q？

學生5：求出此線框從靜止釋放到完全出磁場時所需的時間。

學生6：畫出線框出磁場時有可能的v-t圖像。

學生7：求線框在穿越磁場全過程中產生的焦耳熱。

【教學感受】

在習題課上設置這樣一個開放性問題，是對學生前面所學知識的一個歸納和總結。設置這樣一個特殊的性別大戰，極大地調動了學生的積極性，使得學生既能主動設置問題，也能努力思考對方組員提出的問題。有的學生設置的問題難度很大。例如，學生5設置的這個問題，實際上并不能求解（當時筆者讓設置問題的學生來求解，他也不能解答，引起了哄堂大笑），但是我們同樣可以進行思考，不能求解的原因在哪里？可以求解到哪一步？

這種開放性的習題課，打破了傳統習題課以教師為主導、師問生答的僵硬模式，還課堂于學生，讓學生放下受教者的沉重包袱，開放思想，自由展示，團結互助，寓教于樂，在輕松的氛圍中感受物理課堂的精妙絕倫。

三、以學生在習題中的錯誤為載體創設互動場

習題（試卷）中的錯解，暴露了學生的思維缺陷，以及平時解題的錯誤習慣。在批改中，筆者常常會發現很多始料未及的錯誤。在習題講評前，筆者對這些錯誤進行整理，并在課堂上用投影的方式給全班學生進行展示，讓學生能夠從另一個角度審視題目，結合自己的解題過程，剖析自己的邏輯思維，反思自己在解答中出現的錯誤，進行問題的錯因歸因分析，構建科學的行之有效的解題策略，如受力分析、運動分析、能量分析，如軌跡分為直線、圓周、拋物線，如問題的情境為水平面、斜面、豎直面等等。正確的解題表征為畫好圖形，建立好方程，結果正確。

【習題3】在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內電阻”的實驗中。

1.備有如下器材

A.干電池1節；B.滑動變阻器（0～20Ω）；C.滑動變阻器（0～1kΩ）；D.電壓表（0～3V）；E.電流表（0～0.6A）；F.電流表（0～3A）；G.開關、導線若干。

其中滑動變阻器應選，電流表應選。（只填器材前的序號）

2.某學生記錄的實驗數據如下表所示，試根據這些數據在圖中畫出U-I圖像，根據圖像得到被測電池的電動勢E=V，內電阻r=Ω。（保留三位有效數字）

本題的難度并不大，而且學生是剛在實驗室做完了實驗做的。但學生在描繪U-I圖像時卻出現了很多錯誤。筆者在習題講評時，將學生犯的典型錯誤通過投影一一展示出來。

師：我們來看看三位學生的作圖情況，來個“專家會診”，看看問題出在哪里。請大家先看第一位學生的作圖。

學生1：縱坐標從0開始，導致沒有充分利用方格子，根據此圖像，得到的E和r誤差可能較大。

師：如圖，第二位學生問題出在哪里？

學生2：圖線超出了方格子。

師：如圖，第三位學生問題出在哪里？

學生3：縱坐標的交點超出了方格子，很明顯，對電動勢E的值造成較大誤差。

【教學感受】

作圖對于高中學生來說是一個難點。有些作圖看似簡單，實際操作起來會出現很多意想不到的問題。以學生的錯題為載體，進行“專家會診”，充分調動學生的積極性，發揮學生在學習中的主體作用。通過這一過程，學生獲得的知識就不是教師硬塞給他們的，也達到了“有則改之，無則加勉”的效果。筆者在搜集上述圖片材料時，學生已經將錯誤糾正了，當筆者要求學生將以前的錯誤思路再在方格紙上展示時，學生能很快地、清晰地畫出原先錯誤的圖像。可見，經過課堂上的“專家會診”，學生對原先的錯誤解法印象深刻。

通過投影學生的解題過程，可以使學生產生更為濃厚的興趣，帶著評價的眼光看周邊學生的解題狀況、得分情況如何等等。學生轉換角色，從一個解題者轉變為一個批閱者，在了解其他學生的解題過程中，更能夠把握習題的難點和知識的易錯點，從而加深印象。而投影參考答案的詳細解答過程及得分點，是為了給學生以參照，與學生自己的解答過程形成對照，方便快捷、清晰明顯地將學生答案中存在的問題暴露，從而給予學生強烈的視覺沖擊，以便讓學生在今后解題中注意解題的規范性。

習題課在高中物理教學中的位置極為重要，而互動場式的教學模式，能夠更好地幫助學生鞏固知識、加深理解、糾偏思維錯誤，提煉解題策略，逐步提高邏輯思維能力和綜合運用能力。教師在準備習題課的時候，應該有針對性、典型性，在學生認知的疑惑點上下功夫，充分利用學生在練習中出現的錯誤，有的放矢。如果遇到一些能夠用簡單的演示實驗來展現物理情境的習題，教師應盡量化臆想為直觀。另外，如果習題具有拓展性，教師應盡量創設平臺，引導學生從情境、設問、立意等方面進行變化，給學生以思考的空間，盡可能地創設互動場，改變傳統習題課的講練模式，提高習題課的教學效率。

通過師生間構建的互動場，師生在課堂這個互動場中相互提問題、相互探究、相互碰撞，產生高效的學習方式，全面提升師生的物理核心素養。

參考文獻：

[1]張大同.中學物理實驗大全[M].上海：上海教育出版社，1998.

[2]廖伯琴，李洪俊，李曉巖.高中物理學科核心素養解讀及教學建議[J].中學物理教與學，2020（1）.

（作者單位：浙江省蕭山第十一高級中學311200）