初探支架式教学在习题课中的应用

1、初探支架式教学在习题课中的应用张冕 王治国江苏省无锡市第六高级中学,江苏 无锡214073摘 要:本文以“水平传送带为例探讨如何在习题课中利用支架式教学帮助学生搭建物 理模型,将已学知识灵活应用到不同的情景中,并提升其解题水平, 让支架式教学提升习题课课堂效率,更好地到达习题课的目的.关键词：支架式教学物理习题课1引言支架式教学作为一种建构主义教育模式,近来日益受到老师们的重视,该教学理论以前苏联著名心理学家维果斯基的“最近开展区理论为依据.支架原本指建筑行业中使用的脚 手架,而在支架式教学中,学生被看作是一座建筑,在教师精心搭建的脚手架上,学生不断地建构自身知识体系,支架作用表达为将学生的智

2、力从一个水平引导到另一个更高的水平, 并建造新的水平1.通常支架式教学由以下几个环节组成：1.搭脚手架,2进入情境,3.独立探索,4.协作学习,5.效果评价.习题课作为教学过程中非常重要的组成局部,有着十清楚确的课堂目的：使学生准确、 灵活地掌握物理知识, 扩大知识的联系； 建立分析和求解物理题的思路和方法；以及开展学生的思维水平3.在习题课中也应能借助支架式教学模式提升其课堂效率,让学生在支架的 帮助下自主学习. 但是在习题课中设置怎样的支架,这些支架分别能到达怎样的目的,还需要更多的理论支持与实践经验.以下就以牛顿第二定律的常见习题课-水平传送带为例,尝试探讨如何在习题课中如何更好地利用支

3、架式教学.2 课堂实例支架1:让学生观看各种传送带在现实生活中应用的视频,如火车站侯检时的传送带.提出 一系列问题以提升学生的兴趣,如：传送带是依靠什么传送物体的如何更快的传送物体对于现今的学生,传送带并不是一个常用的装置,如果不能让他们在脑中有清楚的实物 模型,以后的讨论就会困难重重,所以引入时就要尽量形象,贴近生活.支架2:回忆如何根据物体间相对运动判断摩擦力的方向：A相对于B运动方向A所受滑动摩擦力方向V2>V1向右向左V2=V1无无V2<Vi向左向右 Vi传送带上涉及的问题很多,但都需要以判断摩擦力为入手点进行受力分析和运动分析,如果直接让学生以某一问题如求无初速度的物体在

4、水平传送带上运动时间为起点讨论,对于学生是来说要求是比较高的.想让学生早些上手,就需要搭建支架让学生先熟悉物体在传送带上的受力情况和运动情况.传送带虽然为学生见到的新问题,但在学习滑动摩擦力时,早就有类似的老情境可以拿来迁移,所以这里让学生回忆这一例子.支架3:传送带以速度v顺时针转动,分析以下情况下物块受到的摩擦力方向及运动情况 c情形3:物块匀减速,至v=vc后匀速物块以v>vc的速度向右放上传送带情形1:物块静止地放上传送带/NGF滑物块匀加速,至V=Vc后匀速情形2:物块以v=vc的速度向右放上传送带物块保持匀速在熟悉滑动摩擦力的特点后,提供物体在传送带上类似的情景,让学生分析物

5、体以不同初速度滑上传送带后的所受滑动摩擦力方向,并在此根底上分析运动状态,为独立完成第一次练习做准备.支架4:例题1 :假设传送带速度大小为 2m/s,物体无初速度地放到传送带上的A端,求物体从A运动到B的时间.=0.1,传送带长20m.这一问题是传送带中最根本的问题之一,有了上面支架的帮助,学生可以很顺利完成.但是作为习题课,还需要有更多变式与深入讨论,所以在完成这一问题后,可以建立新的支架让学生讨论练习变化的情景.再结合支架3中经支架5:例题2：将物块以3m/s的初速度从右端放上正在以2m/s的速度顺时针转动的传送 带上.= 0.1,传送带长20m.1、物体最多能向前滑行多远2、何时返回出

6、发点,返回时速度为多大学生解决问题需要先返回支架2中的情形讨论受力分析和运动分析, 历过的练习加以讨论,在解决新问题的同时,可以很好得稳固和提升已有的分析水平. 支架6:探讨物体无初速度在传送带上运动的最短时间问题.为了能让学生沿着正确的方向 深入思考,老师需要提供更多的问题式分支架帮助其一步一步接近答案：问题1:传送带长度不变的前提下,如何减少物体在传送带上运动的时间学生会猜测几种方法：如增大动摩擦因数来提升摩擦力,或提升传送带的运行速率.对于前者,可以通过分析物块的加速度否认掉,对于后者,老师可引入下一个问题进一步引导：问题2:通过提升传送带速率时,能缩短匀速运动时间,但也增加了加速时间,

7、那到底 总时间如何变化呢这时可以通过设立几个具体的数据,如令传送带速度从2 m/s增加到3 m/s,再增加到4m/s,来计算物体所用总时间,从而证实总时间还是减少的.问题3:何种情况下物体从 A到B用时最少此时传送带的速率至少是多少通过第二个分支架的讨论学生很快能给出：无匀速运动时,既全程加速时,用时最少.此时可顺势给出 v-t图像的证实方法证实这一结论,同时让学生计算此时传送带的速率至少是多少.问题4:物体从A到B处的时间是否可以无限提升到第三个分支架为止已经根本完成了最短时间的深入思考,这第四个问题可以让学生互相讨论,组织语言,进一步提升物理表达水平.3 讨论与反思任何习题都需要学生能熟记

8、已学知识点,并能在具体环境中灵活应用,举一反三.但 对于物理习题,学生要能用上已学的知识,还需要过一道非常重要的关,那就是读懂题目所给情景,并能从中抽离出物理模型.只有清楚研究的是一种怎样的模型,该模型具有怎样的特点,才能灵活应用知识去解决问题,到达习题课的目的.在架设支架时,前几个支架应该主要用来帮助学生建模.在本节课中,第一个支架通过图片让学生熟悉传送带的样子,建立起感性的模型；而第二个支架那么借助之前学习滑动摩擦力时对摩擦力方向的讨论,让学生回忆起滑动摩擦力方向的判断方法；支架三那么完成迁移,让学生在传送带情景中,了解物体可能的相对运动情况及其相应的受力情况.在以后更复杂的情况中,比方倾

9、斜传送带问题,也都需要先分析物体相对于传送带的运动进而进行受力分析.突破受力分析这一环节,是处理好传送带问题的前提,也抓住了传动带模型的特点.在其它物理习题课中,这种建模过程也 是非常重要的,比方竖直平面内圆周运动中的球绳模型和球杆模型、涉及弹簧的问题等, 在这些习题课中也需要在一开始就利用几个支架先让学生建立起相应的模型,抓住模型中最具特征的东西.学生初步了解了这节课所研究的模型后,接下来的支架的铺设应该要到达这样几个目 的：1、能让学生独立处理根本问题,打下扎实的根本功.2、变换、拓展问题情景,让学生在变式练习中进一步熟悉所研究模型的特点和解题方法.3、深入探究有较大难度和梯度的问题,练习

10、学生的思维水平.在本节课中,支架4提供了一道很根本的传送带问题,给几分钟时间让学生在课上练一练可以很好的稳固传送带的解题方法.支架5那么改变了物体上传送带的速度方向,需要分阶段重新建立物体运动和受力模型,这种变化了的问题情境经常会出现在测试中,建立这一支架的目的就是练习学生灵活应用所学知识,处理不同情境下的问题,这也是习题课的目的之一. 支架6设置了一个较难的问题,学生很难一步到位的解决,所以通过架设了几个“分支架引导学生逐步思考,从定性猜测到定量计算,再到利用v-t图像进行总结,每一个问题都考虑学生的最近开展区,保证跳一跳能够得到, 充分挖掘学生的思维潜力,提升思维水平.上面这三个支架的设计

11、分别针对了本节刚开始提到的三个目的,既使本节习题课在讨论的内容上做到尽可能的完整,更重要的是让不同层次的学生都能有所收获：少局部水平较差的学生能通过支架4稳固根本问题的解法, 大多数同学那么在支架 5中基本到达了灵活应用,而学有余力的同学那么可以在支架6的问题中找到提升、 展现自己水平的时机,当然这也需要教师在分析过程中多引导,多提问,让学生充分表达自己的意见. 回忆整个教学环节,支架式学习法在习题课中可以有效地帮助学生建立物理模型,打 下坚实的根本功,处理各种变式问题,并提升学生的思维水平.如果教师能精心设计各个支 架,合理安排师生互动和学生独立学习,就可以更有效地达成习题课的教学目标,充分发挥其在整个物理教学中的作用.参考文献1