轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式讓物理章末復(fù)習(xí)更有效

劉成剛

（江蘇省江陰市長(zhǎng)涇中學(xué)，江蘇 江陰 214411）

1 章末復(fù)習(xí)的目標(biāo)

“章末復(fù)習(xí)的目的在于：在每章新課學(xué)習(xí)之后，能讓學(xué)生系統(tǒng)地梳理和歸納本章所學(xué)的知識(shí)，加深對(duì)基本概念的理解和對(duì)基本規(guī)律的掌握，澄清在新課學(xué)習(xí)中的錯(cuò)誤知識(shí)，解除疑惑，能訓(xùn)練學(xué)生用所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和技能分析問題、解決問題.”［1］物理教學(xué)中的章末復(fù)習(xí)是對(duì)某一個(gè)單元物理教學(xué)的重要總結(jié)和提升，屬于一個(gè)階段性的復(fù)習(xí).教材編寫者把有機(jī)練習(xí)的內(nèi)容分成若干小塊編入一章的不同節(jié)，在一章的學(xué)習(xí)中，學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)每一節(jié)內(nèi)容中不同知識(shí)點(diǎn).雖然學(xué)到后面的節(jié)，也會(huì)回顧或運(yùn)用前面節(jié)所學(xué)的知識(shí)，整體來講學(xué)生學(xué)完一章后覺得每一節(jié)都學(xué)得還可以，但是其知識(shí)結(jié)構(gòu)整體來講還處于“散點(diǎn)型”，屬于單一認(rèn)知結(jié)構(gòu)，學(xué)生在解決問題時(shí)不能把不同節(jié)學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合.這就是當(dāng)學(xué)生學(xué)到一章的后段，會(huì)覺得很混亂的原因.所以，當(dāng)一章學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)，很有必要對(duì)這一章進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的階段復(fù)習(xí)，幫助學(xué)生梳理知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)由單一結(jié)構(gòu)水平逐步向多元結(jié)構(gòu)水平轉(zhuǎn)變，達(dá)到“可以聯(lián)系多個(gè)孤立事件，不具備融合能力”的水平，之后再升級(jí)到關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平，達(dá)到“能夠?qū)⒍鄠€(gè)事件聯(lián)系起來，掌握多個(gè)物理規(guī)律的綜合應(yīng)用”，最后升華到拓展認(rèn)知結(jié)構(gòu)水平，實(shí)現(xiàn)“能將知識(shí)抽象、擴(kuò)展運(yùn)用”的目標(biāo).

2 章末復(fù)習(xí)的困惑

以下是章末復(fù)習(xí)最有代表性的3種方式：一是先串講知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生先回顧本章知識(shí)點(diǎn)，并把它們聯(lián)系在一起，然后通過例題的講解讓學(xué)生鞏固知識(shí)的運(yùn)用；二是讓學(xué)生先做題目，然后教師在講解題目時(shí)以題帶點(diǎn)，帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)本章知識(shí)；三是按照一個(gè)知識(shí)點(diǎn)一個(gè)例題“步步為營(yíng)，穩(wěn)扎穩(wěn)打”的方式.［2］這些方式存在以下弊端：第一，很容易陷入題海戰(zhàn)術(shù)的泥潭；第二，往往落入輕知識(shí)結(jié)構(gòu)，重習(xí)題講解，這樣本末倒置；第三，學(xué)生的興趣不能很好地被激發(fā)出來，復(fù)習(xí)課對(duì)教師課堂設(shè)計(jì)的要求尤其高，在復(fù)習(xí)課中要講授的東西學(xué)生沒有完全掌握，也是他們接觸過的，如果課堂教學(xué)的形式一成不變，教學(xué)素材陳舊，學(xué)生將會(huì)沒有太大的興趣，參與課堂的積極性也大打折扣，教學(xué)效果堪憂；第四，上述的復(fù)習(xí)方法，學(xué)生都是被動(dòng)接受，這樣的學(xué)習(xí)屬于機(jī)械的無意義學(xué)習(xí)，效率低下.根據(jù)美國(guó)緬因州的國(guó)家訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室研究得出的學(xué)習(xí)金字塔理論（如圖1所示），采用不同的學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)者在兩周以后還能記住內(nèi)容（平均學(xué)習(xí)保持率）的多少有很大差別.如果教師講解來梳理知識(shí)點(diǎn)，兩周后知識(shí)的留存率是很低的，只有5%.

圖1 學(xué)習(xí)金字塔

3 提高章末復(fù)習(xí)有效性的嘗試

俗話說“窮則變，變則通”.章末復(fù)習(xí)要追求高效課，就要改變課堂的組織形式，在課堂教學(xué)素材上推陳出新.這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，刺激學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，也可以幫助學(xué)生鞏固基本知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生升級(jí)知識(shí)結(jié)構(gòu)水平.更重要的是通過改變課堂組織形式，突出學(xué)生的主體性，讓學(xué)生在章末復(fù)習(xí)中的學(xué)習(xí)行為由接受教師講解的聽，變成主動(dòng)思考、探究，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)由無意義的機(jī)械被動(dòng)學(xué)習(xí)向有意義的主動(dòng)探究式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，提升知識(shí)的留存率，提高課堂效率.

3.1 思維導(dǎo)圖，探究知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

在章末復(fù)習(xí)中，要幫助學(xué)生復(fù)習(xí)舊知識(shí)、構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)，但如果按照教材的順序重復(fù)，一節(jié)課的時(shí)間很難完成一章的復(fù)習(xí)，學(xué)生會(huì)感到索然無味，教師講得很多，學(xué)生到了后半節(jié)課就很難集中注意力.這樣簡(jiǎn)單把知識(shí)點(diǎn)羅列呈現(xiàn)，學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)依然是“散點(diǎn)狀”的單一認(rèn)知結(jié)構(gòu)，學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)不能向多元認(rèn)知結(jié)構(gòu)水平和關(guān)聯(lián)認(rèn)知結(jié)構(gòu)水平升級(jí)，學(xué)生學(xué)完后依然會(huì)覺得知識(shí)很多、茫無頭緒.這樣的知識(shí)梳理，往往還伴隨不分主次的缺點(diǎn).在這樣的知識(shí)梳理教學(xué)中，學(xué)生是被動(dòng)接收.根據(jù)教育心理學(xué)的觀點(diǎn)，這樣的學(xué)習(xí)屬于被動(dòng)的機(jī)械的無意義學(xué)習(xí)，這樣的學(xué)習(xí)“沒有生氣、枯燥乏味、無關(guān)緊要、很快就會(huì)忘記”.這樣的教學(xué)是低效的.

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，任何知識(shí)都是一個(gè)積極主動(dòng)的建構(gòu)過程，學(xué)習(xí)者不是被動(dòng)地接受外在信息，不是簡(jiǎn)單地復(fù)制知識(shí)，而是主動(dòng)地根據(jù)先前的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)結(jié)構(gòu)有選擇地接收外在信息、解釋信息，并生成新的信息，從而內(nèi)化為自己的知識(shí).教育和發(fā)展心理學(xué)巨匠皮亞杰認(rèn)為，教育是認(rèn)知發(fā)展的陶冶過程，就是創(chuàng)造條件，促使兒童與外界相互作用，使認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷成熟和發(fā)展的過程.要提高教學(xué)效率，就要改變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀，把學(xué)生積極性調(diào)動(dòng)起來，主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò).具體做法如下.

圖2 “機(jī)械能與能源”的思維導(dǎo)圖

（1）給學(xué)生介紹，并教會(huì)學(xué)生畫思維導(dǎo)圖.讓學(xué)生了解思維導(dǎo)圖對(duì)學(xué)習(xí)物理的幫助，并展示教師畫好的某一章章末總結(jié)的思維導(dǎo)圖，順著思維導(dǎo)圖理順一章的知識(shí)點(diǎn)，并鼓勵(lì)學(xué)生嘗試著模仿自己畫思維導(dǎo)圖.

（2）在章末復(fù)習(xí)之前讓學(xué)生一起討論畫思維導(dǎo)圖.待學(xué)生對(duì)思維導(dǎo)圖熟練以后在章末復(fù)習(xí)之前讓學(xué)生自己畫思維導(dǎo)圖，在畫思維導(dǎo)圖的過程中遇到疑惑和同學(xué)一起討論，并在思維導(dǎo)圖上附上本章學(xué)習(xí)中經(jīng)過討論還沒解決的疑惑.

（3）教師根據(jù)學(xué)生所畫思維導(dǎo)圖和收集的疑惑，在概念梳理時(shí)有針對(duì)性地突出重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn).

以《物理》必修2“機(jī)械能與能源”一章為例，讓學(xué)生畫出圖2所示的思維導(dǎo)圖.在畫思維導(dǎo)圖的過程中，學(xué)生既復(fù)習(xí)了已有的單一知識(shí)，也找到知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，使得知識(shí)能夠向多元認(rèn)知結(jié)構(gòu)水平和關(guān)聯(lián)認(rèn)知結(jié)構(gòu)水平轉(zhuǎn)變.學(xué)生自主畫思維導(dǎo)圖，在畫圖中與同學(xué)一起討論，主動(dòng)提前參與到課堂中，這學(xué)習(xí)屬于有意義學(xué)習(xí).依據(jù)學(xué)習(xí)金字塔理論，畫思維導(dǎo)圖時(shí)，學(xué)生自己翻書閱讀解決的部分兩周后留存10%，和同學(xué)討論的部分能留存50%，討論中同學(xué)有疑惑教會(huì)了同學(xué)的能留存高達(dá)90%，這樣的學(xué)習(xí)會(huì)在學(xué)生頭腦中形成更加牢固的記憶和更加完善的知識(shí)網(wǎng)絡(luò).

3.2 引入實(shí)驗(yàn)，探究習(xí)題難點(diǎn)

在章末復(fù)習(xí)中，梳理知識(shí)點(diǎn)之后必然要給出例題，鞏固強(qiáng)化知識(shí)的理解，教會(huì)學(xué)生分析問題的方法.雖然現(xiàn)在越來越多的物理教師已經(jīng)意識(shí)到物理習(xí)題應(yīng)該精練精講，章末復(fù)習(xí)中梳理概念、構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)一般要用去約15－20min的時(shí)間，一節(jié)課的時(shí)間只剩下約20多min處理習(xí)題，故而章末復(fù)習(xí)中的例題更應(yīng)該少而精，課堂上選擇3－4個(gè)比較典型的綜合性強(qiáng)一點(diǎn)的習(xí)題比較合適.面對(duì)少量的習(xí)題如何才能講得高效、出彩，這是在章末復(fù)習(xí)中必須要思考的.除了選擇經(jīng)典例題，經(jīng)過變式訓(xùn)練，讓學(xué)生鞏固基本概念、基本規(guī)律、構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)路，習(xí)得物理方法以外，還可以在一些例題中引入實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中加深印象.

例1.如圖3所示，AB軌道和一個(gè)半徑為R的半圓弧相連，將質(zhì)量為m的小球從距離水平面h高處的A點(diǎn)無初速地釋放，整個(gè)過程中摩擦力均可忽略，能順利經(jīng)過C點(diǎn)，求：

圖3

（1）物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度；

（2）物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

（3）物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

（4）如果小球恰好經(jīng)過C點(diǎn)，則釋放小球的高度應(yīng)該為多少？

本題設(shè)問與解答思路分析：（1）用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒求解B點(diǎn)的速度（單一結(jié)構(gòu)水平）；（2）利用牛頓第二定律和向心力的公式計(jì)算B點(diǎn)處軌道對(duì)小球的支持力，再由牛頓第三定律得出小球給軌道的壓力（多元結(jié)構(gòu)水平）；（3）利用機(jī)械能守恒定律或者動(dòng)能定理計(jì)算出小球在C點(diǎn)的速度，受力分析找出沿半徑方向的合外力，由牛頓第二定律和沿半徑方向的合力提供向心力列出方程可得小球在C點(diǎn)所受的支持力，再由牛頓第三定律可得小球此時(shí)對(duì)軌道的壓力（多元結(jié)構(gòu)水平）；（4）先由小球恰好經(jīng)過C點(diǎn)的條件得到小球在C點(diǎn)的速度vC＝再由動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒定律求解釋放小球的高度（多元結(jié)構(gòu)水平）.

本題從學(xué)生作業(yè)反饋的情況來看主要存在兩個(gè)較大的問題，第一是在第（3）問中.學(xué)生對(duì)小球在最高點(diǎn)C列出或FN＝mg＋或等典型錯(cuò)誤公式，究其原因是學(xué)生在C處受力分析思路不清晰，甚至把小球所受的軌道給的支持力方向當(dāng)成向上的.第二是在第（4）問中，不少學(xué)生想當(dāng)然地認(rèn)為小球恰能通過最高點(diǎn)C處的速度為0，然后根據(jù)機(jī)械能守恒定律得出釋放小球的高度為2h.

這樣兩個(gè)問題，其實(shí)在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律之前就已經(jīng)糾正過幾次，在當(dāng)時(shí)效果還行，但現(xiàn)在的情況讓人傻眼，怎么辦？繼續(xù)由教師講解，學(xué)生聽嗎？這樣估計(jì)過段時(shí)間很多人又會(huì)忘記.為了避免陷入這樣低效的循環(huán)，決定更改策略，在這個(gè)習(xí)題中引入實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示.具體做法如下.

第1步，在讓學(xué)生讀題、審題之后，把小球從較高的高度釋放，讓學(xué)生觀察小球的運(yùn)動(dòng)，整體感知小球的運(yùn)動(dòng)過程.

圖4 實(shí)驗(yàn)裝置圖

第2步，處理第（1）、（2）問.在求解第（2）問時(shí)，讓學(xué)生思考在最低點(diǎn)B處軌道對(duì)小球的作用力方向如何？小球所受合力的方向如何？按照不同的方法求解，先用機(jī)械能守恒定律列方程，再用動(dòng)能定理列方程，鞏固本章的兩個(gè)重要定理，更讓學(xué)生體會(huì)用不同規(guī)律解題的區(qū)別與聯(lián)系.

第3步，再次演示小球從較高h(yuǎn)處釋放，讓學(xué)生觀察后思考在最高點(diǎn)C處，軌道對(duì)小球作用力的方向是怎樣？小球還受到哪些力的作用？什么力提供向心力？并讓學(xué)生畫出受力分析圖.對(duì)于個(gè)別實(shí)在搞不明白的學(xué)生，讓他把手指放在最高點(diǎn)C處，手指與軌道內(nèi)側(cè)相平，從較高處釋放小球讓其感受小球?qū)壍溃ㄊ种福┑牧Φ姆较?，再思考軌道給小球的力的方向是怎樣的，最后列方程解決問題.

第4步，解決小球恰好經(jīng)過C處的速度，也就是經(jīng)過C處的最小速度.在軌道上找到高為2 R處，并做好標(biāo)記.把小球從高2 R處釋放，觀察小球的運(yùn)動(dòng)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)小球做近心運(yùn)動(dòng)，離開軌道.有學(xué)生會(huì)提出實(shí)驗(yàn)中有摩擦，此時(shí)的摩擦力為滾動(dòng)摩擦，較小.此外，操作時(shí)可以把釋放的高度適當(dāng)增加一點(diǎn)，讓增加的這一段高度重力所做的功來平衡摩擦力做的功，發(fā)現(xiàn)略微提高釋放高度后，小球依然不能到達(dá)最高點(diǎn)C.接著師生一起探究，逐漸提高小球釋放的高度，當(dāng)小球能經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)記下釋放的位置，此時(shí)測(cè)量一下釋放的高度是半徑的多少倍，并反復(fù)釋放讓學(xué)生觀察小球到達(dá)C處的速度是不是0.最后，再回到理論探究，計(jì)算小球在C點(diǎn)的速度和釋放的高度.

3.3 拓展與實(shí)踐活動(dòng)，升級(jí)認(rèn)知結(jié)構(gòu)水平

經(jīng)過前面的知識(shí)梳理，學(xué)生已經(jīng)掌握了基本知識(shí)，通過練習(xí)題的訓(xùn)練很多學(xué)生的認(rèn)知水平也發(fā)展到關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平.如果學(xué)生能夠靈活運(yùn)用，融會(huì)貫通，就要把認(rèn)知水平升級(jí)到抽象拓展水平.處于該水平的學(xué)生“不僅能將知識(shí)相互關(guān)聯(lián)、概括，還可以把問題遷移到相關(guān)的不同情景中，創(chuàng)造性地在新情景中對(duì)問題進(jìn)行歸納和演繹.”［3］給學(xué)生創(chuàng)造一些探究性的實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生選擇測(cè)量工具、構(gòu)建物理模型，在解決問題的過程中，把學(xué)生的認(rèn)知水平升級(jí)到抽象拓展水平.在“機(jī)械能與能源”這一章中，可以給學(xué)生呈現(xiàn)如下實(shí)踐活動(dòng).

例2.測(cè)變力做功.請(qǐng)用平拋儀器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、鋼球（有孔）、細(xì)線等器材，測(cè)出小球沿斜槽下滑時(shí)摩擦力所做的功.

在解決本題的過程中學(xué)生要完成任務(wù)，需要思考如下問題：（1）要測(cè)小球沿斜槽下滑時(shí)摩擦力所做的功，需要選擇哪一段運(yùn)動(dòng)為研究過程，該過程中摩擦力是恒力還是變力？（2）恒力做功怎么求？變力做功又該怎么求？（3）該過程中，還有什么力做功？（4）要求該過程中重力所做的功還需要測(cè)量什么物理量？（5）該過程的初、末速度是否知道？（6）末速度又該怎么求？（7）該過程的末速度就是小球平拋的初速度，要求這一速度應(yīng)該測(cè)量哪些物理量？（8）測(cè)出這些物理量后，如何把該速度表示出來？（9）所測(cè)量的這些物理量與摩擦力所做的功之間有什么聯(lián)系（用什么規(guī)律求出摩擦力所做的功）？（10）所給的鋼球?yàn)槭裁匆锌祝瑳]孔的行不行？

只有通過這些問題的思考，理順?biāo)悸?，?gòu)建物理模型，才能設(shè)計(jì)出合理的探究方案，順利完成任務(wù).測(cè)出小球的平拋運(yùn)動(dòng)水平位移x，豎直位移y，平拋的初速度（摩擦力做功的末速度）v＝測(cè)出釋放小球處到水平軌道的高度h，設(shè)摩擦力做功為Wf，由動(dòng)能定律得

圖5

上述任務(wù)完成后，可做如下拓展：（1）請(qǐng)說出小球分別在軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中和平拋運(yùn)動(dòng)過程中能量轉(zhuǎn)化情況，這些能量的轉(zhuǎn)化過程是通過什么途徑實(shí)現(xiàn)的；（2）根據(jù)剛才測(cè)量的物理量，算出小球在平拋運(yùn)動(dòng)過程中重力做功的平均功率以及小球落到槽里的瞬間小球重力的瞬時(shí)功率.

1 黃永生.給你介紹一種物理章末復(fù)習(xí)策略［J］.物理教學(xué)探討，2007，15（24）：19.

2 晏廷飛.“一例貫通”在物理章末復(fù)習(xí)中的應(yīng)用［J］.教學(xué)與管理，2012，（34）：75.

3 王較過.SOLO分類法在物理教學(xué)形成性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.物理通報(bào).2011（10）：103.