【摘 要】基于“習得性無助理論”視覺設計的高中物理課堂教學,以變式教學為主線,把“彈簧模型與動量守恒定律結(jié)合”的難點知識,由淺入深進行拓展,教會學生分析復雜運動過程的方法,提高學生分析和解決問題的綜合能力,從而提高學生的物理學習興趣,引導學生從“習得性無助”到“習得性成功”轉(zhuǎn)變。
【關(guān)鍵詞】習得性無助;彈簧模型;動量守恒;拓展
【中圖分類號】G633.7 ?【文獻標識碼】A ?【文章編號】1671-8437(2020)04-0114-02
習得性無助(Learned helplessness)是指通過學習形成的一種對現(xiàn)實的無望和無可奈何的行為和心理狀態(tài),是美國心理學家塞利格曼在研究動物時提出[1]。具有習得性無助感的人具有如下表現(xiàn):低成就動機、低自我效能感、有消極定勢及不良學習習慣[2]。習得性無助重要的矯治策略是問題解決、示范自我控制、自我評價等。大量實踐證明,將習得性無助理論運用于高中物理課堂教學,有利于提高學生的物理學習興趣和思維能力。
彈簧模型與動量守恒定律的結(jié)合是高中物理的知識難點,學生的普遍問題是對系統(tǒng)內(nèi)物體的受力情況及運動過程理解的不夠清晰,不能挖掘其中的隱含條件和臨界條件,因此學生極易對此知識產(chǎn)生“習得性無助”感。利用變式教學,可以讓學生在變式拓展中,由淺入深理解此類題型的解題思路和方法,通過問題解決和示范策略,矯治學生的“習得性無助”感。
1 ?通過由淺入深的變式問題,矯治學生“習得性無助”感
例1:如圖1所示,輕質(zhì)彈簧右端連一質(zhì)量為2m的小球B,靜止于光滑水平面,左端連一質(zhì)量為m的小球A?,F(xiàn)給小球A一個水平向右的初速度v0(小球A的速度方向與彈簧處于同一直線),小球A逐漸壓縮彈簧并使小球B運動,設小球A、B與彈簧相互作用過程中無機械能損失,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),兩球均可視為質(zhì)點,求彈簧彈性勢能的最大值。
命題意圖:此題目的是讓學生通過分析A、B受力情況及運動過程,找出彈性勢能最大時的位置,是彈簧壓縮最短即A、B有共同速度時這一隱含條件。
拓展1:求上述例題中B的最大速度。
命題意圖:此問旨在幫助學生繼續(xù)分析彈簧從最短到恢復原長過程中,A、B的受力情況及運動過程。找出B球的速度最大時刻是彈簧恢復原長時,并學會求解雙守恒方程的方法,推導出A、B兩球碰后的速度表達式:
拓展2:上述例題中若A、B的質(zhì)量均為m,其他條件不變,求B的最大速度。
命題意圖:此問是為了讓學生掌握動量守恒中交換速度時,必須滿足的兩個條件:一是系統(tǒng)內(nèi)物體在相互作用過程中無機械能損失,二是系統(tǒng)內(nèi)兩物體質(zhì)量相等。
拓展3:上述例題中一切條件不變,求彈簧被拉長的過程中,彈簧的最大彈性勢能。
命題意圖:此問讓學生在前幾問的基礎上接著分析運動過程,彈簧從原長到壓縮至最短,再恢復原長,后又被拉長,分析得出結(jié)論:整個運動過程中彈簧最長時與最短時,A、B均有共同速度,彈簧均具有最大彈性勢能,且彈性勢能相等,從原長到最短或最長的過程建立的方程也相同。
2 ? 通過彈簧模型的多題歸一,矯治學生“習得性無助”感
例2:如圖2所示,光滑水平面上,質(zhì)量為2m的小球B處于靜止,質(zhì)量為m的小球A以初速度從離B球很遠的地方向右運動靠近B,(A、B間無彈簧),設小球A的速度方向與A、B連線處于同一直線,A、B帶同種電荷,兩球均可視為質(zhì)點.若A、B始終沒接觸,求A、B系統(tǒng)電勢能的最大值。
命題意圖:通過此拓展讓學生明白,此電學題看似與彈簧無關(guān),實則遵循與彈簧相同的規(guī)律,即二者速度相同時,兩球相距最近,系統(tǒng)電勢能具有最大值。
拓展:如圖3所示,兩光滑平行導軌水平放置,左端和右端分別垂直于導軌放置質(zhì)量為m和2m的導體棒A、C,整個裝置處于豎直方向的勻強磁場中,現(xiàn)讓A棒從離C棒很遠的地方以垂直于導體棒A的初速度水平向右運動靠近C,設A、C始終沒接觸,求整個回路產(chǎn)生的焦耳熱的最大值。
命題意圖:此題與例2是同一類型,讓學生理解此類電磁感應習題與彈簧模型的相似處,此類題目的難點是學生對運動過程的分析,特別是要挖掘出兩導體棒速度相同時回路中無感應電流的隱含條件。
綜上所述,基于“習得性無助理論”視覺設計的彈簧模型教學,通過例題及拓展問題,能幫助學生熟練掌握彈簧模型在動量守恒定律中的應用,更重要的是通過由淺入深的變式教學,教會了學生分析復雜運動過程的方法,找出解決彈簧類問題的臨界點和隱含條件,提高了學生分析和解決問題的綜合能力。
【參考文獻】
[1]張啟錢,談靜艷.基于習得性無助理論的高校學困生心理特征、成因及對策研究[J].文教資料,2011(20).
[2]章俐俐.生涯輔導助力非重點普高習得性無助學生的發(fā)展[J].中小學心理健康教育,2019(19).
【作者簡介】
曹豐錦(1973~),男,學歷:本科,中學高級教師,重慶市永川區(qū)高中物理教研員,重慶市永川區(qū)教育科學研究所。