巧妙設(shè)計(jì)問題讓復(fù)習(xí)課循序漸進(jìn)

殷海軍

【摘要】初中物理復(fù)習(xí)課應(yīng)巧妙設(shè)計(jì)問題鏈，利用問題與情景融合，開啟學(xué)生的思維；利用問題與項(xiàng)目融合，啟發(fā)學(xué)生探索；利用問題與總結(jié)融合，引導(dǎo)學(xué)生提煉，從而真正實(shí)現(xiàn)減負(fù)增效的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】思維；問題；初中物理；復(fù)習(xí)課

簡單機(jī)械是初中物理的一個重要章節(jié)，這一章節(jié)不僅是力與運(yùn)動環(huán)節(jié)的升級，也是能量的新升級。因此，本章節(jié)無論是從知識板塊，還是從技能維度，都是學(xué)生過渡、升級、提升的板塊。本節(jié)的復(fù)習(xí)不僅要開啟學(xué)生的知識與技能之旅，更要開啟學(xué)生的思維之旅。

一、問題與情境融合，開啟思維之旅

問題是思維的起點(diǎn)，在復(fù)習(xí)課堂上，教師要鎖定復(fù)習(xí)目標(biāo)及其達(dá)成路徑，鎖定適合學(xué)生生長的情境創(chuàng)設(shè)，并配套相應(yīng)的問題及問題鏈。情境的創(chuàng)設(shè)需要給學(xué)生一個真實(shí)的生活原型，這個原型一方面是為了引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀文本信息、視頻信息等獲取其中的物理問題，建構(gòu)一定的物理模型，讓學(xué)生善于剖析情境中的生活原型，獲取物理信息的能力。另一方面，也讓學(xué)生深刻感受到物理來自于生活，生活中充滿著物理知識，從而凸顯物理學(xué)科的價值，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)的內(nèi)在求知欲，激活物理學(xué)科的魅力。

在本章節(jié)的復(fù)習(xí)過程中，筆者播放了火神山、雷神山醫(yī)院建造的過程，這種驚人的速度背后隱含著中國智慧，也隱含著本章節(jié)的重點(diǎn)，即簡單機(jī)械的綜合應(yīng)用，功、功率、機(jī)械效率等相關(guān)知識。為了開啟學(xué)生的思維之旅，筆者在情境播放之后拋出以下問題鏈來激活學(xué)生的思維。

問題1：情境中所提到的建筑，你覺得涉及到哪些知識和我們的物理學(xué)習(xí)有關(guān)，尤其是本章內(nèi)容？請舉例說明。

生：涉及到簡單機(jī)械，功、功率、機(jī)械效率等知識。比如建筑速度之快，就涉及到做功的功率比較高，效率也較高。

問題2：你能從視頻中找到哪些簡單機(jī)械嗎？或者簡單機(jī)械的組合嗎？

生：我們看到了大型的塔吊，其中有杠桿，也有滑輪等。

問題3：你能對杠桿的知識進(jìn)行簡單的歸納？比如從分類、工作特點(diǎn)、應(yīng)用等方面。

生：杠桿可以分成省力杠桿、等臂杠桿、費(fèi)力杠桿，省力的杠桿在使用的過程中費(fèi)距離，費(fèi)力的杠桿在使用的過程中省距離。

問題4：你能說說什么是功、什么是功率、什么是機(jī)械效率嗎？這三者有什么關(guān)系嗎？

生1：功是力與力的方向移動距離的乘積，是能量轉(zhuǎn)化的變化量。功率是表示做功快慢的物理量。機(jī)械效率是有用功與總功的比值，是表示做功效率的物理量。

生2：功率和機(jī)械效率都是用來反饋?zhàn)龉η闆r的物理量，一個是表示做功的快慢，一個是反饋?zhàn)龉Φ男省烧邚牟煌S度反饋?zhàn)龉Φ男Ч?/p>

生3：功率和機(jī)械效率沒有直接的關(guān)系，兩者表示的是不同的維度。

在這個環(huán)節(jié)，教師通過情境和問題開啟學(xué)生的思維之旅，讓學(xué)生通過自己的回憶思考老師提出的問題，并在同學(xué)之間的相互交流、碰撞、融合中達(dá)成對基本概念的復(fù)習(xí)和對比，一定程度上達(dá)到基礎(chǔ)知識的梳理。對于學(xué)生梳理不到位或者欠妥的地方，教師采用兩種策略來彌補(bǔ)，一是讓學(xué)生相互補(bǔ)充、相互完善，教師可以適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充一些問題。二是教師可以留點(diǎn)懸念，通過后面的復(fù)習(xí)來開啟學(xué)生的進(jìn)一步思考和探究。讓學(xué)生通過本章的復(fù)習(xí)，對這些問題實(shí)現(xiàn)潤物細(xì)無聲的突破。

二、問題與項(xiàng)目融合，開啟探究之旅

大概念教學(xué)倡導(dǎo)單元教學(xué)的設(shè)計(jì)，需要教師站在大單元的立場，引導(dǎo)學(xué)生站在整個章節(jié)的層面審視本章內(nèi)容，并把本章的重點(diǎn)、難點(diǎn)分解成若干個項(xiàng)目或者任務(wù)，以此帶動學(xué)生對問題的突破、完善。在突破和完善的過程中促進(jìn)項(xiàng)目完成，也促進(jìn)知識與技能、思想與方法的逐一完善，達(dá)到良好的復(fù)習(xí)效果。結(jié)合初中物理的核心素養(yǎng)，我們在本節(jié)課中，仍然可以關(guān)注學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維的重點(diǎn)突破，在突破的過程中注重科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任這兩個維度的素養(yǎng)滲透。筆者將項(xiàng)目與問題融合，讓學(xué)生自發(fā)地開啟小組合作式的探究之旅。

總?cè)蝿?wù)：目前，在醫(yī)院的建造過程中，我們需要將一捆重貨物搬上卡車，由于比較重，學(xué)生無法直接搬運(yùn)到卡車上，請你利用所學(xué)的簡單的機(jī)械知識，將這些貨物搬運(yùn)到卡車上。

問題1：說說你準(zhǔn)備采用哪個機(jī)械來將物體運(yùn)到卡車上去？并說說你的理由，請小組交流討論后派代表展示：

小組1：我們采用滑輪或者滑輪組，因?yàn)榛喕蚧喗M既可以省力，也可以改變力的方向。

小組2：我們采用杠桿，通過制作一個省力杠桿，使人可以站在地面上，將這一重物輕而易舉地提升至卡車上。

小組3：我們采用斜面，斜面本質(zhì)上就是一個省力的杠桿，由于它取材方便，只需要一塊長木板架在卡車與地面之間，然后把貨物拉上去，也是非常省力的。

根據(jù)學(xué)生對這三種簡單機(jī)械的熟悉程度，很快就會想到用這三種機(jī)械進(jìn)行解題。為了引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生新思考，筆者設(shè)計(jì)了如下問題。

問題2：如圖1，如果建造工地上的卡車高1米，貨物重為2000牛，請你對照自己剛才的選擇，完成相應(yīng)的項(xiàng)目研究：

項(xiàng)目1：斜面。如果斜面是光滑的，而且長度是2米，你至少需要花多少牛的力才能將物體拉上去？實(shí)際拉的過程中我們需要的力會怎樣？為什么？（如圖1所示）

項(xiàng)目2：杠桿。讓你采用杠桿提升這個貨物，老師給你提供一根長為10米的輕質(zhì)杠桿，將支點(diǎn)設(shè)置在離掛物體端2米的地方，你覺得你至少需要花多少牛的力才能將這個物體提升至卡車上。如果不是輕質(zhì)杠桿，將會導(dǎo)致什么結(jié)果？這又是為什么？（如圖2所示）

項(xiàng)目3：滑輪。讓你采用滑輪或滑輪組來提升貨物，老師給你提供如圖所示的裝置，你準(zhǔn)備選用哪種？說說你的理由，如果忽略滑輪自重和摩擦、繩重，你所選的方案將需要花多少牛的力才能將物體提升至卡車上？如果考慮繩重、摩擦和滑輪自重，拉力將會變成什么？為什么？（如圖3所示）

結(jié)合本節(jié)課的實(shí)際情境和任務(wù)，教師采用問題和問題鏈的形式，在學(xué)生自己想到的簡單機(jī)械的基礎(chǔ)上給學(xué)生布置了三個項(xiàng)目，并結(jié)合項(xiàng)目給出了具體的數(shù)據(jù)和問題，讓學(xué)生帶著數(shù)據(jù)和項(xiàng)目要求進(jìn)行探究和分析。在探究的過程中，學(xué)生需要利用自己已學(xué)的知識與技能、方法與規(guī)律進(jìn)行探究。學(xué)生此時的學(xué)習(xí)會將杠桿平衡條件進(jìn)行再次復(fù)習(xí)和應(yīng)用，在計(jì)算的基礎(chǔ)上達(dá)成相應(yīng)問題的解決。除此之外，項(xiàng)目中還派給學(xué)生一個新問題，那就是如何考慮杠桿自重、滑輪自重、摩擦等，結(jié)果將會怎么樣？這樣的問題也將啟發(fā)學(xué)生對額外功的自發(fā)思考，一方面會自發(fā)地對機(jī)械效率進(jìn)行復(fù)習(xí)和思考，另一方面也讓學(xué)生切實(shí)感受到額外功的實(shí)際存在，感受到機(jī)械效率對于機(jī)械的重要性。

問題1：結(jié)合實(shí)際情況，同學(xué)們沒有發(fā)現(xiàn)我們的實(shí)際拉力都會以理論拉力大一些？這是為什么？大家交流思考一下。

在這個問題的引領(lǐng)下，學(xué)生通過交流、碰撞、融合，自發(fā)地總結(jié)出以下幾點(diǎn)：（1）額外功是客觀存在的，是無法避免的。（2）使用機(jī)械可以省力或者省距離，但是不能省功，而且使用任何機(jī)械都不能省功。（3）因?yàn)轭~外功的存在，在實(shí)際使用機(jī)械的過程中，任何機(jī)械的機(jī)械效率都將小于100%。由此提高機(jī)械效率的意識就會潤物細(xì)無聲地滲透給學(xué)生。

問題2：結(jié)合剛才的計(jì)算和分析，我們發(fā)現(xiàn)任何機(jī)械的機(jī)械效率都小于100%，你能結(jié)合你所選的項(xiàng)目，談?wù)勗撊绾翁嵘@些機(jī)械的機(jī)械效率嗎？

在這個問題的引領(lǐng)下，每個小組都會分析各自小組的機(jī)械效率該如何提升。如滑輪組中，學(xué)生想到要提升機(jī)械效率還可以減輕動滑輪的重和繩重，也可以減少其中的摩擦等。學(xué)生在交流和碰撞中幾乎都能收集到相應(yīng)的證據(jù)和方法來完成對機(jī)械效率提升的分析。

問題3：你能結(jié)合剛才的分析，說說提升這些機(jī)械效率的基本方法嗎？比如減小摩擦、減輕杠桿自重等，它們本質(zhì)上屬于什么方法？

這一問題的拋出，讓學(xué)生充分鎖定了提高機(jī)械效率的本質(zhì)，即在其他條件一定的情況下，減少額外功和增加有用功都可以提高機(jī)械效率。

三、問題與總結(jié)融合，開啟提煉之旅

課堂教學(xué)一定要有評價和總結(jié)，這個環(huán)節(jié)是方法與思想的提煉環(huán)節(jié)，是讓學(xué)生站在一定的高度學(xué)會自我剖析、總結(jié)、提升的過程，是量變到質(zhì)變的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，教師要善于結(jié)合所教的內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)地總結(jié)與提煉知識。

問題1：通過本節(jié)課的復(fù)習(xí)，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，剛才的項(xiàng)目都能順利實(shí)施嗎？為什么？

本問題旨在引導(dǎo)學(xué)生從課堂的書本學(xué)習(xí)走向?qū)嶋H應(yīng)用，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)每種方法都存在或多或少的缺點(diǎn)。比如，杠桿要求長度很長，而且還需要在空中架起一個支點(diǎn)；斜面需要的長度也很長，很難找到符合條件的杠桿與斜面。

問題2：各位同學(xué)能否結(jié)合今天的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步構(gòu)建本章的思維導(dǎo)圖，理一理簡單機(jī)械、功、功率、機(jī)械效率的關(guān)系，看看哪一小組的思維導(dǎo)圖最能揭示本質(zhì)內(nèi)容。

本問題旨在引導(dǎo)學(xué)生站在更高的高度探究問題的本質(zhì)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)本章是在理解簡單機(jī)械的基礎(chǔ)上，應(yīng)用簡單機(jī)械去做功，而做功有快慢之分、效率高低之分，這兩者又是描述做功的兩個物理量。

總之，在初中物理課堂中，教師要善于用問題來鎖定教學(xué)內(nèi)容，將教學(xué)目標(biāo)逐漸滲透于各個細(xì)節(jié)之中，促進(jìn)學(xué)生的終身發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉德華.基于問題解決的單元復(fù)習(xí)課導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)—以“簡單機(jī)械”為例[J].中學(xué)教學(xué)參考，2021（04）.

[2]王恩華.關(guān)于“簡單機(jī)械”教學(xué)的思考[J].物理教學(xué)探討，2015（10）.