淺談變式教學在物理教學中的運用

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1、淺談變式教學在物理教學中的運用廣義的“變式教學”是指在教學過程屮通過變更概念非本質(zhì)的特征、改變問題的條件或結(jié)論、轉(zhuǎn)換問題的形式或內(nèi)容，有意識、有目的地引導學生從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì)，從“不變”的本質(zhì)中探究“變”的規(guī)律的一種教學方式.物理“變式教學”是指通過變試題，對有關物理概念、泄理、公式、法則、習題等進行不同角度、不同層次、不同情景的變化，有意識地引導學生從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì)，從“不變”中尋找規(guī)律，逐步培養(yǎng)學生靈活多變的物理思維，以不變應萬變，從而促進學生掌握物理學科的精髓一一實驗能力.根據(jù)最近發(fā)

2、展區(qū)理論，在學習過程屮新知識的輸入、同化和操作取決于原有的認知結(jié)構(gòu)，因而原有的認知結(jié)構(gòu)對新知識的學習具有制約作用.一般而言，當新、IH知識Z間跨度較小，相互容納時，學習就能順利進行.反之，當新知識和學生的原認知結(jié)構(gòu)脫節(jié)時就必然形成學習的難點?這就需要教師結(jié)合學生的實際利用變式教學在學生學習過程中起到一個過渡和支架的作用.以下是筆者在物理教學中運用“變式教學”的做法和體會.1通過“變式”幫助學生建立物理概念物理概念是物理基礎知識中最基本也是最重要的內(nèi)容，是構(gòu)成物理規(guī)律、形成物理理論的基本單元，每一個物理概念都有相應的物理意義，

3、有它的內(nèi)涵與外延，在實際教學中，可以通過變式教學從不同角度、不同層次幫助學生建立完整的物理概念.比如功的概念的學習：%1如何判斷力是否做功可以通過幾個簡單的變式來完成教學A.某同學提一質(zhì)量為1kg的物體上樓B.該同學提一質(zhì)量為1kg的物體在水平樓道上勻速前進C.該同學提一質(zhì)量為1kg的物體下樓試判斷以上三種情況中，拉力是否做功%1如何正確計算恒力做功，通常利用功的定義式W=FLcosa進行計算.可以通過以下（圖1）三種情況來判斷位移[TP9GW03.TIF,BP#]2通過“變式”幫助學生理解物理規(guī)律物理規(guī)律是在物理概念的基礎

4、上，建立起來的物質(zhì)運動和相互作用的規(guī)律，是物理教學的主要任務?每一條規(guī)律都有其相應的歸納論證過程，都冇相應的使用特點，需要學生在理解的基礎上，在各種情景屮選用合適的物理規(guī)律來分析討論物理問題，通過變式教學就可以高效的達成這一目標?比如平拋運動規(guī)律的教學：情景小球從距地面高為h二20m處水平拋出，初速度大小為v0二5m/s,空氣阻力不計，重力加速度為g=10m/s2,求小球經(jīng)多長時間落地？落地點距拋出點的水平距離為多少？變式一斜面上的平拋運動[TP9GW02.TIF,BP#]變式二類平拋A.有一個很深的豎直井，井的橫截面為一個

5、圓，半徑為R,且井壁光滑，有一個小球從井口的一側(cè)以速度vO拋出與井壁發(fā)生碰撞，撞后以原速率反彈，求小球與井壁發(fā)生第n次碰撞處的深度.B.冇一個很深的豎直井，井的橫截面為一個圓，半徑為R,且井壁光滑，有一個質(zhì)量為m小球從井口的A點沿井口圓周切線方向以速度vO水平射入井內(nèi)，并貼著井壁運動，若要從A點正下方h處的B點飛出，求小球在A處的速度應滿足什么條件？在運動的過程中，球?qū)诘膲毫槎嗌?？通過各種情景的分析與討論，讓學生體會并掌握處理平拋運動的規(guī)律，抓住規(guī)律中不變的木質(zhì).3通過“變式”幫助學生掌握物理方法解決物理問題的一條常規(guī)

6、思路就是將未知的問題轉(zhuǎn)化成已知的相近問題，將復雜的大問題分解成若個簡單的子問題，但往往由于未知（復雜）問題與已知（簡單）問題之間沒冇明顯的聯(lián)系，可以通過一些變式在兩者之間巧設的臺階，以使學生順利地解決問題，從中體會到解決物理問題的方法?比如多過程問題的分析：情景一平直的傳輸帶以vO二5m/s的速度勻速運動，A、B相距L二2.5m.從A處把工件無初速度地放到傳輸帶上，物體與傳輸帶的動摩擦因數(shù)為0.5,求物體從A到B的時間為多少？分析物體可能存在兩種運動情況，一是一直勻加速運動，二是先加速后勻速直線運動?解決問題的關鍵在于物塊受

7、力情況（摩擦力）的分析，運動情況（速度相同）的分析，為達到學生能掌握分析物體運動情況的方法，可設置如下變式:變式一傳輸帶仍然水平，對A、B間的距離或物塊與傳輸帶的動摩擦因數(shù)的不同設定，物體運動情況有不同的可能性.變式二傳輸帶仍然水平，對物塊初速度的大小與方向給出不同的設定，物塊運動情況會有所不同.變式三把傳輸帶改成傾斜，再重新考慮各種情況.變式四在水平傳輸帶末端加上圓周運動軌道或者讓物塊沖出傳輸帶做平拋運動等.總之，可以在最簡單的水平傳輸帶問題基礎上不斷的變換情景加大問題的復雜性、未知性，通過此類問題的分析與討論，幫助學生抓

8、住分析方法的本質(zhì).4通過“變式”培養(yǎng)學生物理思維能力物理思維，就是物理學中的科學思維，是具有意識的人腦對客觀物理事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)部規(guī)律性及物理事物間的聯(lián)系和相一互關系的間接的、概括的和能動的反映?具體到物理學習中就是運用物理方法分析解決物理問題的過程?分析物理問題的方法很多：類比法、整體