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1、1开放式习题课教学模式初探1翁以忠 2岳守凯1江苏省泗阳中学 2江苏省金湖中学1 问题提出 习题课是课堂教学一种重要形式，传统的习题教学是建立在接受式学习基础上的，即“教师进行知识点归纳、典型习题分析，学生知识应用”三部曲，这种在教师的的支配下，选用条件充足、结论唯一的习题，让学生沿着同一个方向，按着同一个思维模式进行着被动的思维分析，过后布置类似的习题再让学生模仿套用解析，这种模拟式的学习，更多的是关注学习的结果，只能使学生积累一些知识，却无法培养学生的创新思维和创造能力。在新课标下，高考命题由原来的知识立意改为能力立意，更加注重对学生的能力考察。因此很多老师在习题教学中十分注重过程和方法，
2、培养学生的能力，但是又出现了将能力异化为方法的现象：让学生死记硬背一些题型及对应的解题方法，然后通过大量的做题期望达到见题生法的效果。在习题教学上少了必要的探究性、开放性，更少了情感、态度、价值观教育。那么怎么进行有效的习题教学呢？笔者做了一些尝试，其中开放式习题课便是一种有效习题课模式，它是在学生掌握了基础知识之后，需要进行运用知识和检查知识阶段时采用的，它能较好的调动学生参与课堂，提高课堂的效率，促成新知识的生成。该模式由下列框图所示：2 “开放式习题课”教学设计理念2.1 提出的问题要具有开放性：英国科学家波普说过：“科学知识的增长永远始于问题，终于问题越来越深化的问题，越来越触发新问题
3、的问题。”问题解决新问题再解决，这是人们认识客观世界的一般规律。开放性习题课要用开放性问题引领课堂，因此开放式习题课对问题的设置要求较高：问题选编在知识、内容和方法上具有代表性和典型性，所选习题要精练、准确、新颖，同时具有启发性和挑战性，能够迅速激起学生的学习激情；开放性习题还要尽量做到拓展性和层次性，习题的深度和广度要准确地反映新课程标准的要求，针对不同学生的知识结构和能力水平，设计出多层次的教学习题，并不断地改变条件，逐步引申，适当地进行拓展，这样的习题可以开阔学生的视野，拓展学生的思维；开放性习题要着眼物理思维训练，在习题的选编过程中，要注意思维起点要低，学生要能入手，思维广度要大，学生
4、能从不同视角提出解决方案，要有思维深度，不能浅尝则止，能从较深层次反映学生的思维能力，培养学生的综合能力和思考水平。2.2 课堂管理要体现开放性：开放式习题课就是要放开、搞活，即开放学生活动空间，给足时间，让学生相互讨论，没有约束，让学生的思维可以自由驰骋，教师的主要作用就是组织好课堂，做好裁判，适当的答疑，把课堂的主动权交给学生，促使学生积极参与课堂，倡导“自主、合作、探究”的学习方式 ,让学生成为课堂的主人。但开放式习题课也不是简单地放开，这需要教师统筹安排，组建好学习小组，选好组长，明确学习任务，通过建立奖励机制，用无形的手将学生控制住，做到统而不死，活而不乱。同时还要预设好课堂活动，预
5、见可能发生的问题并提前采取措施，安排活动顺序，并在课前预设多种解决方案及可能出现的问题，制定相应的解决措施，才能使课堂充满生机，有效提高课堂效率。2.3 问题解决方法应凸显开放性：牛顿说“没有大胆的想象就没有伟大的理论”。开放式习题课最大的特点就是学生先可以大胆猜测、想象，再设法验证。在开放性问题的引领下，利用宽松的课堂问题提出 分组讨论 分组展示其他组评价 教师审核方案修订 定案 教师总结评价2氛围引领学生突破常规，采用“个人猜想小组论证集体修正集体定案”的思考模式，让学生通过对“一题多解”、“一题多变”、“一题多问”、“补齐条件型问题”、“不知所求结果型问题”等开放性极强的问题的探索，经过
6、查找资料，串联归类，纵横联系，辩解分析，促使学生展开联想，力求在脑海中建立相互依存的知识结构，夯实基础知识，加深对问题的理解和认识，从而使学生具有更广阔的视角和处理问题的能力。3.“开放式习题课”重要作用3.1 改变学生的学习方式开放性习题课的核心任务是让学生不做被动的受教育者，而是做主动的探索者。学生在学习活动中主动地动手、动脑、相互讨论，在学习中发现问题，通过小组讨论、查资料等多种途径探究学习，有利于培养学生掌握科学的学习方法，发展自主学习的能力，培养良好的思维习惯，能应用所学的物理知识和科学探究方法解决问题。在电磁感应基础知识学习结束后，设置了一道问题：如图 1 所示，两根相距 L 平行
7、放置的光滑导电轨道，若轨道电阻不计，轨道间接有电阻为 R，处于磁感应强度为 B 垂直轨道平面的匀强磁场中.一根电阻为 r 质量为 m 的金属杆在平行轨道平面且垂直于杆的恒力 F 作用下，从静止起向右加速运动至最大速度过程中，位移为 x，滑行中金属杆始终与轨道垂直而且接触良好.根据上面所给的条件，能求出哪些物理量。这是一道“不知所求结果型”开放性问题，由于没有明确求哪些物理量，不知道从哪儿下手，这就需要学生改变思维方式，根据题中条件积极探索，开动脑筋，小组间展开讨论，充分发挥集体的智慧，通过“猜测验证”的方式，解决这种具有挑战性的问题。学生通过合作探讨，发现可求出棒的最大速度 拉力 F 的最大功
8、率 Pab 两端最大电压 电阻 R 上最大功率 拉mv abURP力做的功 W这一过程中电路中产生的焦耳热 Q通过电阻 R 的电量 q安培力所做的功 ab安w棒到达最大速度过程中所用的时间 t 等多达十几个物理量，通过这种习题模式让学生把电磁感应基础知识有机的联系在一起，从而达到巩固知识、应用知识的目的。 3.2 改变教师的教学方式传统的课堂教学往往出现教师“一言堂”现象，教师讲得多，而学生思考少，学生往往处于被动地位，由于课堂氛围枯燥呆板，听课效率往往不高。开放式习题课将“满堂灌”模式改为开放式教学，教师通过课前精心预设，组建学习小组，明确学习任务，营造和谐的学习氛围，鼓励学生积极参与课堂，
9、达到无为而治的目的。在学习电磁场基础知识后，笔者打破以往“知识回顾、典例分析、巩固提高”习题课模式，精心设计一道电磁场问题：如图 2 所示，在xoy 平面内质量为 m，带电量为 q 的正电荷，从 O 点以某一初速度 v沿 x 轴正方向运动，要使该电荷能通过坐标为（a，b）的 P 点，可在xoy 平面内或垂直 xoy 平面加上适当的电场、磁场或电磁场的组合场(不计电荷的重力)，求：（1）电场、磁场或组合场的大小和方向；(2) 电荷从 O 点到 P 点的时间。该题属于“补齐条件型问题”，起点较低，但解决方法很多，各类层次学生都可以上手，但由于没有明确是电场、磁场还是组合场，给学生想象的空间很大，但
10、也给学生带来一定的困难，以往学生习惯于给定条件来求未知量，而本题没有设定条件，要求学生自己设定条件，这对学生思维转换极具挑战性。 （以下是课堂部分内容，摘录如下）R Fab图 1PabxyO v图 23师：本节课继续和大家探讨带电粒子在电磁场中运动问题，请大家完成下面一道习题(出示例题，提出要求，教师巡视课堂，小组合作讨论，约 3 分钟后，陆续有小组代表到前面展示)生 A：在 xoy 平面内加上匀强磁场 B，方向垂直纸面向里。如图 3（出示解题方案，下同） 师：很好！方法简洁、明了，能够帮助我们回顾带电粒子在磁场中运动的基础知识。生 B：在 xoy 平面内加上沿 y 轴正方向的匀强电场 E。如
11、图 4 师：这种方法也很好！解题过程很准确，大家有没有疑问？好，通过。生 C：在 xoy 平面内加上有界匀强磁场B，方向垂直纸面向里。如图 5师：这是比较典型的带电粒子在有界磁场中运动，这里要注意粒子离开磁场时的速度方向的特点。生 C1：上面的方法比较麻烦，可加上图 6的这种有界磁场。师：是的，从运算的角度看，图 6 比较简单，但从思维的技术含量来说，图 5 好一点，这两种方法都很好！生 D：在 xoy 平面内，P 点左侧加上沿y 轴负方向的匀强电场，在 P 点右侧加垂直纸面向里的匀强磁场，如图 7。师：这种方案很有技术含量，既要考虑带电粒子在电场的偏转，又要考虑带电粒子在磁场中的运动，两者兼
12、顾，非常好！生 D1：上面的解法中存在错误，粒子进入磁场时，速度不是 v，而应该是2yv师：观察很仔细，大家要注意这个细节。生 D2：上面的方案中也可以将左边的电场改为方向沿 x 轴正方向，如图 8师：这种方法也比较独特，请大家试着画出粒子的运动轨迹。 （和学生一起探讨，画出运动轨迹，注意存在多解问题）生 E：粒子的运动轨迹也可能为图 9 的形状，可加如图 10 所示的组合磁场。PabxyO vOPabxyO v图 3 图 4PabxyO vPabxyO v图 5 图 6PabxyO vPabxyO vEB图 7 图 8PabxyO vPabxyO vPabxyO vtBB0-B0T 2T图
13、9 图 10 图 11 图 124师：这种方案一直是我所期待的，这也是电磁场经常遇到的组合方式。生 E1：上面的方案中磁场也可以按图 11 的方式进行组合。师：对，这种方法也是同样的轨迹。生 E2：E 组的方案中的磁场加上图 12 这样随时间变化的磁场可以吗？师：这个方案也很漂亮！上面的三种方法具有异曲同工之妙！大家在解决上面问题时要注意多解问题，另外，这里的磁场大小也不一定要对称（画图解释） 。生 F：上面的方案和我们组讨论的重合了，所以我们重新设计一个运动轨迹，如图 13，但场的条件还没有得出。师：图形很美！请大家讨论一下需要加上什么样的电场或磁场。生 F1：这里有抛物线，需要加匀强电场，
14、又有圆周运动，必须要加匀强磁场，且有电场时磁场不存在，有磁场时电场不存在，而且都具有周期性，故可加图 14 所示的电磁场。师：很有条理，很有创意！师：本节课同学们都能踊跃发言，积极参与课堂，所有小组都能很好地完成任务，其中第 2 小组发言积极，提供方案达三种，第 6 小组提供的方案具有想象力，是一个具有挑战性的习题，课后希望大家做好整理工作。评：本节课是一节典型的开放性习题课，通过学生积极合作探讨，提出多种解决方案，远超出课前预案，教师的主要作用是导演、评价、点拨、鼓励，学生是课堂的真正主人，打破以往教师讲，学生听传统模式，变为学生探讨，教师倾听、点拨的新型、平等的授课模式。3.3 促进师生之
15、间的互动交流开放式习题课主要是采用“个人提案，小组讨论”的形式，由组内成员根据问题要求提出草案，小组内进行论证和研讨，对组内不能解决的问题或拿不定注意的问题，教师给予适当的引导，再让小组继续讨论，然后再拿出让大家集体验收，在这个过程中教师是课堂活动的参与者、合作者和引导者，教师通过参与学生的活动，拉近双方距离，使师生变成一个和谐的整体，才能体验学生的思维过程，深入了解学生对问题的认识程度，从而在以后的教学中做到有的放矢。4.结束语开放式习题课营造了“轻松愉悦、平等民主” 宽松的课堂氛围，消除学生心理和生理上的疲劳、紧张、恐惧等情绪体验，改变了传统的“灌、填”的教学模式，让学生放松自己、主动求证
16、、大胆展示，教师要尊重他们的意见，鼓励他们的热情，让学生在自我思考、自我决断和自我展示中培养自信并在自信中获得成功的幸福、欣慰和喜悦，最大程度的激发学生的自主学习动机、促进学生对学习的积极心态。进行开放式教学增加了学生的参与性，有利于学生主体作用的发挥。在教学过程中自始至终强调学生的参与，老师不是一味地直接传播知识，而是教会学生“点金术”，做到“授人以渔”，让他们“跳起来摘果子”，着力培养学生学习能力，提高学生物理学习水平，为学生终身学习奠定基础。当然，开放式习题课作为一种特殊类型的习题课，对于培养学生的发散性思维和创新思维能力有很大帮助，但也有它的局限性，它不能替代传统的习题评讲课，它只有在学生掌握了一定的基础知识后，用来检测和应用知识时偶然使用，在新授课上不宜使用；另外年轻教师由于经验不足，驾PabxyO vEtE0TBB0-B0tT图 13 图 145驭课堂的能力有限，这种课型最好也不要用，以免影响课堂效率。总之这是一种具有挑战性的课型，值得大家在教学中试一试。参考文献1.
