高三物理教学中探究学生变式提问之实践

摘 要： 基于变式提问策略的明确，立足高三物理复习课教学，以概念复习教学中引导学生变式提问、规律应用复习课中引导学生变式提问，实践学生参与“变式提问”，进而促进其提问能力的提高。

关键词： 高三物理教学 学生变式提问 物理概念 物理规律

变式教学是指在教学的不同环境中采用变式的方式达到一定的教学目的，它要求在课堂上通过变式展示知识发生、发展、形成完整的认知过程，有意识地引导学生从“变”的现象中发现“不变”的本质，从“不变”中探求规律，调动其学习物理的积极性和主动性，逐步培养其研究、探索问题的能力和探索精神及创造意识，从而真正把对能力的培养落到实处。基于变式教学的教育价值，它在中学物理教学中得到广泛关注，但更在于教师通过一题多问、一题多变、一题多解、多题一解等方式变题，学生则对教师给出的“变题”进行求解训练。学生通过这样的变式训练深化其对概念内涵和外延的理解，提高解题基本方法、基本技能的熟练程度和分析问题、解决问题的能力。但是因为问题始终只是教师在“变”，“变题”在学生头脑中压根从未想过，学生的创新思维是被动的，所以很多解题高手提不出有独特见解、有一定深度的问题。因此，在教学中有意识地培养学生提出问题的能力，把“提出问题”的权利让给学生，即让学生参与“变式教学”中的“变”，成为“变”的主体，真正做到窥一斑而知全貌，更好地培养学生的发散性思维、逆向思维和灵活处理问题的能力。笔者立足高三复习课，通过引导学生参与变式教学，提高学生提出问题的能力。

一、变式提问的策略指导

国际物理教育委员会前主席焦塞姆说：“最好的老师，是让学生知道他们本人是自己最好的老师。”老师的责任是教会学生自己提出问题、思考问题、解决问题而获取知识，教师教的目的是让学生不再需要教师教。要达到这一目的，教师该如何指导学生“提出问题”呢？

首先教师所选的题目应该是学生比较熟悉的典型题，可通过一题多问、一题多变、一题多解等方式对学生加以指导。

1.对原题不改变条件，变换不同角度，你还能求出哪些物理量？

2.对原题适当互换条件和结论，让题目的情景有所变化，你能得出哪些新问题？

3.对同一道题目，引导学生以不同思路探索多种解法，即一题多解。

4.在课后，要引导学生将做过的一些物理情景不同但实质相同的题目归成一类，找出它们的共同特点，用同一个物理规律去解答，即多题归一。

这样，学生通过自己变式，亲身体验变换问题的条件和结论或变换问题的形式，弄清楚题目的来龙去脉，学习时不再停留于事物的表象，更自觉地、全方位地看问题，在一定程度上克服和避免思维僵化及思维惰性，从而更深刻地理解课堂教学的内容，发展学生的求异思维能力和创新能力。当然，培养学生养成提出问题的习惯，需要一个过程。因此，在教学过程中，教师要有意识地教给学生提问的方法，培养学生提问的习惯和能力。

在物理教学实践中进行变式教学有多种形式，主要有物理概念的变式教学、物理规律的变式教学、例题习题的变式教学和教法变式等。教学中将重点放在概念变式教学和习题变式教学中如何引导学生提出变式问题之实践探索。

二、概念复习教学中引导学生变式提问

物理概念是物理理论的基础和精髓，如果概念不清，就不可能真正掌握物理基础知识，当然更谈不上应用知识解决实际问题。高三复习，学生已建立许多物理概念，物理感性知识更丰富。在物理概念教学中引导学生变式提问有利于学生分清、把握概念的本质属性。

例如摩擦力方向是阻碍物体的相对运动，但是否真正把握摩擦力的本质，引导学生进行变式、分析和讨论，从而更好地掌握摩擦力的概念。

原题：如图所示，物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，分析物体A所受的摩擦力情况？

这是道基础题，部分学生都能利用受力平衡知识，利用反证法得出A不受摩擦力。然后让学生参考变式策略，对原题展开变式：运动由匀速变加速、力F可作用到A上甚至撤去、水平面可由水平变倾斜，等等。

典型变式题如下：

变式1：如果力F作用在B上一起匀加速运动，则物体A所受的摩擦力情况？

变式2：撤去力F，A、B以相同的初速度保持相对静止，一起向左匀减速直线运动过程中，A所受的摩擦力？

变式3：如果把A、B放在斜面上，在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，分析物体A所受的摩擦力，方向如何？

变式4：撤去力F，A、B以相同的初速度保持相对静止，一起沿斜面向上匀减速运动过程中，A所受的摩擦力？

通过这些题目的变式训练，学生不仅加深对摩擦力的理解，而且对物体的受力分析、牛顿运动定理应用都得到加强和巩固。

这样就让学生根据物理原理和规律积极思考，通过改变物理题目的条件和情景，层层变式，大大提高学生的学习积极性，有助于启发引导学生分析比较其异同点，抓住问题的实质，对概念本身的理解认识、应用将进一步深刻、广泛，同时开阔思路，思维更灵活。

三、规律应用复习课中引导学生变式提问

物理规律是物理学科知识的核心，是物理知识结构的骨架。对规律的理解和应用决定了学生的学习效果。复习时采用变式教学，可以使学生从不同角度认识规律，形成对规律的比较全面而深入的认识，以便学生在运用时选择合适的原理。以动能定理的应用为例：

原题：光滑斜面与粗糙水平面圆滑相接，一质量为m的物体从倾角为θ，高为h的斜面上的A点由静止释放，若已知物体能在水平面上滑行的距离为s，求物体与水平面的滑动摩擦系数μ（不考虑B点的能量损失，重力加速度为g）。

该例题可以分别运用牛顿运动定律、动能定理求解。实际教学中，教师有选择性地展示几位学生的解决方案，通过比较、讨论、发现在解决相关问题中，用动能定理是最简洁的。尤其对于多过程问题应用动能定理的全过程研究简洁方便。

解：对物体，从A到C全过程由动能定理得：

解得mgh-μmgs=0-0

μ=

通过对原题的感知、理解和解答后，参考变式策略，适当变换条件和结论，引导学生提出问题：如斜面光滑变粗糙、斜面变曲面、改变斜面倾角、求解的物理量与已知条件互换等。

典型变式题如下：

变式1：如果光滑斜面AB变成光滑的曲面，与水平面的滑动摩擦系数为μ，物体能在水平面上滑行的距离s为多少？

变式2：如果AB面也粗糙，且物体与斜坡及水平面的动摩擦因数均为μ，则（1）物体能在水平面上滑行多远？（2）最后静止的C点离O点距离？

变式3：若沿斜面AB’滑下来，最终物体在水平面上静止的位置在哪？

变式1的原理及表达式与原题完全相同。变式2的第（2）问通过受力分析，应用全过程动能定理列方程求解。

mgh-μmgcosθS -μmgS =0

mgh-μmgS =0

得S = 发现物体最终静止位置与倾角无关，仍在C点。

对这些变式题的题目，只要教师在日常教学中有意识地引导和培养学生提问，还是能够想到的，但这类题分析过程有一定难度，但学生感到自己也能变出难题，兴致大增，提高思考问题的兴趣。

而且通过变式，实现多题一解，即物体从斜面上滑到水平面上克服摩擦力做的功

W =μmg（S cosθ+S ）=μmgs，与斜面倾角无关。

教师还可以适当提示，让学生利用逆向思维，进行提问，如让物体从C运动到A会怎样？

变式4：如果用平行于接触面的力把物体从C点推回到A点，外力至少做多少功？

由动能定理知，外力须克服重力和摩擦力做功，而克服摩擦力做的功与重力做功相等，所以WF=2mgh。

实施学生变式提问教学，它是变式教学的补充和升华，变教师提出问题、教师变换例题为学生提出问题和学生变题，大大激发学生的主体意识，让学生积极主动地参与教学的全过程，这样才能使课堂教学充满生机与活力，提高学生的创新能力，增强课堂教学效果。

参考文献：

[1]杨学初.运用变式教学优化高考复习[J].物理教学探讨[J].2005（10）：50-52.

[2]梁旭.物理教学中的变式艺术[J].物理教师，1998（5）：13-14.

[3]余雪妹，于海波.新课程背景下高三物理复习课变式教学的实践与反思[J].物理教师，2009（12）：43-45.