浅谈抛锚式教学设计在物理习题教学中的应用

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1、浅谈抛锚式教学设计在物理习题教学中的应用万吉莉(carol-0222@163.com)王治国（kickcloud@163.com）（江苏省无锡市第六高级中学，江苏无锡214023）摘 要：抛锚式教学设计是情境教学中的一种类型，它让学生在探究情境问题的过程中自主的收获、体验知识。充分体现了学生的主体性和教师的引导性，符合新课程的要求。本文以“用牛顿定律解决问题（一）”为例讨论了如何将抛锚式教学设计运用于物理的习题课教学中。关键词：抛锚式教学设计；物理习题课1引言抛锚式教学是指在丰富的现实生活背景中或在利用计算

2、机等技术模拟的情境中运用情境化教学技术来促进学生反思，提高迁移能力和解决复杂问题能力的一种教学方式[1]。在课堂教学中，抛锚式教学的基本过程通常为：创建情境—提出问题—自学—交流讨论—总结评价[2]。即首先由教师来提供一个真实的问题情境——“锚”，以问题驱动的方式激发学生的求知欲。教师所抛出的“锚”既可以大到知识涵盖几章也可以小到某节的具体某个内容[3]，要视具体情况而定。在完成最终目标——消解“锚”的过程中，往往会生成科学、社会等方方面面的新问题。围绕这些问题，学习共同体成员（学生和教师）间可以进行讨论、

3、交流等合作学习。凭借主动学习，生成学习，亲身体验识别，进而最终达到目标[4]。随着教育观念的不断改变，能够用所学知识解决实际问题也成了现今学习的目的。无论是教材课后练习还是高考，单纯的物理模型往往被具体的生活实例、前沿科技等所替代。因此，又被称为“实例式教学”的抛锚式教学法在物理习题教学中尤为适用。2抛锚式教学理论下的课堂实例“用牛顿运动定律解决问题（一）”是人教版高中物理必修一（以下简称教材）第4章第6节的内容，是一节习题课。本节的知识目标是：1.会用牛顿运动定律解决两类基本问题即已知受力求运动和已知运动

4、求受力；2.体会加速度的两种求解方法及其在两类问题中的桥梁作用；3.能够根据实际问题建立合适的正交直角坐标系。下文即介绍如何按照抛锚式教学的六个步骤[4]来展开本节教学。2.1引入“锚”考虑到将待解决的问题分成“已知受力求运动和已知运动求受力”两类并没有太多积极意义，因此在“锚”的选取上仅从问题的真实性与学生的熟悉度上来考虑。【多媒体展示情境】各种车祸现场的图片，重点介绍一篇新闻报导：一中学生因骑自行车闯红灯而与公交车在十字路口发生相撞。抛出“锚”：你能判断公交车是否超速行驶吗？2.2学习共同体围绕“锚”共

5、享知识各小组经过讨论，共享的经验总的来说包括：1.汽车可看成质点。2.空气阻力忽略。3.摩擦力可看成恒定不变。4.汽车运动可看成匀减速直线运动。5.匀变速直线运动规律。教师在此过程中，引导学生回忆所学概念知识，帮助学生将问题用物理模型来概括。1.1拓展“锚”围绕问题查找或探究相关的隐藏或缺失的信息就是拓展“锚”[4]。学生探究的信息主要有：1.新闻报导中提到汽车刹车痕的长度大约为7m。2.教材P59表1中显示橡胶轮胎与干燥路面间动摩擦因数为0.71。3.视频监控录像中有整个车祸过程发生的时间。4.公交车重约

6、12-13吨。5.普通人骑自行车的速度大约15-20km/h，新闻报导提到这名中学生自述是冲过去的，其速度可看成20km/h。6.该路面限速60km/h。这些信息或许存在于情境本身，或许存在于相关外部资源中。1.2运用知识探究子问题进而解决大问题L.Gick和K.Holyoak的研究表明人们倾向于记起与当前问题表面上有关系的信息[5]，由于在匀变速直线运动规律中遇到过类似刹车问题，因此各个小组通过讨论很容易得到方案。方案基本上分为两种：一是假设没有超速，根据或计算刹车后运行时间或位移，再与实际情况进行比较。

7、二是根据刹车痕长度或运动时间计算公交车刹车时的速度，再与路面限速相比较。这两种方案需要知道的物理量都是时间t或者加速度。教师此时需要搭建适当的脚手架引导。如：视频监控录像的总时间就是汽车刹车后行驶的时间吗？学生很快发现事故发生在一瞬间，时间t是一个很难直接得到的物理量，从而就将思考角度转换到研究加速度上面去。【探究子问题1】有哪些方法可以求加速度？学生通过回顾、比较、讨论可以概括出两种方法：一是根据运动学，二是根据牛顿第二定律。此处根据受力分析，建立合适的坐标系得出：。通过这一子问题的解决，一方面学生可以认

8、识到公交车质量与结果没有关系，是一个不需要的物理量；另一方面学生在总结加速度两种求解方法的同时也可以体会其在运动学和动力学中的桥梁作用。这些都是学生在自主产生研究这一问题的自觉性后完成的知识目标。【探究子问题2】自行车与公交车发生碰撞时是否会减小公交车的速度？也就是说通过计算的初速度是否就是汽车刹车时的速度？这一问题其实是碰撞问题，学生此时并没有这方面的知识储备。但是，生活经验告诉我们，碰撞时公交车的速度确实是会