在物理總復習教學中,教師的任務是引導學生將物理知識系統化,提高學生綜合應用知識的水平和解題應變能力。教學實踐表明,達到這一目的的最好的辦法,就是注重精編程序問題,對學生進行程序思維訓練。
1.暴露弱點,反饋信息,為復習中彌補缺陷提供依據。通過程序問題分解,一方面減少解題難度,另一方面,由于每個程序問題涉及的知識點集中,學生在思考回答中,當遇到思維障礙時,會及時準確地暴露他們思維方法和掌握知識上的薄弱環節,有利于教師及時變換復習教學手段進行調控,彌補不足。如設計問題時,盡可能從學生實際和教材某些知識點在教材中所占重要地位出發,有利于不斷讓學生在復習中暴露他們知識上和思維方面的缺陷,以利于彌補。
例:粗糙絕緣水平面上靜放一帶電小物塊,小物塊的比荷為K,與水平面間動摩擦因數為μ。在物塊右側距物塊L處有一范圍足夠大的勻強場區,場區內同時存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場,已知勻強電場的方向豎直向下,場強大小恰好等于當地重力加速度的1/K,勻強磁場垂直紙面向里,磁感應強度為B。現給物塊一水平向右的初速度,使其沿水平面運動,并進入右側場區,當物塊從場區飛出后恰好能落到出發點。設運動過程中物塊帶電量保持不變,重力加速度為g。
啟發學生按以下問題進行思維:⑴物塊在場區的受力情況,所受外力的合力特點。⑵物塊在場區做何種運動?⑶飛出場區后,物塊做何種運動?運動的豎直位移為多少?⑷物塊剛進入場區時速度為多少?⑸物塊在粗糙絕緣水平面上受力情況。⑹物塊開始運動的初速度為多少?⑺物塊從開始運動到剛好進入場區的所用的時間。
通過對本例問題的解答,可以暴露學生應用和理解下列知識上的缺陷:受力分析、運動和力的關系、平拋運動規律、勻速圓周運動特點、動能定理、動量定理、電場力、磁場力等。除暴露學生知識上的缺陷,還可使不當的思維方法露餡,有利于教師抓住這些問題及時調控和糾正。
2.程序設疑,循序漸進,使知識水平不同的學生均受益。設計和編排復習問題時,要認真分析教材和學生,掌握學生的認知規律,使程序問題具有從易到難的特點。既符合低層次學生的思維要求,又適應高層次學生的思維發散與拓展。因而編排問題時,必須摸清學生知識底細,注意分層設疑,循序漸進的原則,才有利于水平處于各層次的學生在復習中鍛煉駕馭知識的本領。在復習“運動和力”這部分時,我出示了如下的程序問題。
例:一個豎直放置在地面上的長方體框架,其質量為M。輕質彈簧將兩個小物塊P和Q頂在框架的上下兩端,P、Q的質量均為m,而此時P對頂板的壓力為0.5mg。本例的程序問題是:⑴物塊P所處的狀態。⑵此時彈簧的彈力為多少?彈簧處于壓縮還是拉伸狀態?⑶物塊Q所處狀態。⑷物塊Q對底板的壓力為多少?⑸框架對地面的壓力為多少?⑹當整個裝置做自由落體運動時,P和Q運動的加速度如何?此時彈簧的彈力為多少?PQ對框架的壓力分別為多少?
本題按照受力分析、彈力、胡克定律、力的平衡、牛頓第三定律、牛頓第二定律等知識系統和思維的邏輯順序,把知識縱橫聯系起來。在解決問題時,需要的知識水平層次由低到高,循序漸進,在處理方法上也由特殊向一般轉化,有利于開發不同層次的學生的智力,提高解題能力和復習效率。
在總復習中利用這種方法要注意程序不是“框子”,學生的智力、能力不應受此限制。要根據學生的實際水平來決定步子的大小,注意到物理概念的完整性和教材系統性。盡量增加啟發因素,通過系統自學,得到正確結論后再繼續往下沿序進行。如果得錯誤結論,就需重新學習課本內容,再做分析,直至得到正確結論為止,方可按指定程序進行下一步學習。