充分利用習題教學價值豐富物理教學內涵

王衛華

習題教學是物理教學的重要部分之一，對整個物理教學效率的高低，對學生鞏固知識、活化規律的理解起十分關鍵的作用.越來越多的教師重視在教學中對習題進行變式拓展，從而訓練學生思維水平、提高學生解決物理問題的能力.除了變式訓練，實際上物理習題教學中還有很多可以挖掘的價值，如構建物理情景為后續學習鋪墊，作為德育素材，作為反例鏟除錯誤前概念，激發學生自我效能感等.挖掘習題的這些價值，可以豐富物理教學的內涵.

1 構建情景突破教學難點

能否突破重難點關乎物理教學的成效，對學生的后續學習有重要的影響，更會影響學生學習物理的信心和興趣.教學中教師會想方設法突破難點.然而難點突破的效果受多重因素影響，比如學生的知識儲備、學習能力、教學資源、教育時機的把握等.教學中有時候，感覺效果不夠理想.此時，就要在后面的習題教學中，利用習題呈現的情景，幫助學生理解，從而化解教學難點.

例如，學生在學習勻變速直線運動的速度時間圖象時，對勻減速直線運動后反向加速的運動情景理解起來很吃力.這一問題的解決可依賴于例1所構建的物理情景得到有效突破.

例1 一個小球沿足夠長的光滑斜面向上運動，它在斜面上的加速度大小為5 m/s2方向始終沿斜面向下.某時刻它的速度為20 m/s，從此時刻開始，試計算它經過2 s、4 s、6 s、8 s、10 s后的末速度和位移，將計算結果填在表1中.

分析計算結果，你可以得出什么信息？并結合你已經掌握的物理知識談談你對勻變速直線運動的理解.

引導學生利用勻變速直線運動速度公式v=v0+at和位移公式s=v0t+12at2得到如表2所示結果.

接著，讓學生依據表2畫出小球的v-t圖象.要想看懂圖，必須先會畫圖.學生得到的v-t圖象，如圖1所示.畫出v-t圖象后原先不明白的學生豁然開朗.

本題還可以適當拓展，讓學生把物理情景和物理圖象及物理意義建立聯系.拓展如下：在例題的基礎上增加條件.假設在斜面上放置一彈性擋板，10 s末小球恰好與擋板相撞，碰撞后其速度的大小不變.讓學生計算12 s末、14 s末、16 s末的速度，讓學生在圖2的基礎上，畫出小球前16 s的v-t圖象，如圖2所示.

2 承上啟下為后續學習鋪墊

例1除了可以挖掘其承上功能幫助學生理解v-t圖象外，還可挖掘其啟下功能，為后面學習豎直上拋運動的規律做一點鋪墊.讓學生由表2畫出運動示意圖，觀察表2并思考：（1）小球何時回到出發點？（2）小球何時到最高點？（3）小球在哪些時刻處在斜面上的同一個位置？（4）小球在哪些時刻速度大小一樣？（5）小球從出發到最高點的時間等于從最高點返回出發點的時間嗎？（引導學生歸納等時性）（6）小球回到出發點時速度與初速度有何異同？（引導學生歸納對稱性）（7）小球的速度在4 s末以后為負值，表示什么意思？（8）小球的位移為負值表示什么含義？（9）如果斜面的傾角增大，還會是剛才的規律嗎？有沒有什么不同？如果斜面傾角增加到90°呢？

3 作為反例破除錯誤前概念

學習者在接受正式的科學教育之前，在日常生活中按照自己的習慣、經驗、思維方式而獲得的一些感性印象、積累的一些缺乏概括性和科學性的經驗，形成了前概念.有些前概念是正確的，對學生學習物理科學概念有正面促進作用；有些前概念是錯誤的，稱之為錯誤前概念，它會阻礙學生構建正確的物理概念，成為學生學習物理的障礙.教學中要想辦法破除學生的錯誤前概念.列舉反例是破除前概念很好的方法之一.

在學習勻變速直線運動的速度——時間圖象時學生會錯誤地認為：v-t圖象的同一條直線在t軸上方和t軸下方其加速度大小相同方向相反；在折線處物體的速度改變方向；等等.要破除學生的這些錯誤認識教師可以在例題1畫出圖2的基礎上，讓學生計算圖象上第2 s、第8 s的加速度，并思考這兩個時刻物體的加速度是否相同，思考前16 s何時離出發點最遠，物體在何時改變運動方向，改變運動方向時物體加速度的方向是否改變，物體加速度在何處改變方向等.還可以把圖2變成位移-時間圖象，讓學生分析物體的運動過程，比較位移-時間圖象和速度-時間圖象的差異，從而加深都勻變速直線運動的理解.

4 拓展資源實現學科德育

普通高中物理新課程標準倡導“培養學生的社會參與意識和對社會負責任的態度”理念.高中物理教學肩負滲透學科德育的重任.物理習題教學是物理教學的重要組成部分，理應擔當這樣的責任，尤其是很多習題情景挖掘后可以實現安全教育.“高中物理很多內容都是研究運動物體的受力、運動，有很多資源可以挖掘后成為交通安全意識的優秀素材，培養學生對生命的熱愛之情，實現物理教學的德育功能，實現情感態度價值觀的教學目標.”例題1經過適當的挖掘，拓展也可以實現滲透德育的目的.展示學生做過的習題如下：汽車以30 m/s的速度在平直的公路上運動，發現前方有緊急事故，馬上采取緊急制動，加速度大小為5 m/s2.求：汽車經過10 s后的速度和10 s內的位移.

然后，引導學生分析本題中汽車的運動與和例1中物體運動的區別.

生：開始都做勻減速直線運動.

師：有什么不同呢？

生：汽車速度變為零后靜止，而小球速度為零后反向加速.

師：很好，為什么會這樣呢？

生：汽車剎車速度減少到零后，剎車制動力消失，加速度也消失，所以速度一直保持為零——靜止.而小球在斜面上運動到最高點速度為零后，加速度還在，故而反向加速.

師：非常棒！如果汽車行駛的路面是在一個很長的斜坡上速度變為零后要一直保持靜止，我們應該怎么做？

生：踩住剎車、拉起手剎……

師：是的，其實及時在我們看起來水平的路面上停車也應該拉起手剎，否則可能會出現一下意想不到的失誤而造成重大損失.停車不拉手剎是非常危險的四大開車陋習之一.前不久，在網上看到一則“離奇”的交通事故.一個廣西的司機停車忘記拉手剎，結果車自己往前走，把正在車前走路的一名男子卷入車輪下，最終男子不治身亡. 在云南一個司機把車停在下坡路段時忘記拉手剎，結果把自己撞死了.從以上的分析和事故你能得到什么啟示？

生：做事要有安全意識，要有責任心，……

通過和學生以前做過的交通工具減速的習題的比較，讓學生找出異同，升華物理習題教學的效果，在比較中學會抓住解題的關鍵因素.通過習題拓展和生活常識建立起聯系，并補充案例教育學生作為一個公民有責任心對自己、他人、社會都很重要.在物理習題中，還有很多習題可以和德育聯系起來，例如自由落體、動量定量和禁止高空拋物、慣性與自行車不準載人、萬有引力與航天、電路與用電安全、勻變速直線運動一章中經常和行車安全聯系起來，可以在反應時間、超載、嚴禁酒駕、嚴禁疲勞駕駛等方面做文章，達到滲透德育的目的.

總之，我們的高中物理習題教學不能僅僅是和學生們做題，還應該充分挖掘習題的價值，借此實現突破物理教學難點、為后續教學內容鋪墊、破除錯誤前概念、實現學科德育，從而豐富了物理教學內涵.