將新情景“畫”出來(lái)

陳自力

近年來(lái)，高考物理學(xué)科命題取材越來(lái)越聯(lián)系到我國(guó)和世界經(jīng)濟(jì)、科技、教育和文化事業(yè)的發(fā)展，能力考查對(duì)“能讀懂自然科學(xué)方面的資料”和“對(duì)自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力”提出了要求，主要體現(xiàn)在理綜科考試中新情景題中，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生提取新信息、獲取新知識(shí)、運(yùn)用新信息及新知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力考查。

本人針對(duì)近幾年高考中學(xué)生解新情景題的困惑，結(jié)合多年的教學(xué)談?wù)勅绾谓飧呖嘉锢硇虑榫邦}經(jīng)驗(yàn)。

新情景題是一種新信息、新情景（或背景）試題，是以日常生活、生產(chǎn)及現(xiàn)代科技中的某個(gè)事件、問(wèn)題為情景提供信息，學(xué)生通過(guò)閱讀、理解、思考和分析，從中篩選出相關(guān)信息，把實(shí)際問(wèn)題抽象為物理過(guò)程，建立物理模型，然后應(yīng)用題中的相關(guān)信息解決問(wèn)題。

新情景題的最大特點(diǎn)是相關(guān)性、隱蔽性和遷移性。試題中的問(wèn)題與哪些物理知識(shí)發(fā)生聯(lián)系、應(yīng)該用什么物理規(guī)律、采用哪種物理模型解決問(wèn)題并不是一目了然，只有深化、活化對(duì)物理概念、物理規(guī)律的理解，構(gòu)建比較完整的物理知識(shí)體系，才能掌握解題的一般方法。另外除具備一般能力外，更應(yīng)具備閱讀分析能力和一定的洞察力及遷移應(yīng)用能力。

因此，傳統(tǒng)的“題海戰(zhàn)術(shù)”解決這類問(wèn)題成效不大，必須讓學(xué)生系統(tǒng)掌握物理知識(shí)，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

一、新情景題的分類

新情景題一般分為兩類：第一類是“提供新知”型，是介紹現(xiàn)代新科技、新發(fā)現(xiàn)等新信息的新情景題，也可稱之為“信息題”。例如，“河流發(fā)電”、“嫦娥一號(hào)”、“夸克模型”、“介子衰變”、“電磁流量計(jì)”、“啤酒生產(chǎn)工藝”、“諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)目—導(dǎo)電塑料”、“霍爾效應(yīng)”、“黑體輻射”等，題目提供新的知識(shí)，并要求以此解決題目中給定的問(wèn)題。

第二類是“實(shí)用分析”型，建立在學(xué)生已學(xué)的物理知識(shí)基礎(chǔ)上，是以日常生活、生產(chǎn)及現(xiàn)代科技實(shí)用模型為背景，提出種種假設(shè)并且將模型理想化的新情景題。

這類題往往能解決很多實(shí)際的問(wèn)題，更具實(shí)用性，如：“緩沖裝置”、“柴油打樁機(jī)問(wèn)題”、“自行車問(wèn)題”、“摩擦因數(shù)測(cè)量?jī)x”等，要求學(xué)生能利用學(xué)過(guò)的知識(shí)，綜合分析處理日常生活中的實(shí)際問(wèn)題。

二、高考物理新情景題的解題方法

1.模型構(gòu)建法

許多學(xué)生臨考時(shí)面對(duì)眾多信息，思維容易受問(wèn)題表象干擾，很難抓住研究對(duì)象的本質(zhì)特征，難以從實(shí)際問(wèn)題中構(gòu)建物理圖景和物理模型。因此在平時(shí)學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中，一定要?dú)w納常見物理模型，逐步養(yǎng)成用物理模型解題的習(xí)慣。

例如，高考“跳蚤問(wèn)題”中，“跳蚤模型”實(shí)質(zhì)上和人一樣具有相同的加速和上升過(guò)程，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可迅速得到答案；“柴油打樁機(jī)”問(wèn)題實(shí)質(zhì)是一個(gè)碰撞模型，利用動(dòng)量守恒和功能關(guān)系不難求解；“介子衰變”問(wèn)題實(shí)質(zhì)是爆炸模型、衰變模型和圓周運(yùn)動(dòng)模型的綜合應(yīng)用，要應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、衰變規(guī)律和洛侖磁力充當(dāng)向心力等知識(shí)綜合求解；“蹦床問(wèn)題”可把運(yùn)動(dòng)員看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)模型，既可用牛頓定律求解，又可用動(dòng)量定理求解。

2.問(wèn)題簡(jiǎn)化法

新情景題一般通過(guò)文字材料或圖表，介紹某種新概念、新理論、新發(fā)現(xiàn)、新技術(shù)和新方法，同時(shí)也可能提供某些信息或某些物理公式，有的信息可能是多余的，甚至使學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)。因此，我們要善于提取有用信息，找出物理量之間的定性和定量關(guān)系，無(wú)須分析題目中每句話的具體含義及提供材料的背景和原理，使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。

例如，“光敏電阻”問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是一個(gè)帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的問(wèn)題，只通過(guò)不同的光照改變光敏電阻從而改變了兩板間的電場(chǎng)，應(yīng)用電場(chǎng)知識(shí)和平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律不難得到答案； “磁流體發(fā)電”問(wèn)題可簡(jiǎn)化為一個(gè)純電路問(wèn)題，只不過(guò)電源是因等離子體在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)分離而產(chǎn)生的；“自行車”問(wèn)題中，關(guān)鍵是由交流發(fā)電原理求有效值和利用圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)找角速度關(guān)系，應(yīng)用常規(guī)的基礎(chǔ)知識(shí)可求解。

3. 推理演繹法

學(xué)生牢固地掌握了課本上的知識(shí)后，要求能將所學(xué)知識(shí)演繹推理。由于現(xiàn)行教科書中應(yīng)用性的生活實(shí)例很少，學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，缺乏該環(huán)節(jié)的思維訓(xùn)練，在具體問(wèn)題應(yīng)用上，學(xué)生仍習(xí)慣于傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)經(jīng)驗(yàn)和思維習(xí)慣，久而久之，就認(rèn)為物理是代代公式的數(shù)學(xué)運(yùn)算而已，淡化了物理思維的訓(xùn)練，形成方法上的思維障礙。

在平時(shí)的物理教學(xué)中，教和學(xué)都必須從思想觀念上有所改變。例如，“帶電小球斷線問(wèn)題”，首先假設(shè)平衡位置，然后判斷平衡位置，這個(gè)推理分析過(guò)程尤為重要，否則無(wú)法得到正確答案。

4.情景定位法

在物理習(xí)題教學(xué)中，應(yīng)創(chuàng)設(shè)以新信息為背景的問(wèn)題情景，教給學(xué)生處理新信息的方法。在創(chuàng)設(shè)以新信息為背景的問(wèn)題情景時(shí)，要求問(wèn)題中提供較多的信息，通過(guò)解答新信息問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生收集信息、提取信息、處理信息、轉(zhuǎn)換信息、運(yùn)用信息解決新問(wèn)題的能力。

例如，“‘和平號(hào)空間站墜落問(wèn)題”，通過(guò)對(duì)信息綜合分析，發(fā)現(xiàn)這是一道以能量為主線的力、熱綜合題，涉及重力勢(shì)能、動(dòng)能、熱能和其他形式的能量，而能量是描述系統(tǒng)整體性質(zhì)的物理量，故應(yīng)選用的物理規(guī)律是能量守恒定律。

在解決具體的新情景題時(shí)，常常包含以下幾個(gè)步驟：1.處理信息。從實(shí)際問(wèn)題中提取有用信息，排除次要的干擾信息，并使之與物理知識(shí)發(fā)生聯(lián)系。2.構(gòu)建模型。把題目中日常生活、生產(chǎn)或現(xiàn)代科技背景抽去，簡(jiǎn)化為物理過(guò)程，并建立適當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ汀?.列式求解。應(yīng)用所學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，尋找物理對(duì)象在變化過(guò)程中滿足的定量和定性的規(guī)律，列出方程式，直至解決問(wèn)題。

蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò)：“教會(huì)學(xué)生把應(yīng)用題‘畫出來(lái)，其用意就在于保證由具體思維到抽象思維的過(guò)渡”。平時(shí)的教學(xué)中，要重視教學(xué)中示意圖畫法的訓(xùn)練，加強(qiáng)圖像、圖景教學(xué)，訓(xùn)練學(xué)生的物理形象思維和抽象思維，建立正確的物理模型，讓學(xué)生學(xué)會(huì)解題方法，培養(yǎng)善于思考的思維習(xí)慣。