摘 要: 習題教學是高三復習備考的主戰場,如何提高習題課的教學效率?如何讓學生在有限的時間里取得最大的收益?如何避免學生在做題過程中反復出現相同的錯誤?歸根結底在于教師對課堂教學的設計,特別是對習題教學的設計,通過“五講”,可以讓習題課的教學效率更高,達到“四美”的目的。
關鍵詞: 高三物理習題教學 發散思維 聚合思維 “五講四美”
高三物理復習備考的過程,其實就是不斷做習題的過程。習題教學貫穿高三物理教學的始終,不管是物理概念還是規律,不管是理解能力、推理能力、分析綜合能力還是應用數學處理物理問題的能力,都需要通過習題的形式呈現,所以習題教學在高三物理教學中占有重要的地位。可是我們經常發現,有些試題老師講了很多遍,學生做了很多遍,考試考了很多遍,結果還是做錯。
一
習題教學中,學生是否掌握,不在于老師講了多少遍,而在于老師的“五講”,老師能做好這“五講”,學生就能提高學習效率,感受到學習中的“四美”。
(一)講一題多解,拓展思維的深度。
一題多解是指一道物理問題采用多種解法來求解的過程,通過一題多解,能夠讓學生從不同的角度觀察問題,用不同的思維思考問題,用不同的方法求解問題。一題多解可以拓寬學生的思路,開闊視野,鍛煉學生思維的敏捷性和發散性,提高學生的思維能力和靈活運用各種知識解決問題的能力,拓展思維的深度。同時還可以加深對物理過程的理解,激發學生的學習興趣,從而使復習達到事半功倍的效果,提高高三物理習題教學的效率。
例題:在水平軌道上有兩列火車A和B相距s,A車在后面做初速度為V0、加速度大小為2a的勻減速直線運動,而B車同時做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運動,兩車運動方向相同。要使兩車不相撞,求A車的初速度V0滿足的條件。
(二)講一題多變,拓展思維的廣度。
“一題多變”即在原題的基礎上適當變換題給條件和要求,從而構成新題。通過對這些試題進行改變,使學生得到鍛煉,拓展思維的廣度和深度。一題多變時,可以保持條件不變,變換要求;也可以保持要求不變,變換條件;還可以條件和要求同時改變。
例題:一質量M=1g的物體從斜面上h=1.8m處A點由靜止釋放,滑到斜坡底端B點后沿水平的滑道再滑行一段距離到C點停下來,已知物體與斜面和地面間的動摩擦因數均為μ=0.2,斜坡與水平滑道間是平滑連接的,整個運動過程中空氣阻力忽略不計(g=10m/s■)(sin37°=0.6,cos37°=0.8),試求:
(1)物體從斜坡滑下的加速度為多大?
(2)物體滑到B點時的速度大小?
(3)物體在水平地面滑行多遠?
變題一:如果只給你一把刻度尺,請你測量出物體與軌道之間的動摩擦因素(物體與斜面和地面間的動摩擦因數均相同)。
變題二:若水平面BC段光滑,在BC段靜止一個質量為m=0.5kg的小物體,M從斜面上滑下后在水平面與m發生彈性碰撞,求碰后m的速度?
變題三:碰后m滑上豎直方向半徑為R的半圓形光滑軌道,恰好能過最高點,求軌道半徑R?
變題四:m過D點后落回水平軌道,求落點與D點間的水平距離?
變題五:加上豎直向下的勻強電場,軌道是絕緣的,M所帶電量為q=+2.0×10■C,恰能過最高點,求電場強度E的大小?
變題六:加上水平向右的勻強電場,軌道是絕緣的,M所帶電量為q=+2.0×10■C,恰能過最高點,求電場強度E的大小?
變題七:加上豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場,軌道是絕緣的,M所帶電量為q=+2.0×10■C,恰能在豎直平面內做勻速圓周運動,求電場強度E的大小?
(三)講一題多問,延伸思維的梯度,降低思維的難度。
一題多問,是通過增加設問,讓學生清楚物理情景,清楚物理過程,延伸思維的梯度,增加臺階的階數,降低每一階的高度,降低思維的難度。
在解決這道題的時候,我們可以通過如下的提問幫助學生掌握物理的過程,幫助學生掌握如何分析復雜問題,如何找到問題的突破口。
①粒子在速度選擇器中由N1到N2的過程中受到什么力的作用?
②粒子在速度選擇器中由N1到N2的過程中做什么運動?
③粒子進入磁場時的速度為多大?
④粒子在磁場中受到什么力的作用?
⑤粒子在磁場中做什么運動?
⑥粒子在磁場中運動的圓心在哪里?
⑦粒子在磁場中運動的時間與什么因素有關?
⑧怎樣求粒子在磁場中運動半徑?
⑨粒子均打到P■P■連線上,半徑有什么范圍?
⑩粒子均打到P■P■連線上,速度有什么范圍?
{11}盤轉動角速度ω的取值范圍?
如果學生能夠按照這樣的提問來解題,相信大多數同學都可以完成這道壓軸題。這道題的零分比例為30.7%,滿分比例為4.2%,從這點來看,有很多可以提高的地方,特別是對于過程稍顯復雜的大題,如果能讓學生在平時的訓練中養成這樣的習慣,對提高復習效率就會有極大的幫助。
(四)講“一題多測”,提高發散思維和創造性思維能力。
一題多測是指改變物理題的題設條件,以調動學生的發散思維,提高學生的創造性思維能力,培養學生運用物理知識解決實際問題的能力。
例如,在講動摩擦因素時,可以先給定學生一定的條件,讓學生自己設計實驗方案,然后讓學生討論或者動手實驗,比較哪些方案可行,哪些不可行。也可以通過多種練習題從多角度對動摩擦因素進行考查,幫助學生理解。
例1.(1)為了用某一彈簧測力計的示數表示A和B之間的滑動摩擦力大小,你認為方案?搖 ?搖更易于操作。簡述理由?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖
?搖 。
(2)若A和B的重力分別為100N和150N,當甲中A被拉動時,彈簧測力計a示數為60N,b示數為110N,則A、B間的動摩擦因數為?搖 ?搖?搖。(3分)
例2.(2003年江蘇)實驗裝置如圖1所示:一木塊放在水平長木板上,左側栓有一細軟線,跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連,木塊右側與打點計時器的紙帶相連。在重物牽引下,木塊在木板上向左運動,重物落地后,木塊繼續向左做勻減速運動,圖2給出了重物落地后,打點計時器在紙帶上打出的一些點,試根據給出的數據,求木塊與木板間的摩擦因數μ。要求寫出主要的運算過程,結果保留2位有效數字(打點計時器所用交流電頻率為50Hz,不計紙帶與木塊間的拉力。取重力加速度g=10m/S■)
例3.(啟東市2008屆高三第一次調研)如圖所示,質量不同的兩個物體A和B,用跨過定滑輪的細繩相連。開始時B放在水平桌面上,A離地面有一定的高度,從靜止開始釋放讓它們運動,在運動過程中B始終碰不到滑輪,A著地后不反彈。不計滑輪與軸間摩擦及繩子和滑輪的質量,用此裝置可測出B物體與水平桌面間的動摩擦因數μ。
(1)在本實驗中需要用到的測量工具是?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖;
需要測量的物理量是:?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖。
(寫出物理量的名稱并用字母表示)
(2)動摩擦因數μ的表達式為μ=?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖。
(五)講“多題歸一”,學會歸納總結,提高聚合思維能力
聚合思維,又叫求同思維、收斂思維、集中思維。發散思維表現為“以一趨多”,而聚合思維則表現為“以多趨一”。聚合思維就是在諸多事物中通過分析比較的方法,尋找它們的異同點,從而對個別事物有更加全面具體的了解;或在解決問題的方法上尋找類似問題的同一性。在高三物理復習備考中,教師要善于培養學生“異”中察“同”的能力,從許多個別對象中探求共同規律,進而產生學習上的遷移,通過聚合思維使學生對所學知識形成具體的框架結構,對知識的應用能夠舉一反三、融會貫通。例如,在驗證機械能守恒的實驗中,出現了各種各樣的練習題(2010年廣州模擬,2010年南京調研,2010年珠海模擬等)。
其實驗證機械能守恒的根本就是驗證減少的重力勢能和增加的動能是否在誤差范圍內相等,即是否滿足mgh=1/2×m(v■■-v■■),而h的測量比較簡單,也沒有設計的必要,于是整個實驗的關鍵就在于瞬時速度v的測量。通過研究試題,我們發現速度v的測量的設計可分為幾類:第一類是利用打點計時器,根據平均速度來求,當然在試題的設計中可順便考查加速度的計算;第二類就是利用氣墊導軌裝置和光電門來測量速度;第三類就是利用平拋運動來求。通過歸納和總結,我們對驗證機械能守恒定律的實驗的核心內容有了更清楚、更深刻的理解和認識。對于高三的復習備考而言,如果能讓學生從浩如煙海的題海中抽身出來,找到知識的本源,找到出題者要考查的核心內容,就能大大提高復習效率。這種聚合思維的能力,對于高三復習備考特別重要,因為高三復習的過程,就是對知識的歸納和總結的過程,就是對物理規律的總結應用的過程,我們的目的不是為了做題,而是為了理解。通過提高聚合思維的能力,我們可以少做題,可以更好地提高復習效率。
二
當我們能夠做到這“五講”的時候,高三的習題教學便不再困難,學生的學習也更加充滿自信,學習效率自然有更大的提高,學生也能感受到物理學習的“四美”。
(一)物理規律的內在美。
物理學之所以美就在于物理學用使人產生美感的語言和公式表達自然界的運動規律。物理學的美更主要、更深刻地表現為物理規律的結構美,即內在美或抽象美,結構美主要表現為對稱美、統一美、和諧美、簡單美等,因此教師要通過教學,讓學生感受到這種美,理解這種美,進一步使學生體驗到自然界是和諧的統一體,物質運動遵循美的規律。
(二)物理學習的快樂美。
當學生在物理學習中感受到美的時候,當學生在物理課堂中思維不斷碰撞、能力不斷提高的時候,當學生在實驗中獲得成功、贏得尊重和掌聲的時候,物理的學習就是快樂的,高三的學習也是快樂的,快樂會使學習效率加倍,輕松的心情會讓學習更有成效,這種快樂就是美,最甜的美。
(三)學習生活的自信美。
一個充滿自信的人敢于探索,勇于進取,能充分發揮自己的主動性、積極性與創造性,從而有效地進行學習。當學生從老師有效的教學中找到學習快樂的時候,學習的效率會更高,學習的自信會更高,學習的熱情會更高,學習的激情會更高。這是一個良性的循環,這是自信的美,這是自信的力量。
(四)師生關系的和諧美。
教學中首先要營造民主、平等、開放的教學氣氛,讓每一個學生始終感受到自己是整個教學活動的參與者,而不是被動的受教育者。尊重每一位學生,鼓勵學生積極參與,調動學習的主動性和積極性,讓民主、平等和自由的思想深深地扎根于每一個學生心中。這樣的課堂一定是和諧的課堂,這樣的課堂教學效率一定最高,師生關系也一定最和諧。
參考文獻:
[1]曹公奇.淺議聚合思維的培養.
[2]宋曉樓.如何提高物理習題教學的有效性.