回歸本真 上出習題課的“物理味”
——由“牛頓運動定律的應用-瞬時性問題”一課談習題課教學

(江蘇省無錫市教育科學研究院，江蘇 無錫 214001)

習題課是物理課中一種很常見的課型，對于學生鞏固知識、加深理解、形成方法、鍛煉思維，起著很重要的作用.但是在日常教學中，習題課的教學功能常常被退化為使學生能夠解出習題.在這種功利而短視的教學目標驅使下，習題課變成了學生機械的解題操練，習題也似乎淪為學生沉重學業負擔的“禍首”.怎樣發揮習題應有的作用，上好習題課？蔡麗芬老師的研究課“牛頓運動定律的瞬時性”，給出了一個較為令人滿意的答案，這也引發了我們關于習題課教學的諸多思考.

1 我們為什么要上習題課？

學習物理不僅是讓學生能記住物理概念、規律等陳述性知識，更重要的是提高學生的分析思維能力和綜合運用知識解決問題的能力，使學生掌握科學的思想和方法，從而提高自身的科學素養，而后者，離不開學生的切身體驗和經歷.習題是經過了一定的抽象濃縮的小型問題，學生通過做題來經歷解決問題的某些過程，積累解決問題的經驗，再通過總結歸納、應用拓展來加深理解，從而形成解決問題的思路，理解、掌握并遷移運用科學的方法，習題教學是學生學習科學方法、提高能力的必經過程.

但是在實際教學中，我們的習題教學存在著一定的誤區.首先，習題教學過于追求解題結果，目標偏廢.如果解答題目的目的是為了得到一個最終結果，解答的水平以結果是否正確來評價的，那么追求一個正確的結果，不僅成了學生解決問題的目標，也成了教師組織教學活動的主要目標，這就違背了習題教學本來的目的和價值.其次，教學方法簡單粗暴，很多習題課都是采取“先介紹方法，后應用舉例”反復練習的模式，將方法異化為僵化的教條和死板的知識，殊不知，死記硬背無助于知識的理解，機械操練也是無法真正掌握程序性知識的.最后，習題對準考題，內容不當.教師選擇習題的唯一標準就是是否可能考到，廣泛撒網，試圖讓習題覆蓋考題，這種行為直接導致了題海泛濫，學生苦不堪言.習題教學在目標、內容、手段、評價等諸方面的偏差，使題海戰術逐漸成了習題教學的代名詞，嚴重偏離了物理習題教學的目標.

2 我們需要怎樣的習題課？

(1)習題課要重視學生對科學思想與方法的切身體驗

體驗科學思想，逐步學習并掌握一定的科學方法，是習題課最核心的價值與目標.科學的思想與方法是不能通過簡單灌輸來教育的，習題課要為學生的切身體驗創造條件.蔡老師的“牛頓運動定律的瞬時性”一課，對“理想模型”這一物理學思想方法的教學過程，值得我們借鑒與品味.

理想模型是物理學思想方法的精髓，“物理學就是用理想模型描述自然，用數學表達理想模型，用實驗檢驗理想模型”.在“牛頓運動定律的應用-瞬時性問題”一課中，蔡老師通過“輕桿、輕繩、輕彈簧”理想模型的構建，讓學生充分體驗一個理想模型的建立過程，實際上就是讓學生體驗物理學研究的思想和方法.

蔡老師從玩具彈簧的小實驗，生動地引出了彈簧、繩子模型建立的問題，解決“為什么要建立這個模型”的問題；用DIS實驗對比，給出了輕繩、輕桿、輕彈簧模型的實驗基礎，讓學生完整體驗了模型建立的抽象過程；在建立了三者的理想模型后，再在實際問題的解決中，用實驗慢放的手段進行驗證，從而更深刻地理解該模型的內涵與外延.在這里，輕繩、輕桿和輕彈簧不是人為規定的死板教條，而是建立在事實基礎上的，是突出本質的、主要的因素而忽略次要因素的“理想化模型”.

如果學生缺乏模型建立過程的真切體驗，理想模型就不再是鮮活的深刻的思想和方法，而是會退化為干癟的僵硬的知識，缺乏遷移與運用的功能.2012年高考的第14題是一個得分率異常低的題目，考試結束以后，筆者曾經就這個題目對部分考生做過訪談，筆者把參考答案給學生看，仍有學生不理解為什么小車以不同速度撞擊彈簧，對彈簧所做的功一樣.實際上，要正確分析本題的物理過程，關鍵是理解題中“輕桿”這一模型，其實質是剛體力學中常見的“二力桿件”模型，在此模型中“輕桿”所受的2個力一定大小相等，也就是小車不管以多大的速度撞擊彈簧，其推動輕桿的過程中彈簧彈力大小始終為f，彈簧的壓縮量總是f/k.而造成學生困惑的原因，就是在中學階段盡管學生在解題中遇到過“輕桿”，但缺乏真切的體驗，對這一模型仍然是不理解的，從而也無法有效地遷移運用.在習題教學中，一味直擊考題不如扎實地固本培元.

(2)習題課應凸顯學生的獨立思考

學生思維能力的提高離不開自主的學習和獨立的思考，生搬硬套人為歸納的解題方法、機械操練所謂的解題步驟，只能讓學生的思維越來越僵化教條，與習題教學的初衷南轅北轍.

那么，在習題教學中，如何凸顯學生的自主學習與獨立思考？我們不妨再回顧一下“牛頓運動定律的應用-瞬時性問題”一課.首先，蔡老師對生活中有趣的小實驗，用實驗視頻慢放的手段進行研究，激發學生對問題的思考和對問題進行自主探究的欲望；然后，利用DIS實驗精確研究細繩、輕桿和彈簧中力的變化，使學生的抽象思維過程有所依托、有根有據；得到三個理想模型之后，對2組鞏固性對比習題的思考和解答，讓出教學空間，不用解題規范、步驟之類的條條框框限制學生，而是給足學生思考和交流的時間，教師只做必要的點評和歸納；最后，再用實驗慢放的手段對習題的結論進行驗證，讓學生有真實運動的感受，也有了理論分析與實際相吻合的成功體驗.同時，觀察細致的學生也會發現：實驗現象與理想化處理之間還存在微小差異，實際運動比理想化情況下更為復雜，這些觀察能更加深化對“理想化”這一科學方法的理解.

(3)習題課可以讓學生經歷必要的探究過程

習題課不一定全部是解題練習，學生解決問題的訓練，可以有更廣闊的范圍和更豐富的形式.就象“牛頓運動定律的應用-瞬時性問題”一課，通過原始問題的探究提高學生的建模能力和理解模型的能力，通過實驗探究培養學生的實踐意識，這些都與通過習題教學豐富學生的體驗，提高學生能力相得益彰，殊途同歸.

首先，本節課研究的問題

不完全是經過人為抽象所謂規范化了的習題，而是部分來自于生活實際中的趣味小實驗，也就是原始問題.所謂原始物理問題，是指自然界及社會生活、生產中未被加工的物理問題，它源于現實中的物理現象，只對這些現象做客觀樸素的描述，而沒有一般物理習題中經過提煉加工的“已知條件”.研究、解決原始問題，首先要弄清有關事實、現象，再通過分解、簡化、抽象后使之轉化為科學模型，最后才是通過演算和解決問題，其中前2個過程與物理建模過程是一致的，能有效改變學生因單一習題訓練而逐漸僵化的思維模式和習慣，提高學生的建模能力和理解模型的能力.其次，本節課解決問題的手段，不是單一的紙筆練習，而是觀察、實驗、分析、抽象、假設、推理、運算、驗證，是豐富的運用科學方法解決問題的綜合訓練.

總之，通過“牛頓運動定律的應用-瞬時性問題”一課，學生鞏固了牛頓第二定律的相關知識、加深了對輕桿、輕繩、輕彈簧等理想模型的理解，體驗了實驗觀察、理想化抽象、假設與論證、推理演算與驗證等多種過程與方法，強化了實踐意識，鍛煉了思維，提高了能力.這節習題課的成功之處，在于它不單純以考題為內容，不追求解題的熟練與技巧，不以多取勝，而是取材于實際的趣味小實驗，著眼于學生對科學思想方法的學習，突出學生的獨立思考和自主學習，回歸了物理教學的本源.

題海戰術不應成為習題教學的代名詞，我們需要還物理習題的本來面目，上出習題課的物理味.

參考文獻：

邢紅軍，陳清梅．從習題到原始問題：科學教育方式的重要變革.課程 教材 教法，2006，(1)．

馬宇澄．物理模型教學的缺失與對策[J]．物理教師，2012，(11)．