丁德生



高考物理復習的整體設計是復習理念、總體策略的具體體現,本文反思了以往設計的不足,提出了一些應對的策略,對不同內容采用針對方案——中心突破、四面輻射、主線貫穿、模塊化處理等方法,起到事半功倍的效果。
中心突破 ?主線貫穿 ?模塊化
高考復習前的整體設計是復習理念、總體策略的具體體現,優秀的設計在高效鞏固基礎知識的同時,突出了能力的發展,更能極大限度地減輕學生的負擔。筆者經歷了多輪的高中物理循環教學,常常參與有關復習策略的研討,發現了一些誤區。以下是筆者的一點反思,僅供參考。
一、整體考慮,突出主線
1.中心突破,四面輻射
從中心問題向四周拓展,舉一反三。此方法的關鍵是:精心選取典型問題,層層展開,聯想引申,理順知識網絡。此法特點是層層推進在不知不覺中鞏固基礎知識的同時強化了知識點之間的聯系與應用,一舉兩得。復習的過程也是從另一側面、另一角度理解、構建核心知識網絡的過程,加深了對知識點的理解,鍛煉了學生知識遷移及應用的能力,復習效率高,形成能力時間短。
(1)以典型例題為核心,四面輻射,重構知識網絡
案例1:如圖1甲所示,理想變壓器的原線圈電路中裝有0.5A的保險絲L,原線圈的匝數n1=600,副線圈的匝數n2=120。當原線圈接在如圖1乙所示的交流電源上時,要使整個電路和用電器正常工作,則副線圈兩端可以接( ?)
A.阻值為15Ω的電阻
B.并聯兩盞“36V,40W”的燈泡
C.工作頻率為10HZ的用電設備
D.耐壓為37V的電容器
解析:①保險絲的熔斷是交流電通過保險絲電阻發熱功率超過最大值引起的,它是交流電熱效應的結果,所以熔斷電流應是交流電流的有效值。由變壓器的變壓比和變流比得:■=■,■=■,Rmin=■=■?贅=14.4?贅,Pmax=I1U1=90W故A、B正確;
②由交流電的圖象可得輸入交流電的周期T=2×10-2s,f=50HZ,故C錯誤;③電容器的耐壓是電容器能承受的最大電壓,應以交流電壓的最大值來考慮,變壓器的副線圈電壓的最大值為36■V=50.9V,故D錯誤。另在本題的講解過程中通過引申、聯想,讓學生發散式地展開,可覆蓋的知識點列表如下。
表1 ?考試考點與復習考點的對比
點評:本例巧妙地用一道例題建構情境問題。對比表1可見除了7、8兩個考點外,其余知識點在本題的復習中均已覆蓋,在師生合作解題的情境中復習考點、訓練學生解題能力一舉兩得、效率更高。
(2)以“模型題”為中心通過變式訓練層層展開、四面輻射,強化應用,重構知識網絡
案例2:在光滑水平面上有一靜止的物體,現以水平恒力FA甲推它,一段時間后,換成相反方向的力FB乙推,作用相同時間后物體恰好回到原處,求:FA/FB
解:由牛頓第二定律得:aA=■(1) ?aB=■(2)
由運動學公式得:s=■t2(3)
-s=■t2-■t2(4)
由(3)、(4)得:FA/FB=1/3
變式1在光滑水平面上有一靜止的物體,現以水平恒力f甲推它,一段時間后,換成相反方向的力f乙推,作用相同時間后物體恰好回到原處,此時物體動能為32焦,求f甲、f乙所做的功W甲、W乙
解:利用上題的結論得:
W甲∶W乙=f甲∶f乙=1∶3(1)
由動能定理得:W甲+W乙=32J(2)
所以:W甲=8J ? ? W乙=24J
變式2真空中水平放置平板電容器,兩板間有一個帶電油滴,電容器兩板間距為d,當平行板電容器的電壓為U0時,油滴保持靜止狀態,如圖2所示,當給電容器突然充電使其電壓增加ΔU1時,油滴開始向上運動,經時間Δt后,電容器突然放電使其電壓減少ΔU2,又經過時間Δt,油滴恰好回到原來的位置。假設油滴在運動過程中沒有失去電荷,充電和放電的過程均很短暫,且這段時間內油滴的位移可忽略不計,重力加速度為g。求:
①油滴所帶電荷量與質量之比;
②第一個Δt與第二個Δt時間內油滴運動的加速度大小之比;
③ΔU1與ΔU2之比
解:①油滴靜止時:mg=q■(1)
則:■=■(2)
②利用案例2的結論:a1∶a2=1∶3(3)
③利用案例2的結論:q■-mg=ma1(4)
mg-q■=ma2(5)
得:■=■(6)
解得:■=■
點評:以上三個例題是以一個“模型題”為中心建構情境問題,通過變式拓展到三個不同的情境中去,利用模型解題的思維慣性,在掌握模型解題規律的同時復習能量、電場等相關知識點,自然、順暢。
2.一條主線貫穿始終
通過一條主線將一系列的相關知識點串聯起來,再沿這條主線順藤摸瓜將與之聯系的知識點組合起來構建完整的知識網絡。此法構建的知識網絡強化了各種知識點之間的聯系、遷移及綜合應用。
案例3:經典物理學問題的處理有兩種重要的思維模式:(1)動力學的方法;(2)守恒的思想。動力學的方法是以牛頓第二定律為核心,聯系力學和運動學,此法對過程細節的處理更加深入,原則上可解決一切力學相關的問題,是基礎層面的、必須掌握的思維模式。守恒的思想是通過尋找過程的守恒量簡化問題處理的一種思維模式。守恒思想是物理學中極為重要的思想方法,是物理學研究的極高境界,是開啟物理學大門的金鑰匙,同樣也是對學生進行方法教育和能力培養的重要方面。動量、能量守恒貫穿于整個高中物理學習的始終,是聯系各部分知識的重要主線。圖3就是沿守恒思想這條主線復習貫穿流程方框圖。
點評:①以守恒的思想方法為主線建構情境問題,這樣建構的情境問題甚至貫穿延伸至全部主干知識點,相當于用守恒思維模式把主干知識網絡重新梳理了一遍。
②高中階段受到高中數學的限制,動力學的方法往往只能處理簡單的運動過程(如:勻速或勻變速直線運動或可轉化為這些運動的過程等),而守恒的思想可以跨過復雜的細節建立等式,簡化了問題的處理,在處理變加速、復雜的曲線運動過程中起到動力學不可替代的作用,這正是要建構的中心情境問題。
3.實驗復習的模塊化處理
物理實驗是高中物理教學中極其重要的內容,知識點多而零散,不易構建系統的知識網絡,更談不上在此基礎上的實驗設計,復習往往效率不高。筆者嘗試進行模塊化處理,包括知識整理的模塊化歸類,實驗試題處理的模塊識別與解答,實驗設計的模塊化搭建等幾個方面。各模塊相對獨立、功能明確。模塊組合、搭建靈活方便,條理清晰,另一方面模塊化更有利于創新、升級換代。
將零碎知識點重組成功能明確的模塊,模塊建立的過程就是知識整理的過程,同時對模塊的整理重組也是一個應用遷移的過程,各個模塊功能明確,應用更加方便。
(1)功能模塊的劃分
根據考綱的要求將現有課本實驗進行整合重組,對各個功能模塊的原理,使用方法作為基礎內容進行講解訓練。在此基礎之上進行模塊搭建、創新,構建新的實驗設計。
表2高中物理實驗常見功能模塊
(2)模塊重組與實驗設計
實驗試題的考查主要有三種類型:①模塊基礎知識的考查(如:如何使用儀器,讀數有效數字等);②完成性實驗試題;③設計性實驗試題。對于第一類試題在模塊建立時進行復習,后兩類試題的解法、模塊應用的流程如圖4及圖5。
點評:①設計性實驗試題可根據設計方案、實驗操作及數據測量、數據處理等應用已有的模塊進行搭建,其中設計方案是整個過程的關鍵,這當中有時還需要一些變通或創新。
②模塊化思考,既有利于知識的梳理與掌握,更有利于應用與創新,并為今后從事更高層次的復雜的工作養成了良好的習慣和打下了基礎。
二、理性全面思考,避免“世俗”誤區
1.過分強調強化訓練的復習設計
大量的訓練不僅加重了學生的負擔,而且擠占了學生整理、反思的時間,不利學生將復習的知識有效發生遷移、更難以達成應用能力的培養。長此以往只能使學生形成僵化的思維模式,甚至只是一些孤立知識點的機械記憶,可悲的是這類學生在解決陳題、熟題時從記憶庫中提取,迅速高效,易形成進步快,效率高的假象。由于思想僵化、綜合應用能力差,這類同學一遇到新穎的問題就束手無策了,高考往往成績不佳。
2.過分強調內容新穎、時尚的復習設計
內容新穎、時尚是必需的,將復習的知識在新的情境中應用,對學生應用、創新能力的培養是十分有利的。但如果內容過多,勢必影響學生系統知識網絡的整理,缺少系統的訓練、缺少舉一反三、知識網絡不健全、遷移能力差、浮于表面是這種設計的弊端,這類學生復習效率不高,高考成績也不佳。
以上“誤區”主要是沒有充分考慮學生主體知識構建的規律,復習效果不佳也就不足為奇了。
參考文獻
[1] 陳愛苾.課程改革與問題解決教學.北京:首都師范大學出版社,2004.
【責任編輯 ?孫曉雯】