淺談高中物理極值問題教學(xué)策略

王永國

【內(nèi)容摘要】在高中的教學(xué)中，物理教學(xué)對學(xué)生的影響非常大。如果學(xué)生能夠?qū)W好物理，對學(xué)生整體素質(zhì)的提升都會有一定的幫助。但是，在物理中極值問題是物理教學(xué)中的重點，也是難點。老師如果能夠幫助學(xué)生突破這一部分的學(xué)習(xí)，對學(xué)生物理成績的提高將會有很大的幫助。本文，筆者將針對極值問題進(jìn)行探討，并提出物理極值問題的教學(xué)策略以供各位教育工作者參考。

一、引言

隨著課程改革的不斷發(fā)展，對學(xué)生和老師的要求也在不斷地提高。高中物理也不例外。學(xué)好高中物理對學(xué)生的發(fā)展有重要的作用。高中物理的極值問題是教學(xué)的重難點，而且涉及范圍較為廣泛。因此，如何進(jìn)行極值問題教學(xué)是所有的高中物理老師需要仔細(xì)考慮的問題。下文，筆者將有針對性地講解一下如何在教學(xué)中進(jìn)行極值問題的講解，才能夠達(dá)到較好的教學(xué)效果。

二、高中物理極值問題的教學(xué)策略

（一）緊扣大綱講解培養(yǎng)學(xué)生解題能力

在教學(xué)的時候，老師要仔細(xì)對教學(xué)大綱進(jìn)行研究，體會其表面的意思與所包含的深意。對于極值問題可能出現(xiàn)的地方與將會出現(xiàn)的方式進(jìn)行歸納、分析，由淺入深進(jìn)行教學(xué)。對于問題要分類，然后講解。對于同一類別的極值問題，要不同的層次，仔細(xì)講解解題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的解題能力。老師要爭取做到，不同層次的學(xué)生都會有所得。在講解之后，爭取學(xué)生在解題的過程中能夠做到觸類旁通。

（二）注重學(xué)科知識的綜合運(yùn)用

由于高中物理的知識內(nèi)容比較廣泛，而且在設(shè)置題目的過程中也會對不同知識點進(jìn)行結(jié)合，以考察學(xué)生的整體能力。因此，在教學(xué)的時候要加強(qiáng)學(xué)生知識綜合運(yùn)用能力的培養(yǎng)。在講解知識點的時候，要對不同的知識點進(jìn)行引導(dǎo)，結(jié)合不同知識點的本質(zhì)內(nèi)容進(jìn)行講解，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會對知識點的整合運(yùn)用。對于物理中的不同知識點間的聯(lián)系在備課的時候要有所涉及，并針對不同的知識點設(shè)置不同的方法進(jìn)行講解。

例如，在對功的講解的時候，可以引入“v-t”圖像，爭取用這一類別的方法簡化極值的求解問題，開發(fā)學(xué)生的思維。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候能夠主動對不同知識點的聯(lián)系進(jìn)行探討，有規(guī)律的進(jìn)行歸納學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生整體思維的發(fā)展。

（三）注重極值解題方法的講解

極值問題作為物理教學(xué)中的重點問題，老師在課上進(jìn)行教學(xué)的時候要不斷地加強(qiáng)對知識點和方法的講解，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)學(xué)生對整體知識點的理解。在教學(xué)的過程中，筆者認(rèn)為高中物理極值求解的方法多種多樣，運(yùn)用最多的有以下幾種方法。

1.借用三角函數(shù)求解極值問題的方法

在物理的極值問題中有一類問題數(shù)值的變化規(guī)律與三角函數(shù)相似，當(dāng)求解極值問題的時候，老師可以根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì)，找出極值點。這一類問題中，傾斜角就是一個典型。

如圖，質(zhì)量m=0.4 kg的小物塊，以v0=2 m/s的初速度，在與斜面成某一夾角的拉力F作用下，沿斜面向上做勻加速運(yùn)動，經(jīng)t=2 s的時間物塊由A點運(yùn)動到B點，A、B之間的距離L=10 m。已知斜面傾角θ=30°，物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ= 。重力加速度g取10 m/s2。求拉力F與斜面夾角多大時，拉力F最小？拉力F的最小值？

針對本題，可以借助物塊所受支持力、摩擦力和拉力與斜面之間的夾角分析，根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行解答。通過計算，我們不難得出：

F=

根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得cosα+ sinα= sin（60°+α）

由上式可知對應(yīng)F最小的夾角α=30°。代入數(shù)據(jù)得F的最小值為： 。

2.利用數(shù)形結(jié)合求解極值問題的方法

數(shù)形結(jié)合思想是老師在教學(xué)中較為常用的思想。由于數(shù)形結(jié)合的解題思想具有方便、直觀等優(yōu)點，在解決極值的問題中也收到了廣泛應(yīng)用。老師在進(jìn)行講解之前，應(yīng)該先向?qū)W生們引入這一思想，讓學(xué)生明白數(shù)形結(jié)合思想的具體含義。然后再結(jié)合教材，對數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用范圍進(jìn)行講解，幫助學(xué)生了解在什么時候運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想解題比較方便。最后，老師要找?guī)椎罃?shù)形結(jié)合類的題目講解，讓學(xué)生總結(jié)其中的解題規(guī)律后，對學(xué)生總結(jié)的內(nèi)容進(jìn)行點評、完善。

3.運(yùn)用二次函數(shù)求解極值問題的方法

由于二次函數(shù)具有較為明顯的性質(zhì)，所以如果極值的求解可以用函數(shù)的方式表達(dá)出來，就會使題目變得比較簡單。運(yùn)用二次函數(shù)解題要求老師在解題之前要與學(xué)生一起復(fù)習(xí)二次函數(shù)的性質(zhì)，然后對該類別的題目進(jìn)行講解，讓學(xué)生體會公式之間的轉(zhuǎn)換問題，然后再對極值問題進(jìn)行解答。