淺談如何做好高中物理競賽輔導(dǎo)教學(xué)

楊海清

摘 要：高中物理競賽的目的是促進中學(xué)生提高學(xué)習(xí)物理的主動性和興趣，改進學(xué)習(xí)方法，增強學(xué)習(xí)能力，發(fā)現(xiàn)具有突出才能的青少年，以便更好地對他們進行培養(yǎng)。高中物理競賽輔導(dǎo)教學(xué)是進行物理創(chuàng)新教學(xué)的一個重要途徑。

關(guān)鍵詞：高中物理；競賽輔導(dǎo)；學(xué)生培養(yǎng)；創(chuàng)新教學(xué)

高中物理競賽可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的主動性和興趣，發(fā)現(xiàn)具有突出才能的學(xué)生。全國高中物理競賽是較高層次的國家級比賽，所需的知識容量較大，所涉及的領(lǐng)域新穎，所用的科學(xué)方法較多，集科研性、綜合性、方法性、技術(shù)性于一體，它是培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神的肥沃土壤，所以受到各個學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教師、學(xué)生和家長越來越多的關(guān)注。高中物理競賽輔導(dǎo)教學(xué)是進行物理創(chuàng)新教學(xué)的一個重要途徑。那么，在高中物理教學(xué)中應(yīng)怎樣加強對物理競賽學(xué)生的培養(yǎng)呢？

一、注重知識的拓展創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的知識拓展創(chuàng)新能力

高中物理競賽中所用到的部分知識已超出高中物理教學(xué)大綱要求，有些是對高中物理知識的拓展（從定性到定量，從特殊到一般等），進行這些知識的教學(xué)時，傳統(tǒng)的做法是教師直接向?qū)W生給出，這種做法注重向?qū)W生灌輸知識，而沒有向?qū)W生揭示物理知識產(chǎn)生的本源，沒有向?qū)W生展示物理知識產(chǎn)生、發(fā)展、進化的認識過程。高中物理競賽中，在進行這些新知識教學(xué)時，教師可以通過創(chuàng)設(shè)悖論教學(xué)情境，向?qū)W生揭示高中原有知識的局限性和適用范圍，激發(fā)學(xué)生探索新知識的動機，引導(dǎo)學(xué)生探索概括水平更高的新知識，真正實施物理知識的拓展創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和求真創(chuàng)新能力。

二、創(chuàng)設(shè)“方法型”問題情境，進行方法創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

不同的問題常隱含不同的解題方法，同一問題也常隱含不同的解題方法。所謂“方法型”問題指的是：學(xué)生運用原有解題方法不能解答所創(chuàng)設(shè)的新的問題或者新的問題中隱含不同的解題方法。“方法型”問題情景是指教師根據(jù)學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)創(chuàng)設(shè)新的問題情景，然后引導(dǎo)學(xué)生解答新的問題：（1）學(xué)生在運用原有解題方法解答新問題時發(fā)生困難，揭示原有方法的局限性，通過探索創(chuàng)新給出新的解題方法，解答新的問題；（2）學(xué)生在解答新問題過程中，從不同角度、不同深度探索出解答新問題的不同的方法。

三、注重創(chuàng)設(shè)“科研型”問題研究情境，培養(yǎng)學(xué)生的類科學(xué)探索研究能力

近幾年全國和國際物理競賽題中出現(xiàn)一些以科學(xué)研究為背景的問題，這些以科研性為背景的競賽題的特點是：（1）以某一理論的探索研究（包括前沿科學(xué)探索研究）及某一新現(xiàn)象的探索研究為背景，從中滲透進行科學(xué)探索研究所用的高中物理重要知識，介紹科學(xué)家進行科學(xué)研究的方法。（2）問題中滲透進行物理學(xué)研究及解決問題所用的重要方法（例：假設(shè)方法、類比方法、對稱方法、等效方法、微元方法、圖象方法等）。在高中物理競賽輔導(dǎo)教學(xué)中，教師應(yīng)注重創(chuàng)設(shè)科研性為背景的問題情景，引導(dǎo)學(xué)生解答這些問題，從而培養(yǎng)他們進行類科學(xué)探索研究能力。

四、指導(dǎo)教師必須要具備良好的素質(zhì)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力

教師應(yīng)加強業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，應(yīng)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。競賽中涉及的知識，尤其是解決問題的方法大多是高中和大學(xué)知識的結(jié)合點，高中教學(xué)中不能講到位，而大學(xué)又沒有講，有時為了讓學(xué)生便于理解某個知識點，將學(xué)生難理解的大學(xué)內(nèi)容改變切入點，變成學(xué)生能容易理解的知識。因此作為競賽指導(dǎo)教師，首先要熟悉大學(xué)教材，吃透高中教材，深化高中內(nèi)容，鉆研競賽大綱，并以競賽大綱為指導(dǎo)將高中知識與大學(xué)知識有機地結(jié)合起來，適時、適度地進行物理競賽輔導(dǎo)。例如，在靜電場教學(xué)中，關(guān)于無限大帶電線電荷模型、無限大面電荷模型產(chǎn)生的電場強度，在大學(xué)物理中運用高斯定理導(dǎo)出，在高中物理競賽輔導(dǎo)中我們引導(dǎo)學(xué)生運用微元、對稱結(jié)合電場疊加方法推出這兩種電荷模型產(chǎn)生電場強度公式。所以，電荷面密度為δ的無限大帶電平板兩側(cè)的場強為2πKδ。再如，“熱力學(xué)”方面的知識一直是物理競賽必考內(nèi)容，高中物理教材只講三個實驗定律，而競賽大綱還要求熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、絕熱過程、比熱、比熱容。如果運用大學(xué)教材講這些問題（如絕熱過程），需運用微積分知識，如簡化數(shù)學(xué)知識，逐漸升華絕熱過程，強化熱力學(xué)第一定律，那么學(xué)生會對氣體性質(zhì)更深、更好、更牢固地掌握，這樣就符合競賽輔導(dǎo)中“基礎(chǔ)、鞏固、提高”的競賽要求。

結(jié)合上面的知識，可以分三步來學(xué)習(xí)這個知識點：第一步讓學(xué)生學(xué)習(xí)氣體實驗定律；第二步讓學(xué)生學(xué)習(xí)氣體做功問題，根據(jù)功能原理講解熱力學(xué)第一定律；第三步在已有知識的基礎(chǔ)上講解絕熱過程、熱機效率等熱學(xué)問題，并能有效地加深氣體部分的其他知識。待學(xué)生學(xué)習(xí)的知識比較熟悉后再進行強化、升華，這樣既疏通了高中物理與大學(xué)物理的聯(lián)系，又加深了學(xué)生對高中物理知識的理解。

五、在教學(xué)中要點撥解題技巧，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維活力，注重知識的拓展創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生對物理保持濃厚的興趣

在準(zhǔn)備競賽過程中，教師要指導(dǎo)學(xué)生做相當(dāng)數(shù)量的題目，作為指導(dǎo)教師一定要使學(xué)生明白，解題是手段，通過解題鍛煉分析問題的能力和解決問題的能力以及提高物理素養(yǎng)才是目的。解題技巧是解題方法的閃光之處，是創(chuàng)新思維的火花，教師應(yīng)當(dāng)在物理教學(xué)的過程中就學(xué)生的解題思維予以恰當(dāng)?shù)狞c撥，起到茅塞頓開、畫龍點睛的作用，千萬不可把解題技巧歸納為方法，如割補法、對稱法、微元法、逆向思維法等以知識的形式灌輸給學(xué)生。表面上，學(xué)生的確接觸了大量的解題方法技巧，但是這些方法技巧不是學(xué)生通過自己的刻苦鉆研獲得的，缺乏深刻的理解，不能在實際中靈活應(yīng)用，這種做法本身剝奪了學(xué)生探索未知領(lǐng)域的權(quán)利，壓制了創(chuàng)造性思維的發(fā)展，是不能培養(yǎng)出優(yōu)秀的競賽型選手的。

六、在教學(xué)中要健全學(xué)生的知識體系，注重全面發(fā)展

高中物理學(xué)科的知識體系包括中學(xué)物理全部的知識、少量大學(xué)物理知識和必要的數(shù)學(xué)知識。其中大學(xué)物理知識主要有：斜拋運動；非慣性參照系；均勻球殼對球殼內(nèi)外質(zhì)點的引力公式、彈簧的彈性勢能；諧振動方程、位相；理想氣體的絕熱過程、熱膨脹；點電荷的電勢公式，均勻帶電球殼內(nèi)和殼外的電勢公式、電容器的連接、電介質(zhì)的極化、電橋、補償電路；純電感、純電容電路。必要的數(shù)學(xué)知識有：中學(xué)階段全部的初等數(shù)學(xué)（含解析幾何）、極限、無限大和無限小、微積分等初步概念。

（作者單位：湖南省永州市第二中學(xué)）