鄧宇丹



[摘 要]文章結合高三復習中出現的一些問題,提出“雙減”背景下的高三物理復習策略。主張在教學中引導學生運用物理核心方法解決問題,避免死記硬背;在經典例題講解中挖掘基本物理方法,發展學生的高階思維,促進學生的核心素養提升。在實際教學中,教師應整合知識結構,提高教學效率;注意精選例題,強化學生體驗,突破教學難點。
[關鍵詞]雙減;高三物理;復習策略
[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2023)29-0047-04
高三物理與高一、高二新課教學有很大的不同,高一、高二的教學內容以教材為主,有教參做指導,但是高三物理課的教學內容多數是以教輔為主,不同的教輔內容差異極大,高三物理課的教學內容有很大的自主性。高三物理教學有個“大”問題是如何確定教學內容,該講什么,少講什么,詳講什么,如何講才能提升學生的思維能力?這個“大”問題需要教師深入思考。教師不同的理念會引起不同的教學行為,教學內容差異也很大。
紙質化試卷的評價方式需要學生在高三復習階段做一定量的練習。然而,若在第一輪復習中就進行綜合性過強的題目訓練,往往不利于局部知識的建構、理解和深化,以練代復,沒有引導學生夯實基礎,較少引導學生深刻理解習題背后的物理知識和物理方法,這樣就難以提升學生的思維能力,因此導致學生不會靈活運用知識解答同類題目。高三物理復習課不應該是重做各年份的高考題,在具體教學中教師要依據課標,深入分析物理知識中蘊含的思想方法。高三物理復習課要致力于提升學生的學科素養,避免題海戰術。下面筆者結合教學實踐談談“雙減”背景下的高三物理復習策略。
一、教會學生解決問題的基本方法
“雙減”背景下高三物理習題教學要重視教會學生解決問題的基本方法,而不應僅僅是復習對應的知識。
然而,學完這道題后,當遇到例2時,很多學生仍然沒有解題思路,無從下手。
[例2]如圖2所示,光滑斜面上有A、B、C、D四點,其中[CD=10AB]。一個可以看成質點的物體從A點由靜止釋放,通過AB和CD段所用時間均為t,則物體通過BC段所用時間為( )。
A. 1.5t B. 2.5t C. 3.5t D. 4.5t
學生解決本題只需記憶相關知識,屬于淺層思維。大多數學生只有當遇到呈現“初速度為零且等位移”條件的題目時才能套用,對于非等位移的問題就不會解決了。為此,教師在復習課中應當教給學生解決問題的基本方法,而不是簡單地把各推論講給學生聽,以加強學生記憶,這樣會加重學生的學習負擔。
要提高教學效率,就應設法提高學生解決問題的能力,重視引導學生掌握知識隱含的深層思維方法。根據課程標準,勻變速直線運動公式的運用是本節的主要內容,因此在教學中教師應重點關注勻變速直線運動的速度公式、位移公式以及速度位移公式的靈活運用。教學中教師應讓學生了解每個公式都有四個物理量,已知其中三個就可以求另外一個,讓學生能夠靈活選用公式解決問題。各種特殊的推論都是在最原始公式的基礎上推導出來的,這些二級結論不是教學的重點。教學的重點是讓學生學會選用原始公式推導出相關結論,以此培養學生的推理能力。
在例1的教學中,教師要教會學生選取研究過程、公式進行分析,引導學生思考:選哪個過程計算比較簡單?選什么公式比較好?為什么?因為根據逆向思維,例1可以看作是初速度為零的勻變速直線運動,因此選以速度為零的時刻起的全過程,會比選中間某段運動過程簡便很多。另外,因為初速度為零的勻變速直線運動的加速度相同,涉及[a]、[x]、[t]三個物理量,因此選用位移時間公式就可以解決了。讓學生學會處理初速度為零的一系列問題的基本方法,選好研究過程,最好從速度為零的時刻開始分析,根據已知量和要求的物理量選好公式。學會了這些基本方法,學生在遇到不同的問題時也會遷移應用相關的方法解決問題。如例2就會選擇[AD]和[AC]過程進行分析,而這兩段位移差就是[CD]的位移,根據位移時間公式很容易得出結論。
二、深入分析典例,培養學生的高階思維
傳統教學中,教師往往會對相關知識進行分類總結,如追及相遇問題,教師通常會給學生講解以下幾種情況:勻速追勻加速,勻速追勻減速,勻加速追勻速,勻加速追勻加速等。又如在傳送帶教學中,在沒有進行相應的受力分析的情況下,把傳送帶各種類型的運動直接告訴學生。復習教學中,這種過于細致的分類加重了學生的學習負擔,學生記憶這些知識并不能提升他們的核心素養,看似容量大的課堂實質是低效的。物理復習教學中,教師應該滲透各種物理思維方法,而不是簡單地把各種模型告訴學生。
高考復習應深入講解典型例題,以點帶面,提升學生的物理學科核心素養;應重視教材中的練習,對典型練習進行深入分析和拓展。
[例3]如圖3所示,兩人用同樣大小的力共提一桶水,兩人手臂間的夾角大些省力,還是小些省力?請通過推導得出你的結論。
本題是人教版教材上的練習。在本題的教學中,為了讓學生掌握處理共點力平衡的方法,教師設計了下列任務。
任務1.確定研究對象,并進行受力分析。
任務2.利用力的合成求出拉力與重力關系的表達式。
任務3.利用正交分解法求出拉力與重力關系的表達式。
任務4.對表達式進行討論。當桶的重力一定時,夾角越大,拉力如何變化?并作圖表示。當兩個等大的拉力大小一定時,夾角越大,合力如何變化?并通過作圖表示。
任務5.當兩個拉力與豎直方向的夾角都是60°時,拉力與桶的重力有什么關系?
任務6.若一人用如圖4所示的桶打水,設水桶和水重為G,每條繩子與豎直方向的夾角都是60°,求每條繩子的拉力。
任務7.聯系實際,說說合力一定時夾角越大兩個等大的分力越大的情況。
本題的教學從教材中典型的練習出發,讓學生學會共點力平衡中的受力分析,掌握力的合成和正交分解法,學會列數學式分析問題,學會對物理公式進行變量分析,對特殊值進行分析,學會對與實際生活相關的例子進行拓展歸納。通過對一道題目的深入分析和學習,使學生掌握處理這類問題的思路和方法,提高學生的思維能力,提升學生的物理學科核心素養。
三、整合知識,減少重復
一定量的練習能讓學生熟練掌握知識,但機械重復的訓練會消耗大量時間。為提高教學效率,把多種同類的題目歸納成同一題,對這道題進行深入、全面的分析。在[v-t]圖像的復習教學中常常是先總結圖像的軸、點、線、斜率、面積、截距、交點等的含義后,讓學生通過一道道選擇題的練習,加深對圖像的理解。而考查[v-t]圖像的不同選擇題中某些選項是對同一個知識進行考查,在講解過程中,若不斷重復同一內容會使課堂教學變得低效。課標對[v-t]圖像的要求是“能用圖像描述勻變速直線運動”。因此,在教學中教師要引導學生從圖像中找出勻變速直線運動的多個物理量,加深學生對知識的理解,并構建知識網絡。
[例4]如圖5所示,質點A、B的[v-t]圖像為曲線,質點C的[v-t]圖像為折線,試分析:
(1)質點A的運動是不是曲線運動?
(2)分析質點C在0~1 s和0~3 s時間段的位移大小和方向的關系。
(3)質點C在0~5 s時間段內什么時刻位移方向改變,什么時刻速度方向改變,什么時刻加速度方向改變?
(4)分析質點A的加速度的變化。
(5)質點C在0~1 s內和1~2 s內速度變化量是否相同?
(6)比較質點A、B、C在0~1 s內的平均速度大小。
上述教學過程中,通過一題多問,讓學生從圖像中獲取描述勻變速直線運動的物理量,如位移、速度、加速度、速度變化量、平均速度,這樣的教學整合了知識,減少了一道又一道選擇題的重復訓練。教學中設計的問題是學生容易出錯的問題,比如速度、加速度、速度變化量這些矢量的方向問題,非勻變速直線運動平均速度的計算問題。高三復習教學中幾乎大部分練習都是選擇題,選擇題每個選項通常只考查一個知識點。教學中,教師可以針對學生存在的問題對選擇題進行改編、擴充,整合知識網絡。只有這樣,復習教學才能收到良好的復習效果。
四、精選題目,注重情境化試題
[例5]某人站在山崖邊,以10 m/s的初速度豎直向上拋出一石子。不考慮空氣阻力,取[g=10 m/s2]。求石子上升的最大高度。
[例6]明代有一位官員命令仆人把47個“鉆天猴”捆綁在自己的椅子上,自己坐在椅子上,并命令仆人點燃引線,最終為航天事業獻出了自己寶貴的生命。如果已知“鉆天猴”點火后做勻加速直線運動,點火后5秒末燃料耗盡,且點火后第5秒的位移是[22.5 m],重力加速度[g=10 m/s2],求這位官員離地最大距離是多少。
例5和例6相似,例5的運動過程就是單純的豎直上拋運動,豎直上拋是題目給出的明確信息。例6的運動先是勻加速,燃料耗盡后是豎直上拋,但題目沒有直接說明是怎樣的運動,需要學生通過分析題目信息后進行推測,而很多學生缺乏相應的分析能力,直接認為燃料耗盡后就是做自由落體運動。相對于例5,例6更能檢測學生的能力水平。因此,高三復習教學中,教師應選擇情境新穎的題目,減少重復訓練,有意識地提高學生提取信息、構建模型、推論論證的能力。
五、增加體驗,突破難點
物理是一門研究與大自然和生產生活中有關現象的學科。學生的學習是從自身生活體驗出發的。由于缺乏相應的生活經驗,學生對某些問題的理解存在困難。在復習教學中,教師應盡量增加學生的實踐經驗,引導學生突破難點。
[例7]如圖6所示,兩個質量相同的小球A和B之間用輕彈簧連接,然后用細繩懸掛起來,剪斷細繩的瞬間,A球和B球的加速度大小[aA]和[aB]分別是多少?
例7中小球A和B之間改用繩子連接,然后改用彈簧懸掛(如圖7),釋放彈簧,A球和B球的加速度大小[aA]和[aB]分別是多少?
一般的教學就從彈簧和繩子受力特點出發,直接分析松手前后的受力情況得出結論。然而,由于受力分析比較抽象,因此彈簧和繩子的受力分析一直是教學難點。為此,復習教學中教師還應當注意從加強學生的直觀感受出發,利用慢鏡頭展示兩種運動。從慢鏡頭中可以看到剪斷上方繩子的瞬間,彈簧連接的B球的運動狀態并沒有改變,說明連接A、B球的彈簧的彈力沒有變化。而第二種情況松開上端彈簧時,連接A、B球的繩子馬上松弛了,繩子的彈力突變為零。
[例8]如圖8所示,一質量為m的物體系于長度分別為[L1]和[L2]的兩根細線上,[L1]的一端懸掛在天花板上,與豎直方向的夾角為[θ],[L2]水平拉直,物體處于平衡狀態。
(1)現將線[L2]剪斷,求剪斷[L2]的瞬間物體的加速度。
(2)若將圖8中的細線[L1]換成長度相同(接m后),質量不計的輕彈簧,如圖9所示,其他條件不變,求剪斷[L2]的瞬間物體的加速度。
本題的難點是判斷剪斷[L2]后球的運動情況。學生因為缺乏相應的體驗,即使教師直接告訴他們圖8是做圓周運動,他們也很難接受。教學中教師也可以把這兩種情況拍成慢鏡頭讓學生觀察。在視頻中學生很容易觀察到圖8中小球做的是圓周運動,而圖9剪斷[L2]時刻小球的速度方向水平向右。在學生對物理過程有了直觀體驗的基礎上,再進行理論分析就顯得容易多了。
例如,當人站在臺秤上,下蹲和站起時,觀察臺秤的示數變化,學生會認為下蹲過程臺秤示數會減少,站起會增加,然而通過視頻可以觀察到下蹲和站起時,都會產生失重、超重現象。又如自由落體中彈簧測力計或臺秤示數為零等現象,學生在生活中的體驗不深,但都可以利用慢鏡頭視頻直接讓學生觀察,在此基礎上再進行理論分析,從而化解難點,提高復習效率。
“雙減”背景下的高效物理復習教學,需要教師深入研究課標要求,重視基本方法的運用,減少二級結論的死記硬背。深入分析典型例題,提升學生的思維層次,促使學生學會運用物理知識解決問題。一題多問,整合了知識網絡,減少了重復,在此基礎上利用可視化教學突破學生的認知困難。高三物理復習應聚焦于物理核心知識,避免題海戰術,避免加重學生的學習負擔。
[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]
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