金楊明
摘要:習題教學是學生掌握概念和規(guī)律的重要環(huán)節(jié),通過變式教學使學生能有效的突破思維定勢,層層分解難點,開闊學生的思維,更加貼近學生的認知規(guī)律。
關鍵詞:習題教學;習題變式;變換;組合;遷移
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2009)2(S)-0025-2
習題是訓練學生思維的最基本材料,凝聚了教者自己的思想、方法,教師從不同角度和方式演變習題非本質的屬性,即習題“變式”或條件“變式”,就能揭示其本質屬性。教師在教學中要借助習題“變式”這個載體,構建一個能讓學生親身體驗分析過程和創(chuàng)新實踐的平臺,從而讓學生充分感受到物理學習過程的獨到魅力。
1 變換條件 突破定勢
同一情景,通過習題條件的逐步演變,讓學生對概念有深刻的理解,并培養(yǎng)其分析意識。
例1 如圖1所示,臺秤的托盤上放一杯水,水中有一木球,用細線栓在杯底而處于靜止狀態(tài),當細線突然斷裂時,臺秤的讀數將怎樣變化?
定性分析 當細線突然斷裂時,木球加速上升,木球超重m木a,同時有相同體積的“水球”加速下降,水球失重m水a,又因m木<m水,故整體失重(m水-m木)a,所以臺秤的示數將變小。分析過程中應引導同學提出:(1)臺秤示數由什么來決定?分析對象是什么?(2)變化的始末狀態(tài)有何區(qū)別?(3)木球上浮導致的位置關系如何變化?引導學生定量分析。
變式1 如圖2所示,細繩懸掛鐵球,突然斷裂時,臺秤示數變化?
若該環(huán)節(jié)安排在題1定量分析前,學生套用分析模式,認為鐵球向下失重,“水球”向上超重,偏小,出錯率相當高。與圖1比較有什么區(qū)別?追根溯源,剪斷示數與鐵球重力并無關系,斷時鐵球與水的相互作用力不變,“水球”與周圍水的相互作用力增大,故示數變大。
變式2 如圖3所示,固定在臺秤上的支架,用細線懸掛一個小鐵球,現剪斷細線,在球下落但還沒有達到杯底的過程中,若不計水的阻力,臺秤的示數將如何變化?(變?。?/p>
引導學生與圖2的區(qū)別在哪里?又會影響到什么?
通過以上三圖的比較讓學生在分析過程中不斷地發(fā)現問題所在,同時提高學生的歸納能力,情感上一波三折,跌宕起伏。
2 組合條件 分解難點
對綜合性較大的難題,設計問題,分解條件,再逐步組合條件,降低臺階,有利于學生對各個難點的掌握。
例2 如圖4所示,若在水里固定一細長圓管,管內有一活塞,它的下端位于水面上,活塞的底面積為S=1cm2,質量不計,水面的大氣壓p0=1.0×105Pa,現把活塞緩慢地提高H=5m,則拉力對活塞做的功為多少J?
解析 對活塞分析(或對活塞及提上的水整體分析)拉力為線性變化力做功,按平均力計算即可,湖面的水可認為不下降。