盧惠林

(江蘇省鹽城中學(xué),鹽城市教育科學(xué)研究院,江蘇鹽城 224001)

高中物理習(xí)題課堂有效教學(xué)的呈現(xiàn)應(yīng)該重視學(xué)生的學(xué)習(xí);重視學(xué)生的解析過(guò)程和學(xué)習(xí)方式,重視習(xí)題的拓展研究,重視學(xué)生思維能力的培養(yǎng).然而在目前物理習(xí)題教學(xué)中仍然存在著以下幾方面的不良傾向:一是偏重于教師的應(yīng)試講解,輕學(xué)生的有效參與;二是偏重于知識(shí)的具體結(jié)論,輕知識(shí)的形成過(guò)程;三是偏重于理論知識(shí)的記憶,輕聯(lián)系實(shí)際的運(yùn)用;四是偏重于知識(shí)方法的積累,輕思維過(guò)程的形成;五是偏重于解題方法的指導(dǎo),輕思維方式的提煉.要打破這樣的傳統(tǒng)習(xí)題課堂教學(xué)觀,就必須堅(jiān)持以新課程標(biāo)準(zhǔn)理念為導(dǎo)向,以學(xué)生為主體的習(xí)題課堂有效教學(xué)為核心,從而達(dá)到促進(jìn)每個(gè)學(xué)生發(fā)展的目標(biāo).那么,怎樣才能把新課程理念貫穿到我們的習(xí)題課堂教學(xué)中呢?,我們認(rèn)為:

1 利用一題多解的習(xí)題創(chuàng)設(shè)實(shí)施分層教學(xué)的有效環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生廣泛研究、發(fā)散探討,培養(yǎng)思維的廣闊性

思維的廣闊性是指思維發(fā)揮作用的廣闊程度,它集中表現(xiàn)為思路寬廣,善于從多方面、多角度去探求不同解析方法的思維過(guò)程和思維方法.培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性,就要利用一題多解的習(xí)題創(chuàng)設(shè)實(shí)施分層教學(xué)的有效環(huán)節(jié),使學(xué)生深入具體地認(rèn)識(shí)物理知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系,形成有機(jī)完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu).

圖1

譬如在學(xué)過(guò)運(yùn)動(dòng)和力、能量知識(shí)之后,我們選用“一個(gè)物體從斜面上高h(yuǎn)處,由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止,測(cè)得停止處相對(duì)開始運(yùn)動(dòng)處的水平距離為s,如圖1所示.不考慮物體滑到斜面底端碰撞能量的損失,并設(shè)斜面與水平面對(duì)物體的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,求動(dòng)摩擦因數(shù)μ.”這樣的習(xí)題加強(qiáng)一題多解的分層教學(xué).

分層教學(xué)1:根據(jù)做功的定義式及動(dòng)能定理的知識(shí)分析.

設(shè)斜面的傾角為θ,水平面BC長(zhǎng)為s2,物體沿斜面下滑的過(guò)程中重力做正功.動(dòng)摩擦力對(duì)物體做負(fù)功;在水平面上重力對(duì)物體做功為零.不論沿斜面下滑還是沿水平面滑動(dòng)過(guò)程中動(dòng)摩擦力均做負(fù)功.據(jù)動(dòng)能定理整個(gè)過(guò)程研究可列出

可見(jiàn),整個(gè)過(guò)程研究比分階段研究簡(jiǎn)便.

分層教學(xué)2:利用力的分解、功的概念及動(dòng)能定理的知識(shí)分析.

對(duì)物體在斜面上所受的動(dòng)摩擦力沿垂直斜面和水平向右兩個(gè)方向分解,垂直斜面方向 f2=μ mgsinθ,水平向右 f1=μ mg,如圖 2所示.則有

由此可見(jiàn),“分層教學(xué) 2”比“分層教學(xué)1”顯得更為簡(jiǎn)便.

圖2

實(shí)踐表明,利用一題多解的習(xí)題,讓不同層次的學(xué)生從多角度、多方位、多層次地尋求解題方法,有意識(shí)地發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維,不僅能幫助學(xué)生弄清各個(gè)量的內(nèi)在聯(lián)系,更重要的是能使學(xué)生的思維成輻射狀展開,從而達(dá)到培養(yǎng)思維的廣闊性.

2 利用一題多問(wèn)的習(xí)題創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)教學(xué)的有效環(huán)節(jié),促進(jìn)學(xué)生深入思考、拓展訓(xùn)練,培養(yǎng)思維的深刻性

思維的深刻性表現(xiàn)為善于深入思考問(wèn)題,善于探索問(wèn)題之間的聯(lián)系,克服思維中的表面性.培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性,就要利用一題多問(wèn)的習(xí)題創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)教學(xué)的有效環(huán)節(jié),促進(jìn)學(xué)生深入思考,使學(xué)生從整體上把握知識(shí)的結(jié)構(gòu),溝通知識(shí)的聯(lián)系,理清知識(shí)的來(lái)龍去脈.

譬如在穩(wěn)恒電流一章的習(xí)題課中,研究“某電爐在額定電壓下的功率為P0=400 W,某電源供電電壓恒定且與電爐的額定電壓相等,通過(guò)一定長(zhǎng)度的輸電線向電爐供電,當(dāng)將電爐接到輸電線兩端時(shí),電爐實(shí)際消耗的功率 P1=324 W,若將兩個(gè)這樣的電爐并聯(lián)接入該電源,兩個(gè)電爐實(shí)際消耗的總功率P2為多少?”這樣一道題.我們引導(dǎo)學(xué)生分以下幾步進(jìn)行思考研究:

第1步引導(dǎo)學(xué)生抓住“通過(guò)一定長(zhǎng)度的輸電線向電爐供電”這句話的內(nèi)涵是暗示不能忽略輸電線的電阻;

第2步引導(dǎo)學(xué)生抓住“當(dāng)電爐接在輸電線兩端時(shí)”這句話隱含著兩者構(gòu)成一個(gè)串聯(lián)電路;

第3步引導(dǎo)學(xué)生抓住“兩只電爐并聯(lián)接入該電源”這句話蘊(yùn)含著接入時(shí)構(gòu)成混聯(lián)電路;

第4步引導(dǎo)學(xué)生作如圖3所示的電路示意圖;

第5步引導(dǎo)學(xué)生對(duì)照電路的示意圖,根據(jù)所學(xué)的知識(shí)列出方程式,并求出兩個(gè)電爐實(shí)際消耗535.5 W的總功率結(jié)論.

在引導(dǎo)分析過(guò)程中,學(xué)生暴露出兩個(gè)問(wèn)題:第一,有些學(xué)生考慮問(wèn)題不全面,忽略輸電導(dǎo)線的電阻;第二,有些學(xué)生不會(huì)整體分析電路的動(dòng)態(tài)變化,即電爐并聯(lián)后引起干路電流和電壓降的變化.針對(duì)這一現(xiàn)象,我們進(jìn)行了以下的設(shè)問(wèn):

圖3

設(shè)問(wèn)1.如圖3所示,用電器R直接接在恒壓電源旁的A、B端時(shí),消耗的電功率為P1,若將此用電器接在電源較遠(yuǎn)的C、D端時(shí),消耗的電功率為P2.則此時(shí)輸電線上消耗的電功率是多少?

設(shè)問(wèn)2.當(dāng)用電器R直接接在恒壓電源旁的AB兩端時(shí),消耗的電功率為 P1,若在離電源較遠(yuǎn)的 C、D端再接上一個(gè)阻值與R阻值相同的用電器.則此時(shí)輸電線上消耗的電功率是多少?用電器消耗的電功率是多少?

通過(guò)這樣的多問(wèn)變換,讓學(xué)生強(qiáng)化訓(xùn)練,促使學(xué)生知識(shí)更系統(tǒng),解題思維更為活躍,解題思路更加寬廣,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性.

3 利用開放性的習(xí)題創(chuàng)設(shè)合作研究教學(xué)的有效環(huán)節(jié),誘發(fā)學(xué)生產(chǎn)生聯(lián)想、拓寬思路,培養(yǎng)思維的靈活性

思維的靈活性是指善于迅速地引起聯(lián)想,善于依情況改變觀察和理解問(wèn)題的角度,迅速及時(shí)地調(diào)整原有的思維過(guò)程,從而達(dá)到拓寬思路的目標(biāo).培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性,就要利用開放性的習(xí)題創(chuàng)設(shè)合作研究教學(xué)的有效環(huán)節(jié),誘發(fā)學(xué)生產(chǎn)生聯(lián)想,使學(xué)生的思維始終處于那種“追求”從另一角度思考問(wèn)題的動(dòng)態(tài)之中.

譬如在學(xué)完電磁學(xué)之后的一節(jié)復(fù)習(xí)課中,選用“如圖4所示,在直角坐標(biāo)系 xOy內(nèi),有一質(zhì)量為m,電荷量為q的正電荷從原點(diǎn)O沿y軸正方向以速度v0出發(fā),電荷重力不計(jì),現(xiàn)要求該電荷能通過(guò)點(diǎn)P(a-b)),試在電荷運(yùn)動(dòng)的空間范圍內(nèi)加上某種場(chǎng)后并運(yùn)用物理知識(shí)求解一種簡(jiǎn)單、常規(guī)的方案.說(shuō)明電荷由O到P的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)并在圖中繪出電荷運(yùn)動(dòng)軌跡.”這樣的一個(gè)問(wèn)題,首先讓學(xué)生回顧所學(xué)過(guò)的帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)、電場(chǎng)中的加速與減速、圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí),然后,再讓學(xué)生自主研究求解,最終設(shè)計(jì)出方案.

方案1:在第一象限中加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,使電荷做半徑為R的半圓運(yùn)動(dòng)到M,然后勻速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)P點(diǎn),如圖5(a)所示.

圖4

方案3:在直角坐標(biāo)系 xOy內(nèi)加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,電荷做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn),如圖5(c)所示.

方案4:在 x軸上O′點(diǎn)固定一帶電荷量為Q的帶負(fù)點(diǎn)電荷,使電荷(m,q)繞O′點(diǎn)從原點(diǎn)在庫(kù)侖力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到 P點(diǎn),如圖5(d)所示.

圖5

在這個(gè)基礎(chǔ)上,我們要求學(xué)生用必要的運(yùn)算說(shuō)明所設(shè)計(jì)的方案中有關(guān)物理量的表達(dá)式(用題設(shè)已知條件和有關(guān)常數(shù)表示).

通過(guò)這樣的習(xí)題教學(xué),有利于學(xué)生建立正確的電場(chǎng)、磁場(chǎng)圖景,理解并掌握電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力作用的特征,正確分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)圖景,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的探索性解決問(wèn)題的能力和思維的靈活性.

4 利用提供系列素材創(chuàng)設(shè)自主探究教學(xué)的有效環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生突破常規(guī)、探索想象,培養(yǎng)思維的獨(dú)創(chuàng)性

思維的獨(dú)創(chuàng)性是指敢于超越傳統(tǒng)習(xí)慣的束縛,提出新見(jiàn)解和解決問(wèn)題的新方法.培養(yǎng)學(xué)生思維的獨(dú)創(chuàng)性,就要利用提供系列素材創(chuàng)設(shè)自主探究教學(xué)的有效環(huán)節(jié),使學(xué)生提出大膽設(shè)想,標(biāo)新立異,勇于創(chuàng)新.

圖6

譬如有這樣一道題:如圖6 所示,AA′、BB′兩地間鋪有每單位長(zhǎng)電阻為r的通信電纜,長(zhǎng)度為 L,它是由兩條并在一起彼此絕緣的均勻?qū)Ь€組成的,通常稱為雙線電纜.在一次事故中,經(jīng)檢查斷定是距離A端為x處電纜上C點(diǎn)導(dǎo)線絕緣保護(hù)層剝落,導(dǎo)致兩線之間漏電,相當(dāng)于該處電纜的兩線之間接一個(gè)電阻.現(xiàn)提供內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為 E的電源1只,理想的電壓表、電流表、多用電表、電鍵各1只的器材.請(qǐng)你設(shè)計(jì)檢查損壞位置的方案,并通過(guò)一系列的測(cè)量結(jié)果確定損壞的位置.要求:

(1)至少設(shè)計(jì)出兩種以上的檢查方案.

(2)對(duì)所設(shè)計(jì)的檢查方案寫出簡(jiǎn)要說(shuō)明,并畫出相應(yīng)的示意圖.

(3)導(dǎo)出損壞位置 x的計(jì)算表達(dá)式.

這樣,通過(guò)所給的素材,讓學(xué)生自己探索和小組研究,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性,培養(yǎng)學(xué)生探索問(wèn)題的興趣及思維的獨(dú)創(chuàng)性.

總之,在新課程理念下的習(xí)題教學(xué)應(yīng)成為研究性的學(xué)習(xí),要善于引導(dǎo)、啟發(fā),加強(qiáng)學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng),加速學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的提高.