蔡東慶
在實際教學中,課堂中會經(jīng)常出現(xiàn)“教師講了多遍,題目練了多道,學生仍不能獨立去解決問題”局面,而且學生只會模仿例題做習題,遇到新問題就束手無策。本文就針對于教學過程中使學生真正掌握學習方法,優(yōu)化習題教學、提高綜合分析能力進行闡述。
習題教學優(yōu)化三部曲在教學過程中,教師對習題要具有一定的駕馭能力,才能優(yōu)化習題教學。筆者認為:教師要成為習題的主人,靈活地駕馭物理習題,學生才能享受優(yōu)質實惠的習題教學。習題不是“拿來主義”,教師不但要精選每一道題目,注意題目的典型性,且要注意習題的“多解”“多變”“多問”。通過“三多”來培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力、自主探索能力和變通能力。
—、通過一題多問,培養(yǎng)學生的自主探索能力
一題多問,一般指對同一題干設計不同層次的問題。這是拓寬思路的先導,也是引水入田的渠道,使設問步步加深,引起思維逐漸深化,可有效的促進學生思維的深刻性,培養(yǎng)學生的自主探索能力。高考題目中,一般都設置了二至三個問題,問題之間有時還有一定的聯(lián)系。通過一題多問,一方面考查知識的全面性,另一方面考查思維的連續(xù)性。
例:如圖甲所示,MN為豎直放置的足夠長的平行板電容器的兩極板,寬為d,M板帶正電,帶電量Q,N板帶負電且接地。電容中有一不可伸長的不導電的細線長為L(2L 求: (1)兩極板間電場強度的大小E; (2)平行板電容器的電壓和電容; (3)若剪斷繩子,則小球將如何運動?(設場強范圍足夠大) (4)保持M板不動,將N板稍微向小球水平靠近一些,則小球將如何運動?與原來狀態(tài)相比,小球所在處電勢和小球的電勢能將如何變化? (5)將小球拉離P位置一個小角度θ(θ<50),小球將以P為中心來回振動,求其周期; (6)如圖乙所示,將小球拉到最低處D由靜止釋放,則小球到達P處時速度為多大?在P處球對繩的拉力為多大? (7)將小球拉到水平位置C處由靜止開始釋放,求球經(jīng)過D處時的速度大小?此過程繩子做功多少? (8)將小球拉到水平位置B處由靜止開始釋放,求球經(jīng)過D處時的速度大小; (9)將小球拉到某一位置A由靜止釋放時,球經(jīng)過D處時,拉力恰等于重力,求OA與豎直方向的夾角。 這樣此題就變得豐富多彩了,題目涉及了力學,運動學,電場,圓周運動,動能定理,能量轉化與守恒定律等知識點,基礎差的學生也能非常輕易解答,不但調(diào)動了學生的積極性、思維的深刻性,更是充分培養(yǎng)了學生全面分析物理問題的能力,培養(yǎng)學生的自主探索能力。 注意習題的典型性,形成解題思路。就是集知識和能力于一體的被大家一直看好的經(jīng)典題。如滑塊模型題,這類習題考查隔離和整體分析的方法,聯(lián)系動量和能量的知識,對理解和分析碰撞問題有啟示的作用。通過典型題的練習,促使學生形成正確的思維方式和良好答題習慣,培養(yǎng)學生的歸納概括能力。例:如圖所示,上表面粗糙質量為2m的長木板B靜止在光滑的水平面上,質量為m的滑塊A(可視為質點)從木板B左端以水平速度v0沖上木板。若滑塊恰滑離長木板右端時,速度為v02,設長木塊B對滑塊A的阻力恒定。求:滑塊A滑過長木塊B的過程中長木塊B的位移。 解(用能量守恒定律和動量守恒定律求解):運動過程中,系統(tǒng)動量守恒,而機械能要損失,且損失的機械能等于阻力F和木塊長l的乘積。 設滑塊A恰滑離長木板B右端時,長木塊B獲得的速度是v1由系統(tǒng)動量守恒得: 2mv1+mv02=mv0 設長木塊B對滑塊A的阻力為F,由能量守恒得: -Fl = 12m(v0 2)2 + mv21 -12mv20 設長木塊的位移xB,對長木塊有: Fx = mv21 解以上三式得:長木塊的位移xB=15l長木塊B對滑塊A的阻力F = -516lmv20 。 二、注意一題多解,擴展學生思路 “一題多解”是指通過不同的思維途徑,采用多種解題方法解決同一個實際問題的教學方法.它有利于培養(yǎng)學生辨證思維能力,加深對概念、規(guī)律的理解和應用,提高學生的應變能力,啟迪學生的發(fā)散性思維。 高中物理內(nèi)容多、問題復雜,對我們的抽象能力和邏輯推理能力,應用所學知識解決實際問題的能力,要求高,學習難度較大。一題多解是學好高中物理的一種切實有效的方法。一題多解有助于培養(yǎng)我們的發(fā)散思維能力,有利于我們完善物理知識體系,避免陷入題海,起到舉一反三,觸類旁通的作用。 如以上例題還有以下解法: 解法二: (用牛頓第二定律和運動學公式求解) 滑塊A恰滑離長木板B右端時,設經(jīng)過時間為t,長木塊B對滑塊A的阻力為F,長木塊B獲得的速度是v1,設長木塊的位移xB 對A據(jù)牛頓第二定律和運動學公式有: -F=maA t=v02-v0aA(v0 2)2-v20 = 2aA (x + l) 對B據(jù)牛頓第二定律和運動學公式有: F=2maBv1=aBt v21 = 2aB x 由以上各式可求得: 長木塊的位移xB=15l,長木塊B對滑塊A的阻力F = -516lmv20 解法三: (用動能定理和動量定理求解) 滑塊A恰滑離長木板B右端時,設經(jīng)過時間為t,長木塊B對滑塊A的阻力為F,長木塊B獲得的速度是v1,則據(jù)動量定理可得: 對A:Ft=mv02-mv0 對B:-Ft=2mv1
解得:v1=v04,方向向右
設長木塊的位移xB,則由動能定理可得:
對于A :-F(l + x) = 12m(v0 2)2-12mv20
對于B :Fx = mv21
由以上各式可求得
長木塊的位移xB=15l長木塊B對滑塊A的阻力F = -516lmv20 ……
三、注意一題多變,誘導學生思路
在習題課中的“一題多變”是指從多角度、多方位對例題進行變化,引出一系列與本例題相關的題目,形成多變導向,使知識進一步精化的教學方法.從而培養(yǎng)學生應變能力。
縱覽幾年的物理高考試題,很多題目猛一看似曾相識,但細細分析比較,又頓覺耳目一新。它往往是原有成品題的巧妙變形,有的甚至直接從課本中變換而來。因此我們應當明確:解題不在多,而在精,要以一當十,切勿陷入題海。我們應當通過一題多變的方式,讓學生通過少而精的練習,達到在題海中掙扎半天所起不到的作用。這就需要解完一題后,多問幾個為什么,假設條件變了又怎么辦?充分發(fā)揮例題以點帶面的功能,對例題進行拓寬,有意識地進行引伸和擴充,盡力地挖掘習題的內(nèi)涵和外延,以激發(fā)學生的求知欲望和主動思維的積極性,達到啟迪智慧,拓展思路,學會變通、升華能力的目的。 如上例題是中學物理中的典型模型——“滑塊類”模型,我們能夠應用多種方法順利作答,若能在此基礎上作適當改變,創(chuàng)設新的物理情景,可以在今后碰到相關問題時觸類旁通,達到做一題通一類的目的,有助于使思維具有變通性。
(一)通過變換題設條件,改變設問方式可以有
1.已知A、B間動摩擦因數(shù)為μ,木板B長L滿足什么條件時,系統(tǒng)的動能損耗最大?
2.已知A、B間動摩擦因數(shù)為μ,如果要使A不從B上滑落,則木板B長L至少為多少?
3.要使A最終停在木板B上,則動摩擦因數(shù)μ至少為多少?
4.已知A、B間動摩擦因數(shù)為μ,若木板B長為L,要使A從木板B上滑出,A的初速度v0應滿足什么條件?
(二)通過變換物理背景,創(chuàng)設新的物理情景可以有
1.已知A、B間動摩擦因數(shù)為μ,將A從半徑為R的光滑1/4圓弧軌道無初速釋放,要使A不滑出B,B至少需多長?
2.將B變?yōu)閹в邪霃綖镽的1/4圓弧軌道小車,為使A恰能滑到B軌道的最高點P點,已知A、B間動摩擦因數(shù)為μ,求v0的大???
3.若B表面由半徑為R的1/4圓弧軌道與長為2R的粗糙水平面組成,B靜止在光滑的水平面上,現(xiàn)讓A從B軌道頂端無初速滑下,A恰好沒有滑出B。求A、B間的動摩擦因數(shù)μ?
四、結束語
綜上所述,在課堂習題教學中,只有通過習題的選擇、多解、多變和多問的優(yōu)化教學,才能充分培養(yǎng)學生的解題思路、發(fā)散思維、變通能力及自主探究能力,從而提高學生的綜合分析能力。