(江蘇省奔牛高級(jí)中學(xué)，江蘇 常州 213131)

鑒于近年來(lái)江蘇高考物理試題背景真實(shí)化的傾向，以及學(xué)生應(yīng)對(duì)此類試題明顯不適應(yīng)、正確率普遍較低的客觀實(shí)際，筆者在高三物理復(fù)習(xí)尤其是習(xí)題課教學(xué)中，嘗試采用建模思想，幫助學(xué)生建立對(duì)此類試題的分析方法，取得了令人滿意的教學(xué)效果．以下是一堂習(xí)題課的若干教學(xué)處理片斷．

1 面對(duì)原始問(wèn)題，堅(jiān)持延時(shí)判斷

圖1

例1 如圖1所示,跳水運(yùn)動(dòng)員最后踏板的過(guò)程可以簡(jiǎn)化為下述模型:運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板(A位置)上,隨跳板一同向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)(B位置).對(duì)于運(yùn)動(dòng)員從開(kāi)始與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程,下列說(shuō)法中正確的是( )．

A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),其所受外力的合力為零

B．在這個(gè)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直在減小

C．在這個(gè)過(guò)程中,跳板的彈性勢(shì)能一直在增加

D．在這個(gè)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員所受重力對(duì)她做的功小于跳板的作用力對(duì)她做的功

本題是高三第一輪復(fù)習(xí)完《機(jī)械能及其守恒定律》之后給學(xué)生做的題目，筆者批改統(tǒng)計(jì)之后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生能正確辨析A、C、D三個(gè)選項(xiàng)，而對(duì)B選項(xiàng)，一個(gè)班大約有十人認(rèn)為是正確的．原因何在？課堂上，筆者沒(méi)有急著講解，而是先讓選B的同學(xué)講講他們的想法，目的是引導(dǎo)學(xué)生交流真實(shí)的思考過(guò)程，將其錯(cuò)誤的想法充分暴露出來(lái)．“沒(méi)有認(rèn)真分析，大概想想”、“運(yùn)動(dòng)員從有速度到?jīng)]速度，就是個(gè)減速過(guò)程”，學(xué)生的回答讓筆者認(rèn)識(shí)到，學(xué)生往往只關(guān)注初、末兩個(gè)狀態(tài)，無(wú)法正確構(gòu)建模型，自然也就無(wú)法正確進(jìn)行過(guò)程的分析．

2 構(gòu)建物理模型，強(qiáng)化過(guò)程分析

圖2

針對(duì)上述問(wèn)題，筆者引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化和理想化處理，將人看成一個(gè)小球，跳板簡(jiǎn)化為一根輕彈簧，圖1的情景就變成了如圖2所示的一個(gè)熟悉的模型——小球彈簧模型．

例2 如圖3所示，自由下落的小球下落一段時(shí)間后，與彈簧接觸，從它接觸彈簧開(kāi)始，到彈簧壓縮的最短的過(guò)程中，小球的合外力、加速度、速度和動(dòng)能的變化情況是怎樣的？

圖3

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，盡管這部分知識(shí)的復(fù)習(xí)已經(jīng)過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間了，但學(xué)生對(duì)處理問(wèn)題的方法還是有印象的，所以他們很快都能做出正確的解答——合外力和加速度先減小后增大，速度和動(dòng)能先增大后減小，其過(guò)程分析如圖3．處理完這個(gè)問(wèn)題之后，對(duì)例1中B選項(xiàng)的正誤判斷也就水到渠成．

3 變換問(wèn)題情境，類比運(yùn)用模型

圖4

例3 如圖4所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上的質(zhì)量為m的物體接觸(未連接)，彈簧水平且無(wú)形變．用水平力F緩慢推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0，此時(shí)物體靜止．撤去F后，物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．則( )．

A．撤去F后，物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)

B．撤去F后，物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為kx0/m-μg

待學(xué)生完成受力和運(yùn)動(dòng)分析后，筆者提醒學(xué)生將它與圖3比較，學(xué)生馬上就會(huì)看出撤去F后物體的運(yùn)動(dòng)其實(shí)就是經(jīng)歷了圖3的5—4—3—2—1的過(guò)程，問(wèn)題情境雖然變化，但模型相同，借此培養(yǎng)了學(xué)生類比、遷移的思維能力．

4 回歸實(shí)際問(wèn)題，促成能力提升

例4 一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離．假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是( )．

A．下落過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前速度一直增大

B．下落過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的加速度先增大后減小

C．蹦極繩張緊后的下落過(guò)程中，蹦極繩的彈力對(duì)人做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加

D．蹦極過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員、地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

再次回到實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生已經(jīng)駕輕就熟，把蹦極問(wèn)題建模為輕彈簧下掛一質(zhì)點(diǎn)，正確選擇B、C選項(xiàng)．

現(xiàn)在高考試題更多以生活、生產(chǎn)實(shí)際或科技進(jìn)展等為依托來(lái)編制物理情景，把模型隱藏其中，而學(xué)生在平時(shí)的練習(xí)中，碰到的是大量的理想化模型為背景的習(xí)題，造成了學(xué)生只能認(rèn)識(shí)理想化模型，只會(huì)解決理想化問(wèn)題，碰到實(shí)際問(wèn)題就束手無(wú)策，歸根結(jié)底還是學(xué)生的建模能力低．因此，在高三習(xí)題教學(xué)中，教師要有意識(shí)地利用原始問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行模型的識(shí)別和再現(xiàn)，不斷提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力．讓物理習(xí)題從理想模型回歸到真實(shí)世界，推動(dòng)新課改的不斷深入發(fā)展．

參考文獻(xiàn)：

[1]張丹彤.從理想回歸真實(shí)——高考物理題背景真實(shí)化傾向?qū)Ω咧形锢砹?xí)題設(shè)計(jì)的啟示[J].物理教師，2013，(6).

[2]侯立建.基于幾道高考試題引起的思考[J].物理教師，2013，(6).