季劍峰
在高中物理教學中,經常發(fā)現以下情況:不少學生在物理課上認真聽講,自己感覺聽會了,但到自己做題時往往無從下手,特別是題目比較長的綜合計算題,常常大腦一片空白,問他們原因時,學生說“太難了,題目看不懂”,可是經教師一點撥,又覺得很容易.在考試中出現的錯誤,他們一般都認為是“粗心”,其實,經過筆者調查研究和分析發(fā)現,根本不是“問題太難”和“粗心”,而恰恰在于他們的審題能力差.
審題是解題的開始,深入細致的審題是成功解題的必要前提.物理審題的過程就是從多角度的觀察,由表及里,由文字到圖象,由條件到結論,洞察問題實質,選擇正確的解題方向的過程.因此,加強審題教學,培養(yǎng)學生的審題能力,對于學生克服物理學習困難,開通物理思維的大門具有重要的現實意義.在物理教學過程中,可以從以下幾方面加強審題教學.
1 重視學生的物理閱讀教學
在做物理題時,首先要閱讀題目,這是一個題目信息內化的過程.要正確解答出物理問題,做題者吸收的信息必須及時、準確、全面.部分學生蜻蜓點水式的閱讀,浮光掠影,草草而過,讀不出要點,讀不出字里行間所蘊藏的精髓,更讀不出問題,讀不出獨到的體會和創(chuàng)新的見解,看到較難一點的或較長一點的題目就有畏懼感,“我做不出”的心理障礙阻止了他們的思維,也就不認真看題了.其實只要仔細閱讀,認真思考,弄清含義,就會找到一些解決問題的靈感,為正確解題創(chuàng)造條件.
1.1 重視學生閱讀關鍵語句,挖掘隱含條件的教學
審題過程就是通過閱讀弄清題意,建立比較清晰的物理情景的過程.教師應告訴學生物理題目一般由三部分組成:一是圖形的介紹,二是物體運動過程或某些狀態(tài)的說明,三是所要解決的問題.審題時只關注具體數據的條件,而忽視敘述性語言是不行的.敘述性語言中的一些關鍵語句,對題目的物理情景起到決定性因素.這就要求學生讀題要仔細,不僅能對數據條件防止漏看、錯看,還要找出題目中關鍵的字、詞、句,進行批判性閱讀.弄清物理題中常見的“最大”、“至少”、“恰好”等詞語的含義,“速度”與“速度大小”等語句的區(qū)別.
關鍵語句可以幫助我們準確形成清晰的物理思維,然而要全面理解題目,還要引導學生在“需要理解處、創(chuàng)新處、疑難易混處、升華提煉處”閱讀,從而挖掘出題目中的隱含條件.要在習題閱讀中培養(yǎng)學生的質疑和批判精神,發(fā)揮主觀能動性,實現學習過程的正遷移.
例1 (2013年江蘇) 如圖1所示,將小砝碼置于桌面上的薄紙板上,用水平向右的拉力將紙板迅速抽出, 砝碼的移動很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實驗. 若砝碼和紙板的質量分別為m1和m2,各接觸面間的動摩擦因數均為μ. 重力加速度為g.
(1)當紙板相對砝碼運動時,求紙板所受摩擦力的大??;
(2)要使紙板相對砝碼運動,求需所拉力的大??;
(3)本實驗中,m1=0.5 kg,m2=0.1 kg,μ=0.2,砝碼與紙板左端的距離d=0.1 m,取g=10 m/s2.若砝碼移動的距離超過l=0.002 m,人眼就能感知. 為確保實驗成功,紙板所需的拉力至少多大?
本題學生易錯點是:第(1)問求桌面對紙板的摩擦力為f2時,漏掉m1;第(2)問容易漏掉一個摩擦力或挖掘不出a1 在物理教學中教師要時刻注意提醒學生,有些條件題目中沒有明說,只有通過分析才能得出.如題中出現某時刻“兩物體分離”,就要想到此時兩物體間的作用力為零;出現“兩物體相遇”,就要想到它們之間的位移關系、時間關系、速度關系等.因此要讓學生在做題時仔細閱讀,教會學生閱讀方法,對重點語句用劃線、加圈等方法加以標注,引起注意,認真理解,善于挖掘隱含條件,建立起正確的物理模型,這樣才能提高解題的準確性. 1.2 重視學生閱讀圖形、圖象、表格,尋找基本信息的教學 在不少物理試題中,問題的條件往往以圖形的形式給出,或將條件隱含在圖形之中,因此在審題教學時,學生要善于觀察圖形,洞悉圖形所隱含的特殊關系、數值的特點、變化的趨勢.抓住圖形的特征,運用數形結合的思想,是破解考題的關鍵.題目中的圖象、表格包含著問題的基本信息,也往往暗示著解決問題的目標與方向. 例2 如圖2所示,在外力作用下某質點運動的v-t圖象為正弦曲線.從圖中可以判斷 A.在0~t1時間內,外力做正功 B.在0~t1時間內,外力的功率逐漸增大 C.在0~t3時間內,外力做功為零 D.在t3時刻,外力最大 分析 由v-t圖象能直觀判斷出速度的變化情況,選項A、C關于外力做功情況,一般學生根據動能定理還能判斷.v-t圖象的斜率的變化反映了物體加速度的變化,部分學生沒有注意到這一點,就給D選項的判斷帶來困難.特別是選項C,很多學生不能洞悉圖形所隱含的數值的特點,使得他們無法判斷,其實零時刻v=0,t1時刻外力為零,這兩個時刻的外力功率均為零,從而用特殊值就能判斷了. 在解決圖象問題時,教師要教給學生審題方法,認真審圖,抓住圖形特征,充分利用圖象的“點”、“線”、“面積”、“截距”、“斜率”等特征,根據物理規(guī)律寫出圖象的函數關系式.根據圖表、數據所隱含的規(guī)律,找出正確的物理情景. 2 重視培養(yǎng)學生畫圖能力的教學 物理試題常要求學生有一定的畫圖能力,試題的關鍵都是找出運動過程中的幾何關系,要求考生根據抽象、復雜的物理過程畫出過程的示意圖,建立正確的物理圖景.這些題在考卷中得分率較低,其重要原因之一,就是考生的畫圖能力差. 解物理習題圖主要有兩類:一類是與物理規(guī)律有關的,如物體的受力圖、電路圖、光路圖或兩個物理量之間的關系函數圖;另一類則是關于物體運動過程的示意圖,確定物體的位置、位移關系. 2.1 重視培養(yǎng)學生畫過程圖的能力 過程圖能幫助同學的全面、正確弄清題意、促進思維的展開,正確確定物理變化中相關量之間的關系.但是目前不少同學畫圖能力卻很差.有些高中同學畫的圖形東倒西歪、線條彎彎曲曲,大小不得體.對研究對象多、過程多的試題,過程圖就更畫不出了,由于不能準確作圖而造成思維中斷、解題擱淺甚至束手無策的例子屢見不鮮.可見培養(yǎng)學生畫圖能力就不是可有可無的事了. 如例1是單純力學方面的綜合性計算題,試題難度較大,過程比較復雜,看一兩遍印象不深刻,如邊分析邊畫圖,就為解題創(chuàng)造了條件.第(3)問分析如下:首先砝碼隨紙板一起做勻加速運動,但砝碼的加速度a1小于紙板的加速度a2,直到砝碼運動到紙板的最尾端,然后砝碼離開紙板,在桌面上做勻減速運動到靜止.這樣得出如圖3的示意圖.此題在高考中,考生的得分率很低,其主要原因就是沒有正確畫出過程圖,即使砝碼運動過程弄清了,也沒有搞清楚位移關系,導致解答錯誤. 同時還要學會巧用三視圖的能力.在高中物理解題中,常遇到一些涉及立體圖的問題.在這些立體圖中,物理量呈空間分布,給尋找它們之間的關系帶來了一定的困難,甚至產生錯誤,通常作三視圖,是解決這個問題的有效方法.這個方法的實質是把相關物理量投影到同一個平面,使表達這些物理量的矢量及有關幾何量平面化,便于準確、迅速地確定這些物理量之間的關系. 例3 如圖4所示,在傾角為θ的金屬導軌上,金屬棒沿導軌向下運動,它受到重力G、彈力N、摩擦力f及安培力F,為進一步分析棒的受力情況,可作出它的正視圖.當B的方向豎直向上時,作出如圖5的正視圖,這樣能清晰、準確地表達矢量,有利于分析、解決問題. 教師在審題教學過程中要有意培養(yǎng)學生的畫圖能力,教給學生畫圖方法,作圖時除了注意畫圖的筆畫順序,大小適宜、位置恰當外,還要強調的是,在大多數情況下,只要畫出示意圖,與解題無關的物體和物體上的細微結構不必畫出.以便集中時間和精力于主攻方向上. 2.2 重視培養(yǎng)學生畫受力圖的習慣 對物體進行受力分析是解決物理問題的基礎,它貫穿于整個高中物理.畫受力圖的過程就是對研究對象進行受力分析的過程,是對物理問題的定性分析的過程,學生能否從復雜的物理系統(tǒng)中恰當地選取研究對象,迅速而準確地畫出受力圖,是解決物理問題的關鍵.目前很多高中生在解題時不畫受力圖或不善于畫受力圖,影響了物理解題,甚至造成解題錯誤. 例4 一根足夠長的光滑絕緣桿MN處于豎直平面內,與水平面夾角為37°,一個范圍較大的方向水平的勻強磁場與桿相互垂直,磁感應強度為B,如圖6所示,質量為m的帶電小球套在桿上,沿桿下滑到圖中的P處時,有向左上方拉桿的力,大小為0.4mg,已知小球的電荷量為q.求(1)環(huán)的帶電性質;(2)小環(huán)滑到P處時的速度有多大?(3)在離P點多遠處,小環(huán)與桿間無作用力. 此題練習后有80﹪的學生做錯了,其原因就是力圖畫錯了,將“向左上方拉桿的力”誤認為“小球受的彈力”. 師生共同分析:題中“向左上方拉桿的力”是什么力?誰拉桿的?我們以什么為研究對象?從而得出小球的受力圖,學生弄清了錯誤原因. 正確地畫出受力圖,是解決物理問題的關鍵.但要正確地畫出受力圖,這并非易事.因此,如何教會學生畫受力圖,筆者認為,教師采取啟發(fā)、誘導的方式,由淺入深,讓學生動手又動腦.教給學生畫受力圖的順序和方法.時刻提醒,認真讀題,不能錯畫、多畫、少畫,只畫研究對象所受的力,而它施加給其它物體的力不能畫. 學生的審題急需教師科學、有效的指導,教給學生審題策略、審題方法.物理語言的多樣化(文字語言、符號語言、圖象語言)、邏輯化及嚴謹性和抽象性等特點,決定了物理閱讀不同于其他閱讀,不能一目十行,需要學生全身心投入,需要認真仔細,讀、寫、畫相結合,邊讀邊畫,讀畫齊進,需要積極的思維活動參與,力求得出自己的猜測、估計.只要教師在教學每個環(huán)節(jié)中適時進行有效的審題教育,定能培養(yǎng)學生良好的審題習慣.