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        談高三物理復習的“三字經”

        2018-01-22 19:03:38王承金
        物理教學探討 2017年12期
        關鍵詞:物理模型三字經最近發(fā)展區(qū)

        王承金

        摘 要:在現(xiàn)行的高考模式下,高三物理復習時間緊、內容多、要求高。教師必須采取“非常”措施:從教和學兩方面,做到精選、精講、精學;把握學情,找準學生的“最近發(fā)展區(qū)”;注重思維訓練,強化對概念和規(guī)律的理解和應用,尤其是對各種物理模型的分析與比較,講透學生的疑難點。突出高三物理復習的綜合性與提升功能,追求高三物理復習教學的實效性。

        關鍵詞:最近發(fā)展區(qū);精、準、透;物理模型;思想方法

        中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2017)12-0034-5

        在現(xiàn)行的高考模式下,要求學生必須全面發(fā)展,既要考出驕人的語數(shù)外成績,又要保證選修科目的等級要求,才能邁入自己心儀的大學之門。這對學生平時學習的時間分配提出了較高的要求,但實際情況常常是大多數(shù)學生高度重視語數(shù)外的學習,而對物理等選修學科的學習比較漠視;從物理教師的教學要求看,既不能讓學生花費太多的時間在物理上,又必須保證他們的物理成績,所以高三物理的復習策略就更加值得認真思考和研究。眾所周知,物理學科對學生的智力水平要求無疑是最高的,但現(xiàn)實情況是學生沒有足夠的時間投入進去,要求物理教師必須采取“非?!贝胧O旅婀P者結合多年來的高三物理復習工作,談談自己的一些體會,期望能拋磚引玉,共同研討,力求進一步做好今年的高三物理復習工作。

        1 從教和學兩方面,突出一個“精”字

        內容多,時間少,要求高,這就是高三物理復習面臨的嚴峻形勢。要突出一個“精”字,具體可以從以下三個方面入手。

        1.1 “精”選例題和習題,追求“事半功倍”的效果

        選題的標準是:第一,是否與高考題型走向保持一致;第二,注重內容的實戰(zhàn)性、系統(tǒng)性、典型性,解題思路是否具有指導性;第三,還要考慮學生的接受能力,尤其是一輪復習??傊M可能用最少的題目達到同樣全面的效果,這樣才能保證在分配給學生相當有限的物理作業(yè)時間內,能夠有比較充足的思考時間,訓練學生的物理思維能力。題目多,學生只能匆匆忙忙,思考浮于表面,甚至是應付了事,這種做法不僅效果差,而且無形中學生還會養(yǎng)成壞的答題習慣。

        1.2 教師要“精”講,向課堂要質量

        很早就有專家指出:教學的“三不講”,即學生已經學會了的不講、學生通過自己學習能夠學會的不講、老師講了學生也學不會的不講,這對于當前的高三物理復習仍有一定的指導意義。如果在備課時,能夠按照這個標準精心設計教學案,正確處理好每一課時的教學內容,真正做到能讓學生自學的,教師略講,能讓學生思考的,教師少講。針對不同層次學生,控制好難度,對于學生來說過難的,老師可以不講。

        對于基本知識點的復習,不要上成新課的重復、簡單知識點的羅列,而應該凸顯出綜合與提升的功能。要引導學生進一步建構知識,逐步使所學知識有序地儲存在頭腦中,這樣才能使學生在面臨綜合性越來越強的問題時能夠有序地檢索。一輪復習時,每章要歸納知識結構,每一課時也應理出知識線索。一定要上出新意,也只有這樣,才能真正提起學生對高三復習課的興趣。

        1.3 學生要“精”學,重視知識的不斷積累和濃縮

        筆者歷來都認為,題海戰(zhàn)術是一種懶惰的學習方法,但也可以收到較好的學習效果?,F(xiàn)在的學生在物理復習上不是不能用題海戰(zhàn)術,而是沒有時間用了,所以要求學生也要“精”學。

        對于經過精選的例題、習題,要求學生必須題題過關。預習、聽課、作業(yè)、糾錯、反思,環(huán)環(huán)相扣,督促學生注意積累,充分利用記憶規(guī)律,提高復習效果。其中的糾錯不一定要題題都寫到錯題本上,可以把學案作為載體,學習過程中留下痕跡,作出醒目的標記,提醒學生及時“反芻”,而后滾動推進,不斷優(yōu)化、濃縮,為高考前的最后沖擊提供最適合學生個性化需求的第一手考前復習資料。教學實踐中發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)學生都習慣于考前翻錯題,但長時間積累了那么多的錯題,很多都已經遺忘,還要從頭做起,復習效率低下,不少學生不了了之,最后棄之不理,日積月累,積重難返,物理成績只能是走下坡路。因此,在復習過程中,教師要留出時間和空間,不斷地督促學生遵循記憶規(guī)律,適時地“回頭看”,滾動推進,一旦學生體會到成功的感覺,他們的學習就會自覺地進入到良性循環(huán)狀態(tài)。

        比如在《機械能》一章的《功能關系 能量守恒定律》復習時:

        知識和方法

        (1)概述

        功是能量轉化的量度,而不同力做的功對應不同的能量轉化,本章中共有八組具體的功能關系。其實,應用功能關系和能量守恒解題是兩種不同的思路,前者細致入微,具體到各力做功,注重過程量與狀態(tài)量的聯(lián)系;而后者屬統(tǒng)籌歸納,不談做功,關心的是能量分布以及初末狀態(tài),二者容易混淆。

        (2)知識網(wǎng)絡

        常見的功能關系如表1所示。具體使用時,要注意初末能量的相減順序不盡相同,對應能量的增減關系也有所區(qū)分。

        以上這些內容,都是可以通過學生課前自主復習解決。即使有些疑難,也可以通過課前的小組討論解決,實在搞不清的教師再幫助解決。

        (3)引導學生站在更高的高度上,搞清這些組功能關系之間的聯(lián)系

        要想真正地提升學生在應用這些功能關系解題時的駕馭能力,必須讓他們系統(tǒng)性地把握它們之間的邏輯關系,這樣才能理解深刻,掌握牢固,應用準確。

        以上功能關系的聯(lián)系如下:

        從概念出發(fā)得到WG=-ΔEP,記憶方法是:先牢記WG=-ΔEP,而后采用類比的方法記住其他組相關勢能與對應的力(保守力)做功的關系;利用牛二定律與運動學公式導出動能定理W=ΔEk;利用W=ΔEk和WG=-ΔEP導出W除G=-ΔE等;利用W=ΔEk和能量守恒定律導出Q=Ffd。(在PPT上以框圖的形式呈現(xiàn))

        (4)進一步強化應用“能量守恒定律”的解題思路

        對于能量守恒定律的應用,看似學生對其很熟悉,其實應用的思路并不清晰,而且很容易跟功能關系(動能定理)的應用思路相混淆,有必要幫助學生歸納總結一下:endprint

        ①選取研究對象:某孤立系統(tǒng);

        ②分析該系統(tǒng)在題述物理過程中的能量轉化特點:哪些能量參與了轉化?哪些能量增加了?哪些能量減少了?分別寫出它們的增加量和減少量;

        ③根據(jù)能量守恒定律列方程:ΔE=ΔE(兩邊都是正值);

        ④代入數(shù)據(jù)求解,并考查結果的合理性。

        例題分析與變式訓練

        精選幾道例題和變式,對相關知識和方法進行鞏固訓練,提升學生的實際應用能力,進一步加深對相關知識和方法的理解。因篇幅有限,此處不再展示所選的題目。

        總之,在精選教學內容的基礎上,學生的“學”要“精學”,教師的“講”要“精講”。只有這樣才能在現(xiàn)有的形勢下留給學生適當?shù)臅r間深入思考,加深理解,提升學生的物理思維能力。

        2 把握學情,突出一個“準”字

        作為高三教師,必須清楚學情,熟悉教材,精通教法,隨生而定。在學生自學的基礎上,找出哪些問題是要在教師指導下學生才能學會,甚至是反復講解后還需反復鞏固的知識,真正做到講重點,講難點,講易錯點、易混點、易漏點。不做或盡可能少做無效的重復性勞動,保證教學的針對性。學生對復習課本身就容易輕視和倦怠,只有對學生有效,知道學生需要什么講什么,才能提起學生的興致,從而保證課堂教學的高效,保障高三物理教學的質量。那么,如何才能把握學生的真正需要呢?

        2.1 教學定位要“準”

        必須依綱據(jù)本,關注考綱,立足教材,立足于學生的實際和接受能力,也就是搞清“學生的最近發(fā)展區(qū)”。對基本知識進行全面系統(tǒng)復習的同時,進行一定范圍、一定程度的知識整合,實現(xiàn)知識的系統(tǒng)化、條理化、結構化和簡約化。教學的深淺度應符合學生的需求,施教過深或過淺都會挫傷部分學生聽課的熱情和學習的積極性。

        2.2 突出教學的重、難點

        重點知識是高考必考、常考的知識,是學生必須牢固掌握的基本知識,采用何種方式讓學生更輕松、更有效地掌握,是備課時要認真思考的,教師要系統(tǒng)考慮教學的設計,有整體意識,不僅考慮智力因素,還要考慮非智力因素的潛在作用。

        難點知識的突破要想方設法,多種途徑地引導學生分析思考,不能一味地回避。雖然高考不一定考,但難點問題不解決,很可能影響到學生學習的信心,也可能會影響到學生對其他知識的理解,更何況單從高考考試說明出發(fā),有些知識點的要求并不十分清晰,有時高考也會出現(xiàn)“意外”,比如:2003年江蘇高考的第18題第一次同時考查了感生和動生電動勢;2004年江蘇高考的第16題考查了多普勒效應的定量計算問題;2005年江蘇高考的第18題第一次考查了繩子相連的兩個物體的速度關系; 2009年江蘇高考的第14題考查了回旋加速器的原理,尤其是考查了其同步條件的量化計算與討論,盡管這些高考題離我們已有些久遠,但在當年的高考中都是有些出乎教師和學生的“意料之外”的。由此可見,對于一些難點甚至是一些考綱邊緣的知識點,也應該適當拓寬,讓學生站得高些,尤其是成績比較優(yōu)秀的同學,應該讓他們具備相關的知識和方法背景,這樣才能在高考時沉著應對、冷靜作答。

        2.3 從學生的作業(yè)和考試中找“準”學生的模糊點和漏點

        對于平時的作業(yè)和試卷,要認真批改,仔細分析,找“準”學生在知識或方法方面的漏洞,以便對癥下藥,及時矯正。

        例如:在應用動能定理求功時,常求克服某個力做功,所以在列方程時可以把其寫為-W,這樣求出W就可以了,但有時要求某個力做功,而這個力做負功,不少同學還是在列方程時習慣地把它寫為-W,這樣就錯了。盡管這個錯誤很低級,但學生還是頻頻出現(xiàn),像這樣沒有技術含量的易錯點在學生平時的作業(yè)和考試中還有很多,教師只有認真批改和分析才能發(fā)現(xiàn)。

        例1 一轉動裝置如圖1甲所示,兩根足夠長輕桿OA、OB固定在豎直輕質轉軸上的O點,兩輕桿與轉軸間夾角均為30°,小球a、b分別套在兩桿上,小環(huán)c套在轉軸上,球與環(huán)質量均為m, c與a、b間均用長為L的細線相連,原長為L的輕質彈簧套在轉軸上,且與軸上P點、環(huán)c相連。當裝置以某一轉速轉動時,彈簧伸長到L,環(huán)c靜止在O處,此時彈簧彈力等于環(huán)的重力,球、環(huán)間的細線剛好拉直而無張力。彈簧始終在彈性限度內,忽略一切摩擦和空氣阻力,重力加速度為g。求:

        (1)細線剛好拉直而無張力時,裝置轉動的角速度ω1;

        (2)如圖1乙所示,該裝置以角速度ω2(未知)勻速轉動時,彈簧長為,求此時桿對小球的彈力大??;

        (3)該裝置轉動的角速度由ω1緩慢變化到ω2,求該過程外界對轉動裝置做的功。

        這是對2015江蘇高考物理的第14題進行改編的一道題,難度并不是很大,但仔細分析學生的答卷發(fā)現(xiàn):

        1.受力分析的能力較差

        在面對情景比較復雜的問題時,學生對物體進行受力分析的條理性較差,特別是力的方向的確定出現(xiàn)錯誤的比較多;

        2.基本模型的處理方法不熟練

        (1)(2)問就是應用牛頓第二定律處理圓周運動問題,其中(1)問是物體受到兩個力且不在同一條直線上;(2)問是物體受到多個力且不在同一條直線上;相應的模型處理方法是前者采用牛二定律結合平行四邊形定則,后者采用正交分解法,但不少學生的思路和方法很混亂,不能作出合理選擇。比如:(1)問用了正交分解法;(2)問也使用了正交分解法,但對于如何建立坐標系,不能優(yōu)選最佳方案,分量方程的列出也就出現(xiàn)了混亂。

        3.功能觀點解題時規(guī)律選用不當

        對于系統(tǒng)的研究,高中階段一般不要用動能定理,因為列表達式時,功的求解易出現(xiàn)混亂,但仍有很多學生使用。

        搞清這些錯因之后,在教學中就能充分意識到:1.對于基本方法的訓練要常抓不懈。比如:受力分析時的條理性;處理動力學問題的基本思路;重點模型問題的處理方法以及物理規(guī)律的選用。另外,對于能量守恒定律的應用思路要加強。不能因為有了動能定理,能量守恒定律就可有可無。在本題中的第三問就是選用能量守恒定律解題思路才更清晰。endprint

        3 注重思維訓練,強化對概念和規(guī)律的理解和應用,突出一個“透”字

        物理學科突出的育人功能就是訓練學生的理性思維能力,而其主要途徑就是對概念和規(guī)律的理解和應用。為此,教師把物理概念和規(guī)律講清講透是最為重要的基本功。在基礎年級的新課教學中已經把高中物理中相關的基礎知識教給了學生,那么在高三復習課中還應該在以下三個方面下工夫。

        3.1 講透物理知識的前后聯(lián)系,逐步讓學生對整個高中物理內容能夠系統(tǒng)地掌握

        物理教學中只有講透物理現(xiàn)象背后的規(guī)律及其內在邏輯,學生才能理解物理學的本質,才能對基本概念和規(guī)律深切感悟、印象深刻,在解決物理問題時才能夠理解題意、順利建模、思路清晰,并用物理語言規(guī)范地表達。因此,在高三復習中,要引導學生加強知識的縱向和橫向聯(lián)系,能夠從不同的角度對所學知識進行歸類、分析和比較,按照不同的線索把它們聯(lián)系起來。

        比如:某種勢能的變化對應了相應的保守力做功(五組)。

        再比如:不少學生在解決物理問題時選取研究對象的意識不強,導致解題思路不清晰。歸根結底就是因為我們在進行規(guī)律教學時沒有強化“每條物理規(guī)律都有特定的研究對象”:

        牛頓第二定律(某一物體在某一時刻);

        動能定理(某一物體在某段過程);

        機械能守恒定律(某一系統(tǒng)在某一過程);

        閉合電路歐姆定律(某一閉合回路);

        部分電路歐姆定律(某一純電阻用電器或某一段純電阻電路);

        法拉第電磁感應定律和楞次定律(某一回路);

        E=BLv和右手定則(切割磁感線的某段導體);等等。

        3.2 講透各種物理模型的特點,強化建模的意識

        高中物理問題基本上都是模型物體在模型環(huán)境中發(fā)生了一段模型過程或處于某種模型狀態(tài),解決問題就是針對這些模型的特點選用適用的物理規(guī)律來解決的過程。物理學中為了簡化問題引入了大量的物理模型,高三復習時很有必要對這些模型進行比較分析,進一步理解這些模型的特點。

        比如:細繩、輕桿、輕彈簧、輕滑輪等;準靜態(tài)過程;蹦極(過程模型)等。

        例2 如圖2所示,四個完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:

        ①彈簧的左端固定在墻上;

        ②彈簧的左端受大小也為F的拉力作用;

        ③彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動;

        ④彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動。

        若認為彈簧質量都為零,以L1、L2、L3、L4依次表示四個彈簧的伸長量,則有( )

        A.L2>L1 B.L4>L3

        C.L1>L3 D.L2=L4

        這是一道考查輕彈簧模型的問題,但很多學生對此題的解決有難度,主要原因就是沒能很好地理解彈簧模型的特點:不計質量的輕彈簧。既然m=0,則ma=0,所以,上面這四種情況中,彈簧所受的合力均為零,右邊受力都是F,故左邊受力也應該都是F,與彈簧動與不動、做勻速還是加速運動均沒有關系,結果一目了然。

        3.3 講透研究和處理各種物理問題常用的思想方法,不斷地強化使用的意識

        物理學中常用的思想方法有很多,如:等效法、類比法、控制變量法、轉換法、放大法、特殊值法、極限法、極值法、圖像法、假設法等,這些方法大多數(shù)學生并不全知道,或知道了也想不到用。每年高考的選擇題主要就是考一些物理學的思想方法,有的題目可能專門就是考某種方法,學生想不到可能就解不了或只能用很繁瑣的方法解決。高三復習時應該講透這些思想方法,并在教學過程中有意識地提供各種機會引導學生經常使用。

        典型例題、習題是最好的載體,通過對它們的分析與講解,讓學生具體地感受到引入各種物理模型和使用這些思想方法對解題的有效性。在物理教學過程中,要以不變面對各種題型的變化:問題的情境會千變萬化,但物理概念、物理規(guī)律、解決問題的立足點,建構模型的意識、邏輯推理等均不變。只有把基礎知識、基本技能和基本方法落到實處,才能夠提高學生分析和解決物理問題的能力,而大量物理問題的解決也是學生進一步理解物理概念和規(guī)律的有效途徑。

        例3 小明騎自行車沿平直公路勻速行駛,如圖3所示,圖中箭頭為自行車前輪邊緣上過A、B點的切線方向。下列說法正確的是( )

        A.研究前輪轉動時,可將輪子視為質點

        B.以地面為參考系,A、B兩點的速度沿圖示方向

        C.A、B兩點的向心加速度大小相等

        D.前輪受地面的摩擦力向后,后輪受地面的摩擦力向前

        這道題是競賽輔導時常見的模型,但在高考中也不算超綱。只要采用運動的合成與分解的方法就可以對難度較大的B、C選項作出清晰地判斷。

        總之,在現(xiàn)有的高考模式下,高三物理復習做到“精、準、透”,是十分必要而且也是行之有效的。

        參考文獻:

        [1]羅吉勇.學習物理的核心思維應是物理思維[J].物理教學探討,2014,32(12):22.

        [2]張俊.高三物理復習中如何放飛學生的思維[J].物理教學探討,2012,30(11):06.

        (欄目編輯 羅琬華)endprint

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