蔣震霞

江蘇省江陰市第一中學(xué)，江蘇 江陰 214400

習(xí)題課是高中階段非常重要的課型?！熬毩?xí)是知識(shí)運(yùn)用的一種主要形式，是中學(xué)物理教學(xué)的一個(gè)重要組成部分?！盵1]高中物理教學(xué)有很大一部分課時(shí)都用于習(xí)題課教學(xué)，抓好習(xí)題的教學(xué)對(duì)提升學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力有十分重要的作用。在習(xí)題教學(xué)中，以知識(shí)的運(yùn)用為載體，學(xué)生可以鞏固、活化知識(shí)，習(xí)得物理方法，領(lǐng)悟物理思想。從學(xué)生升學(xué)考試的角度看，學(xué)生只有通過(guò)一定量的習(xí)題訓(xùn)練才能夠熟練運(yùn)用知識(shí)；教師只有給學(xué)生透徹分析、講解一定量的典型例題之后，學(xué)生才能掌握分析問(wèn)題的方法，將解題經(jīng)驗(yàn)遷移到新問(wèn)題解決中。從學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度看，學(xué)生掌握了知識(shí)、方法，領(lǐng)悟了思想，才能夠?qū)崿F(xiàn)知識(shí)與方法的遷移，才能夠融會(huì)貫通，甚至將物理思想方法遷移到實(shí)際問(wèn)題的解決中。習(xí)題教學(xué)重要，是不是學(xué)生做題越多，教師講解越多，效果就越好呢？如何才能實(shí)現(xiàn)習(xí)題教學(xué)效率的最大化，精練精講是一直被倡導(dǎo)的習(xí)題教學(xué)策略。要實(shí)現(xiàn)精練精講，避免學(xué)生陷入“題?！睙o(wú)法自拔，需要教師在精選習(xí)題的基礎(chǔ)上深挖每一個(gè)習(xí)題的教學(xué)價(jià)值。習(xí)題教學(xué)中可以從解法、教法、條件等角度挖掘習(xí)題的教學(xué)價(jià)值，讓每一個(gè)習(xí)題的每一個(gè)字符都凸顯出其價(jià)值。

1 深挖條件

審題素養(yǎng)關(guān)乎能否順利建立物理情境，將物理?xiàng)l件轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式，列方程求解未知量。學(xué)生對(duì)物理?xiàng)l件的解讀能力是審題素養(yǎng)的重要、關(guān)鍵組成部分。要提升學(xué)生解決物理問(wèn)題的處理能力，就要訓(xùn)練學(xué)生通過(guò)抓關(guān)鍵詞、解讀關(guān)鍵條件提升其審題素養(yǎng)。

例題如圖1所示，將一小球從傾角為θ足夠長(zhǎng)的斜面上以速度v0水平拋出，不計(jì)空氣阻力，拋出后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小球離開(kāi)斜面的距離最遠(yuǎn)？

圖1 例題示意圖

在上述例題中，題目短，條件少，但也有一些關(guān)鍵詞、關(guān)鍵條件需要提醒學(xué)生注意，從而讓他們養(yǎng)成良好的審題習(xí)慣。就本題而言，由于情境簡(jiǎn)單，學(xué)生即使忽視部分條件，也可以“默認(rèn)”小球的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)將其運(yùn)動(dòng)判斷錯(cuò)誤。但如果缺乏認(rèn)真解讀條件的意識(shí)，在一些復(fù)雜的情境中，例如多物體多運(yùn)動(dòng)過(guò)程，或者受力情況較為復(fù)雜時(shí)，學(xué)生可能就會(huì)出錯(cuò)。本題需要引導(dǎo)學(xué)生解讀“水平拋出”“不計(jì)空氣阻力”，得到小球的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)。本題只有一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體——小球，學(xué)生不考慮直接默認(rèn)其為研究對(duì)象。但是，在解決物理問(wèn)題的過(guò)程中，研究對(duì)象的選擇是非常重要的。選擇了研究對(duì)象，學(xué)生能根據(jù)描述研究對(duì)象的物理量、滿足的物理規(guī)律列方程求解。教學(xué)中需要引導(dǎo)學(xué)生有選擇研究對(duì)象的意識(shí)，否則遇到復(fù)雜情境時(shí)，學(xué)生出錯(cuò)的概率就會(huì)增大。通過(guò)解讀“斜面足夠長(zhǎng)”得到“小球最終要落回斜面”，有利于學(xué)生判斷小球在何處距離斜面最遠(yuǎn)，否則小球可能沒(méi)有落回斜面就已經(jīng)到了斜面底端的正上方，避免了歧義給學(xué)生帶來(lái)的困惑。x、y坐標(biāo)的解讀，題目中以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿斜面向下為x軸，垂直于斜面為y軸，建立坐標(biāo)系，暗示學(xué)生可以將小球的平拋運(yùn)動(dòng)分解在沿斜面和垂直于斜面兩個(gè)方向上。

2 深挖設(shè)問(wèn)

針對(duì)同一個(gè)物理習(xí)題，從不同的角度設(shè)問(wèn)，可以深化學(xué)生對(duì)物理情境、物理過(guò)程的理解。設(shè)問(wèn)可以是并列發(fā)散式，讓學(xué)生可以通過(guò)解決問(wèn)題串聯(lián)不同的物理知識(shí)；也可以創(chuàng)建遞進(jìn)式的問(wèn)題，問(wèn)題難度越來(lái)越大，解決后面的問(wèn)題需要以前面的問(wèn)題為基礎(chǔ)。

上述例題中，只要求求出離斜面最遠(yuǎn)的時(shí)間，為了化解學(xué)生理解的難度，降低學(xué)生思維的臺(tái)階，可以設(shè)置如下問(wèn)題作為鋪墊。

問(wèn)1：小球處在何處時(shí)離斜面最遠(yuǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出這一位置？

問(wèn)2：小球離斜面最遠(yuǎn)時(shí)，速度方向如何？

問(wèn)3：求解平拋運(yùn)動(dòng)的思路是什么？

問(wèn)4：小球離斜面最遠(yuǎn)時(shí)速度大小是多少？

通過(guò)上述問(wèn)題的引導(dǎo)，學(xué)生可以順利解決問(wèn)題。為了強(qiáng)化學(xué)生求解平拋運(yùn)動(dòng)的方法，引導(dǎo)學(xué)生思考本題的其他解法，還可以設(shè)置如下問(wèn)題。

問(wèn)5：小球能落回斜面嗎？

問(wèn)6：小球落回斜面的位移方向如何？

問(wèn)7：小球落回斜面的時(shí)間是多少？

問(wèn)8：小球的平拋運(yùn)動(dòng)只能分解在水平方向和豎直方向嗎？你有其他的分解方法嗎？

問(wèn)9：若將小球分解在圖1中的y方向和x方向，小球的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)分別是什么性質(zhì)？

問(wèn)10：小球離斜面最遠(yuǎn)的條件是什么？

問(wèn)11：以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下為y軸正向，水平向左為x軸正向，建立坐標(biāo)系，你能寫(xiě)出小球的軌跡方程和斜面的方程嗎？

問(wèn)12：根據(jù)問(wèn)11中的方程求出小球落回斜面時(shí)的坐標(biāo)。

問(wèn)13：小球從拋出到距離最遠(yuǎn)的時(shí)間和從距離最遠(yuǎn)處落回斜面的時(shí)間是什么關(guān)系？

通過(guò)問(wèn)5到問(wèn)13的思考，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)求最遠(yuǎn)距離所需時(shí)間的多種解法，實(shí)現(xiàn)了一題多解。多解過(guò)程中學(xué)生對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)會(huì)得到升華，對(duì)其規(guī)律會(huì)掌握得更好，能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的融會(huì)貫通和方法的遷移。為了促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理與數(shù)學(xué)緊密聯(lián)系的理解，可以設(shè)置如下問(wèn)題。

問(wèn)14：小球離斜面最遠(yuǎn)的距離是多少？(引導(dǎo)學(xué)生利用幾何關(guān)系和函數(shù)關(guān)系求解)

如果學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了功能關(guān)系，可以設(shè)問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生從功能關(guān)系的視角思考平拋運(yùn)動(dòng)，求解小球落回斜面時(shí)的速度大小、離斜面最遠(yuǎn)時(shí)的豎直分位移等。

3 深挖解法

高中物理的不少習(xí)題解法靈活，往往有多種不同的解法。不同的解法反映了看待事物、分析過(guò)程思路的差異，用到的物理知識(shí)不同，甚至用到的物理方法、體現(xiàn)的物理思想也不一樣。為此，教學(xué)中可以深挖習(xí)題的不同解法，讓學(xué)生從不同視角思考問(wèn)題，最后殊途同歸。在采用多種解法的過(guò)程中，復(fù)習(xí)鞏固不同的知識(shí)，運(yùn)用不同的方法。

本題中，可以從如下幾個(gè)方面深挖解法。

圖2 速度分解示意圖

求解最遠(yuǎn)距離的解答過(guò)程略。

4 深挖教法

經(jīng)過(guò)上述引導(dǎo)審題、解讀已知條件、設(shè)問(wèn)引導(dǎo)思考、探尋多種不同的解法等，學(xué)生已經(jīng)對(duì)本題有了深刻的認(rèn)識(shí)。但是，學(xué)生是否已經(jīng)掌握平拋運(yùn)動(dòng)的求解？學(xué)生遇到平拋運(yùn)動(dòng)的新情境、新問(wèn)題時(shí)是否能夠遷移知識(shí)與方法，才是習(xí)題教學(xué)的最終目的。所以，在上述深挖設(shè)問(wèn)、深挖解法的基礎(chǔ)上，有必要進(jìn)行多解歸一，對(duì)解決平拋運(yùn)動(dòng)的思路進(jìn)行梳理、歸納，使學(xué)生的學(xué)習(xí)得到升華，讓學(xué)生掌握求解平拋運(yùn)動(dòng)一般的方法。求解平拋運(yùn)動(dòng)的一般思路如下：

第一，求解平拋運(yùn)動(dòng)按照先分解后合成的思路。

第二，對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解，其實(shí)是分解描述運(yùn)動(dòng)的物理量（位移、速度、加速度）。觀察作圖法分解末速度，另類分解法分解初速度和加速度，對(duì)稱法分解位移，函數(shù)法分解位移。無(wú)論什么試題，什么情境，分解的量不外乎速度、位移、加速度，具體分解哪一個(gè)物理量就看題目的條件和要求的物理量，題目已知什么或者要求什么就分解什么物理量。

通過(guò)上述總結(jié)和歸納，學(xué)生遇到平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，思路會(huì)更清晰，明白整體思路是先分解后合成，且知道如何分解，分解什么，滿足什么規(guī)律，這樣學(xué)生面對(duì)新問(wèn)題時(shí)會(huì)胸有成竹。

5 深挖習(xí)題價(jià)值教學(xué)效果分析

5.1 構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

通過(guò)本題的深挖，學(xué)生可以建立平拋運(yùn)動(dòng)的定義、條件、分解、規(guī)律、功能關(guān)系、求解思路、豎直上拋、勻速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律等方面的聯(lián)系。學(xué)生如果能將圖3與前述的9個(gè)方程相聯(lián)系，平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)順利構(gòu)建，為解決新問(wèn)題奠定知識(shí)基礎(chǔ)。在問(wèn)13引導(dǎo)學(xué)生思考小球從拋出到距離最遠(yuǎn)的時(shí)間和從距離最遠(yuǎn)的處落回斜面的時(shí)間是什么關(guān)系時(shí)，讓學(xué)生建立平拋運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)與豎直上拋規(guī)律的聯(lián)系。在引導(dǎo)學(xué)生利用函數(shù)法求解時(shí)，構(gòu)建數(shù)學(xué)和物理之間的聯(lián)系。

圖3 平拋運(yùn)動(dòng)速度分解示意圖

5.2 培養(yǎng)學(xué)生思維

深挖條件時(shí)不僅能鞏固知識(shí)，也是對(duì)學(xué)生思維嚴(yán)密性的訓(xùn)練，只有學(xué)生具備物理知識(shí)，邏輯嚴(yán)密，考慮周全，才能夠正確解讀條件，運(yùn)用物理規(guī)律。深挖設(shè)問(wèn)時(shí)，學(xué)生需要對(duì)教師的設(shè)問(wèn)獨(dú)立思考，認(rèn)真推理，這一過(guò)程學(xué)生思維的靈活性、嚴(yán)密性、發(fā)散性、獨(dú)創(chuàng)性都會(huì)得到有效訓(xùn)練，比如前述的問(wèn)9、問(wèn)10，可以引導(dǎo)學(xué)生另辟蹊徑分解平拋運(yùn)動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生思維的獨(dú)創(chuàng)性，為學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

5.3 凸顯思想方法

教學(xué)中將物理思想方法的教育凸顯出來(lái)，讓學(xué)生掌握物理方法、領(lǐng)悟物理思想，促進(jìn)知識(shí)理解的深化、活化，才能遷移知識(shí)、方法到新的物理問(wèn)題解決中，達(dá)到融會(huì)貫通的目標(biāo)。在深挖習(xí)題教學(xué)價(jià)值的過(guò)程中，深挖條件凸顯了審題方法，凸顯了抓關(guān)鍵詞的重要性。在深挖設(shè)問(wèn)、深挖解法時(shí)，凸顯了作圖法、對(duì)稱思想、函數(shù)法、數(shù)理結(jié)合思想。

5.4 破解思維定勢(shì)

“物理學(xué)習(xí)的思維定勢(shì)是指學(xué)生根據(jù)已經(jīng)掌握的物理知識(shí)和學(xué)習(xí)物理知識(shí)的方法、經(jīng)驗(yàn)，在學(xué)習(xí)心理上形成的一種預(yù)備的、特定的學(xué)習(xí)方式?！盵2]學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中由于生活經(jīng)驗(yàn)、解題經(jīng)驗(yàn)遷移，會(huì)產(chǎn)生思維定勢(shì)，有些思維定勢(shì)不破除會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)、構(gòu)建新知識(shí)，阻礙學(xué)生解決新問(wèn)題。在平拋運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)中，由于教材上將其分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，再加上很多習(xí)題也是這樣分解，且這樣分解比較簡(jiǎn)單，于是學(xué)生認(rèn)為平拋運(yùn)動(dòng)只能這樣分解。本題中通過(guò)深挖條件，解讀題目建立的坐標(biāo)，設(shè)問(wèn)引導(dǎo)，深挖另類分解解法，讓學(xué)生知道平拋運(yùn)動(dòng)除了常規(guī)的分解在水平方向和豎直方向，還可以有別的分解方法，從而破除學(xué)生的思維定勢(shì)。