高中物理習題教學的功能分析

摘要：高中物理習題教學的功能可概括為：使學生澄清對物理概念、規律題的模糊或不正確認識；促進、鞏固物理知識結構的形成；促進解題方法結構的形成；提高解題的正確率和速度；樹立創新思維，培養創造性解題能力。

關鍵詞：高中物理；習題教學；功能分析

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009－010X(2007)09－0051－02

高中物理習題教學的功能從高考角度來看可以概括為培養考綱中所說的五種能力(理解能力、推理能力、實驗能力、應用數學處理物理問題的能力、分析與綜合能力)。從比較具體的教學功能分析可概括為：通過習題教學澄清學生對物理概念、規律題的模糊或不正確的認識；鞏固知識、深化知識，形成符合學生心智的知識結構；掌握物理學解決問題的基本方法，強化方法應用的熟練程度，形成解決物理問題的方法結構；培養學生的科學自然觀、實事求是的科學態度和良好的規范化思維習慣；培養學生實踐意識，打破慣性思維，樹立創新思維和創造能力；最大限度地培養學生的物理思維能力。思維能力包括：抽象思維能力、形象思維能力和直覺思維能力。抽象與形象思維互相補充拉動，其積累效應產生直覺思維。因此，在習題教學中要引起足夠的重視和注意。下面分類分析習題的教學功能。

一、澄清學生對概念模糊和對規律的錯誤理解

普通高中“高速度”教學，即三年課，兩年講完，更有甚者，一年多點完成新授課。進入高考總復習階段，很多學生對一些基本的物理知識認識模糊或存在錯誤認識。這些學生沒有掌握或沒有很好掌握高中物理的知識，這樣，學生做物理習題就吃力。針對此，在物理教學中應認真選編一些對澄清糊涂認識和糾正錯誤理解有作用的例題和訓練題進行教學。注意多選編對概念規律理解性強的多項選擇題和定性問答題。

例1、關于慣性的說法正確的是 ( )

A 速度大沖勁大，說明慣性大

B 慣性大的物體，運動狀態難改變

C 只有運動的物體才表現出慣性

D 可運用m=F/a定量描述物體的慣性

例2、沿固定光滑斜面下滑的物體，下面判斷正確的是 ( )

A 動量的增量是因為重力沖量所致

B 動能的增加是因為重力做功和重力勢能的減少

C 加速度是由重力和物體質量兩者決定的

D 動量增量的方向沿斜面向下

二、促進鞏固物理知識結構的形成，使學生頭腦中零散的知識系統化、結構化，為形成物理學的方法結構奠定基礎

形成物理學科的知識結構，是形成物理學科方法結構的基礎。人們通過一定的科學方法，定義了物理概念，發現了物理規律，因此，概念、規律本身就蘊涵著物理學科方法。學習者通過有意識或者無意識將知識與方法有機結合，不斷進行解題實踐就形成了學科能力。

形成學科知識結構有多種有效形式或多種形式有機組合。通過對一道典型例題進行多角度多層次設問，可以使某部分知識甚至某一學科的知識形成知識鏈。

例3、一質量為M、長為L的長方形木板B放在光滑的水平地面上，在其左端放一質量為m(m＜M)的小鐵塊A。現以地面為參考系，給A、B以大小相等、方向相反的初速度V_o，使物塊A開始向右運動，木板B開始向左運動，最后鐵塊A剛好沒有滑離木板B。物體A、B之間的動摩擦因數為u_o。重力加速度為g_o：

(1)相對滑動過程中物體A、B的加速度；

(2)物體A、B相對運動的時間；

(3)物體A、B的最終速度；

(4)從地面上觀察鐵塊A向右運動的最遠距離；

(5)系統機械能的損失量。

一道題包容力學的所有重點知識，通過問題設計的有序性、整體性，對學生形成力學知識結構是有益的。如果通過類似的變式訓練，對學生形成穩固的力學知識結構是不容置疑的。

在知識體系的統帥下編織功能強大的習題群，通過一定量的訓練能夠在學生頭腦中很好形成科學的便于記憶的知識結構。

三、促進解題方法結構的形成

學習者常有這樣的體驗，一道物理習題擺在眼前，題意弄明白了，就是不會做或做不出來，其中原因是多方面的，但是其中重要原因之一是，沒辦法或辦法少，找不到解決該問題的突破口。一些數理化教師強調學生要記住某些類型習題的解題方法是很有道理的。怎樣牢記并靈活運用解題方法呢?就是使解題方法序列化、系統化，形成方法結構，才能長期在大腦中有效保存，提取時準、快、活，運用自如。

高考總復習階段，師生應有意識總結、梳理解題方法。最具體、最有效的教學方法是在解具體的習題時使解題方法自然結構化。形成方法結構是通過學生的不斷操作過程不斷內化而形成的，不是教師在黑板上畫畫圖能解決的。采用的教學形式之一是一題多解、多題一解；教學形式之二是例題習題按大的方法分類，如整體法、守恒法等。

四、強化條件反射，最大限度提高解題的正確率和速度

根據所教學生實際將某單元知識所涉及的習題分成若干類型，將高中物理知識所涉及的習題分成若干大類，對某一類型習題進行專題強化就會形成較強解題的定勢思維。例如，課前教師給學生留的預習作業為《牛頓定律結合整體、隔離法解決的力學問題》；課堂上師生又進行此專題的教學活動，課后又布置的是牛頓定律結合整體、隔離法解決力學問題的適量專題作業題。這樣，只要師生共同研究的全面、深入，學生又做了大量該方面的習題，若在以后的各種考試的試卷中出現該方面的考題，在學生頭腦中就會形成強烈的條件反射，靠已經形成的該方面的定勢思維，一般學生就會準確高速完成該題的求解過程。有些同學物理學的較差，概念不清、規律不明往往形成定勢思維的負遷移。習題教學實踐證明，定勢思維越深刻，達到自動化程度越高，解題的準確度、速度越高。即定勢思維的正遷移越強。事實證明，人們青睞題海戰術是有理論根據的，即不斷強化定勢思維，也就是說通過不斷地大量解題的實踐活動內化為學生的解題能力。題海戰術是提高高考成績的有效手段，但成本高，效率低，摧殘師生的心理和生理系統。我們研究習題教學就是為了降成本、提高效率。

五、打破思維慣性，樹立創新思維，培養創造性解題能力

高考物理試題中，大部分考題屬于常規題、經典型，只要考生學會了高中物理知識，通過習題的強化訓練，都能解答。但是每年高考物理試題中都有生題出現。例如，2000年的電路設計；2001年的水井問題；2002年的繩拉電荷問題；2003年的皮帶傳遞問題；2004年的拉桌布問題i2005年聯體彈簧問題；2006年的帶電顆粒在電容器中的往復運動，這些試題僅靠定勢思維、條件反射是做不出來的，需要考生具體問題具體分析，透過現象抓住本質，需要一定的創新思維能力以及創造性解題能力。下面給出培養學生創造性解決物理問題的若干道例題。

例4、一根長約3m的尼龍繩能承受的最大拉力可能在70～80N之間，為了較精確地測量出最大拉力，一同學到了力學實驗室，實驗室有：鉤碼2kg、0.5kg各一個，帶毫米刻度的米尺一把；兩個物理支架；一根長約1.5m的剛性直桿；軟墊若干個；水平儀一個；彈簧秤兩個量程均為50N。根據現有器材，完成以下任務。

(1)畫出設計圖形；

(2)簡述實驗的主要步驟；

(3)為了測量準確且安全，在實驗操作過程中應注意哪些事項?

例5、試根據已學過的知識設計測量各種用電器(定值電阻、安培表、靈敏電流表、電壓表、干電池、蓄電池等)電阻的實驗方案。要求精度高、安全性強。

例6、從盛有放射性元素的放射源放射出來的粒子流，其成份往往是比較復雜的，為了讓這些不同成份的粒子分開，你能設計出多少種方案?

以上這些例題，教師事先不要講，要充分調動學生去進行獨立思考、操作和反思；之后同學們之間可互相討論，最大限度培養他們的創新思維和創造實踐能力。有些問題教師布置了以后可以讓學生用一周或更長時間完成，之后通過課題匯報討論的形式在課堂上完成。

事實上，高中物理習題還有很多功能，物理老師及研究者應多編些有價值的習題。有些典型的老題依然生機勃勃，有些有利于培養學生實踐能力和創新能力的習題在不斷地誕生。如果老師們能花些時間研究物理習題的教學功能，充分發揮習題應有的作用，就能不斷提高習題的教學質量。

責任編輯 張桂英