對物理習題教和學的思考
2007-12-31 00:00:00袁清
物理教學探討 2007年24期
物理習題浩如煙海，花樣年年翻新，可謂五花八門。近幾年全國各課改地區中考物理試題看，其設計方法，一是采用變更提供材料的形式，將基本知識和基本技能、原理放在真實生動的情景下進行考查，其目的在于幫助學生擴大視野、加深理解、鞏固知識，進而促進學生應用知識解決實際問題能力，二是注重考查學生獲取知識的過程和方法，以提高學生的科學探究能力。老師應當通過組織有效的習題教學，幫助同學在形態各異的模型分析和對比中，抽象出共性，洞察共同的物理本質。
1 搞好物理規律和公式的教和學
①在物理規律的教學過程中，不僅要讓同學掌握規律本身，還要他們對規律的建立過程、研究問題的科學方法進行深入了解，更重要的是如何應用規律來解決具體問題。為此，對不同的物理規律應采用不同的教學方法。如：（1）探索實驗法，（2）驗證實驗法，（3）演示實驗法。
②物理的定律和公式是最基礎的知識，也是每堂習題課前必掌握的知識。為了培養同學解題能力，必須注意：
（1）弄清物理公式中每個符號表示什么物理量，每個物理量表示什么物理意義，有哪些單位，在國際單位制中的單位是什么，這都是學習物理的定律和物理公式的前提和基礎。
（2）公式的成立條件和適用范圍。每個公式，都有各自的適用范圍，若超出了這個范圍，則不成立．弄清公式的成立條件、適用范圍，對于能否正確利用公式來解決物理問題非常重要。
（3）由基本公式出發，通過數學變換得出一個公式。例如，從機械效率公式：η=W有/W總 可以得到：W有= ηW總和W總==W有/η 兩個公式；又如：從速度公式v=s/t可以得到：s=v t和t=s/v 等。
（4）由熟悉的公式經過有限步驟就可以推出其它的公式，這樣有利于公式的理解和記憶。例如，電功率的公式：P=W/t，因為W=UIt，有 P=UI；又因為I=U/R，故P=U2/R等。
2 注意精選習題充分發揮習題的功能
在掌握物理定律和公式的基礎上，進一步提高學生思維和解題能力是習題課的核心任務，要達到這個目的，教師對習題的選擇是關鍵。
2.1 注意理論和實際相結合激發學習興趣
理論聯系實際是激發學生學習興趣，啟迪學習動機，活躍課堂氣氛的一種重要方法。在日常生活中有許多物理現象是趣味性習題的好素材。例如，運用焦耳定律解題時，筆者選了這樣一道題目：暑期持續的“三伏天”，居民家里的空調、電扇都閑不住，導致電路火災時有發生，火警電話不斷，消防車拉著警笛呼嘯而出，趕往火災現場，調查發現，起火原因如出一轍：電線超負荷使電線內的金屬導線發熱引燃了外面的絕緣皮。根據學過的物理知識回答：
（1）“超負荷”是指電路中的______過大（選填“電流”或“電阻”）。
（2）使火災發生的理論依據是______。
（3）請你提出一條預防這種火災發生應采取什么措施_______。
這樣編排的習題不僅容易激發學生學習興趣，而且指導學生把理論運用于實際，使學生感覺到物理就在身邊。
2.2 注意一題多解
擴展學生思路“一題多解”是指通過不同的思維途徑，采用多種解題方法解決同一個實際問題的教學方法。它有利于培養學生辨證思維能力，加深對概念、規律的理解和應用，提高學生的應變能力，啟迪學生的發散性思維。例如，密度應用練習，筆者選用這樣的一道題：用天平測得一鐵球的質量是237g，把它浸沒在盛滿水的燒杯中，從燒杯中溢出水的質量是40g，問此球是實心的還是空心的？結果發現絕大多數學生用求密度的方法來判斷。為了起到一題多解的作用，筆者進而啟發學生：
①假如質量是237g的鐵球是實心的，那么把它浸沒在盛滿水的燒杯中，從燒杯中溢出水的質量應該多少？
②把球浸沒在盛滿水的燒杯中，從燒杯中溢出水的質量是40g，此球體積是多大？假如體積是這么大的鐵球是實心的，它的質量應該又是多大等思路引伸擴散思考。通過練習，促進知識遷移，并達到舉一反三、觸類旁通的效果。
2.3 注意一題多變誘導學生思路
在習題課中的“一題多變”是指從多角度、多方位對例題進行變化，引出一系列與本例題相關的題目，形成多變導向，使知識進一步精化的教學方法。例如，用滑輪組提升物體，不計繩重和摩擦若用250N的力恰好將600N的物體勻速提升，求機械效率？
在學生解答了這道題后，教師把題目改變為：
①若已知拉力和機械效率，求物重和動滑輪的重? ②若已知物重和機械效率，求拉力?③若已知拉力，機械效率和物重求動滑輪上繩子股數?
然后教師在原題基礎上再加一問若用此滑輪組將900N的物體豎直向上勻速提升2m，求此過程中拉力做的功？
此時機械效率？……
通過這種“一題多變”的習題探討，開拓學生思路。
3 習題課要發揮教師的主導作用
在物理習題課教學中，學生在教師的引導下動腦、動筆或動口解答物理問題。大部分時間是學生活動，而教師的主導作用主要起到指點、引路、歸納總結等方面作用。
（1）指點學生在解題過程中，由于對物理知識理解不透，往往會出現生搬硬套現象，或者審題不清，往往會出現問題考慮不全面這時教師應抓住時機，找準癥結，予以指點。
例如，學生在學過熱學公式Q=cmΔt，筆者讓學生練習：在1標準大氣壓下質量為400g、溫度為55℃的水，吸收8.4×104J的熱量后，溫度升高多少℃？通過計算大部分學生得出105℃這個答案，教師首先肯定學生應用熱學公式Q=cmΔt計算是正確的，但是提醒學生在審題時有沒有注意：
①在1標準大氣壓下這個條件；
②問題要求的是“溫度升高多少℃？”還是“升高到多少℃？”，從而在解開此題教和學的難點，找到癥結后，學生不難得出45℃這個正確答案，通過教師指點使學生對概念和公式應用有了進一步認識。
（2）引路對于難度較大的綜合題，教師應采用降低梯度，分設疑點的方法，突出解題思路，把學生引上正確軌道．例如，如圖所示的滑輪組把500N的重物勻速提高2m，拉力所做的功為1200J，若用該滑輪組把重為1100N的重物在20s內勻速提高3m，則拉力的功率多大？（繩重及摩擦不計）
由于剛學到機械效率的知識，很多學生無法解題，筆者便采用“分解肢體，化難為易”的方法分為３步解題：
①求動滑輪的重，②求后來的拉力，③求拉力的功率，并引導同學重溫在滑輪組使用過程中，物體上升高度和手拉繩子上升移動距離的關系。由于分層降低梯度，在教師搭橋和引路下，絕大部分學生能順利完成此類問題。
（3）學生在解題后，教師引導學生總結解題時注意點并歸納此類試題的解法，也就是要每次做完題后，要學生進行反思：看看這道題是怎樣得出的，如何分析物理過程的，怎樣把過程現象抽象為物理本質的，在解題過程中應用了哪些概念、規律來分析問題、解這道題對概念、規律有什么新的體會、認識，解題的關鍵在哪里，解這道題還有什么方法，看看對以后有什么可借鑒的，看看這道題你還可以提出怎樣的問題，你還可以進行怎樣的變化等，而不是做完后就置之腦后。做題的時候要多思考，多提問題，同樣做題的后也要多思考，多歸納總結，這樣，達到舉一反三，事半功倍的效果。
（4）學生在解題時，教師還要注意規范學生解題格式。
總之，物理習題數量多、靈活性大，物理規律、方法是解題的依據、出發點、靈魂，只要我們抓住這個解題的根本，我們會發現許多題都是大同小異的，只要我們抓住這個解題的根本，不斷歸納總結才能提高解題能力，實現由知識到能力的質的飛躍。
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