將新情景“畫”出來

陳自力

近年來，高考物理學科命題取材越來越聯系到我國和世界經濟、科技、教育和文化事業的發展，能力考查對“能讀懂自然科學方面的資料”和“對自然科學基礎知識的應用能力”提出了要求，主要體現在理綜科考試中新情景題中，加強了對學生提取新信息、獲取新知識、運用新信息及新知識解決實際問題能力考查。

本人針對近幾年高考中學生解新情景題的困惑，結合多年的教學談談如何解高考物理新情景題經驗。

新情景題是一種新信息、新情景（或背景）試題，是以日常生活、生產及現代科技中的某個事件、問題為情景提供信息，學生通過閱讀、理解、思考和分析，從中篩選出相關信息，把實際問題抽象為物理過程，建立物理模型，然后應用題中的相關信息解決問題。

新情景題的最大特點是相關性、隱蔽性和遷移性。試題中的問題與哪些物理知識發生聯系、應該用什么物理規律、采用哪種物理模型解決問題并不是一目了然，只有深化、活化對物理概念、物理規律的理解，構建比較完整的物理知識體系，才能掌握解題的一般方法。另外除具備一般能力外，更應具備閱讀分析能力和一定的洞察力及遷移應用能力。

因此，傳統的“題海戰術”解決這類問題成效不大，必須讓學生系統掌握物理知識，提升學生的綜合素質。

一、新情景題的分類

新情景題一般分為兩類：第一類是“提供新知”型，是介紹現代新科技、新發現等新信息的新情景題，也可稱之為“信息題”。例如，“河流發電”、“嫦娥一號”、“夸克模型”、“介子衰變”、“電磁流量計”、“啤酒生產工藝”、“諾貝爾化學獎項目—導電塑料”、“霍爾效應”、“黑體輻射”等，題目提供新的知識，并要求以此解決題目中給定的問題。

第二類是“實用分析”型，建立在學生已學的物理知識基礎上，是以日常生活、生產及現代科技實用模型為背景，提出種種假設并且將模型理想化的新情景題。

這類題往往能解決很多實際的問題，更具實用性，如：“緩沖裝置”、“柴油打樁機問題”、“自行車問題”、“摩擦因數測量儀”等，要求學生能利用學過的知識，綜合分析處理日常生活中的實際問題。

二、高考物理新情景題的解題方法

1.模型構建法

許多學生臨考時面對眾多信息，思維容易受問題表象干擾，很難抓住研究對象的本質特征，難以從實際問題中構建物理圖景和物理模型。因此在平時學習物理的過程中，一定要歸納常見物理模型，逐步養成用物理模型解題的習慣。

例如，高考“跳蚤問題”中，“跳蚤模型”實質上和人一樣具有相同的加速和上升過程，應用勻變速直線運動規律可迅速得到答案；“柴油打樁機”問題實質是一個碰撞模型，利用動量守恒和功能關系不難求解；“介子衰變”問題實質是爆炸模型、衰變模型和圓周運動模型的綜合應用，要應用動量守恒定律、衰變規律和洛侖磁力充當向心力等知識綜合求解；“蹦床問題”可把運動員看作一個質點模型，既可用牛頓定律求解，又可用動量定理求解。

2.問題簡化法

新情景題一般通過文字材料或圖表，介紹某種新概念、新理論、新發現、新技術和新方法，同時也可能提供某些信息或某些物理公式，有的信息可能是多余的，甚至使學生產生錯覺。因此，我們要善于提取有用信息，找出物理量之間的定性和定量關系，無須分析題目中每句話的具體含義及提供材料的背景和原理，使復雜問題簡單化。

例如，“光敏電阻”問題實質上是一個帶電粒子在電場中偏轉的問題，只通過不同的光照改變光敏電阻從而改變了兩板間的電場，應用電場知識和平拋運動規律不難得到答案； “磁流體發電”問題可簡化為一個純電路問題，只不過電源是因等離子體在磁場中偏轉分離而產生的；“自行車”問題中，關鍵是由交流發電原理求有效值和利用圓周運動特點找角速度關系，應用常規的基礎知識可求解。

3. 推理演繹法

學生牢固地掌握了課本上的知識后，要求能將所學知識演繹推理。由于現行教科書中應用性的生活實例很少，學生在學習新知識時，缺乏該環節的思維訓練，在具體問題應用上，學生仍習慣于傳統的認識經驗和思維習慣，久而久之，就認為物理是代代公式的數學運算而已，淡化了物理思維的訓練，形成方法上的思維障礙。

在平時的物理教學中，教和學都必須從思想觀念上有所改變。例如，“帶電小球斷線問題”，首先假設平衡位置，然后判斷平衡位置，這個推理分析過程尤為重要，否則無法得到正確答案。

4.情景定位法

在物理習題教學中，應創設以新信息為背景的問題情景，教給學生處理新信息的方法。在創設以新信息為背景的問題情景時，要求問題中提供較多的信息，通過解答新信息問題，培養學生收集信息、提取信息、處理信息、轉換信息、運用信息解決新問題的能力。

例如，“‘和平號空間站墜落問題”，通過對信息綜合分析，發現這是一道以能量為主線的力、熱綜合題，涉及重力勢能、動能、熱能和其他形式的能量，而能量是描述系統整體性質的物理量，故應選用的物理規律是能量守恒定律。

在解決具體的新情景題時，常常包含以下幾個步驟：1.處理信息。從實際問題中提取有用信息，排除次要的干擾信息，并使之與物理知識發生聯系。2.構建模型。把題目中日常生活、生產或現代科技背景抽去，簡化為物理過程，并建立適當的物理模型。3.列式求解。應用所學過的物理知識，尋找物理對象在變化過程中滿足的定量和定性的規律，列出方程式，直至解決問題。

蘇霍姆林斯基說過：“教會學生把應用題‘畫出來，其用意就在于保證由具體思維到抽象思維的過渡”。平時的教學中，要重視教學中示意圖畫法的訓練，加強圖像、圖景教學，訓練學生的物理形象思維和抽象思維，建立正確的物理模型，讓學生學會解題方法，培養善于思考的思維習慣。