關于習題教學有效性的思考

(上海市莘莊中學，上海 201199)

習題教學貫穿于整個高中物理教學過程,是中學物理教學的重要的內容之一，對學生加深知識的理解，感悟物理方法，提高物理思維能力有著重要的意義.提高物理習題課堂的有效性有著明顯的現實意義，以下是筆者在習題教學的一些具體做法,希望能給大家以啟發.

1 創設情境,啟動思維

教師如能創設與習題相關的情境，將提高習題教學的趣味性,活躍課堂氣氛.這種基于真實情境的問題會很自然地讓學生形成正確的表象，有利于學生正確應用概念和規律，并對處理同類型習題時的正向遷移十分有利.

圖1

在《氣體壓強與溫度關系》的一節習題課上,筆者給學生們做了一個演示實驗—“瓶子吐雞蛋”，事先將雞蛋裝入錐形瓶，錐形瓶的瓶口比雞蛋略小，當大氣壓強為p0=1.0×105Pa，溫度為27℃時，要將雞蛋完好的從瓶內取出，采用如圖1所示的方式,在瓶底用熱水加熱.課堂氣氛立即活躍起來,學生的好奇心被激發，積極主動地投入到問題解決活動中.這時老師可以讓學生進行計算,如果此蛋的質量為50g，瓶口的面積為1.2×10-3m2，摩擦力大小為24N，請學生算算瓶內氣體溫度達到多少時蛋才能出來？

在這個趣味實驗中，學生的注意力會被一下子吸引過來，有助于思維的啟動.通過創設的情景，學生可以很直觀地了解這個物理過程是如何發生的，把學生的思維引向正確的方向,減少了解題的盲目性.

2 設計問題,引導思維

面對高中階段接觸到的習題，學生的思維已經不再完全是停留在形象思維的層次上，不管是什么題型,僅憑經驗和感覺答題，不經過嚴謹的分析和邏輯推理，結果會錯誤百出.

在求雞蛋出瓶時瓶內氣體溫度這道題中，首先學生要明確習題中的問題和條件，明確研究對象，弄清習題中用到的物理概念和規律.一些能力較差的學生對物理概念模糊不清，思維混亂，解題無法抓住重點,為了解決以上問題,老師可以設計以下問題串.

問題1：解決這道題會用到氣體的什么規律？

學生:查理定律.確定氣體為研究對象，瓶口的雞蛋起到了塞子的作用，密封瓶內的氣體，所以氣體在蛋出瓶口之前做等容變化，分析氣體的初狀態和末狀態，從而得出末狀態下瓶內氣體的溫度.

問題2：仔細審題,看看題目中給出了哪些條件，能滿足計算的要求嗎？

學生:不能直接計算末狀態的溫度，雞蛋在出瓶口時內部氣體的壓強P2未知.根據查理定律，必須知道初狀態下的溫度T1、壓強P1和末狀態下的壓強P2，才可求出末狀態下的溫度T2.

問題3：根據題目中哪些條件可以求出？

學生：通過對即將要出瓶子的雞蛋進行受力分析.以蛋為研究對象，對要出瓶口的雞蛋進行受力分析，經過計算得出在雞蛋即將要出瓶口時，瓶內氣體的壓強P2.

通過上述遞進式問題串的設計,引導學生深入思考，學生明確了習題中的問題,以及解決這個問題所需要的條件,哪些條件是直接給出的,哪些條件是間接給出的,哪些條件是需要利用已有信息進行簡單計算而得出的.這樣分析下來,就為進一步解決問題打下了基礎.

在平時的習題課上，有意識的去培養學生嚴謹的分析習慣，有利于學生弄清物理概念，更有利于增強解題思維的自我調控意識.

3 一題多變，發散思維

一題多變是由一道原始題目從題設條件的變換、數據衍變、內容拓展等角度進行演變，是對知識的鞏固和升華，使原有的知識在具體的應用中得到加強和延伸.一題多變能加強學生對解題過程的反思總結，可以“以不變應萬變”,舉一反三、觸類旁通，能鍛煉學生應用知識的能力和發散思維能力.

在物理習題中，不少是物理過程、規律和性質類似的問題，它們間只有不同程度的量的差異，而無質的區別.因此，只要我們選好典型題，通過有的放矢的精講和適當的點撥、拓寬，就可以使學生不僅掌握一類題目的解法，而且熟悉一般的解題方法，進而通過明確問題的實質、關鍵，積累解題經驗.

圖2

比如在進行了前面例題的訓練后，又有這樣一道題：高壓鍋的鍋蓋通過幾個齒與鍋鑲嵌旋緊，鍋蓋與鍋之間有橡皮制成的密封圈，不會漏氣.鍋蓋中間有一排氣孔，上面套著限壓閥，將排氣孔堵住(如圖2).當加熱高壓鍋，鍋內氣體壓強增大到一定程度時，氣體就把限壓閥頂起來，蒸汽即從排氣孔排出.已知某高壓鍋的限壓閥質量是0.08kg，排氣孔直徑為0.3cm，則鍋內氣體的壓強最大可達多少？雖然與前例題有不同之處，但它們遵循的規律相同，通過訓練，使學生加深了這部分知識的理解，掌握這類題目的解題方法，提升學生的思維.

4 層層遞進,深化思維

例題的延展度決定學生思維的延展度，精心選擇和改編習題，習題間要有一定的關聯，層層遞進，體現課堂內容的層次性，能激發學生積極思考、深入探究、系統掌握知識.當對知識的理解不再停留在表面上，那就能建立一個知識體系，從而利用知識體系來靈活地解決問題.

在習題課中最初呈現的例題往往比較基礎，而通過“遞進設疑”將例題向縱深處挖掘，又可將例題向橫向展開，從而開闊學生的視野，拓展學生的思維.

在“瓶子吐雞蛋”這個實驗中，筆者增設了這樣的問題：若改為瓶口朝上，怎樣使雞蛋能吐出來？請同學們通過理論分析得出結論.并在課后設計實驗進行驗證.因為有瓶口朝下的實驗以及分析過程做鋪墊，對于開口向上時的理論分析不少學生很快就出來了.

在高壓鍋的習題中，又加入了這樣幾個問題：(1)已知每增加3.5×103Pa，水的沸點相應增加1℃，則這只高壓鍋內能達到的最高溫度是多少？(2)多開幾個同樣的排氣孔能否增加高壓鍋內的最大溫度值？(3)要增加高壓鍋內的最高溫度可采取哪些措施？通過這樣設疑，引起學生思考，通過分析，學生真正了解高壓鍋的原理，有利于學生思維深刻性的培養.

總之，習題教學作為物理教學的一個重要組成部分，對學生鞏固知識、領悟方法、發展思維能力有著不可替代的作用,是提升學生分析解決問題能力所必需經歷的過程.盲目、雜亂、過量、單調和重復的低效訓練,不僅增加了學生學習的負擔,還會讓學生失去學習的興趣,而通過創設情境、問題設計、一題多變、層層遞進，可以提高習題教學的有效性.