應(yīng)用三段式讀題方法促進(jìn)解決物理問題能力的提升

韓艷華

（吉林省松原市教育學(xué)院）

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程總目標(biāo)中明確提出：學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決一些問題。這就要求高中物理教師注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)分析和解決物理問題的能力。在實(shí)際教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于教師的課堂教學(xué)，無(wú)論是概念教學(xué)還是規(guī)律教學(xué)聽得都是津津樂道，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)充滿激情，在課堂上對(duì)于同一問題的處理可以運(yùn)用不同的方法，教師怎么講怎么有道理，學(xué)生也可以接受，可是課后自己動(dòng)手做題的時(shí)候不是找不到合適的方法，就是亂用和套用公式，分析問題無(wú)從下手，分析問題能力無(wú)法提高。針對(duì)教學(xué)實(shí)際中存在的問題，筆者結(jié)合自己的教學(xué)和教研經(jīng)驗(yàn)提出三段式讀題法以促進(jìn)學(xué)生分析物理問題和解決物理問題能力的提升。

一、什么是三段式讀題

所謂的三段式讀題就是在閱讀物理問題時(shí)，根據(jù)試題的內(nèi)在結(jié)構(gòu)把試題分解成三個(gè)段落，通常情況是第一段都是描繪問題的一些客觀條件，如研究物體是木塊還是帶電體或是其他的，它在什么樣的環(huán)境下運(yùn)動(dòng)等；第二段準(zhǔn)確地說應(yīng)該是變化條件之一，也就是被研究的物體在某一條件下會(huì)怎么變化、運(yùn)動(dòng)或者是在這一條件下電壓表、電流表的示數(shù)等情況，根據(jù)這一條件通常可以判斷出物體在物理過程中所遵循的物理規(guī)律和定理，結(jié)合題中所給的條件，可以列出1~2個(gè)方程；第三段通常是物理過程的另一變化條件與所求問題相互呼應(yīng)，在明確物理過程變化的基礎(chǔ)上找到所求問題與該條件之間的橋梁，再與第二段相呼應(yīng)，此問題基本可以求解。

例如：如圖所示，光滑水平面AB 與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B 點(diǎn)銜接，導(dǎo)軌半徑為R，一個(gè)質(zhì)量為m 的物塊以某一速度向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它經(jīng)過B 點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，而后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到C 點(diǎn)，求物塊從B 點(diǎn)到C 點(diǎn)克服阻力所做的功。

本試題中有單下滑線的是第一段，主要敘述了研究對(duì)象是一個(gè)質(zhì)量為m 的物體，處于一個(gè)半圓形的軌道上，并以某一速度向右運(yùn)動(dòng)。它實(shí)質(zhì)上就是對(duì)題目中的客觀因素作一解讀，把圖中的有關(guān)要素和信息用文字展示給讀者。通過第一段的解讀就可以明確研究對(duì)象是誰(shuí)、問題中給它什么樣的環(huán)境，對(duì)客觀條件進(jìn)一步分析就可以解讀出物體的大致運(yùn)動(dòng)情況；文字下面有雙下劃線的是第二段，也是變化條件之一，它給讀者展示的是當(dāng)這一條件存在時(shí)，物體會(huì)存在什么樣的運(yùn)動(dòng)，物體的運(yùn)動(dòng)是由哪幾個(gè)物理過程構(gòu)成的，其受力情況或運(yùn)動(dòng)情況如何。由這樣的條件分析我們可以得出物體在此狀態(tài)下動(dòng)能如何、勢(shì)能如何，動(dòng)能和勢(shì)能可能與哪些因素有關(guān)；文字下面有浪線的是第三段，也是變化條件之二，它往往會(huì)結(jié)合問題而存在。通過解讀這一變化條件可以得出物體的末狀態(tài)下一些物理量的關(guān)系，如動(dòng)能、勢(shì)能及相互影響的相關(guān)因素。到此我們把本試題的段落就分清了，接下的問題就是在分析段落的基礎(chǔ)上結(jié)合物理規(guī)律和物理原理分析問題了。

二、應(yīng)用三段式分析物理問題

前面所述明確了本試題的三個(gè)段落，接下來(lái)的問題就是如何結(jié)合每一段落內(nèi)容與物理規(guī)律進(jìn)行分析。首先我們由第一段知道物體以某一速度由A 點(diǎn)進(jìn)入光滑水平面，物體勻速運(yùn)動(dòng)到B 點(diǎn)會(huì)以同一速度進(jìn)入半徑為R 的導(dǎo)軌，由于導(dǎo)軌是半圓形的，則物體從B 點(diǎn)進(jìn)入軌道后就會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng)，由此我可以判定出物體的物理過程是從A 點(diǎn)到B 點(diǎn)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，從B 點(diǎn)做半徑為R 的圓周運(yùn)動(dòng)，由此我們確定了物體的物理過程是先勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后從B 點(diǎn)開始做圓周運(yùn)動(dòng)，明確物理過程后頭腦中馬上就會(huì)聯(lián)想到有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的一些公式和規(guī)律。接下來(lái)我們?cè)賮?lái)分析第二段落，也就是變化條件之一，當(dāng)物體由B 點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間，物體就做圓周運(yùn)動(dòng)，由圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律我們知道物體所受合外力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，因此我對(duì)物體在B 點(diǎn)進(jìn)行受力分析，物體受重力mg 和導(dǎo)軌對(duì)物體的向上支持力N，mg 和N 的合力提供了物體在B 點(diǎn)的向心力，即滿足F向=NB-mg=，而題目中又給一個(gè)條件即是NB=7mg，由此兩個(gè)方程可以求得物體在B 點(diǎn)的動(dòng)能或者是B 點(diǎn)的速度，也就確定了物體的初狀態(tài)為B 點(diǎn)，其動(dòng)能就可得知。接下來(lái)我們?cè)倏吹谌齻€(gè)段落也就是變化條件之二，當(dāng)物體由B 點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓運(yùn)動(dòng)到C 點(diǎn)，這句話隱含兩層含義，一是物體由B 點(diǎn)開始做圓周運(yùn)動(dòng)，并且能到達(dá)C 點(diǎn)，二是物體到達(dá)C 點(diǎn)時(shí)速度為剛好做圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度，也就是說物體在C 點(diǎn)的向心力是由物體的重力提供的。由此我們可以得出mg=，則到此我們得出了物體在初狀態(tài)即B 點(diǎn)的動(dòng)能和末狀態(tài)即C 點(diǎn)的動(dòng)能。綜合問題所求，物塊從B 點(diǎn)到C 點(diǎn)克服阻力所做的功，我可以判斷出此題必用動(dòng)能定理，由前面內(nèi)容我已確定物塊的初末狀態(tài)的動(dòng)能，接下來(lái)的任務(wù)就是分析物塊從初狀態(tài)到末狀態(tài)的過程中受哪些力的作用，哪些力對(duì)物塊做正功，哪些力對(duì)物體做負(fù)功。物塊由B點(diǎn)到C 點(diǎn)的過程中，只有重力和摩擦力對(duì)物體做功了，其他力沒有對(duì)物體做功，重力對(duì)物體做負(fù)功、摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理外力對(duì)物體做功的總和等于物塊末、初狀態(tài)動(dòng)能的變化量，即-2mgR-Wf=Ek2-Ek1，把前面得出的初末狀態(tài)的動(dòng)能代入，則此題求解。

三、應(yīng)用三段式解決物理問題注意事項(xiàng)

三段式解決物理問題是一個(gè)清晰解題的過程，但有的物理問題并不是很直白地把各個(gè)條件擺得很清楚，這就要求物理教師在引導(dǎo)學(xué)生分析問題時(shí)為學(xué)生厘清客觀條件，明確什么樣的語(yǔ)言描述是客觀條件，在客觀條件的基礎(chǔ)上我可以明確什么樣的物理情境和什么樣的物理過程，如果題中沒有題圖，可以根據(jù)客觀條件畫出題目草圖，以利于下一步對(duì)問題的分析。對(duì)于變化條件一和變化條件二，再結(jié)合題目所求問題進(jìn)行綜合考慮，在思考的過程中注意以下兩點(diǎn)：一是不憑主觀臆斷，立足題意思考物理規(guī)律；二是充分挖掘題中隱含的條件，如果題目中有剛好、恰好等帶有臨界性的語(yǔ)言，這就意味著給一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的極限，也就是結(jié)合物理過程給出一個(gè)臨界的方程，為求解問題鋪出一條路。解決物理問題有方法，但不是一成不變的，應(yīng)在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)掌握基本方法的基礎(chǔ)上再去擴(kuò)展，可以起到事半功倍的效果。同時(shí)也為學(xué)生分析物理問題和解決物理問題能力起到積極促進(jìn)作用。