應用三段式讀題方法促進解決物理問題能力的提升

韓艷華

（吉林省松原市教育學院）

《普通高中物理課程標準》在課程總目標中明確提出：學習科學探究方法，發展自主學習能力，養成良好的思維習慣，能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題。這就要求高中物理教師注重培養學生運用知識分析和解決物理問題的能力。在實際教學中，我們發現學生對于教師的課堂教學，無論是概念教學還是規律教學聽得都是津津樂道，對實驗教學充滿激情，在課堂上對于同一問題的處理可以運用不同的方法，教師怎么講怎么有道理，學生也可以接受，可是課后自己動手做題的時候不是找不到合適的方法，就是亂用和套用公式，分析問題無從下手，分析問題能力無法提高。針對教學實際中存在的問題，筆者結合自己的教學和教研經驗提出三段式讀題法以促進學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，根據試題的內在結構把試題分解成三個段落，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，它在什么樣的環境下運動等；第二段準確地說應該是變化條件之一，也就是被研究的物體在某一條件下會怎么變化、運動或者是在這一條件下電壓表、電流表的示數等情況，根據這一條件通?？梢耘袛喑鑫矬w在物理過程中所遵循的物理規律和定理，結合題中所給的條件，可以列出1~2個方程；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，在明確物理過程變化的基礎上找到所求問題與該條件之間的橋梁，再與第二段相呼應，此問題基本可以求解。

例如：如圖所示，光滑水平面AB 與豎直面內的半圓形導軌在B 點銜接，導軌半徑為R，一個質量為m 的物塊以某一速度向右運動，當它經過B 點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍，而后向上運動恰能完成半圓周運動到C 點，求物塊從B 點到C 點克服阻力所做的功。

本試題中有單下滑線的是第一段，主要敘述了研究對象是一個質量為m 的物體，處于一個半圓形的軌道上，并以某一速度向右運動。它實質上就是對題目中的客觀因素作一解讀，把圖中的有關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象是誰、問題中給它什么樣的環境，對客觀條件進一步分析就可以解讀出物體的大致運動情況；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這一條件存在時，物體會存在什么樣的運動，物體的運動是由哪幾個物理過程構成的，其受力情況或運動情況如何。由這樣的條件分析我們可以得出物體在此狀態下動能如何、勢能如何，動能和勢能可能與哪些因素有關；文字下面有浪線的是第三段，也是變化條件之二，它往往會結合問題而存在。通過解讀這一變化條件可以得出物體的末狀態下一些物理量的關系，如動能、勢能及相互影響的相關因素。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上結合物理規律和物理原理分析問題了。

二、應用三段式分析物理問題

前面所述明確了本試題的三個段落，接下來的問題就是如何結合每一段落內容與物理規律進行分析。首先我們由第一段知道物體以某一速度由A 點進入光滑水平面，物體勻速運動到B 點會以同一速度進入半徑為R 的導軌，由于導軌是半圓形的，則物體從B 點進入軌道后就會做圓周運動，由此我可以判定出物體的物理過程是從A 點到B 點是勻速直線運動，從B 點做半徑為R 的圓周運動，由此我們確定了物體的物理過程是先勻速直線運動，然后從B 點開始做圓周運動，明確物理過程后頭腦中馬上就會聯想到有關圓周運動的一些公式和規律。接下來我們再來分析第二段落，也就是變化條件之一，當物體由B 點進入導軌瞬間，物體就做圓周運動，由圓周運動的規律我們知道物體所受合外力提供物體做圓周運動的向心力，因此我對物體在B 點進行受力分析，物體受重力mg 和導軌對物體的向上支持力N，mg 和N 的合力提供了物體在B 點的向心力，即滿足F向=NB-mg=，而題目中又給一個條件即是NB=7mg，由此兩個方程可以求得物體在B 點的動能或者是B 點的速度，也就確定了物體的初狀態為B 點，其動能就可得知。接下來我們再看第三個段落也就是變化條件之二，當物體由B 點進入導軌后向上運動恰能完成半圓運動到C 點，這句話隱含兩層含義，一是物體由B 點開始做圓周運動，并且能到達C 點，二是物體到達C 點時速度為剛好做圓周運動的最小速度，也就是說物體在C 點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即B 點的動能和末狀態即C 點的動能。綜合問題所求，物塊從B 點到C 點克服阻力所做的功，我可以判斷出此題必用動能定理，由前面內容我已確定物塊的初末狀態的動能，接下來的任務就是分析物塊從初狀態到末狀態的過程中受哪些力的作用，哪些力對物塊做正功，哪些力對物體做負功。物塊由B點到C 點的過程中，只有重力和摩擦力對物體做功了，其他力沒有對物體做功，重力對物體做負功、摩擦力對物體做負功，根據動能定理外力對物體做功的總和等于物塊末、初狀態動能的變化量，即-2mgR-Wf=Ek2-Ek1，把前面得出的初末狀態的動能代入，則此題求解。

三、應用三段式解決物理問題注意事項

三段式解決物理問題是一個清晰解題的過程，但有的物理問題并不是很直白地把各個條件擺得很清楚，這就要求物理教師在引導學生分析問題時為學生厘清客觀條件，明確什么樣的語言描述是客觀條件，在客觀條件的基礎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，可以根據客觀條件畫出題目草圖，以利于下一步對問題的分析。對于變化條件一和變化條件二，再結合題目所求問題進行綜合考慮，在思考的過程中注意以下兩點：一是不憑主觀臆斷，立足題意思考物理規律；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言，這就意味著給一個物體運動的極限，也就是結合物理過程給出一個臨界的方程，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，應在引導學生學會掌握基本方法的基礎上再去擴展，可以起到事半功倍的效果。同時也為學生分析物理問題和解決物理問題能力起到積極促進作用。