機械波說題例談

劉懷敏

摘 要：教師說題是教育教學研究的一種方式。說題旨在通過說題目來促進對試題功能和教學策略的研究。本文以機械波為例來說明物理說題的一般內容和步驟。

關鍵詞：物理數學；機械波；說題

所謂說題是以題目為基本研究對象，解說它的特點、設置原理和依據、解答方法等，與之相聯系的理論、知識及教與學相關問題的一種教研教學活動 [1 ]。通過說題可以對教學問題產生更為清楚的認識，從而指導教學工作。物理的說題一般應包括：說題目，說解析，說命題意圖和考點分析，說學生答題情況，說變式，說感悟等。下面以機械波問題為例說明說題的一般內容與步驟。

機械波作為3-4的主要考察內容在每年的高考中都有其重要地位。來自高考全國卷的省份考試中心的數據顯示：學生在高考物理的三個選考模塊中選擇3-4的比例最高。因此對3-4中主要考察內容的機械波的問題就有其獨特的研究價值。下面就14年課標全國卷第34題第一小題的變式為例作些說明。

1 說題目

圖1為一列簡諧橫波在t=0s時的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質點，Q是平衡位置在x=4.0m處的質點；圖2為質點Q的振動圖形。下列說法正確的是 。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

3 說命題意圖與考點分析

考察波動與振動的基本規律，考察波動與振動圖像。對應的考點為選修3-4中的“簡諧運動”、“簡諧應的公式和圖像”、“機械波”、“橫波的圖像”、“波速、波長和頻率（周期）的關系”。其中的“簡諧運動的公式和圖像”、“橫波的圖像”、“波速、波長和頻率（周期）的關系”三個考點為二級考點，考綱要求為：對所列知識要理解其確切含義及與其他知識的聯系，能夠進行敘述和解釋，并能在實際問題的分析、綜合、推理和判斷等過程中運用。該試題通過振動圖像和波的圖像的綜合分析和應用實現了對考點的較大覆蓋。目的在于考察學生對振動過程和圖像的理解、對振動公式的掌握、對波的圖像的綜合應用。試題體現了“以能力測試為主導，考查學生對所學學科基礎知識、基本技能的掌握程度和運用這些基礎知識分析、解決問題的能力”的指導思想，試題的立意、情景及設問簡潔明了，體現了運用已有知識解決實際問題的能力要求。屬于中等題。本題可較好的考察學生對題目條件的分析和把握能力，對振動和波部分知識的掌握程度。是一道符合高考要求的典型題。

4 說學生情況分析 學生出現問題

（1）審題不過關?？吹筋}目的圖像比較熟悉就馬虎大意。有的同學對題目中出現的P和Q點都沒能認真觀察出坐標。也有部分同學把兩種圖像看錯，以為一種圖像。其實學生只要認真觀察到兩個圖像的坐標不同，一為x，一為t就可以抓住題目的一大關鍵點。

（2）圖像坐標看錯。選項A中學生錯選的問題在于對振動圖像理解不到位和時間坐標看錯。有同學甚至連對應坐標也看錯，這有部分原因是學生思維定勢的影響。在審題中未能實現有效的信息輸入。

（3）圖像掌握不到位。在選項B中學生的分析可由波傳播的特點出發，想象經0.25s的波形如何，接著分析P點所在位置再由位置分析加速度方向。選項D也是由振動圖像得出。學生應由Q點的推動圖像推導出P點的振動圖像，從而得出在相應時間內P點通過路程不是3倍振幅。有的同學直接用Q點振動圖像求P點振動而造成失分。

（4）應用數學知識解決物理問題能力不到位。E選項要求學生對振動圖像與振動公式的關系十分清楚。學生在數學的三角函數已有相應知識，但有的同學未能建立起數學和物理的聯系，未能應用數學知識解決物理問題而造成失分。

（5）應試能力不足。本題從知識角度來說問題并不難，而且學生對該問題也比較熟悉。但高考中原型題的得分率并不高，這主要是因為本題為不定項選擇題。部分學生出現錯選而失分。有部分學生應試能力不足，把自己沒把握的選項也選上，結果造成失分。

5 說試題變式及分析

圖3為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖，圖4為媒質中平衡位置在x=1.5m處的質點的振動圖像，P是平衡位置為x=2m的質點。下列說法正確的是 。（填正確答案標號，選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A.波速為0.5m/s

B.波的傳播方向向右

C.0～2s時間內，P運動的路程為8cm

D.0～2s時間內，P向y軸正方向運動

E.當t=7s時，P恰好回到平衡位置

答案：ACE

試題分析：本題同樣為振動圖像和波動圖像的結合，同樣是考察了學生對兩種圖像，振動過程的波的傳播過程的理解。

6 說反思與感悟

（1）關于學生答題的反思

振動與波從知識本身來說并不難，學生平時的訓練似乎也很到位，平時反復訓練的為什么到了考試卻不如人意呢？這主要是相當多的同學在平時的練習中都只為做練習而做練習，也就是在進行盲目的題海戰術訓練。建構主義觀點認為：知識是由學生自己建構而成。而且這種建構是無法由他人來代替的。因此教師的傳授與講評并不能直接轉化為學生自己的知識。學生在練習中一定要及時總結與反思，對自己在練習中出現的各種錯誤應深入探索，找出錯誤的原因，加予改造并在接下來的練習中加以鞏固。

（2）對教學的啟示

教師在試題講評前應對學生的情況作深入分析，統計學生的錯誤情況，對學生的錯誤進行分析與比較找出所犯錯誤的原因。練習的講評應及時，在學生對自己的思路還保有印象時及時講評。選擇的題目應具有典型性。練習講評時應有一定的拓展性，培養學生的遷移能力。比如本文中的機械波問題就反映學生的審題能力較為薄弱。教學中應注意訓練學生的審題能力，復習中應通過適當的一題多變，多題一解等方式讓學生的審題能力得到鍛煉。針對學生概念掌握不到位，在教學中應加大概念的辨析，通過不同題目間的對比分析讓同學注意到概念的精髓所在。針對學生解題中反映的思路較為混亂，講解練習時應充分展示思維的過程以便于學生模仿。例題和練習不宜多，而在于典型性，應讓學生充分經歷解題的思維過程而不是機械模仿。在練習完成后應提醒同學們注意理清自己的思路，做到舉一反三才能事半功倍。

參考文獻：

[1]黃兵兵.開展“說題”活動 促進教學相長[J].新課程學習.2013（11）：117.