高三物理試卷講評技巧之習題改編

李茹新　艾 蒂

(北京市朝陽外國語學校　北京　100000)

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高三物理試卷講評技巧之習題改編

李茹新艾 蒂

(北京市朝陽外國語學校北京100000)

試卷講評課是高三最常見的課型，然而很多教師枯燥地照卷講題導致試卷講評課教學效率低下，因此筆者從習題改編的角度談談如何高效地上好高三物理試卷講評課．

試卷講評課習題改編高三物理

高三物理教學形式基本以備考復習為主，在備考復習過程中通常通過周練、月考、模擬考等考試對學生學習情況進行診斷，幫助學生查缺補漏．試卷講評課便成為了高三物理課堂教學的重要組成部分．試卷講評課主要是指教師對學生的試卷進行有針對性地講評，根據學生的錯因及對知識的掌握程度進行再調整教學的一種具有一定特殊性的課型．試卷講評可以幫助學生分析前一階段的學習情況、查缺補漏、糾正錯誤，幫助學生鞏固掌握知識和提升思維能力，同時也幫助教師彌補教學上的遺漏[1]．

在實際教學中，部分教師對試卷講評不夠重視，出現了重考試輕講評，試卷講評不到位的情況，試卷講評中習慣采用“照卷講題”、“就題論題”、“一講到底”的教學模式，往往是教師講得津津有味，學生聽得昏昏欲睡，錯誤再現率高、教學效率低下．因此，如何高效地上好高三物理試卷講評課就具有非常重要的意義．目前，物理高考每年所考的知識點基本是相對穩定的，而考題的命題立意、考查角度、題設條件、設問方式則年年推陳出新．實際上不少題型都是常見的，因為變換情境，學生很可能就會由于思維的定勢造成失分．此時善于分析和應變極為關鍵．為了培養學生的應變能力，在試卷講評中，教師要有選擇的借題發揮進行適度拓展和延伸，不能就題論題、孤立的講解，要善于透過題中情景的表面現象，抓住物理問題的本質特征進行開放、發散式講解．

下面筆者結合高三物理教學實踐，通過2016年北京市海淀區高三物理一模試卷中的第23題淺談一下習題改編在試卷講評課中的應用．

【題目】彈跳桿運動是一項廣受歡迎的運動．某種彈跳桿的結構如圖1所示，一根彈簧套在T型跳桿上，彈簧的下端固定在跳桿的底部，上端固定在一個套在跳桿上的腳踏板底部．一質量為M的小孩站在該種彈跳桿的腳踏板上，當他和跳桿處于豎直靜止狀態時，彈簧的壓縮量為x0．從此刻起小孩做了一系列預備動作，使彈簧達到最大壓縮量3x0，如圖2(a)所示；此后他開始進入正式的運動階段．在正式運動階段，小孩先保持穩定姿態豎直上升，在彈簧恢復原長時，小孩抓住跳桿，使得他和彈跳桿瞬間達到共同速度，如圖2(b)所示；緊接著他保持穩定姿態豎直上升到最大高度，如圖2(c)所示；然后自由下落．跳桿下端觸地(不反彈)的同時小孩采取動作，使彈簧最大壓縮量再次達到3x0；此后又保持穩定姿態豎直上升……，重復上述過程．小孩運動的全過程中彈簧始終處于彈性限度內．已知跳桿的質量為m，重力加速度為g．空氣阻力、彈簧和腳踏板的質量、以及彈簧和腳踏板與跳桿間的摩擦均可忽略不計．

圖1　彈跳桿結構

(1)求彈跳桿中彈簧的勁度系數κ，并在圖3中畫出該彈簧彈力F的大小隨彈簧壓縮量x變化的示意圖；

(2)借助彈簧彈力的大小F隨彈簧壓縮量x變化的F-x圖像可以確定彈力做功的規律，在此基礎上，求在圖2所示的過程中，小孩在上升階段的最大速率；

(3)求在圖2所示的過程中，彈跳桿下端離地的最大高度．

圖2　小孩站在彈跳桿的踏板上

圖3

標準解答：

(1)小孩處于靜止狀態時，根據平衡條件有

Mg=κx0

解得

F-x圖如圖4所示．(說明：畫出過原點的直線即可得分)

圖4　F-x關系圖

(2)利用F-x圖像可知，圖線與橫軸所包圍的面積大小等于彈簧彈力做功的大小．

彈簧壓縮量為x時，彈性勢能為

圖2(a)狀態彈簧的彈性勢能為

小孩從圖2(a)至圖2(b)的過程，小孩先做加速運動后做減速運動，當彈簧彈力與重力等大時小孩向上運動的速度最大，設其最大速度為vmax．

此時彈簧壓縮量為x0，彈簧的彈性勢能為

從圖2(a)至小孩向上運動速度達到最大的過程中，小孩和彈簧系統機械能守恒，因此有

解得

(3)圖2(a)狀態至彈簧長度為原長的過程中，小孩和彈簧系統機械能守恒．設小孩在彈簧長度為原長時的速度為v0，則有

小孩迅速抓住跳桿的瞬間，內力遠大于外力，小孩和彈跳桿系統動量守恒．

設小孩和彈跳桿共同速度為v1，規定豎直向上方向為正，有

Mv0=(M+m)v1

小孩和彈跳桿一起豎直上升至最高點，小孩和彈跳桿系統機械能守恒，因此有

解得

點評:

本題取材于生活，情景新穎．綜合考查了受力分析、牛頓第二定律、勻變速直線運動的規律、動能定理、機械能守恒、功能關系等．學生試卷呈現出的問題主要有，研究對象混淆，運動情景模糊，能量轉化想不清等，為了解決學生暴露出的這些問題，筆者對這道題進行了適當的改編．

問題1:研究對象混淆:經統計，第(1)問中有10%的學生列方程mg=κx0，有30%的學生列方程(M+m)g=κx0，僅有60%的學生列方程Mg=κx0．

改編1:請你從題干中關于描述彈跳桿結構的語句中找出能夠確定Mg=κx0正確的關鍵語句．

答案1:學生再次審題之后，尋找到關鍵語句“彈簧的下端固定在跳桿的底部，上端固定在一個套在跳桿上的腳踏板底部”，同時筆者將課前改好的圖片重新呈現給學生，如圖5所示，使學生認識到在彈跳桿離開地面之前，彈跳桿質量對情景并無影響．

圖5　講課的圖片

問題2:運動情景模糊:學生對小孩運動過程中何時達到最大速度認識不清，相當一部分同學認為彈簧恢復原長時小孩速度最大．

改編2:全過程各階段小孩的速度如何變化？畫出情景示意圖并標出小孩在各特殊位置的速度以及對應的彈簧形變量．

答案2:如圖6所示．

圖6　小孩在各特殊位置速度及對應的彈簧的形變量

問題3:能量轉化想不清: 相當一部分同學沒有考慮到人抓桿共速的過程中相當于完全非彈性碰撞，存在機械能能量損失，從而算錯了小孩和彈跳桿一起上升的最大高度．

改編3.1:若無手柄，如圖7所示，人仍能保持平衡，那么人能上升的最大高度h又是多少？

圖7　無手柄彈跳桿

答案3.1:若無手柄，則彈簧恢復原長時，人會直接離開彈跳桿的腳踏板．

方法一：從彈簧壓縮量為3x0到彈簧恢復原長列動能定理

人離開彈簧后機械能守恒

方法二：從彈簧壓縮量為3x0到小孩上升到最高點，對小孩列動能定理得

方法三：全程系統(小孩和彈跳桿)機械能守恒，彈簧彈性勢能減少量等于小孩重力勢能增加量，即

為了鍛煉學生用能量處理問題的能力，筆者又添加了以下兩問對本題進行了延伸和拓展．

改編3.2:假定小孩所做的功全部轉化其機械能，求在預備階段，小孩做的功W．

答案3.2:在預備階段，通過小孩做功，使彈簧的壓縮量從x0達到最大壓縮量3x0，且兩個位置的速度都為零．

方法一：在預備階段小孩和重力所做的功應等于彈簧彈性勢能增量，即

方法二：規定壓縮量為3x0的位置為零勢能面，小孩做的功應等于系統機械能的增量，即

方法三：在預備階段，由動能定理可得

方法四：由功能關系可知，在預備階段，小孩至少需做的功W應滿足

W=ΔEk+ΔEpG+ΔEp彈=

由以上4種方法均可得出W=2Mgx0.

改編3.3:正式運動階段，每個周期內需要人采取動作做功來補償能量損失，使得每次仍能達到相同的高度，求小孩每次需要做的功．

答案3.3:正式運動階段，當彈跳桿觸地前瞬間，彈簧處于原長狀態，由機械能守恒定律可知，小孩和彈跳桿的速度均為v1．彈跳桿觸地瞬間，桿的速度減為零，小孩保持v1的速度．此后小孩以v1的初速度向下壓縮彈簧．

方法一：正式運動階段，每個周期內都有兩次能量損失，一次是在彈簧恢復原長時，小孩抓住跳桿，使得他和彈跳桿瞬間達到共同速度v1的環節，另一次是跳桿下端觸地(不反彈) 跳桿速減為零的過程．小孩每次需要做的功應等于兩次損失的機械能之和．所以

方法三：若想每次仍能達到相同的高度，需要使每個周期內彈簧的最大壓縮量為3x0，由小孩做的功W補等于(小孩和彈跳桿)系統機械能的增量得

W補=ΔEk+ΔEpG+ΔEp彈=

由以上3種方法均可得出

通過這道題，我們將這些物理知識點、物理規律有機地融合在一起，相互滲透，有效地考查了學生綜合運用物理知識的能力，培養了學生的物理思維．有的教師認為，要將這樣一道物理題目給學生講解清楚、學生全部掌握，至少一節課甚至更多的時間，對于高三物理復習來說，這種教學手段效率較低．但是，通過這道題的講解學生不但從被動的題海圈里走了出來， 獲得了學習主動權，提高了他們解題的技巧與能力，更重要的是拓展了學生物理思維．另外，通過用不同的方法解答這道題，可以幫助學生從不同的角度、不同的側面思考物理問題，活化物理規律，活躍了學生的解題思路，開闊了視野，鍛煉了學生思維的敏捷性，提高了學生的思維能力和靈活運用各種知識解決這一類問題的能力，同時還加深了學生對物理過程的理解，激發了學生的學習興趣，從而在復習過程中達到事半功倍的效果．因此，高三物理試卷講評課堅持“習題改編”的策略，看似效率降低了，其實際效率的提高是不可估量的．

實踐和經驗有力地告訴我們，高效率的高三物理復習不是讓學生做大量的題目、教師講大量的題，而是教師選好經典題目，對經典的物理題目加以引申和拓展，然后用這些題目讓學生練習，以達到學生既鞏固物理知識、物理規律，又鍛煉和培養學生的遷移能力和物理思維．其方法可以是一題多解、一題多變、多題歸一、結論推廣等．通過這些方法，不僅能夠讓學生靈活地掌握知識點，而且拓寬和深化了解題思路，也提高了解題技巧和分析問題、解決問題能力，達到做一題、學一法、會一類、通一片之目的，同時培養了創新思維能力和發散思維能力．

1劉玉樹.探討高三物理試卷講評課的有效策略.中學物理，2013(9)

2016-05-09)