淺談如何做好高中物理競賽輔導教學

楊海清

摘 要：高中物理競賽的目的是促進中學生提高學習物理的主動性和興趣，改進學習方法，增強學習能力，發現具有突出才能的青少年，以便更好地對他們進行培養。高中物理競賽輔導教學是進行物理創新教學的一個重要途徑。

關鍵詞：高中物理；競賽輔導；學生培養；創新教學

高中物理競賽可以提高學生學習物理的主動性和興趣，發現具有突出才能的學生。全國高中物理競賽是較高層次的國家級比賽，所需的知識容量較大，所涉及的領域新穎，所用的科學方法較多，集科研性、綜合性、方法性、技術性于一體，它是培養優秀學生創新意識和創新精神的肥沃土壤，所以受到各個學校領導、教師、學生和家長越來越多的關注。高中物理競賽輔導教學是進行物理創新教學的一個重要途徑。那么，在高中物理教學中應怎樣加強對物理競賽學生的培養呢？

一、注重知識的拓展創新，培養學生的知識拓展創新能力

高中物理競賽中所用到的部分知識已超出高中物理教學大綱要求，有些是對高中物理知識的拓展（從定性到定量，從特殊到一般等），進行這些知識的教學時，傳統的做法是教師直接向學生給出，這種做法注重向學生灌輸知識，而沒有向學生揭示物理知識產生的本源，沒有向學生展示物理知識產生、發展、進化的認識過程。高中物理競賽中，在進行這些新知識教學時，教師可以通過創設悖論教學情境，向學生揭示高中原有知識的局限性和適用范圍，激發學生探索新知識的動機，引導學生探索概括水平更高的新知識，真正實施物理知識的拓展創新，培養學生的科學素養和求真創新能力。

二、創設“方法型”問題情境，進行方法創新，培養學生的創新思維能力

不同的問題常隱含不同的解題方法，同一問題也常隱含不同的解題方法。所謂“方法型”問題指的是：學生運用原有解題方法不能解答所創設的新的問題或者新的問題中隱含不同的解題方法。“方法型”問題情景是指教師根據學生的認知結構創設新的問題情景，然后引導學生解答新的問題：（1）學生在運用原有解題方法解答新問題時發生困難，揭示原有方法的局限性，通過探索創新給出新的解題方法，解答新的問題；（2）學生在解答新問題過程中，從不同角度、不同深度探索出解答新問題的不同的方法。

三、注重創設“科研型”問題研究情境，培養學生的類科學探索研究能力

近幾年全國和國際物理競賽題中出現一些以科學研究為背景的問題，這些以科研性為背景的競賽題的特點是：（1）以某一理論的探索研究（包括前沿科學探索研究）及某一新現象的探索研究為背景，從中滲透進行科學探索研究所用的高中物理重要知識，介紹科學家進行科學研究的方法。（2）問題中滲透進行物理學研究及解決問題所用的重要方法（例：假設方法、類比方法、對稱方法、等效方法、微元方法、圖象方法等）。在高中物理競賽輔導教學中，教師應注重創設科研性為背景的問題情景，引導學生解答這些問題，從而培養他們進行類科學探索研究能力。

四、指導教師必須要具備良好的素質和嚴謹的科學思維能力

教師應加強業務學習，應用恰當的教學方法。競賽中涉及的知識，尤其是解決問題的方法大多是高中和大學知識的結合點，高中教學中不能講到位，而大學又沒有講，有時為了讓學生便于理解某個知識點，將學生難理解的大學內容改變切入點，變成學生能容易理解的知識。因此作為競賽指導教師，首先要熟悉大學教材，吃透高中教材，深化高中內容，鉆研競賽大綱，并以競賽大綱為指導將高中知識與大學知識有機地結合起來，適時、適度地進行物理競賽輔導。例如，在靜電場教學中，關于無限大帶電線電荷模型、無限大面電荷模型產生的電場強度，在大學物理中運用高斯定理導出，在高中物理競賽輔導中我們引導學生運用微元、對稱結合電場疊加方法推出這兩種電荷模型產生電場強度公式。所以，電荷面密度為δ的無限大帶電平板兩側的場強為2πKδ。再如，“熱力學”方面的知識一直是物理競賽必考內容，高中物理教材只講三個實驗定律，而競賽大綱還要求熱力學第一定律、熱力學第二定律、絕熱過程、比熱、比熱容。如果運用大學教材講這些問題（如絕熱過程），需運用微積分知識，如簡化數學知識，逐漸升華絕熱過程，強化熱力學第一定律，那么學生會對氣體性質更深、更好、更牢固地掌握，這樣就符合競賽輔導中“基礎、鞏固、提高”的競賽要求。

結合上面的知識，可以分三步來學習這個知識點：第一步讓學生學習氣體實驗定律；第二步讓學生學習氣體做功問題，根據功能原理講解熱力學第一定律；第三步在已有知識的基礎上講解絕熱過程、熱機效率等熱學問題，并能有效地加深氣體部分的其他知識。待學生學習的知識比較熟悉后再進行強化、升華，這樣既疏通了高中物理與大學物理的聯系，又加深了學生對高中物理知識的理解。

五、在教學中要點撥解題技巧，激發學生的創造性思維活力，注重知識的拓展創新，培養學生對物理保持濃厚的興趣

在準備競賽過程中，教師要指導學生做相當數量的題目，作為指導教師一定要使學生明白，解題是手段，通過解題鍛煉分析問題的能力和解決問題的能力以及提高物理素養才是目的。解題技巧是解題方法的閃光之處，是創新思維的火花，教師應當在物理教學的過程中就學生的解題思維予以恰當的點撥，起到茅塞頓開、畫龍點睛的作用，千萬不可把解題技巧歸納為方法，如割補法、對稱法、微元法、逆向思維法等以知識的形式灌輸給學生。表面上，學生的確接觸了大量的解題方法技巧，但是這些方法技巧不是學生通過自己的刻苦鉆研獲得的，缺乏深刻的理解，不能在實際中靈活應用，這種做法本身剝奪了學生探索未知領域的權利，壓制了創造性思維的發展，是不能培養出優秀的競賽型選手的。

六、在教學中要健全學生的知識體系，注重全面發展

高中物理學科的知識體系包括中學物理全部的知識、少量大學物理知識和必要的數學知識。其中大學物理知識主要有：斜拋運動；非慣性參照系；均勻球殼對球殼內外質點的引力公式、彈簧的彈性勢能；諧振動方程、位相；理想氣體的絕熱過程、熱膨脹；點電荷的電勢公式，均勻帶電球殼內和殼外的電勢公式、電容器的連接、電介質的極化、電橋、補償電路；純電感、純電容電路。必要的數學知識有：中學階段全部的初等數學（含解析幾何）、極限、無限大和無限小、微積分等初步概念。

（作者單位：湖南省永州市第二中學）