基于教材資源的“原生態”習題教學

顏秀華

【摘 要】 本文分析例舉了近幾年高考試題中，取材于教材資源的真題本源。命題取材有的來自課后習題的綜合或改編；有的看似形不變而質變的飛躍；有的借用教材插圖、思考討論，進行新情景問題的設計；有的取材實驗，親臨習題中的情景。必要重視教材，回歸“原生態”。

【關鍵詞】 真題；教材資源；習題教學

【中圖分類號】 G63.23 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089（2017）15-0-02

一、問題的提出

從教材中取材的試題常考不衰“魅力”何在？而教學中卻存在這樣的情況：認為教材過于簡單，基本不用；教師學生往往把時間和精力花在大量模擬試題的訓練上而忽略了教材。實際上源于教材資源的真題清新樸實又有創新，妙不可言。所以筆者認為，新課程理念下的習題教學應是有效的，有利于學生發展的，設計的關鍵之一是理解高考命題意圖，用好教材資源，使教學回歸“原生態”。

二、基于教材的習題分析舉例

（一）基于課后習題的拼盤綜合

此類題型先分解成若干簡單問題，分步解決，理解每環節的來龍去脈，為學習者提供“鋪墊”，找出其聯系，層層推進確定最終的結果。

例（2016.10浙江選考）基本模型：斜面和豎直面內圓周運動模型。來源：人教版必修2P66練1和P88練2游樂場翻滾過山車模型，現將曲面換成斜面和平臺。通過試驗，體會到：學生首先能將問題分解成若干簡單問題：斜面上的運動和豎直面的圓周運動，其次要熟知斜面上摩擦力做功的特點和豎直面內圓周運動過程和狀態的處理方法，再次是過程選取適當解決問題更簡潔。但是在第（1）問中還有個別學生斜面問題摩察力做功求解錯誤。在第（2）（3）問中重力做功的正負和過程選取不同動能定理式子的差異和繁瑣程度不同導致漏項。圍繞此問題設計了：

1、沿不同斜面運動時各力做功特點

2、沿不同斜面運動時摩察力做功特點：摩察力做為

相當于在水平面滑行摩察力做功一樣，而與斜面的傾角無關，即使是一個不斷變化的斜面，甚至是一個曲面也無關。

3、分別比較沿不同路徑的速率關系與；與？

4、豎直面內圓周運動一般處理方法：特殊位置包括臨界問題應用向心力公式和多過程應用動能定理。所以當會解決分過程后，即使綜合也得興應手。

再（2016.4浙江選考）極其相似，試驗時體會到：在第（2）中當彈簧壓縮量為2d時，恰能滑到C點。其中彈簧彈性勢能與形變量的關系易錯，是形變量的二次方成正比。在第（3）問中無支撐豎直軌道圓周臨界問題，問題有點開放性？到底計算求解的是什么量呢？有同學不知道，增加了難度。

（二）基于教材的形不變而質變的飛躍

所謂“形不變而質變”是指問題的外在形式或設問方式等不變，而問題的本質隨著問題情景的改變而處于本質的變化中，加強“形不變而質變”式的訓練，可進一步理解概念規律的本質區別，培養學生的靈活應變力。

基本模型：平拋模型。

混淆模型：曲率半徑很大的圓周運動的一部分，形狀類似于平拋運動軌跡曲線。

質點以一定速度從左邊界上的A點射入邊長為L的虛線所圍成的正方形區域，質點在區域中做勻速圓周運動，經過時間t質點從區域右邊界的B點射出，射出時速度方向已轉過θ角，求質點的入射速率？試驗時體會到：軌跡形狀極其相似，按平拋來做的大有人在，沒有區別平拋和部分圓弧的圓周運動本質不同。圍繞此問題舉例。

1、“原生態”的習題：選修3-5P48：根據帶電粒子在電場和磁場中受力的情況，可以得出組成陰極射線的微粒的比荷。雖然源于選修3-5原子物理，但在選修3-1中分章學過，兩個過程分別是性質不同的類平拋和勻速圓周運動，試驗時不夠理想。

2、基本模型：取材必修1P73實驗：探究加速度與合力、質量的關系

變式1）：質量為M=8m的A物體放在光滑水平桌面上，當用F=2mg的力拉和在細繩下端掛重為2mg的物體B兩種情況下物體A的加速度分別為？繩的拉力分別為？（輕繩不計與滑輪的摩察）物體B與A一起勻加速直線運動，故B對A的拉力不等于B的重力。批判地思考拉力是否等于物體的重力。

變式2）：水平桌面與物體A之間的動摩擦因數為0.2，A的加速度？若將粗糙的水平面改成傾角為30°的斜面，動摩擦因數仍為0.2，A的加速度又為？

變式3）：（2016浙江）小明設計的電磁健身器的簡化裝置如圖所示，（略）求：1）CD棒進入磁場時速度v的大小；2）CD棒進入磁場時所受的安培力的大小；3）在拉升CD棒的過程中，健身者所做的功W和電阻產生的焦耳熱Q。

通過以上的鋪墊分析，換成新情景在磁場中切割受到安培力問題，看似形不變的連接體問題實是質的變化。試驗時體會到建模的重要性：在（1）中恒力F作用下沿光滑軌道加速運動。在第（2）（3）問中進入磁場受到阻礙的安培力作用，通過力的分析導體棒恰好能夠勻速運動，所以電流恒定，大大簡化了問題。

3、基本模型：電磁天平

（2015江蘇）若磁場發生微小變化，天平最不容易失去平衡的是？考查物體的平衡、安培力公式，安培力作用的有效長度。

（2015浙江）小明同學設計了一個“電磁天平”，如圖1，進一步探究電磁感應現象，如圖2保持不變，在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強磁場，且磁感應強度B隨時間均勻變大，使天平平衡，求此時磁感應強度的變化率ΔB/Δt。

來源：選修3-1P94練3，第（1）幾乎和原題一樣；而第（2）問中主要考查電磁感應與電路、力學的綜合，從磁場中的安培力到電磁感應的質的飛躍。通過試驗體會到：學生首先知道在第一小題的基礎上不接外電流而來自感應電流，使線圈在原磁場中受安培力使天平平衡，其次是學生沒分清上下磁場的作用：下面的恒定磁場是對通電線圈的安培力作用，而上面的變化磁場是產生感生電動勢；再次是學生難以理解的感生電動勢和電路結構，看成類似于導體棒在中間切割磁場，而線框分成兩部分錯誤地認為電路并聯結構導致電流求解錯誤。

（三）基于教材插圖、思考與討論的習題

教材上的各種插圖，實驗裝置圖、原理圖和數據表格是呈現科學情境的重要形式，傳遞著多種有教育價值的信息，是很好的教學素材來源。而往往不被學生注意，看教材卻不知道看什么、怎樣看.希引領學生學會看教材.

1.研究光電效應的實驗原理圖，來源：選修3-5P31光電流與電壓的關系的插圖.

2.（2016浙江）實驗題（3）中R2與R1是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導體，R2的邊長是R1的1/10，若測R2的阻值，則最優的連線應選？來源：選修3-1P58“思考與討論”，若理解電阻定律熟知兩導體的電阻關系理解元件微型化意義，和測R1的連接方法一樣，秒殺解決。

（四）基于教材實驗，親臨習題中的情景

實驗是以直觀形象為先導，而習題則以抽象邏輯為前提，如果將兩者有機地結合起來，就能將抽象思維具體化、形象化，習題情景如能在課堂上通過實驗設計再現出來，讓學生身臨其境，通過觀察、體驗后思考，既能提高學生的探索能力和開拓性思維，又能培養理論聯系實際解決問題的科學素養。

1.（2016.浙江15）來源選修3-1P3靜電感應實驗

2.來源：必修1P33探究小車速度隨時間變化的規律，某同學用實驗得到的紙帶繪制v-t圖象。先把紙帶每隔0.1s剪斷，再把紙條并排貼在一張紙上，如圖，將紙條上端中心連起來得到v-t圖象。紙條長度就是這時間段的位移，v-t圖象小時間段的小梯形面積和紙條小矩形面積相同，小矩形的總和為梯形OABC的面積。就不用“逐步逼近”的微元思想來推導勻變速直線運動位移與時間的規律。

3.力的分解習題：做一做感受中指、手掌受到作用力的方向，再分解，效果很明顯。來源：實驗手冊必修1P42實驗探究

實驗是物理學的魅力所在，習題課中做些簡易實驗可極大促進學生學習物理的興趣，即使不能實驗的，通過教材回歸習題的“原生態”，使理解知識的來龍去脈有本可循，給學生學習提供“鋪墊”，使學會將復雜的問題分解成若干簡單問題，能分步解決問題，并找出其聯系，層層推進確定最終的結果，以便摘到原來夠不到的“桃子”。使保持學習物理的熱情，會主動去探索、思考物理問題，做到事半功陪的效果。

參考文獻：

黃晶.利用教材習題開發物理實驗，提高教學效率.物理教師，2015第36卷1期