高中物理“母題”的結構設計與教學策略分析

李志鋒 劉勇

【內容摘要】高中物理是學生教育階段的一門重要學科。對于高中生而言這門課程專業性較強，在學習過程中不單要熟練掌握教學知識，同時還要掌握一定的方法。當前對于高中物理而言，“母題”教學逐漸受到重視，但深入研究還不多。本文從母題教學為出發點，分析高中物理母題結構，從實際教學入手對高中物理母題教學有效策略進行探討，以期對相關教育工作者起到一定的作用。

【關鍵詞】高中物理? 母題? 子題

對于很多學生來說，高中物理較為復雜，學生將大量時間用于物理習題，不但增加了學生負擔，而且成績卻沒有明顯的提升。學生想要提升物理成績，實現高效、實效的解題，就要首先掌握方式方法，掌握物理契機，如此才能更好的提升物理成績。母題是高中物理知識構建的基礎，學生解好母題不單能起到對知識概念規律的深入理解的作用，同時在一定程度上拓展了學生的思維。

一、高中物理母題的結構設計

區別于其他課程，高中物理需要大量習題來提升物理成績，但這無形中為學生的學習增加了一定的負擔。教師要做的就是對習題進行大量篩選，減少題庫的數量，從中找出具有代表性、基礎性、針對性的題型。通過這些題型的練習使學生能夠明確自身知識的不足之處，從而能夠有目的性的學習，全身投入到自身的薄弱環節之中。母題在很大一定程度上減輕學生負擔，教師通過母題的設置讓學生掌握相關知識，在經過子題的等效、類比、拓展、組成使學生能夠更好的運用知識點，學好物理。

1.結構設計

高中物理的母題具備題目的名稱、來源、題干、問題的解答四個部分。為了方便教師在教學中向學生講解，還要有一段文字說明，主要涉及了解題注意事項、解題的易錯點等。為了方便檢索的需要，要在母題資源庫中做好標記，給母題的頁眉處配圖，以表示其相對特征，在頁腳處標注數字頁碼。其次母題設計后還要留給學生一定的練習空間，設置2道左右練習題，最后通過知識點的延伸、拓展設置2至3道子題。

2.母題相關實例

名稱：雙星問題

文字說明：關于萬有引力知識點的應用，通過萬有引力公式和勻速圓周運動特征從而推導出結論。易混淆知識：關于距離的問題，其中涉及到的距離一個是兩個星球之間的實際距離，另一個是星球做圓周運動的軌道半徑。

題目來源：經典題型

如：a1和a2兩個星球其質量分別是m1和m2，在萬有引力的作用下，繞p點做勻速圓周運動，a1和a2兩個星球的中心距離是l，a1、a2兩星球的中心和p點始終保持在一個直線上，且a1和a2在p的兩側，萬有引力常數為g。問題1：a1和a2做圓周運動的周期？問題2：a1和a2做勻速圓周運動的軌道半徑？

解題：設a1和a2兩星做勻速圓周運動的半徑分別為r1和r2，相互作用的引力為f，運行的周期為t。步驟1兩星運動是在一定穩定的運動系統中，可確定兩個條件，第一m1和m2做勻速圓周運動所需的向心力與雙星之間相互吸引的萬有引力相平衡，那么雙星向心力相等，且向心力等于所受萬有引力。第二，星球公轉角速度相同。根據上述信息和萬有引力公式、向心力公式，寫出公式進行推導得出結論。結論為雙星繞一點運動，質量大的星球離環繞中心點越近，當兩星球一方的質量遠大于另一方質量時可將質量大的星球看作是環繞中心。

步驟2：r1與r2的和等于雙星距離l，根據公式推導，即可得出雙星的軌道半徑，求得r1、r2的值，再將r1、r2的值帶入第一個公式中進行推導，就可得出角速度，最后2π除以角速度即為雙星的運動周期。

子題：如果只有a1星球圍繞p點做勻速圓周運動，將a2星球對a1星球的萬有引力當作是p點處另一個星球對a1星球的引力，那么這個星球的質量是多少？通過類比延伸設置2到3個子題。

二、母題教學運用于高中物理教學的具體措施

1.用于高考復習階段的教學

母題的復習方式，一般高考高三復習階段是通過知識點梳理，完成學生對整體物理知識的架構，從而實現學生對知識點的全面掌握和理解。如可以使用“雙星問題”“拋體問題”母題復習。第二輪復習時，教師可通過專題復習的方式，來使學生加深對知識點和概念理解的同時，提升學生知識實際應用能力，復習題型一般側重教師運用一些典型題型讓學生加重相關知識點的應用。在高考前夕，就需要有針對性的復習，教師根據歷年高考習題重點，有針對性的進行訓練。如，可以選擇“磁場問題”、“雙導體切割問題”的題型進行練習。

2.用于平時學生個別輔導

很多學生即使投入很多精力在物理習題中，但也沒有明顯的成效，這是因為學生沒有明確自身知識點的不足，對會的知識重復練習，花費了時間沒有起到任何作用。利用母題的復習方式，可以使學生很快找到自身不足，來展開強化練習。

母題教學策略的運用不但加深了學生對所學知識點的運用，實現知識點的有效總結和梳理，對學生學習新知識和復習都起到一定的作用，同時鍛煉了學生歸納總結能力、交流合作能力。針對其在物理教學中的起到的效果，應引起教育工作者的注意。

【參考文獻】

[1] 盛寶驥、陸建隆. 高中物理“母題”的結構設計與教學策略[J]. 物理教師，2011，32（6）：9-11.

（作者單位：山東省淄博市臨淄中學）