以習(xí)題演練為基礎(chǔ)，以原始物理問題解決為升華

康賢明

中圖分類號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2017）12-0188-01

多年來，我國的中學(xué)物理教育一直被認(rèn)為是應(yīng)試教育。很多專家將矛頭指向題海戰(zhàn)術(shù)，認(rèn)為罪魁禍?zhǔn)资俏锢眍}。甚至將中國本土沒有人獲諾貝爾物理獎(jiǎng)的"罪過"也扣給中學(xué)物理教育。認(rèn)為一切都是物理題害的，是因?yàn)閷W(xué)生做了太多物理題導(dǎo)致的。

有專家指出，"解決我國物理教育低效能的根本措施就是要在物理教育中打破習(xí)題教學(xué)一統(tǒng)天下的傳統(tǒng)局面，通過引進(jìn)原始物理問題來逐步取代物理習(xí)題，從而達(dá)到提高物理教育效能的目的。"[1]專家認(rèn)為傳統(tǒng)物理習(xí)題只有演算，并且要引進(jìn)原始問題逐步取代物理習(xí)題。我認(rèn)為這樣的看法有失偏頗，而且不合實(shí)際。

比如"某卡車在限速60km/h的公路上與路旁障礙物相撞。處理事故的警察在泥地中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小金屬物體，可以判斷，它是事故發(fā)生時(shí)車頂上一個(gè)松脫的零件被拋出而陷在泥里的。警察測(cè)得這個(gè)零件在事故發(fā)生時(shí)的原位置與陷落點(diǎn)的水平距離13.3m，車頂距泥地的豎直高度為2.45m。請(qǐng)你根據(jù)這些數(shù)據(jù)為該車是否超速提供證據(jù)。"解決本題，學(xué)生要選擇零件為對(duì)象，判斷零件做平拋運(yùn)動(dòng)，再利用平拋的規(guī)律求解。這樣的習(xí)題只有演算嗎？如果不能辨別出平拋模型，如何演算？老師指導(dǎo)學(xué)生解決這樣的習(xí)題是能只教演算嗎？所以說物理習(xí)題教學(xué)是與演算對(duì)應(yīng)的具有可操作性的物理教育方式的說法是錯(cuò)誤的。大多數(shù)的物理習(xí)題，如果不先找到模型，無法進(jìn)行演算解題的。

選擇一個(gè)模型以后，把模型放在一個(gè)合適的條件當(dāng)中，設(shè)置問題，就形成一個(gè)物理習(xí)題。物理題可以抽象出兩個(gè)部分：模型和條件，把模型和條件有機(jī)的結(jié)合起來。這是一個(gè)由簡(jiǎn)到繁的過程。解決物理習(xí)題的操作過程，就是通過閱讀審題，從復(fù)雜化的問題中找出它的模型和特定條件，然后根據(jù)模型對(duì)應(yīng)的規(guī)律以及條件所要求的，確定這道題數(shù)學(xué)運(yùn)算方法。這是一個(gè)由繁到簡(jiǎn)的過程。由此看來學(xué)生解決物理習(xí)題并非只有演算，物理習(xí)題教學(xué)也不僅僅是演算教學(xué)。

"所謂原始物理問題，是指自然界及社會(huì)生活、生產(chǎn)中客觀存在且未被加工的物理問題。"同物理習(xí)題相比，原始物理問題具有客觀真實(shí)性、生態(tài)性、隱蔽性、遷移性和開放性等特點(diǎn)。構(gòu)成原始物理問題的背景信息往往來源于現(xiàn)實(shí)世界中或客觀存在的、或曾經(jīng)發(fā)生過的、或可能發(fā)生的事件，其中一些量的賦值也都和客觀實(shí)際相符合，是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界真實(shí)的反映或模擬，保持著物質(zhì)世界的原始特點(diǎn)。[2]運(yùn)用原始物理問題進(jìn)行教學(xué)，能夠促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知水平的發(fā)展，有助于對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育，有助于培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。原始問題有這么多的功能，是不是可以拋棄傳統(tǒng)習(xí)題，以原始問題取代呢？

比如，1984年高考題"估算大氣的質(zhì)量"。讓一個(gè)不具備專業(yè)物理素養(yǎng)的高中生做這樣的題目，學(xué)生能做出什么？高考命題組認(rèn)為與這種試題類似的題目在高考中應(yīng)用要十分慎重。這樣的考題區(qū)分度太低。所以我認(rèn)為，用原始問題取代物理習(xí)題，從而達(dá)到提高物理教育效能的目的是不現(xiàn)實(shí)的。學(xué)生的學(xué)習(xí)是循序漸進(jìn)的。如果提供給學(xué)生解答的問題處于學(xué)習(xí)的恐慌區(qū)，再好的問題也無法達(dá)到功效。沒有經(jīng)過基本習(xí)題的有效訓(xùn)練，很難解答具有開放性，條件不明的原始問題。

原始問題無法取代物理習(xí)題，但是也并非一無是處。現(xiàn)象是物理的本源。離開現(xiàn)象的物理題也不是好的物理題。如何將原始問題融入到習(xí)題中呢？新課程改革以來，很多物理題在這方面做了探索。大量的物理習(xí)題、試題都結(jié)合生活實(shí)際、結(jié)合科技前沿來命制。將原始問題轉(zhuǎn)化為典型的物理習(xí)題的過程具有獨(dú)特的教育價(jià)值。基于以上分析，筆者提出以習(xí)題演練為基礎(chǔ)，以原始問題解決為升華的習(xí)題教學(xué)模式。

在某科幻小說中讀到這樣的問題，挖一條貫穿地心的隧道，可以直接從中國直接到達(dá)阿根廷，從中國到達(dá)阿根廷的時(shí)間為42分鐘。筆者利用這一有趣的問題，編寫了下面幾題習(xí)題，用于高三物理復(fù)習(xí)課教學(xué)。

1.已知地球半徑為R，地球密度為ρ，求：地球的第一宇宙速度。

2.假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體.一礦井深度為d.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零.礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為多少？

3.滿足回復(fù)力與位移成正比的運(yùn)動(dòng)稱為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。光滑水平面上，輕彈簧一端固定在豎直墻壁，另一端連接一質(zhì)量為m的物體，將物體拉開使彈簧伸長，由靜止釋放物體，試證明物體的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

4.設(shè)地球是一個(gè)密度均勻的球體，已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零，如果沿地球的直徑挖一條隧道，將物體從此隧道一端由靜止釋放剛好運(yùn)動(dòng)到另一端，不考慮阻力，畫出在此過程中關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象。

5.假定地球是一個(gè)均勻球體，沿直徑挖一條隧道。甲從隧道一端由靜止跳入隧道，同時(shí)乙以第一宇宙速度沿垂直隧道直徑方向出發(fā)，問誰先到達(dá)地球另一端？

在這套復(fù)習(xí)題中，前4題是基礎(chǔ)習(xí)題，第5題是原始問題。學(xué)生通過這幾道基礎(chǔ)習(xí)題的演練，可以回憶起幾個(gè)基本的物理模型，對(duì)解決第5題奠定了基礎(chǔ)。

從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變，是物理教育本性的回歸，是物理教育的正本清源問題。現(xiàn)實(shí)是我們無法回避應(yīng)試，那是不是教學(xué)生應(yīng)試的過程就沒有素質(zhì)教育呢？學(xué)生在學(xué)會(huì)應(yīng)試的過程中必然會(huì)提高素質(zhì)。關(guān)鍵是如何指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行應(yīng)試。教師需要做的是如何在教學(xué)生應(yīng)試的過程中做到素質(zhì)教育。

參考文獻(xiàn)：

[1]邢紅軍、陳青梅，論原始物理問題的教育價(jià)值及其啟示[J]，課程教材教法，2005年1月，

[2]于克明.談"原始問題"與能力培養(yǎng)[J].大學(xué)物理，1997，（5）.