如何從“望而生畏”到“處變不驚”
——由兩道2017年高考江蘇物理題引發的教學思考

潘霞娟

(江蘇省黃埭中學 江蘇 蘇州 215143)

2017年高考江蘇物理試卷，分別在多選題以及計算題出現了兩個看上去有點類似的3個物體組合模型，而平時一般接觸的都是兩個物體問題，很多學生望而生畏，在考場中顯露焦躁情緒，對考場發揮產生了很大影響.

1 試題展示與分析

【例1】(2017年高考江蘇物理卷第9題)如圖1所示，3個小球A，B，C的質量均為m，A與B，C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L，B，C置于水平地面上，用一輕質彈簧連接，彈簧處于原長.現A由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角α由60°變為120°，A，B，C在同一豎直平面內運動，彈簧在彈性限度內，忽略一切摩擦，重力加速度為g.則此下降過程中( )

圖1 例1題圖

C.彈簧的彈性勢能最大時，A的加速度方向豎直向下

解析：整個過程，對A球隔離研究，A先向下加速后向下減速，即加速度先向下且減小后向上且增大，所以A球動能最大時，速度最大，加速度為零.C選項已能判斷：彈簧的彈性勢能最大時，即A球在最低點，A的加速度方向豎直向上.但是如果分別隔離A球B球研究，來判斷A,B選項是否正確，勢必耗費緊迫的考場時間，這時學生若能以ABC整體為研究對象，就簡單明了.如圖2所示，對整體在豎直方向受力分析.

圖2 整體分析

A的動能最大時，豎直方向合力為零

2F支=3mg

得

A的動能達到最大之前，豎直方向的合力向下

3mg-2F支=ma

得

對于D選項，在這里首先需要學生能夠判斷出A,B球的速度關系，對于本屆高三學生來說應該不是很陌生，在模擬題中已有多次練習.如圖3所示,有

得vA=0時，vB=0.

圖3 速度分解

同時仍要學生有對整體研究的眼光，系統能量守恒，所以，由靜止釋放下降到最低點過程，A減少的重力勢能完全轉化為彈性勢能，即

Ep=mgΔh

其中

(1)未拉A時，C受到B作用力的大小F；

(2)動摩擦因數的最小值μmin；

(3)A移動的整個過程中，拉力做的功W.

圖4 例2題圖

解析：第一小問屬于基礎題，C靜止，三力平衡，用合成法或正交分解法均可.二、三兩問對學生來說就有難度了.首先,搞不清研究對象是誰，大部分學生都會隔離3個物體分別分析.其次,為什么會有動摩擦因數的最小值，這個問題從何而來？這里就看學生是否注意到C對B有向左的推力，但B是處于靜止狀態的，推不動，說明了什么？

所以對B研究需滿足

Fx≤fmax

如圖5由隔離受力分析及力的相互作用可知

圖5 隔離分析

對于第三問，如果仍然用隔離法，僅對A研究，使用動能定理求解，對學生來說難度也不低，因為雖然通過對B的研究可以發現最大靜摩擦力是不變的，也就是說A受到的滑動摩擦力是不變的，摩擦力做功可以直接求出，但是C對A的推力做功是“絆腳石”，有學生能發現是水平方向的分力做功，然而它是變力做功的求解……所以，若能改變研究對象，對ABC組成的系統研究，分析過程就簡單很多，如圖6所示，球間的彈力是內力，做功為零，系統僅外力拉力、C受到的重力、A受到的滑動摩擦力做功，由動能定理得

W+WG+Wf=0

其中

得

圖6 整體分析

也可以對系統利用能量守恒觀點處理：外力做正功消耗能量及C減少的重力勢能轉化為A與地面之間摩擦生熱的內能.

W+Ep減=Q

其中

Ep減=mghC

內能

Q=μmgxA

得

2 對命題的思考

試題考查的知識涉及研究對象的合理選擇、運動狀態分析與受力分析、動態變化研究、臨界問題分析、牛頓運動定律和功能關系的應用與處理，涵蓋高中物理必修部分的核心內容.題目“從傳統中來，而又高于傳統”，問題設置層層推進，知識兼顧基礎與綜合性，處理方法巧妙，能夠很好地體現高考對“情景、問題、知識、方法”的全面考查，體現了高考對物理人才的選拔功能.

作為教師，靜下心來回看這兩道題，是多個物體組合模型，符合高考考試說明要求，通過情景巧妙設置，使物體的運動與受力并不復雜，既兼顧基本物理知識的考查，又強調處理物理問題所要求的綜合分析能力，激活物理思維，使學生經歷了一次充滿挑戰的心靈之旅.當然，多個物體組合模型因其復雜的外觀，必然對學生物理建模能力、過程分析能力、多角度解決問題能力提出較高要求，所以，在物理教學的過程中，教師注重基礎知識教學的同時，須對學生處理物理問題的視角、方法、心理不斷引導，才能讓學生處變不驚，靈活應對.

3 對教學的啟示

3.1 重視基本概念 基本規律 基本模型 基本方法的教學

基本概念和基本規律是學習物理的基礎，首先必須很好地掌握基本概念和規律.教師在日常教學過程中，給學生充足的思維空間，使學生學會獨立理清每個概念和規律的引出，定義、公式、單位或注意事項，物理意義或適用條件，這些概念和規律在高中物理中的地位和作用等，使學生思維活動建立在概念和規律的基礎上，按物理內在規律進行思維.

同時，教師更要重視物理模型及基本方法的教學，教會學生從典型例題和習題中，歸納出各種物理模型及處理問題的方法，并明確其條件和特征.當學生頭腦中有了建模的主觀意識時，復雜的物理現象就能分解成若干簡單物理過程與物理模型，便使復雜的物理問題演變成一幅幅生動形象的物理畫面，這樣既提升了學生的綜合思維能力也使問題迎刃而解.

3.2 重視知識遷移 挖掘思維深度

物理學科知識點不多，處理的問題卻廣泛而多樣，無法簡單靠記憶來解決問題，所以，教師需強化思維訓練，重視知識的遷移，在目前高考指揮棒作用下，適量地多做一些物理練習題也是有必要的，特別是到高三復習階段，特別要敢于做一些綜合性較強、物理過程較復雜的練習題.通過思維方式的挖掘和應用，不斷提升物理素養，才能提高解決問題的能力.同時，重視“一題多解”和“一題多變”，提升靈活解決問題的應變能力.

如動能定理的適用范圍，在新課教學階段，為了便于學生掌握，研究對象都是單個物體，不涉及內力做功，但是到高三復習階段，特別是一輪復習完成后，就應該引導學生考慮是否可以應用與多個物體組成的系統，可以以物塊長木板相對運動模型為例，請學生先隔離列式，再得出相加后的綜合算式，研究其物理內涵，學生能夠發現系統動能定理同樣適應，只是要注意，總功還包含系統內相互作用力做功，即

W總=W外+W內=ΔEk

3.3 重視心理引導 從容面對“陌生題”

高考題經常會出現“生面孔”，其實不一定“難”，只不過是學生首次接觸，處理這類問題的基本概念、基本規律，學生都已經熟練掌握，關鍵看學生能否沖破思維定式，克服心理障礙，沉著冷靜，仔細審題，挖掘其考查的知識點，靈活應用已有的方法處理問題.當然，“處變不驚”也是需要平時扎實的積累與訓練的，在高三復習過程中，教師可以適度讓學生處理“陌生題”，學生平時通過獨立解決物理問題而獲得的滿足與喜悅，是對考場心理的積極暗示.

同時，教師的教學過程更應重視心理引導，如果教師在教學中灌輸給學生的是“物理難教、難學、難解”，那么學生即使有興趣，也會打退堂鼓.教師應提供愉快的教學環境，“輕松”地掌握每一個新規律、新方法，從容面對陌生的問題，這樣，在考場中的“陌生題”也就不那么可怕了.

實際上在近幾年的江蘇高考試題中，通過這種多物體組合模型來考查學生的各種能力的試題也不在少數，如2016年高考江蘇物理卷第9題“貓抓桌布”、2015年高考江蘇物理卷第14題，或通過創設新的物理情境，或通過設置較新穎的問題等，而其所用解題方法和思路既基本也有一定高度.

因此，教師在教學中既要重視基本內容的教學，也要循序漸進，提升知識遷移能力，挖掘思維深度，同時也要重視心理因素對處理問題的影響，實現冷靜備考.