初中物理習題課中的“點睛之筆”

閆林華

摘 要：習題課是新授課的延伸和輔助，能不能給學生有一個豐富有趣的習題課，關系到學生學習興趣和能力能否提高，與傳統習題課相比，習題課中引入實驗，既能增加學生的感性認識，又能幫助他們分析物理過程，鞏固所學知識。教師設計習題課時若換個切入點，從實驗入手，一方面學生的學習變得輕松有趣，另一方面有利于學生綜合思維能力的培養。

關鍵詞：習題課;分組實驗

物理作為一門以實驗為基礎的課程，教師在新授課中演示實驗和探究實驗都有所準備，但是在習題課中就很少設計實驗。而學生在練習中會遇到很多與實驗相關的習題，由于初中生受知識基礎與生活閱歷的限制，難以將所學的知識方法和問題聯系起來，導致對物理過程分析錯誤，形成錯誤的認識，所以習題課中重難點很難突破，教學效果欠佳。

在初中物理習題教學現狀的調查過程中，筆者發現物理習題教學存在著一些現象，在學生層面：第一，學生在解題過程中遇到的障礙主要集中在對題意的理解不透徹和不能準確分析出物理過程;第二，學生會以生活經驗來處理物理問題，這些前概念會影響學生對物理問題解決;第三，對習題課課堂效率調查選項中發現，學生普遍因為物理習題太難聽不懂和跟不上教師的節奏而放棄繼續聽，這也與筆者平時上課觀察到的現象相符，學生在物理習題課堂上往往會站在旁觀者的角度，參與到問題的解決和知識的生成過程中的時間較少。在教師層面：第一，教師往往注重問題的講解，以傳統的教學方式應對習題課，使得習題課索然無味，學生失去興趣，出現教師教不會，學生學了忘，再做還錯的現象;第二，教師在課堂上一直處于主體地位，而不是主導地位，未能帶領學生進行思考，調查中發現大部分學生比較喜歡教師在習題課上加入多媒體演示或者演示實驗、讓學生之間進行討論交流。

筆者認為在習題課中引入小組合作討論機制，就重難點題目采用合作實驗的方法完成一節習題課，所以筆者從以下三個方面對本研究進行闡述。

1.習題課引入小組合作實驗幫助學生理解物理知識

在講到力的作用是相互的時，教材上根據手壓筆尖、小磁鐵推車的例子來說明相互作用力的存在。對于剛剛接觸相互作用力的學生來說，學生對于哪些力是相互作用力，力的大小關系的判斷存在這一些困難，雖然教師在課堂上對相互作用力的特點進行了實驗探究或者驗證，但是學生對相互作用力的判斷還是存在問題，并且這個知識點也經常在習題中出現，為了幫助學生加深對相互作用力的理解和掌握，所以筆者根據習題設計了如下實驗。

案例1：如圖1.1所示是兩名同學用兩根彈簧測力計做探究物體間相互作用力之間關系的實驗。請對下列有關這個實驗的表述判斷正誤：（圖中A、B兩彈簧測力計均處于靜止狀態）

（1）圖中的F_甲和F_乙是一對相互作用力._________

（2）彈簧測力計A上顯示的是F_甲的大小._________

（3）彈簧測力計B上顯示的是A對B的拉力._______________

（4）A對B的作用力方向向左，而B對A的作用力方向向右.

（5）A與B的相互作用力在同一條直線上.

（6）A與B之間的相互作用力可在對方彈簧測力計上直接讀出，由實驗可知其滿足大小相等的關系.______________.

在這道題目中所涉及到的物體多，物體之間的力較多，學生不易找出力之間的關系，所以在講解這道題目時，筆者出示如圖1.2所示的實驗情景，目的在于讓學生知道這個情境中存在哪些物體，物體之間存在哪些力。這樣雖然比先前更能清楚地找到哪些力，但是對力的大小還是沒有一個直觀的觀察。所以在筆者改變講題模式給每個小組發一個彈簧測力計，讓學生先去豎直提著彈簧測力計，找出這里存在的一對相互作用力，然后去測一個物體的重力，再找出一對相互作用力，在這個基礎上，老師讓兩個小組進行合作實驗（如圖1.3），將兩個彈簧測力計在水平方向上對拉，觀察彈簧測力計的示數，讓學生在此基礎上找出哪些力是相互作用力，通過彈簧測力計的示數直接找出相互作用力的大小關系。在這里將本來抽象的二力相等，轉換為可以直接觀察到的現象，加深學生對知識的理解。

2.習題課中引入小組合作實驗幫助學生解決問題

物理與學生的生活息息相關，學生在日常生活中的經驗常常會被拿來作為解決問題的依據。由這些生活經驗形成的學生前概念有可能就是學生錯誤的認識，并不能作為解決物理問題的依據，僅能作為參考，教師在習題教學過程中，應該去發現學生錯誤的認識，并試圖利用這些錯誤的認識，設置問題情境，引起學生的認知沖突，激發學生的興趣。使得在學生前概念的基礎上，讓學生完成對新知識的生成，并達到解決問題的目的。

案例2：如圖2.1所示，晶晶幫媽媽洗碗時發現，同一只瓷碗既可以漂浮在水面上，也可以沉入水底。先使它漂浮在盛水容器的水面上，然后再讓它沉入水底。當陶瓷碗沉入水底時盛水容器中的水面將（ ）

A.不變

B.上升

C.下降

D.無法確定

將一只碗放在水面上處于漂浮狀態，然后把它浸沒在水中，比較前后兩次液面有何變化。這道題目考察浮沉條件和阿基米德原理，從教師角度進行講解分析是利用物體漂浮時求出V_排的大小，再利用阿基米德原理求出碗浸沒在水中時V_排的大小進行比較。當水中陶瓷碗漂浮在水面上，由物體的漂浮條件可知，此時浮力F_浮1等于重力G;當把陶瓷碗沉入水底時，則此時浮力F_浮2小于重力G，重力不變，所以則F_浮1>F_浮2;因為都是在水中，則根據阿基米德原理F_浮=p_水gV_排可知：V_排1>V_排2;所以水面下降。

講授過程中對于掌握物體浮沉的學生能很快的理解，但是對于部分學生，他們根據生活經驗進行判斷會認為，漂浮時，物體浸沒在水中的體積很明顯小于物體完全浸沒在水中的體積，由此得出浸沒時排開液體體積多。或者有些同學認為物體浸沒時有大部分水會進入到碗中，填充碗的體積，導致液面會下降。筆者利用學生的這些認識設計了小組合作實驗，旨在讓學生引起認識沖突。準備一大一小燒杯，大燒杯中放入適量的水，小組內先將小燒杯放入大燒杯中處于漂浮狀態，記錄此時液面的位置，然后讓小燒杯慢慢浸沒在水中，學生會驚奇的發現，將小燒杯往下按壓過程中，隨著被按壓的部分越多，液面確實在上升，這似乎驗證了學生的一個猜想，但是當小燒杯全部被浸沒在水中時，液面突然下降了，這又和另一部分學生的猜想一樣，引起了學生的懷疑。從與學生認知沖突的實驗現象入手設計實驗，激發學生的學習興趣，基于此，讓學生進行小組討論分析，找出液面變化的原因，學生從原本被動接收知識的角色轉變為主動獲得知識的角色，真正參與到知識的獲得過程中。

3.習題課中引入小組合作實驗幫助學生驗證結論

學生由于從生活經驗中有可能會形成錯的前概念，自我的認知結構也并不是很完善，這些原因會讓學生的對問題的結論產生懷疑，或者如果讓學生解釋自己的結論，甚至會給出自己做出來的原因是蒙對的。也就是說學生對于教師的講解還是自己的理解都是保持著懷疑的態度。這時教師應該去設計一些學生能夠實際動手操作的實驗去驗證也得出的結論。這樣做的目的就是讓學生有視覺、聽覺的刺激加深為感覺的刺激，通過讓學生親身體會物理實驗達到對薄弱知識的鞏固和加深，完成對前概念的糾正和知識結構的完善。

案例3：如圖所示，用一根細繩和一根輕直桿組成三角支架，繩的一端繞在手指上，桿的一端頂在掌心，當A處掛上重物時，繩與桿對手指和手掌均有作用，對這兩個作用力的方向判斷完全正確的是的（ ）

教師講解模式：重物受繩子的拉力及物體本身的重力而處于平衡，故繩子的拉力等于物體的重力;而繃緊的繩子各處的拉力相等，故繩子對手指有大小為mg的拉力，方向沿繩的方向背離手指的方向;結點A處受繩子向下的拉力及沿繩向上的拉力，二力的合力應沿桿的方向向里壓桿，故桿對手掌有向里的壓力。

一道題講解下來，學生只是從老師的講解中想象出手指、手掌的受力情況，這需要學生具有一定的想象力。基于此，筆者設計了這樣的學生實驗，讓學生找來筆，教師發給學生細繩，讓學生自己動手組成如圖所示的實驗裝置，其親身體會這兩個力。學生在這個實驗過程中，利用身體的感覺去彌補視覺和聽覺上達不到的部分，讓學生的思維更全面的調動起來。通過學生自己動手做實驗，將抽象的問題轉換為直觀的感受，通過體驗對問題進行驗證。

結語：根據建構知識可知，學生是在自己已有的知識、經驗和文化背景的基礎上建構新知識的。通過教師在習題課中設計操作簡單，現象明顯的實驗，縮短物理知識與物理問題之間的距離，化抽象為形象，引起學生的學習興趣，激起學生的認知沖突，喚起學生的“學”，也使習題課不再是教師的“一言堂”，教師也變身為學習環境的創造者、交流機會的提供者，這樣的課堂才能幫助學生將知識轉化為能力，開拓思維。