章金新

物理習(xí)題教學(xué)貫穿于整個(gè)物理教學(xué)過程的始終，是物理教學(xué)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié). 通過習(xí)題教學(xué)及練習(xí)，學(xué)生可以進(jìn)一步深化、活化基本知識與基本技能，并能達(dá)到牢固地掌握概念，深刻地理解規(guī)律；通過習(xí)題教學(xué)和練習(xí)，教師可以隨時(shí)得到有關(guān)學(xué)習(xí)情況的反饋信息，借以調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、方法和進(jìn)程；特別是在當(dāng)前新課標(biāo)背景下，習(xí)題教學(xué)更應(yīng)該也可能服務(wù)于新課程目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)由知識到能力的質(zhì)的飛躍.

但是，當(dāng)前習(xí)題教學(xué)中存在著若干與新課程目標(biāo)不符甚至相悖之處，比如選題只注意對知識的鞏固，缺乏對知識和問題的探究和延伸；又比如只重視習(xí)題的數(shù)量，重結(jié)果， 輕過程. 特別突出的是物理習(xí)題缺乏應(yīng)有的物理情境，習(xí)題的內(nèi)容大多與生活實(shí)際或者科學(xué)的發(fā)展相脫離，完全是理想化的模型，這樣的題目看到的是一堆數(shù)據(jù)、條件的堆砌. 很多教師在習(xí)題課教學(xué)中，忽視習(xí)題所描述的物理情境再現(xiàn)，忽視與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，使得學(xué)生難以清楚了解物理過程，難以準(zhǔn)確把握事物內(nèi)在的聯(lián)系，從而對一些物理規(guī)律只能生搬硬套，無法靈活應(yīng)用.

為此，在新課程背景下，筆者認(rèn)為應(yīng)該在習(xí)題教學(xué)中凸顯習(xí)題物理情境并提出以下策略.

一、通過實(shí)驗(yàn)展示真實(shí)的物理情境，給學(xué)生提供真實(shí)的解題和進(jìn)一步探究的環(huán)境

實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱峁┴S富的感性材料，變抽象為形象，可以很好地創(chuàng)造情境. 我們可以通過實(shí)驗(yàn)提出探究性的問題，也可以在習(xí)題教學(xué)中結(jié)合實(shí)驗(yàn)，將這些習(xí)題所依托的物理情境在課堂上設(shè)計(jì)和再現(xiàn)出來，讓學(xué)生身臨其境，動(dòng)腦動(dòng)手，觀察思考，這有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和開拓性思維，養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)事求是的科學(xué)素養(yǎng).

例1 在飲料瓶的下方戳一個(gè)小孔，瓶中灌水，手持飲料瓶，小孔中有水噴出. 現(xiàn)放手讓瓶自由下落，問小孔噴水情況是怎樣變化的，并解釋這個(gè)現(xiàn)象.

這樣的題目如果憑空讓學(xué)生回答，答案可能是五花八門的，而如果把題目的情境通過實(shí)驗(yàn)展示出來，則情況完全不一樣了.

讓一學(xué)生進(jìn)行演示：發(fā)現(xiàn)只有少量水自孔中噴出，然后水就不再流出. 引發(fā)了思考：要讓水繼續(xù)流出，可采取什么措施？并試著解釋其中的原因.

學(xué)生積極討論，提出解決方案：擰開瓶蓋或在瓶的上方再戳一個(gè)孔. 保持瓶中水面上方的空氣壓強(qiáng)等于大氣壓，這樣瓶子下方孔處水的壓強(qiáng)就大于大氣壓，水在內(nèi)外壓力差的作用下就會噴出. 然后讓一學(xué)生在瓶的上方再戳一個(gè)孔，發(fā)現(xiàn)水能持續(xù)地噴出，驗(yàn)證了剛才的設(shè)計(jì)方案是正確的，同學(xué)們露出了成功的喜悅之情.

繼續(xù)提問：放手讓瓶子自由下落，大家先猜想噴水情況的變化. 然后實(shí)驗(yàn)，看哪一組同學(xué)猜想、分析得正確.

學(xué)生思考、討論，并進(jìn)行解釋：瓶自由下落后，瓶和水處于完全失重狀態(tài)，內(nèi)外壓強(qiáng)均是大氣壓強(qiáng)，在小孔處選取的液面所受合力為零，故水不能從瓶中流出. 接著研究豎直上拋飲料瓶，瓶子出手前、出手后，噴水的情況將如何變化？

最后用多媒體投影儀放映中國航天員在完全失重狀態(tài)下的訓(xùn)練片斷，以及乘坐“神舟”載人飛船進(jìn)入太空，繞地球飛行時(shí)的幾個(gè)精彩畫面，增強(qiáng)同學(xué)們對完全失重狀態(tài)的感性認(rèn)識，激發(fā)大家學(xué)好科學(xué)文化知識的志趣.

通過以上結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的的習(xí)題教學(xué)，由淺入深，懸念叢生，同學(xué)們“帶著興趣，帶著懸念，帶著思考，帶著強(qiáng)烈的求知欲”去學(xué)習(xí). 在同學(xué)們的全程參與互動(dòng)中，使“要我學(xué)”的外壓力變成“我要學(xué)”的內(nèi)動(dòng)力，學(xué)生成為課堂上真正的主體，從而教師少教，學(xué)生多學(xué)、好學(xué)、會學(xué)，增強(qiáng)了學(xué)生的參與意識和探索精神.

例2 如圖1所示，有一物體從傾斜的傳送帶的頂端由靜止下滑，當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，物體下滑到底端所用的時(shí)間為t1，當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體下滑到底端所用的時(shí)間為t2，則（）

A. t1=t2 B. t1＜t2

C. t1＞t2 D. 無法確定

該題是一典型的動(dòng)力學(xué)問題，做好物體的受力分析和運(yùn)動(dòng)分析后，從理論上不難推導(dǎo)出正確的結(jié)論是A. 但許多學(xué)生受思維定勢的影響，心存疑慮，認(rèn)為傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)足夠快時(shí)，便會把物體沿著斜面“帶”上去. 為此，我們設(shè)計(jì)了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，如圖2所示，長木板（長約1米）傾斜放置，木板上平放一長紙帶（與木板等寬，長約1.5米）. 釋放物體，由靜止開始下滑，隨即沿木板方向抽動(dòng)紙帶，觀察發(fā)現(xiàn)，無論紙帶運(yùn)動(dòng)如何快，物體都一如既往地滑落至木板的底端，而不會被“帶”上去. 至此，大家心服口服，做到了理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合.

二、結(jié)合生產(chǎn)、生活以及科技實(shí)際，改造傳統(tǒng)習(xí)題，還原和揭示習(xí)題鮮活的物理情境

一個(gè)好的習(xí)題就是一個(gè)科學(xué)問題. 在設(shè)計(jì)、選取習(xí)題時(shí)，應(yīng)多選用有實(shí)際科技背景或以真實(shí)的物理現(xiàn)象為依據(jù)的問題. 實(shí)際上，中學(xué)的許多物理習(xí)題均有其深刻的物理背景，換言之，這些習(xí)題本身就是由實(shí)際的物理問題抽象出來的. 教師在習(xí)題教學(xué)中要善于把所隱含的物理背景揭示出來，賦予習(xí)題以實(shí)際背景，這樣就把模型化以及與生活、生產(chǎn)、科技脫節(jié)的習(xí)題和活生生的實(shí)際聯(lián)系起來，創(chuàng)設(shè)了一個(gè)具有學(xué)生所熟悉的或者感興趣的物理背景的鮮活的問題.

1. 與實(shí)際生活相結(jié)合，賦予習(xí)題以實(shí)際的情境

例3 （2008年江蘇物理高考題）拋體運(yùn)動(dòng)在各類體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中很常見，如乒乓球運(yùn)動(dòng). 現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題，設(shè)球臺長2L、網(wǎng)高h(yuǎn)，乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力（設(shè)重力加速度為g）.

（1）若球在球臺邊緣O點(diǎn)正上方高度為h1處以速度v1水平發(fā)出，落在球臺的P1點(diǎn)（如圖3實(shí)線所示），求P1點(diǎn)距O點(diǎn)的距離x；

（2）若球在O點(diǎn)正上方以速度v2水平發(fā)出后. 恰好在最高點(diǎn)時(shí)越過球網(wǎng)落在球臺的P2點(diǎn)（如圖3虛線所示）. 求v2的大??；

（3）若球在O點(diǎn)正上方水平發(fā)出后，球經(jīng)反彈恰好越過球網(wǎng)且剛好落在對方球臺邊緣P3處，求發(fā)球點(diǎn)距O點(diǎn)的高度h3.

一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)的問題， 與學(xué)生感興趣又熟悉的乒乓球運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來，由于賦予了實(shí)際背景， 物理知識被活化了， 抽象的平拋規(guī)律與活生生的生活一下子貼近了，在解決實(shí)際問題的過程中培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)又讓他們切實(shí)地感受到了學(xué)習(xí)物理知識的必要性.

2. 尋找前沿物理與基礎(chǔ)物理的結(jié)合點(diǎn)，選編具有物理前沿背景的習(xí)題

物理學(xué)的前沿發(fā)展蘊(yùn)涵最高深的物理知識，但也可以在這些發(fā)展中找到基礎(chǔ)物理知識應(yīng)用的結(jié)合點(diǎn)，如果能夠把這些結(jié)合之處編寫成習(xí)題，無疑是鮮活的，定能體現(xiàn)習(xí)題的時(shí)代感，也能充分地體現(xiàn)物理知識的應(yīng)用價(jià)值.

例4 2007年11月5日，“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道直奔月球，在距月球表面200km的P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車制動(dòng)”后被月球捕獲，進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行，如圖4所示. 之后，衛(wèi)星在P點(diǎn)又經(jīng)過兩次“剎車制動(dòng)”，最后在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 對此，下列說法正確的是（）

A． 由于“剎車制動(dòng)”，衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)周期比在軌道Ⅰ上長

B． 雖然“剎車制動(dòng)”，但衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)周期比在軌道Ⅰ上短

C. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)的速度比沿軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)（尚未制動(dòng)）時(shí)的速度更接近月球的第一宇宙速度

D． 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)的加速度小于沿軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)（尚未制動(dòng)）時(shí)的加速度

這個(gè)例題實(shí)際上就是我們在“萬有引力”一章經(jīng)常涉及的飛船變軌的問題，但這道例題卻向我們展現(xiàn)了最新科技動(dòng)態(tài)，激發(fā)了學(xué)生對新技術(shù)應(yīng)用的興趣和對知識的求知欲. 新技術(shù)廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的生產(chǎn)、生活中，又促進(jìn)了人類的文明進(jìn)步，這類習(xí)題，不但拓寬了學(xué)生的知識面，還使學(xué)生有振興中華的使命感與責(zé)任感，有將科學(xué)服務(wù)于人類的意識.

這樣與現(xiàn)代高科技有關(guān)的問題在近年高考試題中出現(xiàn)了許多，[1]這實(shí)際上也為我們編選習(xí)題提供了啟示，指出了方向.

三、把習(xí)題回歸原始問題，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的物理情境

物理中的許多習(xí)題本身是從實(shí)際問題中抽象出來，忽略了許多次要因素，或者為了適應(yīng)中學(xué)生知識、能力的水平做了許多近似的加工后編寫而成的. 對于這些題目不妨將它們還原到其原型，即原始的物理問題. 所謂的原始物理問題是自然界及生活、生產(chǎn)中客觀存在且未被加工的物理問題，是對生活中物理現(xiàn)象的描述，保持著生活中物理現(xiàn)象的“原汁原味”. 而物理習(xí)題則是從實(shí)際問題中經(jīng)過分解、簡化、抽象，經(jīng)過人工加工出來的練習(xí)作業(yè). 兩者的關(guān)系如圖5所示. [2]

如果能將圖5的過程先逆轉(zhuǎn)，即先將習(xí)題還原到原始的物理問題，通過讓學(xué)生看看真實(shí)的實(shí)際問題是怎樣的，再一步一步地把問題簡化到學(xué)生能夠解決的程度. 這樣做一方面看到了問題的物理背景，看到了物理現(xiàn)象真實(shí)而鮮活的一面，而不再是與物理現(xiàn)象相脫離的“小球”“斜面”“光線”“無摩擦”等一些理想化的模型和條件；另一方面在對原始的物理問題簡化到學(xué)生能夠應(yīng)用所學(xué)知識解決的過程中，學(xué)會從實(shí)際問題建模的能力，提高物理思維能力、想象能力，學(xué)會應(yīng)用物理知識和科學(xué)方法解決問題的能力.

例如質(zhì)點(diǎn)自由下落的運(yùn)動(dòng). 實(shí)際的物體下落的情況怎樣？怎樣過渡到自由下落的情況的？沒有阻力嗎，顯然不是，那么有阻力的情況是怎樣運(yùn)動(dòng)的？阻力與速度的關(guān)系是怎樣的，是與速度的一次方還是二次方成正比？如果是與一次方成正比則可以在高中知識范圍內(nèi)得到解決，如果更復(fù)雜一點(diǎn)，可能就要應(yīng)用信息技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)來解決問題，以回避高中生數(shù)學(xué)知識的不足，實(shí)際上這也是信息技術(shù)與課程整合的意義所在. 通過這樣的還原，清晰地展示了自由下落的原型，看到了真實(shí)的物體運(yùn)動(dòng)是怎樣抽象到理想化模型的過程，從而也在這過程中學(xué)會了理想化模型建立的方法和程序.

總之，在習(xí)題教學(xué)中注重物理習(xí)題的物理過程體驗(yàn)和凸顯物理習(xí)題的物理情境，使物理習(xí)題真實(shí)化、生活化，有效地激發(fā)了學(xué)生探究習(xí)題的興趣，也有效地提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生領(lǐng)略到物理學(xué)“森林”的美妙與和諧.

參考文獻(xiàn)：

[1] 張慶枝.讓物理學(xué)的現(xiàn)代成果融入中學(xué)物理教學(xué)中[J]. 物理教師，2006（7）.

[2] 付興鋒. 運(yùn)用原始物理問題培養(yǎng)中學(xué)生物理能力的研究[J]. 物理教學(xué)探討，2006（11）.