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淺談物理習(xí)題評講的有效策略

2014-08-28 01:16:18
物理之友 2014年3期
關(guān)鍵詞:示數(shù)變阻器滑動(dòng)

(1.江蘇省揚(yáng)中市第一中學(xué),江蘇 揚(yáng)中 212200;2.江蘇省揚(yáng)中市教研室,江蘇 揚(yáng)中 212200)

我們的課堂教學(xué),尤其是習(xí)題課、試卷評講課離不開習(xí)題評講,習(xí)題評講的效果將直接影響到我們習(xí)題教學(xué)的成效以及對學(xué)生解題能力的培養(yǎng)等方面.評講習(xí)題時(shí)將正確的解答講給學(xué)生,其實(shí)這只是一個(gè)最起碼的要求,評講習(xí)題的內(nèi)涵遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些.筆者認(rèn)為評講習(xí)題時(shí)把握好以下幾個(gè)方面是十分必要的.

1 看準(zhǔn)學(xué)生的問題所在

評講習(xí)題低效的原因之一就是,學(xué)生在解題中所出現(xiàn)的問題、所犯的錯(cuò)誤教師看得不準(zhǔn),就像醫(yī)生給病人看病,病癥的原因把握不住,治療的效果肯定不好.如果學(xué)生自身的這些問題沒解決,學(xué)生的心結(jié)沒打開,這些問題就像潛伏待發(fā)的“炸彈”,隨時(shí)都有爆炸的危險(xiǎn).因此解決學(xué)生自身的問題是我們習(xí)題評講的第一要?jiǎng)?wù).評講習(xí)題的最重要的一步就是要看準(zhǔn)學(xué)生出現(xiàn)的問題.

圖1

例1 如圖1所示,在恒力F作用下,a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運(yùn)動(dòng),則關(guān)于它們受力情況的說法正確的是( ).

A.a(chǎn)一定受到4個(gè)力

B.b可能受到4個(gè)力

C.a(chǎn)與墻壁之間一定有彈力和摩擦力

D.a(chǎn)與b之間一定有摩擦力

分析:這是一次聯(lián)考測試卷上的一道多選題,結(jié)果不少學(xué)生選擇C,認(rèn)為“a與墻壁之間一定有彈力和摩擦力”.

有教師在評講這道題時(shí)是這樣處理的:將a和b視為一整體,如果它們在水平方向上受到墻壁的彈力的話,受到的合力就不為零,這與題目中“a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運(yùn)動(dòng)”相矛盾.因此,a與墻壁之間沒有彈力,a與墻壁之間也就沒有摩擦力,所以選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的.”

這樣評講固然可以說明選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的,然而多數(shù)學(xué)生卻是這樣思考的:b物體對a物體有壓力,因此墻壁對a有彈力,由于a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運(yùn)動(dòng),因此墻壁給a一個(gè)向下的摩擦力,所以選項(xiàng)C是正確的.那么對于這些學(xué)生,教師上述的講法未必能有效地解決他們思路上的問題.

這些學(xué)生的問題主要是,認(rèn)為b對a的作用力僅僅就是b對a的壓力,漏掉了b對a的靜摩擦力,其實(shí)b對a的作用力,應(yīng)該是b對a的壓力和b對a的靜摩擦力的合力.

為了真正解決學(xué)生的問題,達(dá)到應(yīng)有的效果,我們教師評講時(shí),不妨先對b受力分析.a對b的支持力和摩擦力的合力和b的重力是一對平衡力,得到a對b的作用力方向豎直向上.然后根據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系,推斷出b對a的作用力,即b對a的壓力和b對a的靜摩擦力的合力是豎直向下的,并不是斜向左下的.再來分析a,進(jìn)而得到a與墻壁之間沒有彈力、沒有摩擦力.這樣就解決了多數(shù)學(xué)生存在的問題.在此基礎(chǔ)上,將a、b視為一個(gè)整體來分析,解決少數(shù)學(xué)生的問題,做到左右逢源,相映成趣.

2 做好學(xué)生解題模式的識(shí)別工作

學(xué)生在解題時(shí),最擅長的是將所要解答的習(xí)題與以往解過的習(xí)題進(jìn)行比對,然后將它歸類于某一類題型來求解,而不擅長具體問題具體分析.因此,對于見過做過的習(xí)題做得比較得心應(yīng)手,對于情景比較陌生的習(xí)題往往束手無策.其實(shí)一些陌生情景的習(xí)題是可以被轉(zhuǎn)化為我們所熟悉的問題,只不過是其中的有些模式、模型隱藏的比較深而已.我們的學(xué)生很難識(shí)別出來,所以我們教師在習(xí)題評講時(shí),做好學(xué)生解題模式識(shí)別的工作尤為重要.

例2 用一根總長為1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一副質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上,已知繩能承受的最大張力為10N,為使繩不斷裂,畫框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為( ).

圖2

圖3

分析:這是一道高考題,來源于我們的生活.據(jù)考后不少學(xué)生講,這道題與我們平常所碰到的習(xí)題不一樣,大有對不上號(hào)的感覺.問題出在哪兒?其實(shí)就是解題模式的識(shí)別出了問題.圖2這樣的受力分析,對學(xué)生而言并不困難,多數(shù)學(xué)生都會(huì)畫,關(guān)鍵就是能否意識(shí)到這三個(gè)力是一個(gè)共點(diǎn)力,因?yàn)檫@與我們平時(shí)所碰到的情景不一樣.更重要的是,我們的學(xué)生是否能由具體問題抽象為圖4這一學(xué)生易于接受、熟悉的受力圖.教師在評講時(shí),要做好從圖2到圖3,再到圖4的轉(zhuǎn)化工作.不妨就圖2去啟發(fā)學(xué)生:這三個(gè)力有何特點(diǎn)?它們是不是共點(diǎn)力?如果學(xué)生認(rèn)可了它們是共點(diǎn)力,隨即讓學(xué)生去畫一畫,可能有學(xué)生會(huì)畫出圖5,我們教師再進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生:能不能畫成比較標(biāo)準(zhǔn)的共點(diǎn)力的受力圖呢?學(xué)生在草稿紙上幾番調(diào)整,最終是可以畫出圖4來的.

圖4

圖5

3 講究方法和策略

我們評講習(xí)題時(shí),如果不是直奔正確答案而去,而是進(jìn)行適當(dāng)、必要的引申、拓展,最大限度地用好、用足現(xiàn)有習(xí)題資源的話,那么我們不僅可以有效地提高學(xué)生的解題能力,還可以做到事半功倍.

(1)要因勢利導(dǎo),對習(xí)題內(nèi)容進(jìn)行適度的追問

圖6

例3 如圖6所示的電路中,電源是電壓為6V的蓄電池組,R1=20Ω,R2=10Ω,I1=0.2A,求I和I2.

錯(cuò)誤的原因是:學(xué)生把電源的電壓當(dāng)成是R2兩端的電壓了.學(xué)生忽略了滑動(dòng)變阻器的存在,說到底還是學(xué)生未能弄清電路的結(jié)構(gòu),即R1與R2并聯(lián)再與滑動(dòng)變阻器串聯(lián).

對此,只要問學(xué)生一個(gè)問題:滑動(dòng)變阻器兩端有電壓嗎?學(xué)生自然會(huì)知道自己錯(cuò)在什么地方.再稍加提示,R1與R2并聯(lián),它們的電壓相等,學(xué)生會(huì)很快就得到如下正確的解答:

這樣做,不僅鞏固了學(xué)生對串并聯(lián)電路的性質(zhì)和歐姆定律的理解,而且有效地提高了學(xué)生分析問題解決問題的能力.

(2)要順勢對習(xí)題解法進(jìn)行適時(shí)的拓展

圖7

例4 如圖7所示,滑動(dòng)變阻器的滑片在某兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)范圍在1A至2A之間,電壓表的示數(shù)范圍在6V至9V之間,則定值電阻R的阻值及電源電壓分別為多少?

出現(xiàn)這種狀況的原因是我們的學(xué)生著眼于局部,沒有整體觀點(diǎn),沒有從電路整體上去把握問題,理清關(guān)系,建立聯(lián)系.因而誤入歧途.

我們教師在評講時(shí),要順著學(xué)生的思維,在學(xué)生求出滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻R1、R2的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生將R1、R2與題目需要求解的定值電阻R的阻值及電源電壓建立聯(lián)系.為此,我們教師可以提醒學(xué)生能否應(yīng)用歐姆定律U=I(R+R′)來考慮問題.這樣一來,學(xué)生的思維就打開了,R1、R2與定值電阻R的阻值及電源電壓就建立上了聯(lián)系,思維就順理成章地回到正確的軌道上.學(xué)生就很快想到聯(lián)方程組來求解:U=I1(R+R1),U=I2(R+R2),解得:U=12V,R=3Ω.

接著,我們可以趁熱打鐵:既然可以對整個(gè)電路運(yùn)用歐姆定律,那么有沒有更為簡單的方法呢?有沒有必要先求出滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻,再來列方程組解呢?可以引導(dǎo)學(xué)生采用以下的解法:U=I1R+U1,U=I2R+U2,同樣可得到正確答案.

最后,還可以問學(xué)生,有沒有其他的方法?

教師可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用圖像來求解,設(shè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U′,流過其中的電流為I′,根據(jù)歐姆定律有:U=I′R+U′,變形為U′=U-I′R,對照圖8,圖線在縱軸的截距為U=12V,圖線的斜率為R=3Ω.

圖8

學(xué)生誤入歧途就此作罷,主要問題是學(xué)生的變通能力不行.因此,我們教師在評講時(shí),要想辦法把學(xué)生從歧途或陷阱中拉出來,而且根據(jù)題目的特點(diǎn),通過一題多解,努力打開學(xué)生的思路,提高學(xué)生思維的變通性和靈活性.

(3)要就勢對習(xí)題結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兓?/p>

例5 在如圖9所示的電路中,電源電壓保持不變,R1和R2均為定值電阻.當(dāng)①、②都是電流表時(shí),閉合開關(guān)S1,①表的示數(shù)與②表的示數(shù)之比為m;當(dāng)①、②都是電壓表時(shí),閉合開關(guān)S1和S2,①表的示數(shù)與②表的示數(shù)之比為n,下列關(guān)于m、n的關(guān)系中,正確的是( ).

圖9

A.mn=n-2m

B.mn=n-1

C.mn=n+1

D.因R1、R2未知,故m、n的關(guān)系無法確定

不少學(xué)生反映,從選項(xiàng)來看,只是m和n之間的關(guān)系式,表達(dá)式中又不含電阻R1和R2,幾乎看不出什么門道,感到此題無從下手,顯得無可奈何.

教師在評講時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生深入地分析電路結(jié)構(gòu),挖出R1、R2與m、n之間的關(guān)系,再來思考m和n之間的關(guān)系就比較容易了.

從以上解答過程看,在解答習(xí)題時(shí)一定要進(jìn)行充分的審題、全面的思考、綜合的分析,抓住習(xí)題的關(guān)鍵,不能被表面現(xiàn)象所蒙蔽;要充分挖掘題目中隱含條件,隱含條件一旦被揭示出來,解題的大門就打開了.因此,我們平時(shí)要著力培養(yǎng)學(xué)生的深度審題能力,挖出隱含條件,這是提高學(xué)生解題能力的關(guān)鍵所在.為了更好地掌握解題特點(diǎn),我們可以通過一題多變的方式加以鞏固和強(qiáng)化.如本題可以進(jìn)行如下一些變化:如果R1=2Ω,R2=6Ω,則m、n各為多少?如果R1=2Ω,n=2,則m、R2為多少?

當(dāng)然,除了以上的一些方法和策略外,我們教師在習(xí)題評講時(shí),可以將習(xí)題放在一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程中去評講.或從一個(gè)母題、子題衍生出發(fā),或從相近、相關(guān)、相似的問題對比出發(fā)等等,就是將其放到一個(gè)時(shí)間和空間序列中去把握、去審視、去品味,進(jìn)而對習(xí)題有一個(gè)比較全面深刻的了解.

4 鞏固要及時(shí)

不少教師習(xí)題評講后,常常對一個(gè)方法進(jìn)行總結(jié)就算完事.其實(shí)不然,對于一些比較難的問題,比如解答的過程比較長、解題技巧比較高、過程比較復(fù)雜、涉及到知識(shí)點(diǎn)和方法比較多的習(xí)題,僅僅靠教師評講還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,千萬不要相信:“教師講了,學(xué)生就懂了,就會(huì)做了”,那還有一段距離.為了讓學(xué)生真正掌握,我們還有必要在習(xí)題評講之后要及時(shí)鞏固練習(xí),只有這樣,我們的評講才真正落到實(shí)處.

圖10

A.ΔU0>ΔU1>ΔU2

B.ΔU1<ΔU2<ΔU0

C.ΔU1>ΔU2>ΔU0

D.ΔU0<ΔU1<ΔU2

根據(jù)以上討論,可得到:ΔU0>ΔU1,ΔU0>ΔU2.還有不少學(xué)生卻又在比較ΔU1和ΔU2大小時(shí)候又卡殼了.

對于R1和R2,也可以分兩種情景討論:

(1)滑片下滑,電路中電流變大,R1、R2上電壓變大,因此ΔU1=ΔI×R1,ΔU2=ΔI×R2.由于R1>R2>Rmax,所以ΔU1>ΔU2.

(2)滑片上滑,電路中電流變小,R1、R2上電壓變小,因此-ΔU1=ΔI×R1,-ΔU2=ΔI×R2,;由于R1>R2>Rmax,所以ΔU1>ΔU2.

因此無論滑片如何滑動(dòng),總有ΔU1>ΔU2.綜合以上各種情形,可得到:ΔU0>ΔU1>ΔU2,所以選項(xiàng)A正確.

當(dāng)學(xué)生思維出現(xiàn)卡殼時(shí),我們教師不僅要幫助學(xué)生突破思維的瓶頸,還要在評講習(xí)題之后,及時(shí)進(jìn)行鞏固和強(qiáng)化.如果評講后就此作罷,有不少學(xué)生即便是現(xiàn)在懂了會(huì)了,相隔一段時(shí)間之后,仍然不能正確地解答.因此,此題評講之后可以隨即布置類似的題目進(jìn)行及時(shí)鞏固.

總之,評講習(xí)題關(guān)鍵就是要從學(xué)生的問題出發(fā),采取循循善誘的方法,幫助學(xué)生解決在解題過程中所遇到的問題,積累解題的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)解題方法,提高解題能力.

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