吳蔚+王小蘭+徐志遠(yuǎn)+劉華婷+陳潛源+汪卓群

摘 要：將傳統(tǒng)物理課堂教學(xué)中基于老師進(jìn)行知識(shí)講授的自上而下的教學(xué)模式，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的模式，對(duì)于物理這樣一個(gè)注重邏輯思維能力的學(xué)科，學(xué)會(huì)如何思考才是最關(guān)鍵的。如何突破瓶頸提高物理課堂教學(xué)效率？本文闡述了如何充分運(yùn)用“典型例題”，通過深度挖掘題中的知識(shí)點(diǎn)，以點(diǎn)到面，引導(dǎo)學(xué)生、幫助學(xué)生建立一個(gè)物理模型的完整的知識(shí)體系，達(dá)到“做一題通一類”的效果，從而實(shí)現(xiàn)物理課堂教學(xué)效率的提高。

關(guān)鍵詞：典型例題；教學(xué)效率；物理模型；提高；探究

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2016）9-0010-3

1 物理課堂存在的問題

高中物理是高中階段理科的基礎(chǔ)科目，對(duì)學(xué)生知識(shí)的深度、廣度和邏輯思維能力都有一定的要求，因此，也是高中各學(xué)科里面相對(duì)難學(xué)的一門學(xué)科。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中都存在這樣的問題：上課的時(shí)候老師講的內(nèi)容我都很認(rèn)真地聽并且聽懂了，但是到了做題的時(shí)候卻并不知道該如何下手，從而導(dǎo)致部分學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性不高。隨著學(xué)習(xí)程度的逐漸加深和拓寬，在傳統(tǒng)的知識(shí)傳授型的學(xué)習(xí)方式下，學(xué)生被動(dòng)地接受老師講授的知識(shí)，學(xué)生的主體地位不能得到很好的體現(xiàn)，學(xué)生的邏輯思維不能得到鍛煉，也就不能促使學(xué)生主動(dòng)地發(fā)展，使得課堂教學(xué)的效率大打折扣。

在新課程改革的大背景下，想要改變過于強(qiáng)調(diào)接受性學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀，老師要學(xué)會(huì)由傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者。

2 如何提高物理課堂教學(xué)效率

一般情況下，習(xí)題課是在老師教授了學(xué)生相關(guān)的規(guī)律和概念后進(jìn)行的，目的是為了促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握與理解。大部分老師在講授習(xí)題課時(shí)以單個(gè)題目作為主體進(jìn)行講解，這樣傳遞給學(xué)生的知識(shí)是零散的，并且學(xué)生是在被動(dòng)地接受老師講授的知識(shí)，而不是通過主動(dòng)思考、討論和探究得出的。

2.1 寓知識(shí)于題目，引導(dǎo)學(xué)生建立物理思維

實(shí)際的教學(xué)過程中，很多物理老師忽略了典型例題的重要性，只將它用作檢驗(yàn)學(xué)生的知識(shí)掌握狀況的一種手段或者是一個(gè)課堂必經(jīng)的流程，殊不知典型例題是用來培養(yǎng)學(xué)生物理思維的絕好途徑。寓知識(shí)于題目，幫助學(xué)生加深對(duì)概念和規(guī)律的理解和運(yùn)用，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生，教會(huì)學(xué)生如何思考，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，及時(shí)矯正學(xué)生思維方式的誤區(qū)，彌補(bǔ)學(xué)生思維定式的缺陷和不足，提高學(xué)生的應(yīng)變能力。

2.2 做一題通一類，建立完整的知識(shí)體系

做題不在多而在精，精心挑選將重要知識(shí)點(diǎn)與題目良好結(jié)合的典型例題，提煉出物理模型。并且根據(jù)學(xué)生的掌握情況，適當(dāng)?shù)馗淖儣l件，讓學(xué)生接觸到不同物理?xiàng)l件下所處的不同物理狀態(tài)。充分運(yùn)用變式，通過對(duì)典型例題的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入挖掘，以點(diǎn)到面幫助學(xué)生建立一個(gè)完整的知識(shí)體系，做到觸類旁通。這樣既可讓學(xué)生知道這種題目可以怎么考，幫助學(xué)生消除知識(shí)盲點(diǎn)，又可減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)，以更少的時(shí)間幫助學(xué)生理解、掌握和運(yùn)用知識(shí)。

3 如何巧用典型例題培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，建立物理知識(shí)體系

當(dāng)處理一些典型問題的時(shí)候，需要讓學(xué)生自主思考和探索，掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)，鼓勵(lì)學(xué)生充分地表達(dá)自己的思路和見解，出錯(cuò)就可以展現(xiàn)出他們的思維誤區(qū)，然后有針對(duì)性地引導(dǎo)學(xué)生消除思維誤區(qū)，建立完整的知識(shí)體系。

3.1 先讓學(xué)生做例題，老師不可中途打斷

例題：如圖1所示，傾角θ=53 °的斜面體上，用一根輕繩吊起質(zhì)量為0.2 kg的小球，靜止時(shí)繩與斜面平行。若不計(jì)摩擦，當(dāng)斜面體以5 m/s2的加速度水平向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)繩對(duì)球的拉力和球?qū)π泵娴膲毫?。（g=10 m/s2）

學(xué)生解答：

受力分析，如圖2所示：

列式ma=T·cosθ-N·sinθT·sinθ+N·cosθ=mg，

代入：m=0.2 kg，a=5 m/s2。

聯(lián)立各式得：T=2.2 NN=0.4 N。

3.2 根據(jù)學(xué)生解答的情況，分析學(xué)生的思維誤區(qū)和疑難點(diǎn)所在

分析：本題考查的是牛頓第二定律和物體的彈性和彈力，此題的難點(diǎn)在于小球是否會(huì)飛離斜面，雖然該學(xué)生的答案是對(duì)的，但他并未對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)有整體的把握與了解，并未完全掌握。解題的思路應(yīng)該是判斷出小球飛離斜面的臨界條件，從而決定支持力是否存在。這個(gè)時(shí)候不直接告訴學(xué)生答案也不指出他的錯(cuò)誤，而是充分地運(yùn)用變式，設(shè)置一個(gè)小球飛離斜面的條件，此情境下沒有支持力，通過矛盾分析法促使學(xué)生自主地對(duì)這類題型進(jìn)行深究、思考。

3.3 針對(duì)學(xué)生的思維誤區(qū)和疑難點(diǎn)，運(yùn)用變式改編題目

變式1：如圖1所示，傾角θ=53 °的斜面體上，用一根輕繩吊起質(zhì)量為0.2 kg的小球，靜止時(shí)繩與斜面平行。若不計(jì)摩擦，當(dāng)斜面體以10 m/s2的加速度水平向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)繩對(duì)球的拉力和球?qū)π泵娴膲毫Α＃╣=10 m/s2）

學(xué)生解答：

受力分析如圖2所示：

列式ma=T·cosθ-N·sinθT·sinθ+N·cosθ=mg，

代入：m=0.2 kg，a=10 m/s2。

解得：T=-7 N。

3.4 矛盾對(duì)比，引發(fā)思考，順勢(shì)引導(dǎo)

這時(shí)矛盾就凸顯出來了，學(xué)生會(huì)想力是矢量，有方向有大小，而當(dāng)小球處于斜面上時(shí)斜面對(duì)球的支持力和斜面必定是垂直的，不可能反向。第一題計(jì)算的時(shí)候是對(duì)的，那問題究竟出在哪兒呢？

順勢(shì)引導(dǎo)：

師：同學(xué)們，是不是感到很疑惑呢？明明是按照解題步驟來的，怎么算出來的結(jié)果就是不對(duì)呢？這個(gè)咱們暫且放到一邊，老師先請(qǐng)大家來回顧一下這個(gè)基本的物理模型，首先當(dāng)斜面靜止的時(shí)候，小球處于什么狀態(tài)呢？

生：小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，小球受重力、斜面的支持力以及繩子的拉力，并且受力平衡。

師：很好，那我現(xiàn)在開始給小球一個(gè)向左的加速度，加速度逐漸增大的過程中小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了什么變化嗎？如果覺得比較抽象，可以結(jié)合生活中的一些物理情景想象一下。

生：老師，我結(jié)合汽車啟動(dòng)時(shí)加速的情景猜測(cè)，當(dāng)加速度很大的時(shí)候小球肯定會(huì)飄起來，但剛開始的時(shí)候肯定是在斜面上的。

師：你猜測(cè)得很對(duì)，小球剛開始在斜面上，隨著加速度的逐漸增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一點(diǎn)時(shí)就開始飄起來了。那請(qǐng)問這一點(diǎn)有什么特點(diǎn)呢？又滿足什么條件呢？

生：這是一個(gè)臨界點(diǎn)，a=7.5 m/s2，當(dāng)加速度小于它時(shí)，小球在斜面上，此時(shí)受重力、拉力，還有斜面的支持力；當(dāng)加速度大于它時(shí)，小球離開了斜面，只受重力和拉力，不受支持力。

師：理解得很快，那知道了臨界的加速度，有什么用呢？

生：能夠幫助我們判斷小球是處于哪個(gè)階段，是在斜面上還是飛起，這也就決定了計(jì)算的時(shí)候，是否要算支持力。

師：那你現(xiàn)在知道為什么求不出答案了嗎？

生：知道了，當(dāng)a=10 m/s2時(shí)，小球飛離斜面不受支持力，用在斜面上的公式計(jì)算當(dāng)然算不出來，而第一問之所以成立是因?yàn)閍<7.5 m/s2，正好處于斜面上。（雖然自己做出來了但是卻沒有真正懂得這題的含義。）

師：好，你現(xiàn)在懂得了。那我們一起總結(jié)一下，做這一類題的話首先應(yīng)判斷出臨界加速度的大小，即小球恰好離開斜面的時(shí)候，當(dāng)加速度由0逐漸增加到臨界加速度時(shí)，T逐漸增大，N逐漸減??；當(dāng)增加到臨界條件時(shí)，N=0；當(dāng)a大于臨界加速度時(shí)，T繼續(xù)增大。并且整個(gè)過程中T一直是增大的。

3.5 借變出新，豐富情境

如圖1所示，傾角θ=53 °的斜面體上，用一根輕繩吊起質(zhì)量為0.2 kg的小球，繩子所能承受的最大拉力為3 N，靜止時(shí)繩與斜面平行。若不計(jì)摩擦，當(dāng)斜面體向左做加速運(yùn)動(dòng)，加速度從0開始逐漸增大，求繩子恰好斷裂時(shí)斜面體的加速度。（g=10 m/s2）

學(xué)生分析：要想求解繩子恰好斷裂時(shí)斜面體的加速度，那首先要知道，繩子斷裂的時(shí)候小球處于哪個(gè)狀態(tài)，是在斜面上，還是處于飛離斜面的狀態(tài)。而這個(gè)模型有個(gè)特點(diǎn)，就是隨著加速度從零開始逐漸增大的過程中，小球所受繩的拉力是逐漸增大的，可以從臨界狀態(tài)下所受繩的拉力入手進(jìn)行分析。

學(xué)生解題：

小球恰好飄起時(shí)受力分析如圖3所示：

列式：T·sinθ=mg，

求得：T=2.5 N<3 N。

即當(dāng)繩子恰好斷裂的時(shí)候，小球是處于飛離斜面的狀態(tài)。

3.6 總結(jié)歸納，提升理解，形成體系

師：剛剛大家已經(jīng)對(duì)這一類題型有了一個(gè)深入的思考，那同學(xué)們現(xiàn)在對(duì)做加速運(yùn)動(dòng)斜面上小球飛起這一類的問題還有什么疑惑的地方嗎？

生：沒有了，并且比較系統(tǒng)地掌握了這一類的知識(shí)，還學(xué)會(huì)了面對(duì)不同的物理情景應(yīng)該怎樣去分析和解決問題。

師：那你來歸納總結(jié)一下，老師看看你還有什么遺漏的地方?jīng)]有。

生：好，對(duì)于這一類問題的解決關(guān)鍵在于知道臨界點(diǎn)的存在，知道斜面體在逐漸加速的過程中，有三種狀態(tài)。第一種：加速度小于臨界加速度，拉力分力大于小球加速所需合力，小球受到來自斜面體的支持力隨著加速度的增大而逐漸減小。第二種：臨界狀態(tài)，此時(shí)小球恰好離開斜面。第三種：小球離開斜面，支持力消失，小球僅受重力和拉力，隨著加速度增加，拉力逐漸增大。而我們分析題目的時(shí)候關(guān)鍵在于要分析出臨界加速度，從而判斷小球具體處于哪一個(gè)階段，才能進(jìn)行具體求解。

師：哈哈，看來你已經(jīng)很好地掌握了這一部分的知識(shí)，并且知道如何分析運(yùn)用，已形成了自己的知識(shí)體系。

4 結(jié)束語

整個(gè)過程里面，通過精選的典型例題設(shè)下陷阱，考察學(xué)生對(duì)物理模型的條件的充分運(yùn)用，并針對(duì)學(xué)生所產(chǎn)生的思維誤區(qū)進(jìn)一步改編題目，通過前后矛盾引發(fā)學(xué)生思考。接下來在老師的適當(dāng)引導(dǎo)下，及時(shí)追問，促使學(xué)生“知其然，更知其所以然”，逐步加深對(duì)這一模型的理解，并在老師的幫助下建構(gòu)起對(duì)這一模型的整體認(rèn)識(shí)，知道關(guān)鍵點(diǎn)并學(xué)會(huì)分析變化規(guī)律，逐步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的邏輯思維能力。最后，對(duì)這一題目進(jìn)一步升華，增加新的物理情景，不僅可以檢驗(yàn)其模型的掌握情況和適應(yīng)新題型的能力，也能加深學(xué)生對(duì)模型的理解與運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖伯琴.物理教育學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2012.

[2]王較過，李貴安.物理教學(xué)論（第2版）[M].西安：陜西師范大學(xué)出版社，2009.

[3]陶峰.談?wù)勗鯓映浞滞诰蛘n本中例題的潛能[J]. 物理教學(xué)探討，2016，34（1）：46—49.

[4] 陳振.基于核心概念下的高效物理知識(shí)應(yīng)用教學(xué)初探——以《小球碰撞》一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)為例[J].物理教學(xué)探討，2016，34（1）：22—23，27.

[5]冒美鳳.信息深度加工，優(yōu)化“密度”教學(xué)[J]. 物理教學(xué)探討，2015，33（11）：25—27.

[6]金春梅.新課改與物理模型建立[J].才智，2012（15）：158.

[7]陸茵.高中物理習(xí)題教學(xué)中滲透科學(xué)思維方法培養(yǎng)的實(shí)踐研究[D]. 南京：南京師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011：3.

（欄目編輯 趙保鋼）