李慶國 帥厚梅

(江蘇省揚(yáng)州市新華中學(xué) 江蘇 揚(yáng)州 225009)

高中物理習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)過程中不可缺少的組成部分，是對(duì)物理概念、物理規(guī)律等教學(xué)的延續(xù)和深化.但在習(xí)題教學(xué)的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“老師一講就懂，學(xué)生一做就錯(cuò)”的現(xiàn)象，究其原因，還是因?yàn)閷W(xué)生在聽教師講習(xí)題的過程中“知其然，而不知其所以然”.在解題時(shí)，教師能想到一些巧妙的解題方法并講給學(xué)生聽，學(xué)生也能聽懂，但關(guān)鍵問題是學(xué)生自己獨(dú)立解題時(shí)打不開思路，想不出方法.由此可見，學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備足夠，理解能力也并不差，真正欠缺的是分析問題、解決問題的能力.那么如何在習(xí)題教學(xué)的過程中提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力呢？筆者認(rèn)為，教師應(yīng)該在習(xí)題教學(xué)的過程中提出能激起學(xué)生思考的問題，引導(dǎo)學(xué)生自己去分析問題，自己去思考解決問題的方案，并在師生對(duì)話的過程中體悟分析問題、解決問題的一般思路和方法.學(xué)生一開始的思路不一定會(huì)完全正確，這時(shí)教師要鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)思考，在師生對(duì)話的過程中，盡可能讓學(xué)生明白錯(cuò)誤，悟出道理，進(jìn)而解決問題.下面筆者列舉幾例加以說明.

1 通過問題引導(dǎo)學(xué)生自己糾正錯(cuò)誤

如圖1所示，傳送帶與地面的傾角θ=37°，從A到B的長度為16 m，在傳送帶上端無初速度地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5 kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.若傳送帶以10 m/s的速率逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，求物體從A到B所需的時(shí)間.

圖1 傳送帶

師：你認(rèn)為物體在傳送帶上做什么運(yùn)動(dòng)？

生：勻加速.

師：你是如何分析的？

生：物體無初速度放在傳送帶上受到重力、支持力和沿傳送帶向下的摩擦力.合外力沿傳送帶向下，根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律可以求出物體的加速度a=gsin 37°+μgcos 37°=10 m/s2.

師：根據(jù)你的思路，物體到達(dá)B端時(shí)的速度是多少？

師：物體到達(dá)B端時(shí)的摩擦力方向如何？

生：物體的速度大于傳送帶速度，沿傳送帶向上，與剛才的分析矛盾了.

師：現(xiàn)在你認(rèn)為物體做什么運(yùn)動(dòng)？

生：物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng).(學(xué)生得出這樣的結(jié)論是受之前學(xué)過的“水平傳送帶問題”的影響)

師：物體在傳送帶上是一直勻加速運(yùn)動(dòng)，還是先做勻加速運(yùn)動(dòng)再做其他運(yùn)動(dòng),取決于什么條件？

生：傳送帶的長度，若傳送帶比較短，則物體可能一直做勻加速運(yùn)動(dòng).

師：物體什么時(shí)候開始做勻速運(yùn)動(dòng)？

生：當(dāng)物體的速度達(dá)到傳送帶的速度時(shí).

師：當(dāng)物體的速度達(dá)到傳送帶速度時(shí)，物體受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力？大小、方向如何？

生：是靜摩擦力，方向沿傳送帶向上，大小等于重力沿斜面的分力，為3 N.

師：最大靜摩擦力是多少？

生：沒有特殊說明，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，為2 N.靜摩擦力不可能超過最大靜摩擦力，剛才的分析錯(cuò)了.

師：現(xiàn)在你認(rèn)為當(dāng)物體的速度達(dá)到傳送帶速度后，物體應(yīng)該做什么運(yùn)動(dòng)？

生：應(yīng)該還是做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，但加速度a=gsin 37°-μgcos 37°=2 m/s2.

師：物體達(dá)到傳送帶速度后，是和傳送帶一起運(yùn)動(dòng)還是繼續(xù)做勻加速取決于什么條件？

生：取決于物體的重力沿斜面的分力與最大靜摩擦力(等于滑動(dòng)摩擦力)的大小關(guān)系，即取決于動(dòng)摩擦因數(shù)的大小.若μ>tanθ，則物體達(dá)到傳送帶速度后將隨傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng).

在這個(gè)習(xí)題分析的過程中，當(dāng)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)分析錯(cuò)誤時(shí)，教師沒有直接指出來，而是順著學(xué)生的錯(cuò)誤思路，通過問題引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤.這樣做的目的是，一方面避免“簡單粗暴”地指出學(xué)生的錯(cuò)誤，打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，另一方面通過問題引導(dǎo)的方式讓學(xué)生自己分析出矛盾點(diǎn)，然后感悟到自己思路的錯(cuò)誤，再通過進(jìn)一步分析得出正確答案.這樣通過學(xué)生自己分析摸索得出正確答案，有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心.學(xué)生這樣的一個(gè)由錯(cuò)誤思維走向正確思維的過程其實(shí)是人類學(xué)習(xí)過程中的一個(gè)常見的思維過程，人類在科學(xué)探索的過程中并不一定能在探索初期就找準(zhǔn)思路，往往都是在不斷試錯(cuò)的過程中一步步接近成功.因此，教師在聽到學(xué)生的錯(cuò)誤答案時(shí)，先不要急著去作評(píng)判和糾正，而是給予學(xué)生自我糾錯(cuò)的機(jī)會(huì)，通過問題引導(dǎo)讓學(xué)生自己去分析、解決問題，讓學(xué)生自己去體悟思路、總結(jié)規(guī)律.只有這樣，學(xué)生分析、解決問題的能力才能不斷提高.

2 通過問題引導(dǎo)學(xué)生自己解決問題

圖2所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長為5 cm.如果重力加速度g取10 m/s2，那么閃光時(shí)間間隔是______，小球運(yùn)動(dòng)中的水平分速度的大小是______，小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是______m/s.

圖2 小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片

這一題直接問學(xué)生閃光時(shí)間間隔如何求，學(xué)生的思維往往會(huì)陷入僵局，因此教師有必要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析問題，尋求解決問題的方法.

師：對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)問題，一般的處理方法是什么？

生：將平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解，分成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng).

師：求閃光的時(shí)間間隔本質(zhì)上就是求時(shí)間，根據(jù)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，你打算從什么運(yùn)動(dòng)去求時(shí)間？

生：從水平分運(yùn)動(dòng)去求.

師：如何求？

師：如何求？

師：你是選擇哪個(gè)過程進(jìn)行研究的？

生：從A到C.

師：A點(diǎn)是平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)嗎？

生：哦，題目中沒有說明.

這時(shí)，學(xué)生的思維再次陷入僵局，教師可以繼續(xù)引導(dǎo).

師：我們?cè)俅巫x一下題目，圖示是一張閃光照片，閃光照片有什么特點(diǎn)？

生：時(shí)間間隔相等.

師：既然已經(jīng)確定從豎直方向求時(shí)間，我們不妨將A,B,C3點(diǎn)在豎直方向的投影點(diǎn)畫出來，你能聯(lián)想到什么？

生(學(xué)生恍然大悟)：把A,B,C3點(diǎn)在豎直方向的投影點(diǎn)畫出來后，有點(diǎn)像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來的紙帶，可以用來求時(shí)間.

當(dāng)學(xué)生能夠?qū)㈤W光時(shí)間間隔求出來，那么小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小和小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小就比較容易求出來了.

在這個(gè)習(xí)題分析的過程中，教師沒有直接將思路展現(xiàn)給學(xué)生，而是通過問題一步步引導(dǎo)學(xué)生去思考分析，由學(xué)生自己找出解決問題的方案.這個(gè)過程雖然有點(diǎn)緩慢，有點(diǎn)費(fèi)勁，既走了彎路，也犯了錯(cuò)誤，但這的確是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的必經(jīng)之路，學(xué)生分析問題、解決問題的能力也只有這樣才能得到逐步的鍛煉和提高.在這個(gè)過程中，當(dāng)學(xué)生遇到困難時(shí)，教師正好可以借此機(jī)會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生克服困難，培養(yǎng)學(xué)生的意志力；在這個(gè)過程中，學(xué)生犯了錯(cuò)誤，也不可怕，教師正好可以借此機(jī)會(huì)引導(dǎo)學(xué)生從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí).當(dāng)學(xué)生通過自己的努力成功解決了問題，他的自豪感才會(huì)油然而生，他的學(xué)習(xí)熱情才會(huì)得到激發(fā)，他的自信心才會(huì)得到提升.

3 通過問題引導(dǎo)學(xué)生自己歸納總結(jié)

如圖3所示，傾角為θ的斜面體C置于水平地面上，物體B放在斜面體C上，并通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與物體A相連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，已知A，B，C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，試討論物體B所受的摩擦力方向.

圖3 斜面滑輪系統(tǒng)

師：你認(rèn)為物體B受哪些力的作用？

生：摩擦力、重力、支持力和繩子拉力.

師：摩擦力的方向如何？

生：沿斜面向下.

師：理由是？

生：因?yàn)槲矬wA通過繩子向上拉著B，物體B有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì).

師：也就是說，你認(rèn)為物體A有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)？

生：是的.

師：有沒有可能出現(xiàn)物體B拉著物體A，使物體A有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)呢？

生：有可能.

師：現(xiàn)在你認(rèn)為物體B所受的摩擦力方向如何分析？

生：要分情況討論.

師：如何討論？

生：當(dāng)物體B有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，摩擦力方向沿斜面向下；當(dāng)物體B有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，摩擦力方向沿斜面向上.

師：物體B在什么受力條件下有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)？

生：當(dāng)繩子的拉力大于物體B的重力沿斜面的分力時(shí)，物體B有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，摩擦力方向沿斜面向下；當(dāng)繩子的拉力小于物體B的重力沿斜面的分力時(shí)，物體B有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，摩擦力方向沿斜面向上；當(dāng)繩子的拉力等于物體B的重力沿斜面的分力時(shí)，物體B不受摩擦力.

學(xué)生進(jìn)行定性分析時(shí)，沒有考慮到不受摩擦力的情況，當(dāng)教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行定量分析時(shí)，學(xué)生就意識(shí)到了還有不受摩擦力的情況，思維過程趨于嚴(yán)謹(jǐn).

師：在這個(gè)題目中，摩擦力不一定存在，所以受力分析時(shí)首先畫出摩擦力就不嚴(yán)謹(jǐn)了，你認(rèn)為以后遇到力學(xué)問題按照什么順序分析受力更為合理？

生：先畫出確定的力，如重力.再分析不確定的力，如摩擦力.先畫出已知的力，再分析未知的力更為合理.

在這個(gè)習(xí)題分析的過程中，教師沒有事先告訴學(xué)生要對(duì)摩擦力的情況進(jìn)行討論，而是讓學(xué)生自己分析，然后順著學(xué)生的思路，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)行點(diǎn)撥，讓學(xué)生自己意識(shí)到要分情況討論.教師也沒有事先告訴學(xué)生受力分析的順序，而是由學(xué)生在隨意受力分析遇到麻煩時(shí)，自己意識(shí)到要遵循一定的受力分析順序才更加合理、科學(xué).總之，對(duì)于教學(xué)過程中一些結(jié)論性的知識(shí)，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生分析，并盡可能由學(xué)生自己進(jìn)行歸納總結(jié)，得出結(jié)論.

根據(jù)“學(xué)習(xí)金字塔”理論可以發(fā)現(xiàn)，“聽講”是我們最為熟悉最常采用的學(xué)習(xí)方式，采用這種方式教師講得很順暢，學(xué)生似乎也聽得很輕松，但是其學(xué)習(xí)效果卻是最差的.而要想提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，一定要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí).所以在習(xí)題教學(xué)的過程中，教師不要替學(xué)生思考，而要盡可能通過問題引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、分析、試錯(cuò)、再思考、再分析……要盡可能讓學(xué)生經(jīng)歷、體驗(yàn)科學(xué)研究的一般過程，要盡可能讓學(xué)生去感悟知識(shí)的來龍去脈.需要注意的是，在師生對(duì)話的過程中，教師要以“平等、愛、謙虛和信任”為前提條件.在學(xué)生發(fā)言時(shí)，教師要謙虛地傾聽學(xué)生的發(fā)言.在學(xué)生犯錯(cuò)時(shí)，教師要理解、信任學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生自我糾錯(cuò).在學(xué)生思維受阻時(shí)，教師要鼓勵(lì)學(xué)生嘗試分析，尋找新的解決方案.通過這樣的“問題·對(duì)話·體悟”式的習(xí)題教學(xué)，不僅可以使學(xué)生領(lǐng)悟知識(shí)、方法的來龍去脈，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，還可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)意志力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心，進(jìn)而有效提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng).

參 考 文 獻(xiàn)

1 吳金波．試論高中物理習(xí)題課中的范例教學(xué)策略．物理通報(bào)，2016 , 35 (8) :31～33

2 毛文嫻．淺談優(yōu)化高中物理習(xí)題教學(xué)的策略．中學(xué)物理：高中版，2016 , 34 (2) :48～48