關(guān)于習(xí)題教學(xué)有效性的思考

(上海市莘莊中學(xué)，上海 201199)

習(xí)題教學(xué)貫穿于整個(gè)高中物理教學(xué)過程,是中學(xué)物理教學(xué)的重要的內(nèi)容之一，對學(xué)生加深知識的理解，感悟物理方法，提高物理思維能力有著重要的意義.提高物理習(xí)題課堂的有效性有著明顯的現(xiàn)實(shí)意義，以下是筆者在習(xí)題教學(xué)的一些具體做法,希望能給大家以啟發(fā).

1 創(chuàng)設(shè)情境,啟動思維

教師如能創(chuàng)設(shè)與習(xí)題相關(guān)的情境，將提高習(xí)題教學(xué)的趣味性,活躍課堂氣氛.這種基于真實(shí)情境的問題會很自然地讓學(xué)生形成正確的表象，有利于學(xué)生正確應(yīng)用概念和規(guī)律，并對處理同類型習(xí)題時(shí)的正向遷移十分有利.

圖1

在《氣體壓強(qiáng)與溫度關(guān)系》的一節(jié)習(xí)題課上,筆者給學(xué)生們做了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)—“瓶子吐雞蛋”，事先將雞蛋裝入錐形瓶，錐形瓶的瓶口比雞蛋略小，當(dāng)大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa，溫度為27℃時(shí)，要將雞蛋完好的從瓶內(nèi)取出，采用如圖1所示的方式,在瓶底用熱水加熱.課堂氣氛立即活躍起來,學(xué)生的好奇心被激發(fā)，積極主動地投入到問題解決活動中.這時(shí)老師可以讓學(xué)生進(jìn)行計(jì)算,如果此蛋的質(zhì)量為50g，瓶口的面積為1.2×10-3m2，摩擦力大小為24N，請學(xué)生算算瓶內(nèi)氣體溫度達(dá)到多少時(shí)蛋才能出來？

在這個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的注意力會被一下子吸引過來，有助于思維的啟動.通過創(chuàng)設(shè)的情景，學(xué)生可以很直觀地了解這個(gè)物理過程是如何發(fā)生的，把學(xué)生的思維引向正確的方向,減少了解題的盲目性.

2 設(shè)計(jì)問題,引導(dǎo)思維

面對高中階段接觸到的習(xí)題，學(xué)生的思維已經(jīng)不再完全是停留在形象思維的層次上，不管是什么題型,僅憑經(jīng)驗(yàn)和感覺答題，不經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治龊瓦壿嬐评?，結(jié)果會錯(cuò)誤百出.

在求雞蛋出瓶時(shí)瓶內(nèi)氣體溫度這道題中，首先學(xué)生要明確習(xí)題中的問題和條件，明確研究對象，弄清習(xí)題中用到的物理概念和規(guī)律.一些能力較差的學(xué)生對物理概念模糊不清，思維混亂，解題無法抓住重點(diǎn),為了解決以上問題,老師可以設(shè)計(jì)以下問題串.

問題1：解決這道題會用到氣體的什么規(guī)律？

學(xué)生:查理定律.確定氣體為研究對象，瓶口的雞蛋起到了塞子的作用，密封瓶內(nèi)的氣體，所以氣體在蛋出瓶口之前做等容變化，分析氣體的初狀態(tài)和末狀態(tài)，從而得出末狀態(tài)下瓶內(nèi)氣體的溫度.

問題2：仔細(xì)審題,看看題目中給出了哪些條件，能滿足計(jì)算的要求嗎？

學(xué)生:不能直接計(jì)算末狀態(tài)的溫度，雞蛋在出瓶口時(shí)內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)P2未知.根據(jù)查理定律，必須知道初狀態(tài)下的溫度T1、壓強(qiáng)P1和末狀態(tài)下的壓強(qiáng)P2，才可求出末狀態(tài)下的溫度T2.

問題3：根據(jù)題目中哪些條件可以求出？

學(xué)生：通過對即將要出瓶子的雞蛋進(jìn)行受力分析.以蛋為研究對象，對要出瓶口的雞蛋進(jìn)行受力分析，經(jīng)過計(jì)算得出在雞蛋即將要出瓶口時(shí)，瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P2.

通過上述遞進(jìn)式問題串的設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生深入思考，學(xué)生明確了習(xí)題中的問題,以及解決這個(gè)問題所需要的條件,哪些條件是直接給出的,哪些條件是間接給出的,哪些條件是需要利用已有信息進(jìn)行簡單計(jì)算而得出的.這樣分析下來,就為進(jìn)一步解決問題打下了基礎(chǔ).

在平時(shí)的習(xí)題課上，有意識的去培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治隽?xí)慣，有利于學(xué)生弄清物理概念，更有利于增強(qiáng)解題思維的自我調(diào)控意識.

3 一題多變，發(fā)散思維

一題多變是由一道原始題目從題設(shè)條件的變換、數(shù)據(jù)衍變、內(nèi)容拓展等角度進(jìn)行演變，是對知識的鞏固和升華，使原有的知識在具體的應(yīng)用中得到加強(qiáng)和延伸.一題多變能加強(qiáng)學(xué)生對解題過程的反思總結(jié)，可以“以不變應(yīng)萬變”,舉一反三、觸類旁通，能鍛煉學(xué)生應(yīng)用知識的能力和發(fā)散思維能力.

在物理習(xí)題中，不少是物理過程、規(guī)律和性質(zhì)類似的問題，它們間只有不同程度的量的差異，而無質(zhì)的區(qū)別.因此，只要我們選好典型題，通過有的放矢的精講和適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥、拓寬，就可以使學(xué)生不僅掌握一類題目的解法，而且熟悉一般的解題方法，進(jìn)而通過明確問題的實(shí)質(zhì)、關(guān)鍵，積累解題經(jīng)驗(yàn).

圖2

比如在進(jìn)行了前面例題的訓(xùn)練后，又有這樣一道題：高壓鍋的鍋蓋通過幾個(gè)齒與鍋鑲嵌旋緊，鍋蓋與鍋之間有橡皮制成的密封圈，不會漏氣.鍋蓋中間有一排氣孔，上面套著限壓閥，將排氣孔堵住(如圖2).當(dāng)加熱高壓鍋，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大到一定程度時(shí)，氣體就把限壓閥頂起來，蒸汽即從排氣孔排出.已知某高壓鍋的限壓閥質(zhì)量是0.08kg，排氣孔直徑為0.3cm，則鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大可達(dá)多少？雖然與前例題有不同之處，但它們遵循的規(guī)律相同，通過訓(xùn)練，使學(xué)生加深了這部分知識的理解，掌握這類題目的解題方法，提升學(xué)生的思維.

4 層層遞進(jìn),深化思維

例題的延展度決定學(xué)生思維的延展度，精心選擇和改編習(xí)題，習(xí)題間要有一定的關(guān)聯(lián)，層層遞進(jìn)，體現(xiàn)課堂內(nèi)容的層次性，能激發(fā)學(xué)生積極思考、深入探究、系統(tǒng)掌握知識.當(dāng)對知識的理解不再停留在表面上，那就能建立一個(gè)知識體系，從而利用知識體系來靈活地解決問題.

在習(xí)題課中最初呈現(xiàn)的例題往往比較基礎(chǔ)，而通過“遞進(jìn)設(shè)疑”將例題向縱深處挖掘，又可將例題向橫向展開，從而開闊學(xué)生的視野，拓展學(xué)生的思維.

在“瓶子吐雞蛋”這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，筆者增設(shè)了這樣的問題：若改為瓶口朝上，怎樣使雞蛋能吐出來？請同學(xué)們通過理論分析得出結(jié)論.并在課后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證.因?yàn)橛衅靠诔碌膶?shí)驗(yàn)以及分析過程做鋪墊，對于開口向上時(shí)的理論分析不少學(xué)生很快就出來了.

在高壓鍋的習(xí)題中，又加入了這樣幾個(gè)問題：(1)已知每增加3.5×103Pa，水的沸點(diǎn)相應(yīng)增加1℃，則這只高壓鍋內(nèi)能達(dá)到的最高溫度是多少？(2)多開幾個(gè)同樣的排氣孔能否增加高壓鍋內(nèi)的最大溫度值？(3)要增加高壓鍋內(nèi)的最高溫度可采取哪些措施？通過這樣設(shè)疑，引起學(xué)生思考，通過分析，學(xué)生真正了解高壓鍋的原理，有利于學(xué)生思維深刻性的培養(yǎng).

總之，習(xí)題教學(xué)作為物理教學(xué)的一個(gè)重要組成部分，對學(xué)生鞏固知識、領(lǐng)悟方法、發(fā)展思維能力有著不可替代的作用,是提升學(xué)生分析解決問題能力所必需經(jīng)歷的過程.盲目、雜亂、過量、單調(diào)和重復(fù)的低效訓(xùn)練,不僅增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān),還會讓學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣,而通過創(chuàng)設(shè)情境、問題設(shè)計(jì)、一題多變、層層遞進(jìn)，可以提高習(xí)題教學(xué)的有效性.