一題多變讓思維自由翱翔

呂敏

高中物理習(xí)題訓(xùn)練中，為了提高教學(xué)效率，經(jīng)常采用一題多變，指的是一道基本題，讓題目的情景有所變化，按程序不斷加深加廣，變成許多道有關(guān)的習(xí)題。通過這一類題型的解析和訓(xùn)練，充分認(rèn)識基本知識的應(yīng)用價值，學(xué)生只要掌握規(guī)律和分析方法，就可以做到“萬變不離其宗”，達(dá)到發(fā)散學(xué)生思維能力的效果。

例：如圖1、圖2，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質(zhì)量為m=0.2 kg，帶電量為q=+2.0×10-6 C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)？滋=0.1。從t=0時刻開始，空間加上一個如下圖所示的場強(qiáng)大小和方向呈周期性變化的電場，（取水平向右的方向為正方向，g取10 m/s2。）求：

（1）23秒內(nèi)小物塊的位移大小；

（2）23秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功。

師：同學(xué)們，我們加上周期性變化的電場，物體受力有什么特點(diǎn)呢？

生1：電場力方向發(fā)生變化，物體受到的合外力也會發(fā)生周期性變化。

師：如何求位移呢？用什么方法呢？

生2：用牛頓第二定律，但是要分段考慮，通過運(yùn)算a1==2 m/s2物體做勻加速運(yùn)動，速度正好在2 s末變?yōu)? m/s，物體接下來以a2==2 m/s2做勻減速運(yùn)動。4 s末又達(dá)到0，可以應(yīng)用運(yùn)動學(xué)公式求出位移。

師：那物體接下來運(yùn)動有何規(guī)律嗎？

生3：小物塊做周期為4 s的加速和減速運(yùn)動。

師：此時用動能定理可以嗎？是不是更方便呢？

生3：由于無法知道4 s末的速度，只能先求加速度，再求速度，此時用動能定理沒有牛頓運(yùn)動定律方便。

師：同學(xué)回答得真好，我們在不清楚初末速度時，用牛頓定律解決更為方便，所以這兩種方法我們要綜合起來應(yīng)用。

師：那么同學(xué)能否在例題基礎(chǔ)上改編呢？

學(xué)生紛紛小組討論，得出很多改編的方法。

生1：物體帶負(fù)電，可以將電場方向改為向下或向上。（如圖3，圖4）

師：電場方向向下，電場如果過大，物體會做什么運(yùn)動？

生1：通過受力分析，物體將會離開地面，做類平拋運(yùn)動。

師：這位同學(xué)分析得很到位，所以我們出題時必須考慮這個問題。

生2：可以將電場方向變?yōu)榕c水平面有一定的夾角（如圖5，圖6）

師：電場力會產(chǎn)生什么影響呢？

生2：電場力可以分解為水平方向和豎直方向，同樣在豎直方向分力過大，物體將離開地面，水平方向的分力可以為阻力和動力。

師：能否再把題難度加大些呢？

生3：可以將物體放在斜面上，加上豎直方向的電場（如圖所示7）

生4：物體放在斜面上，還可以改變電場方向。（如圖所示8）

師總結(jié)：剛才同學(xué)們的思考，豐富了我們整個課堂，思維非?；钴S，從改變電場強(qiáng)度的方向、大小以及加上斜面，物理情境千變?nèi)f化，可以變出很多問題。

通過帶電物體在電場中直線運(yùn)動為基礎(chǔ)，改變電場的方向，從而使問題的物理情景發(fā)生變化，但處理問題的基本方法不變，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維自主改變背景，自己進(jìn)行變式訓(xùn)練，達(dá)到舉一反三，觸類旁通的目的。

一題多變從學(xué)生比較熟悉開始不斷變式，使教師從學(xué)生熟悉、難度并不很大的基本題出發(fā)，讓學(xué)生參與到課堂中，引導(dǎo)學(xué)生主動從多角度思考，這樣新的問題、新的思路就不斷涌現(xiàn)，既訓(xùn)練學(xué)生發(fā)散性思維的能力，又抓住核心規(guī)律。教師在課堂中充分創(chuàng)設(shè)變式環(huán)境，通過各種變式把學(xué)生的思維逐漸引向深入，給學(xué)生提供了廣闊的想象空間，讓學(xué)生的思維在這個空間里自由翱翔。

編輯 謝尾合