“連接體問(wèn)題”命題規(guī)律研究和教學(xué)策略

摘 ?要：“連接體”問(wèn)題蘊(yùn)含了較多的知識(shí)點(diǎn)，涉及多個(gè)運(yùn)動(dòng)模型，考查多種物理思想方法，廣受命題人的青睞。本文利用統(tǒng)計(jì)的方法，以近八年江蘇高考卷為例，從試題在各類(lèi)題型中的分布、試題分值、對(duì)象模型、運(yùn)動(dòng)模型、涉及的物理方法和處理觀點(diǎn)這六個(gè)方面進(jìn)行分析，同時(shí)，結(jié)合學(xué)生在該類(lèi)問(wèn)題中的常見(jiàn)學(xué)習(xí)誤區(qū)，提出三個(gè)教學(xué)建議。

關(guān)鍵詞：連接體;命題規(guī)律;學(xué)情分析;應(yīng)對(duì)策略

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1003-6148（2015）9-0016-3

“連接體”問(wèn)題蘊(yùn)含了較多的物理知識(shí)和方法，是學(xué)生學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是高考中的熱點(diǎn)，在歷年的各地高考試卷中均有所涉及，不斷發(fā)揮著其選擇和甄別的功能。本文以江蘇卷為例，利用統(tǒng)計(jì)法，從六個(gè)方面對(duì)江蘇2008年實(shí)施高考新方案以來(lái)，8年高考試卷中所涉及的“連接體”問(wèn)題進(jìn)行探討，同時(shí)，依據(jù)自身對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的把握，就該類(lèi)問(wèn)題的教學(xué)策略提出一些看法，以期能對(duì)教學(xué)有所幫助。

1 ? ?考情分析

1.1 ? ?試題分布和分值的統(tǒng)計(jì)

從八年的高考試卷看，涉及“連接體”問(wèn)題的試題共16道，按年份看，此類(lèi)試題的題型、分值分布情況如表1所示。由該表可知，“連接體”問(wèn)題在“多選題”中出現(xiàn)比重最大（約占總量的37.5%），在“單選題”中的比重最?。s占總量的12.5%）。

利用Excel軟件生成歷年總分值變化規(guī)律圖，如圖1所示。由該圖可知，該類(lèi)問(wèn)題在江蘇卷中的分值比重成周期性波動(dòng)。

1.2 ? ?對(duì)象模型和運(yùn)動(dòng)模型的統(tǒng)計(jì)

在考查的試題中，就對(duì)象模型的取材而言，大致可分為三類(lèi)：一類(lèi)以高中階段常見(jiàn)的模型為例（如，“車(chē)板模型”），適度變遷，考查學(xué)生的分析、評(píng)估、構(gòu)建能力;一類(lèi)取材于生活生產(chǎn)（如，“夾子夾木塊”問(wèn)題），很好地體現(xiàn)了物理來(lái)源于生活、應(yīng)用于生活的思想，考查考生應(yīng)用已有知識(shí)處理實(shí)際問(wèn)題的能力;一類(lèi)是新情景問(wèn)題（如，“輕質(zhì)綢帶+木塊”問(wèn)題），考查學(xué)生的對(duì)象選擇、類(lèi)比建模、空間想象能力等。

就試題涉及的運(yùn)動(dòng)而言，在16道高考試題中，共涉及了11次單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、2次往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、1次平拋運(yùn)動(dòng)、2次圓周運(yùn)動(dòng)。由此可知，單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)仍然是重點(diǎn)考查的運(yùn)動(dòng)模型。

1.3 ? ?物理方法和處理觀點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)

“能力立意”是現(xiàn)行高考命題的主旋律[1]，在眾多的高考試題中，突出了方法和思想的考查。在8年的“連接體”問(wèn)題中，主要涉及6種方法的考查，如圖2所示?？芍罢w法和隔離法”幾乎是每年的必考點(diǎn)，這也提示我們，在教學(xué)中應(yīng)重視這類(lèi)方法的滲透，“圖像法”和“極值法”也應(yīng)得到重視。

在考題中，主要涉及的處理方法為“力的觀點(diǎn)”和“功能觀點(diǎn)”。所謂“力的觀點(diǎn)”是指以“牛頓第二定律”為中心，展開(kāi)分析、解答;所謂“功能觀點(diǎn)”是指利用“功能關(guān)系”或“能量守恒定律”解答。各類(lèi)原理在歷年試題中運(yùn)用的比例如圖3所示。由此可知，單一的“運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解”出現(xiàn)的比率最小，其他兩種處理方法是主要的考查點(diǎn)。

2 ? ?教學(xué)策略

由于“連接體”問(wèn)題的高頻考查，為了能更好地應(yīng)對(duì)這類(lèi)問(wèn)題，各學(xué)校在實(shí)際的教學(xué)中也有所側(cè)重。但是，在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)該類(lèi)問(wèn)題的掌握程度常常與我們教師的期望相去甚遠(yuǎn)。筆者曾在學(xué)科組其他老師的幫助下，對(duì)本校高三學(xué)生在“連接體問(wèn)題”上存在的錯(cuò)誤原因進(jìn)行了歸類(lèi)分析：

①該類(lèi)問(wèn)題綜合性強(qiáng)、涉及的知識(shí)點(diǎn)和方法較多，但是，學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)中往往又存在薄弱點(diǎn)，學(xué)生難以完整、準(zhǔn)確地求解;

②該類(lèi)題型閱讀量大，受題目文字表述的干擾，學(xué)生難以快速提煉題目要點(diǎn)、構(gòu)建合理模型;

③該類(lèi)問(wèn)題過(guò)程較為復(fù)雜、運(yùn)算量較大，耗時(shí)長(zhǎng)，學(xué)生沒(méi)有足夠的耐心和信心來(lái)解答該題，甚至從心理上排斥這類(lèi)試題。

針對(duì)上述分析，筆者認(rèn)為要突破這一高頻考點(diǎn)、學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)，在二輪復(fù)習(xí)階段可以從三個(gè)方面入手。

2.1 ? ?巧設(shè)問(wèn)題，讓學(xué)生在“慢教學(xué)”中提升理性認(rèn)識(shí)

受一輪復(fù)習(xí)的進(jìn)度、考試安排所限，教師在復(fù)習(xí)該塊內(nèi)容時(shí)，往往會(huì)講授過(guò)多，但是，學(xué)生并沒(méi)有很好地注入自身情感和經(jīng)歷自己的思維過(guò)程[2]，導(dǎo)致“學(xué)的程度”沒(méi)有到位。因此，在二輪復(fù)習(xí)階段，提倡“慢教學(xué)”，更多關(guān)注學(xué)生思維能力的深化和升華。具體做法是：依托例題設(shè)計(jì)問(wèn)題串，在“思—說(shuō)—畫(huà)—算”的過(guò)程中，調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維，增加學(xué)生的思維量，提升學(xué)生分析問(wèn)題的能力。

例題 ?如圖4所示，一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1 m、高度為h=0.8 m的長(zhǎng)木板靜止在水平地面上，其質(zhì)量M=0.4 kg，一個(gè)質(zhì)量m=0.1 kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放置在其上表面的最右端。所有接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。現(xiàn)給長(zhǎng)木板施加一個(gè)水平向右持續(xù)作用的外力。

求：

1）若F恒為4 N，試求長(zhǎng)木板的加速度;

2）若F=kt，k>0，在t=0時(shí)刻到物體剛滑落這段時(shí)間內(nèi)，試定性畫(huà)出物塊與長(zhǎng)木板間摩擦力大小隨時(shí)間變化的圖像。

針對(duì)這一例題的分析，可以設(shè)計(jì)以下幾個(gè)小問(wèn)來(lái)展開(kāi)教學(xué)。

步驟一，將兩問(wèn)糅合，將兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況按時(shí)間的順序展開(kāi)：①若拉力F=kt，思考該問(wèn)題的三類(lèi)情景，如，“F很小時(shí)，兩者都靜止”，“F較大時(shí)，兩者一起向右加速”和“F達(dá)到一定值時(shí)，兩者分離，以不同加速度向右加速運(yùn)動(dòng)”;②請(qǐng)同學(xué)們?cè)诓莞寮埳袭?huà)出三類(lèi)情景中，M和m的各自受力情況并相互檢查，最后，教師利用投影儀投影學(xué)生的習(xí)作并請(qǐng)學(xué)生分析。

步驟二，在對(duì)M和m可能的運(yùn)動(dòng)情景已有清晰的認(rèn)識(shí)的前提下，直面學(xué)生在解答過(guò)程中出現(xiàn)的幾個(gè)典型錯(cuò)誤提出質(zhì)疑：①題目要求木板的加速度，能否認(rèn)為兩者就是一定已經(jīng)分離的？②M和m發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是什么？③要使M和m發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，是不是只需要克服兩個(gè)摩擦力就行了？

立足于學(xué)生的思維障礙處，以“問(wèn)題串”的形式，幫助學(xué)生搭建思維上的“腳手架”，在學(xué)生的積極參與下，將該類(lèi)問(wèn)題中學(xué)生常見(jiàn)的錯(cuò)誤化解于無(wú)形中，在一定程度上也引領(lǐng)學(xué)生加深對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，發(fā)展其分析、綜合等能力。

2.2 ? ?利用實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在體驗(yàn)中增加感性認(rèn)識(shí)

在課堂中適度融入體驗(yàn)，不僅可以幫助學(xué)生個(gè)體形成對(duì)知識(shí)、規(guī)律的認(rèn)可、理解，還能引起學(xué)生心靈的震撼，激發(fā)對(duì)意義的深刻領(lǐng)悟[3]。例如，在上文例題的理性分析后，我們還可利用身邊物品設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)：

①將兩本書(shū)疊放（注意接觸面不能太光滑），用一個(gè)力拉住下面的物塊，拉力從零開(kāi)始逐漸變大，由此可以觀測(cè)兩個(gè)物體的實(shí)際狀態(tài)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)情景;

②將兩本書(shū)疊放在桌上，用兩個(gè)彈簧秤分別勾住上下兩本書(shū)，左邊的不用力，右邊的施加逐漸變大的拉力，從而感知，在M對(duì)地運(yùn)動(dòng)前，M和m間是不存在摩擦力的。

或者也可以教師預(yù)先做好實(shí)驗(yàn)，同時(shí)拍攝視頻。在關(guān)鍵處，如物塊和木板分離條件的演示用軟件處理，變成慢鏡頭演示，這樣通過(guò)演示和體驗(yàn)，讓學(xué)生從“接受經(jīng)驗(yàn)”過(guò)渡為“個(gè)體體驗(yàn)”，在獲得第一手資料、信息的同時(shí)，加深對(duì)問(wèn)題的感性認(rèn)識(shí)。

2.3 ? ?歸類(lèi)訓(xùn)練，讓學(xué)生在實(shí)戰(zhàn)中提升分析能力

由上述考情分析可知，“連接體”問(wèn)題常考、常新但又不失基礎(chǔ)，針對(duì)這一點(diǎn)，我們可以在二輪復(fù)習(xí)中，安排相應(yīng)專(zhuān)題，或是按連接的方式，或是按運(yùn)動(dòng)情景的不同，或是按所用物理方法等，進(jìn)行歸類(lèi)。但是，題量要適當(dāng)少些，留給學(xué)生足夠的分析、思考的時(shí)間，從而在一定程度上消除學(xué)生畏懼這類(lèi)題型的不良情緒。

在分析試題的過(guò)程中，盡量引導(dǎo)學(xué)生自行歸納出解決該類(lèi)試題的通法，即“一象二圖三類(lèi)式”：

①“一象”是指處理這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，首先應(yīng)確立研究對(duì)象（整體法或隔離法），對(duì)象選擇得好，往往可以將問(wèn)題化繁為簡(jiǎn)，化難為易。當(dāng)然，這兩種方法并不是對(duì)立的，一般問(wèn)題的求解中，應(yīng)把這兩種方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，靈活運(yùn)用。

②“二圖”是指要作好兩張圖，即受力圖和運(yùn)動(dòng)草圖，這樣既可以使問(wèn)題的分析更符合實(shí)際情況，又可以“顯化”多個(gè)物體的復(fù)雜空間關(guān)系，從而簡(jiǎn)化解答。

③“三類(lèi)式”是指尋找未知量與已知量之間的關(guān)系，選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程來(lái)求解。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘華君.白玉微有暇 表述須簡(jiǎn)潔——對(duì)2013年一道高考試題文本表述的探討[J].物理教學(xué)探討，2014，32（3）：39，42.

[2]潘華君，趙乃虎.“說(shuō)題”模式在高三物理習(xí)題教學(xué)中的應(yīng)用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2014，46（6）：49—50.

[3]孫俊三.從經(jīng)驗(yàn)的積累到生命的體驗(yàn)——論教學(xué)過(guò)程審美模式的構(gòu)建[J].教育研究，2001（2）：34—38.

（欄目編輯 ?趙保鋼）