機械波說題例談

劉懷敏

摘 要：教師說題是教育教學研究的一種方式。說題旨在通過說題目來促進對試題功能和教學策略的研究。本文以機械波為例來說明物理說題的一般內容和步驟。

關鍵詞：物理數(shù)學；機械波；說題

所謂說題是以題目為基本研究對象，解說它的特點、設置原理和依據(jù)、解答方法等，與之相聯(lián)系的理論、知識及教與學相關問題的一種教研教學活動 [1 ]。通過說題可以對教學問題產生更為清楚的認識，從而指導教學工作。物理的說題一般應包括：說題目，說解析，說命題意圖和考點分析，說學生答題情況，說變式，說感悟等。下面以機械波問題為例說明說題的一般內容與步驟。

機械波作為3-4的主要考察內容在每年的高考中都有其重要地位。來自高考全國卷的省份考試中心的數(shù)據(jù)顯示：學生在高考物理的三個選考模塊中選擇3-4的比例最高。因此對3-4中主要考察內容的機械波的問題就有其獨特的研究價值。下面就14年課標全國卷第34題第一小題的變式為例作些說明。

1 說題目

圖1為一列簡諧橫波在t=0s時的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質點，Q是平衡位置在x=4.0m處的質點；圖2為質點Q的振動圖形。下列說法正確的是 。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

3 說命題意圖與考點分析

考察波動與振動的基本規(guī)律，考察波動與振動圖像。對應的考點為選修3-4中的“簡諧運動”、“簡諧應的公式和圖像”、“機械波”、“橫波的圖像”、“波速、波長和頻率（周期）的關系”。其中的“簡諧運動的公式和圖像”、“橫波的圖像”、“波速、波長和頻率（周期）的關系”三個考點為二級考點，考綱要求為：對所列知識要理解其確切含義及與其他知識的聯(lián)系，能夠進行敘述和解釋，并能在實際問題的分析、綜合、推理和判斷等過程中運用。該試題通過振動圖像和波的圖像的綜合分析和應用實現(xiàn)了對考點的較大覆蓋。目的在于考察學生對振動過程和圖像的理解、對振動公式的掌握、對波的圖像的綜合應用。試題體現(xiàn)了“以能力測試為主導，考查學生對所學學科基礎知識、基本技能的掌握程度和運用這些基礎知識分析、解決問題的能力”的指導思想，試題的立意、情景及設問簡潔明了，體現(xiàn)了運用已有知識解決實際問題的能力要求。屬于中等題。本題可較好的考察學生對題目條件的分析和把握能力，對振動和波部分知識的掌握程度。是一道符合高考要求的典型題。

4 說學生情況分析 學生出現(xiàn)問題

（1）審題不過關。看到題目的圖像比較熟悉就馬虎大意。有的同學對題目中出現(xiàn)的P和Q點都沒能認真觀察出坐標。也有部分同學把兩種圖像看錯，以為一種圖像。其實學生只要認真觀察到兩個圖像的坐標不同，一為x，一為t就可以抓住題目的一大關鍵點。

（2）圖像坐標看錯。選項A中學生錯選的問題在于對振動圖像理解不到位和時間坐標看錯。有同學甚至連對應坐標也看錯，這有部分原因是學生思維定勢的影響。在審題中未能實現(xiàn)有效的信息輸入。

（3）圖像掌握不到位。在選項B中學生的分析可由波傳播的特點出發(fā)，想象經(jīng)0.25s的波形如何，接著分析P點所在位置再由位置分析加速度方向。選項D也是由振動圖像得出。學生應由Q點的推動圖像推導出P點的振動圖像，從而得出在相應時間內P點通過路程不是3倍振幅。有的同學直接用Q點振動圖像求P點振動而造成失分。

（4）應用數(shù)學知識解決物理問題能力不到位。E選項要求學生對振動圖像與振動公式的關系十分清楚。學生在數(shù)學的三角函數(shù)已有相應知識，但有的同學未能建立起數(shù)學和物理的聯(lián)系，未能應用數(shù)學知識解決物理問題而造成失分。

（5）應試能力不足。本題從知識角度來說問題并不難，而且學生對該問題也比較熟悉。但高考中原型題的得分率并不高，這主要是因為本題為不定項選擇題。部分學生出現(xiàn)錯選而失分。有部分學生應試能力不足，把自己沒把握的選項也選上，結果造成失分。

5 說試題變式及分析

圖3為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖，圖4為媒質中平衡位置在x=1.5m處的質點的振動圖像，P是平衡位置為x=2m的質點。下列說法正確的是 。（填正確答案標號，選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A.波速為0.5m/s

B.波的傳播方向向右

C.0～2s時間內，P運動的路程為8cm

D.0～2s時間內，P向y軸正方向運動

E.當t=7s時，P恰好回到平衡位置

答案：ACE

試題分析：本題同樣為振動圖像和波動圖像的結合，同樣是考察了學生對兩種圖像，振動過程的波的傳播過程的理解。

6 說反思與感悟

（1）關于學生答題的反思

振動與波從知識本身來說并不難，學生平時的訓練似乎也很到位，平時反復訓練的為什么到了考試卻不如人意呢？這主要是相當多的同學在平時的練習中都只為做練習而做練習，也就是在進行盲目的題海戰(zhàn)術訓練。建構主義觀點認為：知識是由學生自己建構而成。而且這種建構是無法由他人來代替的。因此教師的傳授與講評并不能直接轉化為學生自己的知識。學生在練習中一定要及時總結與反思，對自己在練習中出現(xiàn)的各種錯誤應深入探索，找出錯誤的原因，加予改造并在接下來的練習中加以鞏固。

（2）對教學的啟示

教師在試題講評前應對學生的情況作深入分析，統(tǒng)計學生的錯誤情況，對學生的錯誤進行分析與比較找出所犯錯誤的原因。練習的講評應及時，在學生對自己的思路還保有印象時及時講評。選擇的題目應具有典型性。練習講評時應有一定的拓展性，培養(yǎng)學生的遷移能力。比如本文中的機械波問題就反映學生的審題能力較為薄弱。教學中應注意訓練學生的審題能力，復習中應通過適當?shù)囊活}多變，多題一解等方式讓學生的審題能力得到鍛煉。針對學生概念掌握不到位，在教學中應加大概念的辨析，通過不同題目間的對比分析讓同學注意到概念的精髓所在。針對學生解題中反映的思路較為混亂，講解練習時應充分展示思維的過程以便于學生模仿。例題和練習不宜多，而在于典型性，應讓學生充分經(jīng)歷解題的思維過程而不是機械模仿。在練習完成后應提醒同學們注意理清自己的思路，做到舉一反三才能事半功倍。

參考文獻：

[1]黃兵兵.開展“說題”活動 促進教學相長[J].新課程學習.2013（11）：117.