充分利用習(xí)題教學(xué)價值豐富物理教學(xué)內(nèi)涵

王衛(wèi)華

習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要部分之一，對整個物理教學(xué)效率的高低，對學(xué)生鞏固知識、活化規(guī)律的理解起十分關(guān)鍵的作用.越來越多的教師重視在教學(xué)中對習(xí)題進(jìn)行變式拓展，從而訓(xùn)練學(xué)生思維水平、提高學(xué)生解決物理問題的能力.除了變式訓(xùn)練，實際上物理習(xí)題教學(xué)中還有很多可以挖掘的價值，如構(gòu)建物理情景為后續(xù)學(xué)習(xí)鋪墊，作為德育素材，作為反例鏟除錯誤前概念，激發(fā)學(xué)生自我效能感等.挖掘習(xí)題的這些價值，可以豐富物理教學(xué)的內(nèi)涵.

1 構(gòu)建情景突破教學(xué)難點

能否突破重難點關(guān)乎物理教學(xué)的成效，對學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)有重要的影響，更會影響學(xué)生學(xué)習(xí)物理的信心和興趣.教學(xué)中教師會想方設(shè)法突破難點.然而難點突破的效果受多重因素影響，比如學(xué)生的知識儲備、學(xué)習(xí)能力、教學(xué)資源、教育時機(jī)的把握等.教學(xué)中有時候，感覺效果不夠理想.此時，就要在后面的習(xí)題教學(xué)中，利用習(xí)題呈現(xiàn)的情景，幫助學(xué)生理解，從而化解教學(xué)難點.

例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)勻變速直線運動的速度時間圖象時，對勻減速直線運動后反向加速的運動情景理解起來很吃力.這一問題的解決可依賴于例1所構(gòu)建的物理情景得到有效突破.

例1 一個小球沿足夠長的光滑斜面向上運動，它在斜面上的加速度大小為5 m/s2方向始終沿斜面向下.某時刻它的速度為20 m/s，從此時刻開始，試計算它經(jīng)過2 s、4 s、6 s、8 s、10 s后的末速度和位移，將計算結(jié)果填在表1中.

分析計算結(jié)果，你可以得出什么信息？并結(jié)合你已經(jīng)掌握的物理知識談?wù)勀銓蜃兯僦本€運動的理解.

引導(dǎo)學(xué)生利用勻變速直線運動速度公式v=v0+at和位移公式s=v0t+12at2得到如表2所示結(jié)果.

接著，讓學(xué)生依據(jù)表2畫出小球的v-t圖象.要想看懂圖，必須先會畫圖.學(xué)生得到的v-t圖象，如圖1所示.畫出v-t圖象后原先不明白的學(xué)生豁然開朗.

本題還可以適當(dāng)拓展，讓學(xué)生把物理情景和物理圖象及物理意義建立聯(lián)系.拓展如下：在例題的基礎(chǔ)上增加條件.假設(shè)在斜面上放置一彈性擋板，10 s末小球恰好與擋板相撞，碰撞后其速度的大小不變.讓學(xué)生計算12 s末、14 s末、16 s末的速度，讓學(xué)生在圖2的基礎(chǔ)上，畫出小球前16 s的v-t圖象，如圖2所示.

2 承上啟下為后續(xù)學(xué)習(xí)鋪墊

例1除了可以挖掘其承上功能幫助學(xué)生理解v-t圖象外，還可挖掘其啟下功能，為后面學(xué)習(xí)豎直上拋運動的規(guī)律做一點鋪墊.讓學(xué)生由表2畫出運動示意圖，觀察表2并思考：（1）小球何時回到出發(fā)點？（2）小球何時到最高點？（3）小球在哪些時刻處在斜面上的同一個位置？（4）小球在哪些時刻速度大小一樣？（5）小球從出發(fā)到最高點的時間等于從最高點返回出發(fā)點的時間嗎？（引導(dǎo)學(xué)生歸納等時性）（6）小球回到出發(fā)點時速度與初速度有何異同？（引導(dǎo)學(xué)生歸納對稱性）（7）小球的速度在4 s末以后為負(fù)值，表示什么意思？（8）小球的位移為負(fù)值表示什么含義？（9）如果斜面的傾角增大，還會是剛才的規(guī)律嗎？有沒有什么不同？如果斜面傾角增加到90°呢？

3 作為反例破除錯誤前概念

學(xué)習(xí)者在接受正式的科學(xué)教育之前，在日常生活中按照自己的習(xí)慣、經(jīng)驗、思維方式而獲得的一些感性印象、積累的一些缺乏概括性和科學(xué)性的經(jīng)驗，形成了前概念.有些前概念是正確的，對學(xué)生學(xué)習(xí)物理科學(xué)概念有正面促進(jìn)作用；有些前概念是錯誤的，稱之為錯誤前概念，它會阻礙學(xué)生構(gòu)建正確的物理概念，成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理的障礙.教學(xué)中要想辦法破除學(xué)生的錯誤前概念.列舉反例是破除前概念很好的方法之一.

在學(xué)習(xí)勻變速直線運動的速度——時間圖象時學(xué)生會錯誤地認(rèn)為：v-t圖象的同一條直線在t軸上方和t軸下方其加速度大小相同方向相反；在折線處物體的速度改變方向；等等.要破除學(xué)生的這些錯誤認(rèn)識教師可以在例題1畫出圖2的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生計算圖象上第2 s、第8 s的加速度，并思考這兩個時刻物體的加速度是否相同，思考前16 s何時離出發(fā)點最遠(yuǎn)，物體在何時改變運動方向，改變運動方向時物體加速度的方向是否改變，物體加速度在何處改變方向等.還可以把圖2變成位移-時間圖象，讓學(xué)生分析物體的運動過程，比較位移-時間圖象和速度-時間圖象的差異，從而加深都勻變速直線運動的理解.

4 拓展資源實現(xiàn)學(xué)科德育

普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)“培養(yǎng)學(xué)生的社會參與意識和對社會負(fù)責(zé)任的態(tài)度”理念.高中物理教學(xué)肩負(fù)滲透學(xué)科德育的重任.物理習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分，理應(yīng)擔(dān)當(dāng)這樣的責(zé)任，尤其是很多習(xí)題情景挖掘后可以實現(xiàn)安全教育.“高中物理很多內(nèi)容都是研究運動物體的受力、運動，有很多資源可以挖掘后成為交通安全意識的優(yōu)秀素材，培養(yǎng)學(xué)生對生命的熱愛之情，實現(xiàn)物理教學(xué)的德育功能，實現(xiàn)情感態(tài)度價值觀的教學(xué)目標(biāo).”例題1經(jīng)過適當(dāng)?shù)耐诰?，拓展也可以實現(xiàn)滲透德育的目的.展示學(xué)生做過的習(xí)題如下：汽車以30 m/s的速度在平直的公路上運動，發(fā)現(xiàn)前方有緊急事故，馬上采取緊急制動，加速度大小為5 m/s2.求：汽車經(jīng)過10 s后的速度和10 s內(nèi)的位移.

然后，引導(dǎo)學(xué)生分析本題中汽車的運動與和例1中物體運動的區(qū)別.

生：開始都做勻減速直線運動.

師：有什么不同呢？

生：汽車速度變?yōu)榱愫箪o止，而小球速度為零后反向加速.

師：很好，為什么會這樣呢？

生：汽車剎車速度減少到零后，剎車制動力消失，加速度也消失，所以速度一直保持為零——靜止.而小球在斜面上運動到最高點速度為零后，加速度還在，故而反向加速.

師：非常棒！如果汽車行駛的路面是在一個很長的斜坡上速度變?yōu)榱愫笠恢北３朱o止，我們應(yīng)該怎么做？

生：踩住剎車、拉起手剎……

師：是的，其實及時在我們看起來水平的路面上停車也應(yīng)該拉起手剎，否則可能會出現(xiàn)一下意想不到的失誤而造成重大損失.停車不拉手剎是非常危險的四大開車陋習(xí)之一.前不久，在網(wǎng)上看到一則“離奇”的交通事故.一個廣西的司機(jī)停車忘記拉手剎，結(jié)果車自己往前走，把正在車前走路的一名男子卷入車輪下，最終男子不治身亡. 在云南一個司機(jī)把車停在下坡路段時忘記拉手剎，結(jié)果把自己撞死了.從以上的分析和事故你能得到什么啟示？

生：做事要有安全意識，要有責(zé)任心，……

通過和學(xué)生以前做過的交通工具減速的習(xí)題的比較，讓學(xué)生找出異同，升華物理習(xí)題教學(xué)的效果，在比較中學(xué)會抓住解題的關(guān)鍵因素.通過習(xí)題拓展和生活常識建立起聯(lián)系，并補(bǔ)充案例教育學(xué)生作為一個公民有責(zé)任心對自己、他人、社會都很重要.在物理習(xí)題中，還有很多習(xí)題可以和德育聯(lián)系起來，例如自由落體、動量定量和禁止高空拋物、慣性與自行車不準(zhǔn)載人、萬有引力與航天、電路與用電安全、勻變速直線運動一章中經(jīng)常和行車安全聯(lián)系起來，可以在反應(yīng)時間、超載、嚴(yán)禁酒駕、嚴(yán)禁疲勞駕駛等方面做文章，達(dá)到滲透德育的目的.

總之，我們的高中物理習(xí)題教學(xué)不能僅僅是和學(xué)生們做題，還應(yīng)該充分挖掘習(xí)題的價值，借此實現(xiàn)突破物理教學(xué)難點、為后續(xù)教學(xué)內(nèi)容鋪墊、破除錯誤前概念、實現(xiàn)學(xué)科德育，從而豐富了物理教學(xué)內(nèi)涵.