倡導(dǎo)一題多變提高學(xué)生分析與綜合能力

黃雪芳

摘? ?要：針對物理復(fù)習(xí)以及試卷講評等低效問題，倡導(dǎo)一題多變，基于典型物理情境模型進(jìn)行變式拓展系列題型設(shè)計，對習(xí)題模型進(jìn)行廣度與深度的加工，讓學(xué)生從不同情境、不同層次、不同角度、不同深度分析物理問題，綜合歸納，做到同中求異，異中歸一，達(dá)到能力素養(yǎng)落實。

關(guān)鍵詞：一題多變;科學(xué)思維;試卷講評;分析與綜合

1 提出問題

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，高三學(xué)生的復(fù)習(xí)資料堆積如山，學(xué)生沉于題海，刷題成為一種常態(tài)，而教師的教學(xué)行云流水，學(xué)生的學(xué)習(xí)云里霧里，試卷講評大部分基于逐題點評與拓展。學(xué)生對于復(fù)習(xí)除了做題聽題之外，就沒有之后。學(xué)生對知識的應(yīng)用能力，分析與綜合能力沒有辦法得到提高，致使復(fù)習(xí)效率低下。基于此本人在教學(xué)過程中倡導(dǎo)一題多變，基于試題導(dǎo)向教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維的發(fā)散，模型的建構(gòu)，方法的統(tǒng)合，以達(dá)到教而有序，學(xué)而有效之目的。

2? 分析與綜合

科學(xué)思維作為物理學(xué)科核心素養(yǎng)，是認(rèn)識物理本質(zhì)屬性與規(guī)律聯(lián)系的方式，是模型構(gòu)建的抽象過程，是分析與綜合的內(nèi)化過程，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的路徑?？茖W(xué)思維能力的培養(yǎng)要在分析問題與綜合思辨的過程中慢慢形成。

2.1? 分析

分析是把研究的對象在物理情境中分解成為它的若干獨(dú)立情境組成部分，然后分別在獨(dú)立情境中加以研究，研究它們之間的相互作用、相互聯(lián)系以及在整個情境中的地位，從而揭露物理問題本質(zhì)屬性的方法。

2.2? 綜合

綜合是在分析的基礎(chǔ)上，將各自獨(dú)立的情境回歸整個物理情境中加以考量，從而在整體上把握物理問題的本質(zhì)規(guī)律。

在科學(xué)思維中，分析與綜合具有辯證統(tǒng)一的關(guān)系，他們既有區(qū)別，又有聯(lián)系，不可分割[ 1 ]。

3? 試卷講評與一題多變

試卷講評講什么，怎么講，為什么講。筆者認(rèn)為：講主干知識，講了學(xué)生能夠接受的;大部分學(xué)生懂的不講，少部分同學(xué)完全可以利用課間VIP服務(wù)或者同學(xué)之間交互解決;講了大部分學(xué)生不懂的不講?；诖嗽嚲碇v評不是每題都講，不是面面俱到，也不是一節(jié)課講完一張卷。而是抓住一個點講，把一個點講透，講縱深。為做到這一點，應(yīng)大力提倡一題多變教學(xué)模式。

一題多變是基于一個典型物理情境模型進(jìn)行變式拓展系列題型設(shè)計，對習(xí)題模型進(jìn)行廣度與深度的加工，讓學(xué)生從不同情境、不同層次、不同角度、不同深度對知識體系再認(rèn)識的教學(xué)模式。

典型物理情境模型，可以是生產(chǎn)生活中的原型，可以是課本上的習(xí)題、也可以是試卷上的考題。它是一個題群中的代表，具有基礎(chǔ)性、代表性、輻射性[ 2 ]。基于模型進(jìn)行變式拓展讓學(xué)生能夠清楚掌握基本知識、基本方法、基本技能，領(lǐng)悟物理的本質(zhì)，從而達(dá)到對物理知識的理解和掌握，促進(jìn)分析與綜合能力的提升。

3.1? 原題模型

2019年3月福建省質(zhì)檢卷第16題：如圖1所示，一輕繩跨過輕定滑輪，兩邊各掛一質(zhì)量均為m的重物A、B，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。若減小A的質(zhì)量，系統(tǒng)將無法保持平衡，A質(zhì)量減小量為Δm，B的加速度為a，重力加速度為g，則a與Δm的大致關(guān)系是：

本題考查動力學(xué)問題中連接體問題，①模型認(rèn)識構(gòu)建，在研究中要先建立理想化物理模型，兩物體看成質(zhì)點，滑輪是理想化模型，承軸摩擦力不計、滑輪繩子質(zhì)量不計、繩子不伸長;②學(xué)生分析過程中存在問題，認(rèn)為繩子拉力等于重力;③常規(guī)方法，隔離牛頓第二定律或整體牛頓第二定律，用隔離法牛頓第二定律展開討論分析，再用整體法牛頓第二定律綜合分析;極限排除法或特殊值法，從圖象的差異性角度，假設(shè)Δm=m，則a=g，綜合選C。

3.2? 變式拓展

變式1：如圖2所示，若A、B兩物體的質(zhì)量分別為2m和m，開始A、B處于同一高度，現(xiàn)將兩物體由靜止釋放，在A落地之前的運(yùn)動中，求：

（1）物體A的加速度是多少？

（2）物體A下落h時，A的速度大小是多少？

（3）下落t秒時，物體B所受拉力的瞬時功率為多少？

（4）下落t秒時，A的機(jī)械能減少量？

本題以問題串的形式考查牛頓第二定律、運(yùn)動學(xué)、功率、機(jī)械能守恒等物理知識，考查動力學(xué)觀念和能量觀念。基于原題模型的一個簡單應(yīng)用于知識拓展，針對同一模型可以有不同的考查方式。對第（2）問可以進(jìn)行方法拓展一題多解，讓學(xué)生對比動力學(xué)方法、單體動能定理、系統(tǒng)機(jī)械能守恒等方法的特點，以達(dá)到“綜合”的目的。

變式2：如圖3所示，一豎直放置光滑“T”形架，可看做質(zhì)點且質(zhì)量相等滑塊A、B分別套在水平與豎直桿上，A、B用一輕繩相連，A、B靜止從水平釋放。釋放B后，當(dāng)輕繩與豎直桿的夾角為60°時，B的速度為v，則連接A、B的繩長是多少？（輕繩不可伸長，且整個過程處于拉直狀態(tài)。）

本題將一維運(yùn)動變二維運(yùn)動，考查運(yùn)動觀念和能量觀念。①變力不能用動力學(xué)觀念直接求解，只能用能量觀念求解;②區(qū)別一維運(yùn)動，在二維情況下，關(guān)鍵要處理兩滑塊間的速度關(guān)聯(lián)關(guān)系，兩滑塊沿繩子方向的速度大小相等。

變式3：如圖4所示，質(zhì)量均為m的滑塊a、b，a套在光滑固定豎直桿上，離光滑水平地面高度為h，b放置在地面上。通過鉸鏈剛性輕桿與a連接，從靜止釋放。不計任何阻力，a、b可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g。求：滑塊a落地時速度大小。

本題將軟性鏈接變剛性鏈接，同樣考查運(yùn)動觀念和能量觀念，不同的物理情境，類似的處理問題的方法。①明確兩滑塊之間的速度關(guān)聯(lián)關(guān)系，沿桿的方向速度大小相等;②滑塊a落地前系統(tǒng)機(jī)械能守恒，同時可以求出a落地時滑塊b的速度，然后根據(jù)動能定理來分析桿的做功情況，進(jìn)而理解單體機(jī)械能的變化，以達(dá)到思維拓展的目的。

變式4：如圖5所示，半徑為R=0.4m的1/4圓弧形軌道固定豎直面內(nèi)，下端與足夠長的水平軌道相切連接，甲、乙小球質(zhì)量均為m=0.5kg，用長為R的輕桿連接，置于圓弧形軌道上，小球甲與O點等高?，F(xiàn)將小球從靜止釋放，甲、乙和輕桿組成的系統(tǒng)最終在水平面上運(yùn)動。忽略一切阻力，g取10m/s2。則（ ）

A.兩小球從靜止釋放下滑的過程速度大小相等

B.兩小球在水平面上運(yùn)動的速度大小均為2m/s

C.小球甲下滑過程中其重力的功率一直增大

D.整個過程中輕桿對小球甲做功為1J

本題對剛性桿連接體問題進(jìn)一步細(xì)化拓展，考查系統(tǒng)機(jī)械能守恒、動能定理、速度關(guān)聯(lián)等問題。從速度關(guān)聯(lián)的角度分析兩小球速度問題，利用系統(tǒng)機(jī)械能守恒分析最終狀態(tài)的速度，與過程無關(guān)，利用單體動能定理討論做功情況，利用初末特殊位置分析功率變化。采用選擇題模式一題多問，擴(kuò)大廣度進(jìn)行考察，培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力和發(fā)散思維能力。

4? 結(jié)束語

在物理復(fù)習(xí)教學(xué)的過程中，倡導(dǎo)一題多變，善于同中求異，異中歸一。引導(dǎo)學(xué)生從對象、過程、受力、狀態(tài)等方面分析考量物理情境，從多結(jié)構(gòu)、多序列、多層次構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到能力素養(yǎng)的落地。

參考文獻(xiàn)：

[1]普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀[M].北京：高等教育出版社，2017：55.

[2]董馬云.高中物理母題與衍生力學(xué)篇[M].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2015.