挖掘習(xí)題資源，培養(yǎng)物理思維能力

谷衛(wèi)山

隨著新課改的不斷深入，高考物理試題更加注重對學(xué)生思維能力的考量.這種情況下題海戰(zhàn)術(shù)的教學(xué)方式逐漸被摒棄，取而代之的是對典型習(xí)題的深耕厚挖的教學(xué)模式，通過變換條件、更換原件等方式，達(dá)到以習(xí)題為基礎(chǔ)，鍛煉學(xué)生物理思維能力的目的.

一、改變條件，多元發(fā)散

物理題是對學(xué)生物理知識掌握能力的考查，設(shè)問角度不同求解過程也就不同，但總是萬變不離其宗，教師在教學(xué)中應(yīng)抓住題目中不變的部分，通過改變條件牽引出對多個知識點的考查，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維.

例如，在學(xué)習(xí)動能定理時遇到的題目“質(zhì)量為m的滑塊位于斜面M點，若從M點釋放，滑塊會滑落至平面的N點，MN的水平距離為s，M點距地面高度為H，若所有接觸面動摩擦因數(shù)相等，求此動摩擦因數(shù)？”.雖然題目是在學(xué)習(xí)完動能定理之后布置的，但學(xué)生對此基礎(chǔ)模型依舊理解得模棱兩可.因此在講題時，我將題目條件加以改變，誘導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思考，深化思維鍛煉，強(qiáng)化理解.我將斜面的坡度增大，但M點距離地面的高度H不變，此時增設(shè)問題“其他條件不變，問滑塊從M點滑落還能到達(dá)N點嗎？若能到達(dá)，則滑塊在N點的速度是多少？”首先引導(dǎo)學(xué)生思考問題“題目條件改變后物理關(guān)系發(fā)生了哪些改變”.學(xué)生討論發(fā)現(xiàn)整個運動過程依舊是重力做正功摩擦力做負(fù)功，只有滑塊在斜面上所受動摩擦力因斜面坡度改變而改變.學(xué)生在抓住物理問題變與不變的核心后，就能很輕松地在思維演繹的基礎(chǔ)上通過數(shù)學(xué)分析得到結(jié)果.

二、更換元件，對比感受

為了讓學(xué)生適應(yīng)高考題目的高度整合性，教師在習(xí)題教學(xué)中也要注意知識的融合，鍛煉學(xué)生對物理知識的整合思維.此時一模多變就是一種有效的實踐方式，在同一模型下更換元件，幫助學(xué)生在對比中理解不同元件的特點，提升此類問題的解題能力.

高中物理知識中電磁感應(yīng)模塊是學(xué)習(xí)的重難點，以此為考點很容易形成融合高中其他主干知識和物理方法的綜合題目，教師在習(xí)題講解時就可以自己創(chuàng)新整合其他知識，對學(xué)生知識體系進(jìn)行綜合鍛煉.以講解2016年全國二卷理綜24題為例，根據(jù)題意學(xué)生很容易想到運用牛頓第二定律、勻加速直線運動公式、電磁感應(yīng)定律及閉合電路歐姆定律求解題目.學(xué)生求解完題目之后并沒有結(jié)束，我將題目“水平面內(nèi)間距l(xiāng)的平行金屬導(dǎo)軌間接有電阻R，質(zhì)量m長度l的金屬桿置于導(dǎo)軌上……”中的電阻更換為電容器C并提問道：“假設(shè)此時的磁場區(qū)域無限大，金屬導(dǎo)軌也足夠長，問此時金屬棒進(jìn)入磁場后其速度大小隨時間變化的關(guān)系.”更換元件后，學(xué)生若想求解問題則必須要了解電容器C的工作原理，從而使學(xué)生對比電容器與電阻的工作原理，在比較中強(qiáng)化理解實現(xiàn)知識的整合.

三、時空反演，逆向推理

逆向思維實質(zhì)上是一種打破“天經(jīng)地義”的創(chuàng)新思維，就是嘗試將事件發(fā)生的過程在時空中進(jìn)行反演，實現(xiàn)多角度認(rèn)識事物，揭示不同現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)新的原理和方法的思維方式.在習(xí)題講解時，引導(dǎo)學(xué)生運用逆向思維，體驗物理學(xué)中的時間反演不變性，可以達(dá)到創(chuàng)新解題思路，化繁為簡的目的.

例如，在學(xué)習(xí)勻加速直線運動時，我們遇到了如下習(xí)題“現(xiàn)有三塊長寬高、材質(zhì)及擺放方式完全相同的木塊，一個初速度為500m/s的子彈穿過上述并排擺放的三木塊后，速度大小剛好變?yōu)?，問子彈在三個木塊中運動的時間比.”看到題目，學(xué)生習(xí)慣性地會想到勻減速運動公式v1=v0-at、s=v0t-12at2，通過條件推斷出子彈通過的三段位移相等，且穿過一個木塊的末速度是進(jìn)入下一個木塊的初速度，以此建立數(shù)量關(guān)系求解三段時間t1、t2、t3的比例.但是在實際操作中，學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)以這種思路求解計算十分復(fù)雜.此時我提醒學(xué)生說：“如果我們將題目中描述的運動在時間上反過來看，是什么運動呢？”學(xué)生思考片刻說：“是初速度為0、末速度為v0的勻加速運動！”“那題目所求呢？是不是變得很熟悉了呢？”我追問道，學(xué)生恍然大悟說：“是求初速度為0的勻加速直線運動，通過連續(xù)相等的位移的時間比.”運用逆向思維，題目求解的就變成了我們推到過的公式，結(jié)果一目了然.根據(jù)v=at、s=12at2得t3：t2：t1=1：（2-1）：（3-2）進(jìn)而推理得到t1：t2：t3=（3-2）：（2-1）：1.

總之，習(xí)題教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生物理思維的訓(xùn)練場，教師應(yīng)深耕厚挖展開對題目的精講，充分拓展學(xué)生的思維.除了發(fā)散思維、整合思維、逆向思維，物理學(xué)習(xí)還需要諸多思維如演繹性思維、歸納性思維等皆可以習(xí)題教學(xué)為切入點對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，因此教師應(yīng)注重挖掘習(xí)題資源，充分發(fā)揮其在培養(yǎng)學(xué)生思維上的天然優(yōu)勢.