物理課堂教學中習題講解的兩大要訣

沈志雄 吳超男

摘? ?要：在物理課堂習題教學中的兩大要訣，就是教師要有意識地引導學生畫出示意草圖，同時詳細講解暴露整個解題的思維過程。

關(guān)鍵詞：物理課堂;習題講解;示意草圖;思維過程

1? 引導學生畫出示意草圖

很多物理題目信息量較大，難以分清各種信息之間的關(guān)系。而示意草圖能夠非常直觀、形象地傳達各種信息，在分析問題、解決問題的過程中起著不可替代的作用。有的題目示意草圖一畫出來，解題思路自然涌上心頭。所以，在物理課堂習題教學中，明智之舉是引導學生養(yǎng)成根據(jù)解題需要，畫出物體受力分析圖、等效電路圖、氣體狀態(tài)變化圖、光路圖等示意草圖的良好畫圖習慣。

如果物理教師能夠在習題教學中引導學生正確畫出示意草圖，將習題研究對象的抽象部分形象化，就會讓人豁然開朗，有助于解題思維的縝密保障和清晰呈現(xiàn)，為成功習題教學創(chuàng)造良好的開端。當然，也有的人會認為題目比較簡單，解題時用不著畫圖，這是不保險的討巧想法。解題時畫示意草圖應(yīng)該成為一種自然而然的良好行為和習慣，培養(yǎng)好這個解題習慣是物理教師的義務(wù)和職責所在。

2? 暴露教師解題思維過程

與此同時，教師在習題講解中，應(yīng)盡可能設(shè)身處地為學生著想，嘗試著從不同角度用不同方法進行解題，包括常規(guī)的、速解的、巧妙的、甚至是有意誤導的錯誤解題方法。如解題時怎樣從題給信息的關(guān)鍵詞入手突破？如何用心挖掘題目表述中隱含的信息？如何建立正確的理想模型來助解？等等。要把教師最終實現(xiàn)成功解題的整個思維過程盡可能簡明清晰地展現(xiàn)在學生面前，這樣就能給學生提供直接有益的借鑒和及時有效的提醒。

3? 課堂教學中習題講解示例

案例1 ：如圖1所示，水中有一小船，岸邊的人以恒定速度v牽引繩子讓小船靠岸，此時繩子與水平方向的夾角為α。問：小船靠岸過程中的速度是多大？與繩子的速度比較如何？小船靠岸過程中是否作勻速運動[ 1 ]？

點撥思維節(jié)點：不少人容易單憑直覺就對繩子與小船的接觸點繩子A端速度進行分解，簡單地認定船靠岸過程中的速度就是繩子在水平方向的分速度，即vcosα。實際上，繩子與水平方向的夾角是隨著小船靠岸過程在逐漸變大的。如圖2所示。

引導畫示意圖：引導學生根據(jù)題意討論交流后在草稿紙上畫出如圖2、3的示意圖。

呈現(xiàn)思維過程：在牽引繩子讓小船靠岸的過程中，隨著繩子與水平方向的夾角α的逐漸變大，相當于繩子繞著定滑輪在旋轉(zhuǎn)，如圖2。也就是說，小船在水面的運動是由沿牽引繩子方向的分運動和繞滑輪旋轉(zhuǎn)的分運動二者的合成。或者說，繩端A （代表小船）相對于滑輪o點同時參與兩個運動：沿牽引繩子方向的勻速運動和以o點為圓心0A為半徑的圓周運動。所以，特別需要謹慎小心的是，船在水面平動的拉船模型實際上隱含著轉(zhuǎn)動的因素。這樣，繩端A點就有兩個分速度：牽引收縮繩子速度v與做圓周運動的線速度v1，這兩個分速度的合速度就是小船的速度v船。因此，從圖2容易得出小船速度v船=，比牽引收縮繩子速度v大，而且在小船靠岸的過程中，α逐漸變大，顯然，小船是在做加速運動，而不是勻速運動。

當然，在此問題的分析中，也可以讓繩子收縮牽引使得小船位置的變化情況直觀動態(tài)化。如圖3，在任意一段微小的時間內(nèi)，小船在水平方向上的位移值s船 =Δs1總是大于繩子收縮量s繩=Δs2，從示意圖中就能直觀地得出船速大于繩速。

案例2：如圖4電路中，已知E1=12 V、E2=6 V，內(nèi)阻不計，R1=R2=3 Ω。試求b、c兩點間的電勢差[ 2 ]。

點撥思維節(jié)點：啟迪學生活用電勢概念及其在解題中的應(yīng)用。由于近年來高考命題及其導向大環(huán)境等種種原因，電勢概念及其在解題中的有效應(yīng)用問題似乎受到一定程度的輕視。要注意引導學生在把握好中學物理新課程標準范圍的基礎(chǔ)上，對此解題方法給予應(yīng)有的關(guān)注。

引導畫示意圖：為了求出b、c間的電勢差，可將圖4電路中的一部分分別隔離出來進行分析，引導學生畫出圖5、圖6。

呈現(xiàn)思維過程：由閉合電路歐姆定律可得：電路中的電流強度：I===1（A），由于E1>E2，顯然電流方向沿順時針繞行。

如圖5，電流方向與b、c間電勢差方向一致，則有：

Ubc=-E1+IR1=-12+1×3=-9（V）

如圖6，因為此時電流方向與b、c間電勢差方向相反，可先求出Ucb=E2+IR2=6+1×3=9（V）

Ubc=-Ucb=-9（V）

案例3：有一個點光源s放在垂直于遮光板圓孔的軸線上，距圓孔的圓心O為30 cm，若在遮光板圓孔上放一凸透鏡如圖7所示，則在距遮光板10 cm處垂直于主光軸的屏上形成一亮圓，圓孔直徑MN為6 cm，亮圓直徑 AB為3 cm ，試求出凸透鏡的焦距。

點撥思維節(jié)點：讓學生清楚，形象思維的特點就是形象性、普遍性和直觀性[ 3 ]。物理解題時，有了形象思維的配合，就能形成解題的正確思維路徑。有的人認為由點光源出發(fā)經(jīng)凸透鏡的光線要在屏上形成亮圓，邊緣光線經(jīng)透鏡后只能按MA、NB方向傳播，沒有想到光線可能會在屏前相交成像的情況，也就是以為只能得到像S1。此題實際上存在二解，很容易遺漏。

引導畫示意圖：通過引導學生畫出圖8的光路圖，對解題的幫助是顯而易見的。

呈現(xiàn)思維過程：啟發(fā)學生，據(jù)△S1OM∽△S1O'A，得=，即V1=20 cm，依題意u=30 cm代入=+得f1=12 cm。實際情況是，邊緣光線經(jīng)透鏡折射后到達光屏也可按MB及NA方向傳播，也就是在到達屏前就能相交成像S2，如圖8。則據(jù)△S2OM∽△S2O'B得=，即V2= cm，代入透鏡成像公式得出f2= cm。此解特別容易被遺漏。畫示意圖的形象性輔助解題功能由此可見一斑。

參考文獻：

[1] 李曉鵬.思維導圖學習法[M].北京：光明日報出版社，2014：114-115.

[2] 吳超男.新時代中學物理教學的理論與實踐[M].西安：陜西師范大學出版總社，2021：226-239.

[3] 張茂昌.走出高中物理教學難的誤區(qū)[M].北京：清華大學出版社，2016：114 .