春风化雨 润物无声---例谈物理习题教学中几种意识的培养

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1、春风化雨润物无声---例谈物理习题教学中几种意识的培养朱晓兵(江苏省白蒲高级中学江苏南通226511)摘要：习题教学是物理教学的重要组成部分，但日常教学中的主观性、随意性、盲目性还比较普遍。如果在平时的习题教学中能有意渗透画图意识、建模意识、数学意识、问题意识，则往往能受到事半功倍的效果。关键词：画图意识建模意识数学意识问题意识物理习题是物理概念、物理规律、物理方法、物理思想的载体。有效的习题教学，不仅能帮助学生巩固基本概念、规律，掌握基本模型、方法，还能培养学生的图像思维、模型思维、数学思维、批判性思维等各种

2、能力，有助于学生提出问题、分析问题、解决问题等综合能力的提升。高中阶段，由于概念、规律、模型、方法众多，题目千变万化，如果我们只是就题讲题，则很容易陷入茫茫题海不能自拔，老师学生常常会有山重水复疑无路的困惑。教学中发现，如果我们在习题教学中能有机渗透几种意识，则往往能受到事半功倍的效果，常常会有柳暗花明又一村的惊喜。下面试简述之。一：画图意识物理图像是基于物理概念、规律，对物理现象进行思维加工，进而形成的物理状态、物理过程的直观、概括的表达形式。习题教学中，常常涉及到物理图像，如受力示意图、v-t图像、等效电路

3、图、振动图像、光路图等等。美国学者斯蒂思说过：如果一个特定问题被转化为图像，那么，思想就整体把握了问题，并且能创造性地思索问题的解法。例题1：如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C．当A、B的速度相等时，A的速度达到最大D．当A

4、、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大评析：该题旨在考查学生对牛顿运动定律和相对运动，综合性强，思维要求高。如果想通过列方程，寻找速度或加速度相同时的定量关系，由于这是一个加速度变化的过程，加之有相对滑动，情境较复杂，学生则会陷入“山重水复疑无路”的困境。这时我们不妨这样处理：1、用隔离法受力分析，画出受力示意图（水平方向）。2、运动分析，写出加速度的表达式。3、定性分析，因为刚开始A的合力大，加速度大，速度变化快，VA>VB，弹簧会伸长，弹力会增大，故A将做加速度减小的加速运动，B将做加速度增大的加速运动。4、

5、画出A、B运动的v-t图像，问题迎刃而解。实践发现，正确的受力示意图是我们运用牛顿运动定律判断物体运动情况的必要前提和基础。运动轨迹图能使物理过程变得清晰、有序，有助于我们理清多个物理过程4之间的关系。利用V-t图像中斜率和面积的物理意义，能使瞬息变化的物理过程变得直观、形象。还有，等效电路图有助于我们迅速理清各个物理量之间的制约关系。振动图像、波动图像能整体、动态地描述质点的运动变化。不难看出，如果我们能在习题教学中有意渗透画图意识，并使之内化成学生的学习习惯，无疑能大大提升学生的解题能力。二：建模意识在物理

6、学的发展进程中，科学家们发现，可以将复杂的实际情况抽象、概括、转化为简单的、容易接受的物理情境，进而形成直观的、简洁的经验性的规律，即物理模型。中学阶段的物理模型通常包括物质模型、状态模型和过程模型。像质点、匀强电场就属于物质模型；静止、静电平衡、原子所处的基态和激发态都属于状态模型；匀变速直线运动、圆周运动、平抛运动都属于过程模型。在实际教学过程中我们常常发现这样的现象：学生对概念、规律、公式记得滚瓜烂熟，而在解决实际物理问题时常常生搬硬套、张冠李戴。究其原因，还是学生缺少建立物理模型的能力。我们在平时的习题

7、教学中，要有意识地培养学生的建模意识，培养学生的模型思维。例题2：如图所示，有一倾角为30°的光滑斜面，斜面长L为10m，一小球从斜面顶端A处以5m/s的速度沿水平方向抛出，g取10m/s2．求：（1）小球沿斜面滑到底端B点时的水平位移s；（2）若在斜面上沿A、B两点所在的直线凿一光滑的凹槽，则小球由静止沿凹槽从A运动到B所用的时间。评析：在讲类平抛运动时，不少老师都喜欢讲这道题。记得学生在解第（1）问时，往往不注意区分与平抛运动的异同，就当着平抛运动解：利用竖直高度求时间，再求出水平位移S。解第（2）问时，有

8、的同学先将重力沿垂直斜面和平行斜面向下分解，再将平行斜面向下的分力沿AB方向和垂直AB方向分解，求出加速度后进一步求解。把问题搞得非常复杂。分析原因，学生还缺乏建立物理模型的意识和方法。此时，我们因势利导，帮助学生分析建立物理模型，并体验建立物理模型的一般步骤：1、分析：小球受竖直向下的重力和垂直斜面向上的弹力FN，而小球在斜面所在的平面内运动，说明小球在垂直斜面方向的合力为零，可以把