季劍峰
在高中物理教學(xué)中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)以下情況:不少學(xué)生在物理課上認(rèn)真聽(tīng)講,自己感覺(jué)聽(tīng)會(huì)了,但到自己做題時(shí)往往無(wú)從下手,特別是題目比較長(zhǎng)的綜合計(jì)算題,常常大腦一片空白,問(wèn)他們?cè)驎r(shí),學(xué)生說(shuō)“太難了,題目看不懂”,可是經(jīng)教師一點(diǎn)撥,又覺(jué)得很容易.在考試中出現(xiàn)的錯(cuò)誤,他們一般都認(rèn)為是“粗心”,其實(shí),經(jīng)過(guò)筆者調(diào)查研究和分析發(fā)現(xiàn),根本不是“問(wèn)題太難”和“粗心”,而恰恰在于他們的審題能力差.
審題是解題的開(kāi)始,深入細(xì)致的審題是成功解題的必要前提.物理審題的過(guò)程就是從多角度的觀察,由表及里,由文字到圖象,由條件到結(jié)論,洞察問(wèn)題實(shí)質(zhì),選擇正確的解題方向的過(guò)程.因此,加強(qiáng)審題教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的審題能力,對(duì)于學(xué)生克服物理學(xué)習(xí)困難,開(kāi)通物理思維的大門具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.在物理教學(xué)過(guò)程中,可以從以下幾方面加強(qiáng)審題教學(xué).
1 重視學(xué)生的物理閱讀教學(xué)
在做物理題時(shí),首先要閱讀題目,這是一個(gè)題目信息內(nèi)化的過(guò)程.要正確解答出物理問(wèn)題,做題者吸收的信息必須及時(shí)、準(zhǔn)確、全面.部分學(xué)生蜻蜓點(diǎn)水式的閱讀,浮光掠影,草草而過(guò),讀不出要點(diǎn),讀不出字里行間所蘊(yùn)藏的精髓,更讀不出問(wèn)題,讀不出獨(dú)到的體會(huì)和創(chuàng)新的見(jiàn)解,看到較難一點(diǎn)的或較長(zhǎng)一點(diǎn)的題目就有畏懼感,“我做不出”的心理障礙阻止了他們的思維,也就不認(rèn)真看題了.其實(shí)只要仔細(xì)閱讀,認(rèn)真思考,弄清含義,就會(huì)找到一些解決問(wèn)題的靈感,為正確解題創(chuàng)造條件.
1.1 重視學(xué)生閱讀關(guān)鍵語(yǔ)句,挖掘隱含條件的教學(xué)
審題過(guò)程就是通過(guò)閱讀弄清題意,建立比較清晰的物理情景的過(guò)程.教師應(yīng)告訴學(xué)生物理題目一般由三部分組成:一是圖形的介紹,二是物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程或某些狀態(tài)的說(shuō)明,三是所要解決的問(wèn)題.審題時(shí)只關(guān)注具體數(shù)據(jù)的條件,而忽視敘述性語(yǔ)言是不行的.敘述性語(yǔ)言中的一些關(guān)鍵語(yǔ)句,對(duì)題目的物理情景起到?jīng)Q定性因素.這就要求學(xué)生讀題要仔細(xì),不僅能對(duì)數(shù)據(jù)條件防止漏看、錯(cuò)看,還要找出題目中關(guān)鍵的字、詞、句,進(jìn)行批判性閱讀.弄清物理題中常見(jiàn)的“最大”、“至少”、“恰好”等詞語(yǔ)的含義,“速度”與“速度大小”等語(yǔ)句的區(qū)別.
關(guān)鍵語(yǔ)句可以幫助我們準(zhǔn)確形成清晰的物理思維,然而要全面理解題目,還要引導(dǎo)學(xué)生在“需要理解處、創(chuàng)新處、疑難易混處、升華提煉處”閱讀,從而挖掘出題目中的隱含條件.要在習(xí)題閱讀中培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑和批判精神,發(fā)揮主觀能動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程的正遷移.
例1 (2013年江蘇) 如圖1所示,將小砝碼置于桌面上的薄紙板上,用水平向右的拉力將紙板迅速抽出, 砝碼的移動(dòng)很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn). 若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2,各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ. 重力加速度為g.
(1)當(dāng)紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí),求紙板所受摩擦力的大??;
(2)要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng),求需所拉力的大?。?/p>
(3)本實(shí)驗(yàn)中,m1=0.5 kg,m2=0.1 kg,μ=0.2,砝碼與紙板左端的距離d=0.1 m,取g=10 m/s2.若砝碼移動(dòng)的距離超過(guò)l=0.002 m,人眼就能感知. 為確保實(shí)驗(yàn)成功,紙板所需的拉力至少多大?
本題學(xué)生易錯(cuò)點(diǎn)是:第(1)問(wèn)求桌面對(duì)紙板的摩擦力為f2時(shí),漏掉m1;第(2)問(wèn)容易漏掉一個(gè)摩擦力或挖掘不出a1 在物理教學(xué)中教師要時(shí)刻注意提醒學(xué)生,有些條件題目中沒(méi)有明說(shuō),只有通過(guò)分析才能得出.如題中出現(xiàn)某時(shí)刻“兩物體分離”,就要想到此時(shí)兩物體間的作用力為零;出現(xiàn)“兩物體相遇”,就要想到它們之間的位移關(guān)系、時(shí)間關(guān)系、速度關(guān)系等.因此要讓學(xué)生在做題時(shí)仔細(xì)閱讀,教會(huì)學(xué)生閱讀方法,對(duì)重點(diǎn)語(yǔ)句用劃線、加圈等方法加以標(biāo)注,引起注意,認(rèn)真理解,善于挖掘隱含條件,建立起正確的物理模型,這樣才能提高解題的準(zhǔn)確性. 1.2 重視學(xué)生閱讀圖形、圖象、表格,尋找基本信息的教學(xué) 在不少物理試題中,問(wèn)題的條件往往以圖形的形式給出,或?qū)l件隱含在圖形之中,因此在審題教學(xué)時(shí),學(xué)生要善于觀察圖形,洞悉圖形所隱含的特殊關(guān)系、數(shù)值的特點(diǎn)、變化的趨勢(shì).抓住圖形的特征,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想,是破解考題的關(guān)鍵.題目中的圖象、表格包含著問(wèn)題的基本信息,也往往暗示著解決問(wèn)題的目標(biāo)與方向. 例2 如圖2所示,在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象為正弦曲線.從圖中可以判斷 A.在0~t1時(shí)間內(nèi),外力做正功 B.在0~t1時(shí)間內(nèi),外力的功率逐漸增大 C.在0~t3時(shí)間內(nèi),外力做功為零 D.在t3時(shí)刻,外力最大 分析 由v-t圖象能直觀判斷出速度的變化情況,選項(xiàng)A、C關(guān)于外力做功情況,一般學(xué)生根據(jù)動(dòng)能定理還能判斷.v-t圖象的斜率的變化反映了物體加速度的變化,部分學(xué)生沒(méi)有注意到這一點(diǎn),就給D選項(xiàng)的判斷帶來(lái)困難.特別是選項(xiàng)C,很多學(xué)生不能洞悉圖形所隱含的數(shù)值的特點(diǎn),使得他們無(wú)法判斷,其實(shí)零時(shí)刻v=0,t1時(shí)刻外力為零,這兩個(gè)時(shí)刻的外力功率均為零,從而用特殊值就能判斷了. 在解決圖象問(wèn)題時(shí),教師要教給學(xué)生審題方法,認(rèn)真審圖,抓住圖形特征,充分利用圖象的“點(diǎn)”、“線”、“面積”、“截距”、“斜率”等特征,根據(jù)物理規(guī)律寫(xiě)出圖象的函數(shù)關(guān)系式.根據(jù)圖表、數(shù)據(jù)所隱含的規(guī)律,找出正確的物理情景. 2 重視培養(yǎng)學(xué)生畫(huà)圖能力的教學(xué) 物理試題常要求學(xué)生有一定的畫(huà)圖能力,試題的關(guān)鍵都是找出運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的幾何關(guān)系,要求考生根據(jù)抽象、復(fù)雜的物理過(guò)程畫(huà)出過(guò)程的示意圖,建立正確的物理圖景.這些題在考卷中得分率較低,其重要原因之一,就是考生的畫(huà)圖能力差. 解物理習(xí)題圖主要有兩類:一類是與物理規(guī)律有關(guān)的,如物體的受力圖、電路圖、光路圖或兩個(gè)物理量之間的關(guān)系函數(shù)圖;另一類則是關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的示意圖,確定物體的位置、位移關(guān)系. 2.1 重視培養(yǎng)學(xué)生畫(huà)過(guò)程圖的能力 過(guò)程圖能幫助同學(xué)的全面、正確弄清題意、促進(jìn)思維的展開(kāi),正確確定物理變化中相關(guān)量之間的關(guān)系.但是目前不少同學(xué)畫(huà)圖能力卻很差.有些高中同學(xué)畫(huà)的圖形東倒西歪、線條彎彎曲曲,大小不得體.對(duì)研究對(duì)象多、過(guò)程多的試題,過(guò)程圖就更畫(huà)不出了,由于不能準(zhǔn)確作圖而造成思維中斷、解題擱淺甚至束手無(wú)策的例子屢見(jiàn)不鮮.可見(jiàn)培養(yǎng)學(xué)生畫(huà)圖能力就不是可有可無(wú)的事了. 如例1是單純力學(xué)方面的綜合性計(jì)算題,試題難度較大,過(guò)程比較復(fù)雜,看一兩遍印象不深刻,如邊分析邊畫(huà)圖,就為解題創(chuàng)造了條件.第(3)問(wèn)分析如下:首先砝碼隨紙板一起做勻加速運(yùn)動(dòng),但砝碼的加速度a1小于紙板的加速度a2,直到砝碼運(yùn)動(dòng)到紙板的最尾端,然后砝碼離開(kāi)紙板,在桌面上做勻減速運(yùn)動(dòng)到靜止.這樣得出如圖3的示意圖.此題在高考中,考生的得分率很低,其主要原因就是沒(méi)有正確畫(huà)出過(guò)程圖,即使砝碼運(yùn)動(dòng)過(guò)程弄清了,也沒(méi)有搞清楚位移關(guān)系,導(dǎo)致解答錯(cuò)誤. 同時(shí)還要學(xué)會(huì)巧用三視圖的能力.在高中物理解題中,常遇到一些涉及立體圖的問(wèn)題.在這些立體圖中,物理量呈空間分布,給尋找它們之間的關(guān)系帶來(lái)了一定的困難,甚至產(chǎn)生錯(cuò)誤,通常作三視圖,是解決這個(gè)問(wèn)題的有效方法.這個(gè)方法的實(shí)質(zhì)是把相關(guān)物理量投影到同一個(gè)平面,使表達(dá)這些物理量的矢量及有關(guān)幾何量平面化,便于準(zhǔn)確、迅速地確定這些物理量之間的關(guān)系. 例3 如圖4所示,在傾角為θ的金屬導(dǎo)軌上,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng),它受到重力G、彈力N、摩擦力f及安培力F,為進(jìn)一步分析棒的受力情況,可作出它的正視圖.當(dāng)B的方向豎直向上時(shí),作出如圖5的正視圖,這樣能清晰、準(zhǔn)確地表達(dá)矢量,有利于分析、解決問(wèn)題. 教師在審題教學(xué)過(guò)程中要有意培養(yǎng)學(xué)生的畫(huà)圖能力,教給學(xué)生畫(huà)圖方法,作圖時(shí)除了注意畫(huà)圖的筆畫(huà)順序,大小適宜、位置恰當(dāng)外,還要強(qiáng)調(diào)的是,在大多數(shù)情況下,只要畫(huà)出示意圖,與解題無(wú)關(guān)的物體和物體上的細(xì)微結(jié)構(gòu)不必畫(huà)出.以便集中時(shí)間和精力于主攻方向上. 2.2 重視培養(yǎng)學(xué)生畫(huà)受力圖的習(xí)慣 對(duì)物體進(jìn)行受力分析是解決物理問(wèn)題的基礎(chǔ),它貫穿于整個(gè)高中物理.畫(huà)受力圖的過(guò)程就是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析的過(guò)程,是對(duì)物理問(wèn)題的定性分析的過(guò)程,學(xué)生能否從復(fù)雜的物理系統(tǒng)中恰當(dāng)?shù)剡x取研究對(duì)象,迅速而準(zhǔn)確地畫(huà)出受力圖,是解決物理問(wèn)題的關(guān)鍵.目前很多高中生在解題時(shí)不畫(huà)受力圖或不善于畫(huà)受力圖,影響了物理解題,甚至造成解題錯(cuò)誤. 例4 一根足夠長(zhǎng)的光滑絕緣桿MN處于豎直平面內(nèi),與水平面夾角為37°,一個(gè)范圍較大的方向水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與桿相互垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如圖6所示,質(zhì)量為m的帶電小球套在桿上,沿桿下滑到圖中的P處時(shí),有向左上方拉桿的力,大小為0.4mg,已知小球的電荷量為q.求(1)環(huán)的帶電性質(zhì);(2)小環(huán)滑到P處時(shí)的速度有多大?(3)在離P點(diǎn)多遠(yuǎn)處,小環(huán)與桿間無(wú)作用力. 此題練習(xí)后有80﹪的學(xué)生做錯(cuò)了,其原因就是力圖畫(huà)錯(cuò)了,將“向左上方拉桿的力”誤認(rèn)為“小球受的彈力”. 師生共同分析:題中“向左上方拉桿的力”是什么力?誰(shuí)拉桿的?我們以什么為研究對(duì)象?從而得出小球的受力圖,學(xué)生弄清了錯(cuò)誤原因. 正確地畫(huà)出受力圖,是解決物理問(wèn)題的關(guān)鍵.但要正確地畫(huà)出受力圖,這并非易事.因此,如何教會(huì)學(xué)生畫(huà)受力圖,筆者認(rèn)為,教師采取啟發(fā)、誘導(dǎo)的方式,由淺入深,讓學(xué)生動(dòng)手又動(dòng)腦.教給學(xué)生畫(huà)受力圖的順序和方法.時(shí)刻提醒,認(rèn)真讀題,不能錯(cuò)畫(huà)、多畫(huà)、少畫(huà),只畫(huà)研究對(duì)象所受的力,而它施加給其它物體的力不能畫(huà). 學(xué)生的審題急需教師科學(xué)、有效的指導(dǎo),教給學(xué)生審題策略、審題方法.物理語(yǔ)言的多樣化(文字語(yǔ)言、符號(hào)語(yǔ)言、圖象語(yǔ)言)、邏輯化及嚴(yán)謹(jǐn)性和抽象性等特點(diǎn),決定了物理閱讀不同于其他閱讀,不能一目十行,需要學(xué)生全身心投入,需要認(rèn)真仔細(xì),讀、寫(xiě)、畫(huà)相結(jié)合,邊讀邊畫(huà),讀畫(huà)齊進(jìn),需要積極的思維活動(dòng)參與,力求得出自己的猜測(cè)、估計(jì).只要教師在教學(xué)每個(gè)環(huán)節(jié)中適時(shí)進(jìn)行有效的審題教育,定能培養(yǎng)學(xué)生良好的審題習(xí)慣.