巧用“典型例題”提高高中物理課堂教學效率的探究

吳蔚+王小蘭+徐志遠+劉華婷+陳潛源+汪卓群

摘 要：將傳統(tǒng)物理課堂教學中基于老師進行知識講授的自上而下的教學模式，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑W生學習的模式，對于物理這樣一個注重邏輯思維能力的學科，學會如何思考才是最關鍵的。如何突破瓶頸提高物理課堂教學效率？本文闡述了如何充分運用“典型例題”，通過深度挖掘題中的知識點，以點到面，引導學生、幫助學生建立一個物理模型的完整的知識體系，達到“做一題通一類”的效果，從而實現(xiàn)物理課堂教學效率的提高。

關鍵詞：典型例題；教學效率；物理模型；提高；探究

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）9-0010-3

1 物理課堂存在的問題

高中物理是高中階段理科的基礎科目，對學生知識的深度、廣度和邏輯思維能力都有一定的要求，因此，也是高中各學科里面相對難學的一門學科。很多學生在學習物理的過程中都存在這樣的問題：上課的時候老師講的內(nèi)容我都很認真地聽并且聽懂了，但是到了做題的時候卻并不知道該如何下手，從而導致部分學生學習物理的積極性不高。隨著學習程度的逐漸加深和拓寬，在傳統(tǒng)的知識傳授型的學習方式下，學生被動地接受老師講授的知識，學生的主體地位不能得到很好的體現(xiàn)，學生的邏輯思維不能得到鍛煉，也就不能促使學生主動地發(fā)展，使得課堂教學的效率大打折扣。

在新課程改革的大背景下，想要改變過于強調(diào)接受性學習的現(xiàn)狀，老師要學會由傳統(tǒng)的知識傳授者變?yōu)閷W生學習的引導者。

2 如何提高物理課堂教學效率

一般情況下，習題課是在老師教授了學生相關的規(guī)律和概念后進行的，目的是為了促進學生對知識的掌握與理解。大部分老師在講授習題課時以單個題目作為主體進行講解，這樣傳遞給學生的知識是零散的，并且學生是在被動地接受老師講授的知識，而不是通過主動思考、討論和探究得出的。

2.1 寓知識于題目，引導學生建立物理思維

實際的教學過程中，很多物理老師忽略了典型例題的重要性，只將它用作檢驗學生的知識掌握狀況的一種手段或者是一個課堂必經(jīng)的流程，殊不知典型例題是用來培養(yǎng)學生物理思維的絕好途徑。寓知識于題目，幫助學生加深對概念和規(guī)律的理解和運用，有意識地引導學生，教會學生如何思考，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，及時矯正學生思維方式的誤區(qū)，彌補學生思維定式的缺陷和不足，提高學生的應變能力。

2.2 做一題通一類，建立完整的知識體系

做題不在多而在精，精心挑選將重要知識點與題目良好結(jié)合的典型例題，提煉出物理模型。并且根據(jù)學生的掌握情況，適當?shù)馗淖儣l件，讓學生接觸到不同物理條件下所處的不同物理狀態(tài)。充分運用變式，通過對典型例題的相關知識點進行深入挖掘，以點到面幫助學生建立一個完整的知識體系，做到觸類旁通。這樣既可讓學生知道這種題目可以怎么考，幫助學生消除知識盲點，又可減輕學生負擔，以更少的時間幫助學生理解、掌握和運用知識。

3 如何巧用典型例題培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，建立物理知識體系

當處理一些典型問題的時候，需要讓學生自主思考和探索，掌握學習的主動權(quán)，鼓勵學生充分地表達自己的思路和見解，出錯就可以展現(xiàn)出他們的思維誤區(qū)，然后有針對性地引導學生消除思維誤區(qū)，建立完整的知識體系。

3.1 先讓學生做例題，老師不可中途打斷

例題：如圖1所示，傾角θ=53 °的斜面體上，用一根輕繩吊起質(zhì)量為0.2 kg的小球，靜止時繩與斜面平行。若不計摩擦，當斜面體以5 m/s2的加速度水平向左做勻加速直線運動，求此時繩對球的拉力和球?qū)π泵娴膲毫Α＃╣=10 m/s2）

學生解答：

受力分析，如圖2所示：

列式ma=T·cosθ-N·sinθT·sinθ+N·cosθ=mg，

代入：m=0.2 kg，a=5 m/s2。

聯(lián)立各式得：T=2.2 NN=0.4 N。

3.2 根據(jù)學生解答的情況，分析學生的思維誤區(qū)和疑難點所在

分析：本題考查的是牛頓第二定律和物體的彈性和彈力，此題的難點在于小球是否會飛離斜面，雖然該學生的答案是對的，但他并未對這一知識點有整體的把握與了解，并未完全掌握。解題的思路應該是判斷出小球飛離斜面的臨界條件，從而決定支持力是否存在。這個時候不直接告訴學生答案也不指出他的錯誤，而是充分地運用變式，設置一個小球飛離斜面的條件，此情境下沒有支持力，通過矛盾分析法促使學生自主地對這類題型進行深究、思考。

3.3 針對學生的思維誤區(qū)和疑難點，運用變式改編題目

變式1：如圖1所示，傾角θ=53 °的斜面體上，用一根輕繩吊起質(zhì)量為0.2 kg的小球，靜止時繩與斜面平行。若不計摩擦，當斜面體以10 m/s2的加速度水平向左做勻加速直線運動，求此時繩對球的拉力和球?qū)π泵娴膲毫Α＃╣=10 m/s2）

學生解答：

受力分析如圖2所示：

列式ma=T·cosθ-N·sinθT·sinθ+N·cosθ=mg，

代入：m=0.2 kg，a=10 m/s2。

解得：T=-7 N。

3.4 矛盾對比，引發(fā)思考，順勢引導

這時矛盾就凸顯出來了，學生會想力是矢量，有方向有大小，而當小球處于斜面上時斜面對球的支持力和斜面必定是垂直的，不可能反向。第一題計算的時候是對的，那問題究竟出在哪兒呢？

順勢引導：

師：同學們，是不是感到很疑惑呢？明明是按照解題步驟來的，怎么算出來的結(jié)果就是不對呢？這個咱們暫且放到一邊，老師先請大家來回顧一下這個基本的物理模型，首先當斜面靜止的時候，小球處于什么狀態(tài)呢？

生：小球處于靜止狀態(tài)，小球受重力、斜面的支持力以及繩子的拉力，并且受力平衡。

師：很好，那我現(xiàn)在開始給小球一個向左的加速度，加速度逐漸增大的過程中小球的運動狀態(tài)發(fā)生了什么變化嗎？如果覺得比較抽象，可以結(jié)合生活中的一些物理情景想象一下。

生：老師，我結(jié)合汽車啟動時加速的情景猜測，當加速度很大的時候小球肯定會飄起來，但剛開始的時候肯定是在斜面上的。

師：你猜測得很對，小球剛開始在斜面上，隨著加速度的逐漸增大，當?shù)竭_某一點時就開始飄起來了。那請問這一點有什么特點呢？又滿足什么條件呢？

生：這是一個臨界點，a=7.5 m/s2，當加速度小于它時，小球在斜面上，此時受重力、拉力，還有斜面的支持力；當加速度大于它時，小球離開了斜面，只受重力和拉力，不受支持力。

師：理解得很快，那知道了臨界的加速度，有什么用呢？

生：能夠幫助我們判斷小球是處于哪個階段，是在斜面上還是飛起，這也就決定了計算的時候，是否要算支持力。

師：那你現(xiàn)在知道為什么求不出答案了嗎？

生：知道了，當a=10 m/s2時，小球飛離斜面不受支持力，用在斜面上的公式計算當然算不出來，而第一問之所以成立是因為a<7.5 m/s2，正好處于斜面上。（雖然自己做出來了但是卻沒有真正懂得這題的含義。）

師：好，你現(xiàn)在懂得了。那我們一起總結(jié)一下，做這一類題的話首先應判斷出臨界加速度的大小，即小球恰好離開斜面的時候，當加速度由0逐漸增加到臨界加速度時，T逐漸增大，N逐漸減?。划斣黾拥脚R界條件時，N=0；當a大于臨界加速度時，T繼續(xù)增大。并且整個過程中T一直是增大的。

3.5 借變出新，豐富情境

如圖1所示，傾角θ=53 °的斜面體上，用一根輕繩吊起質(zhì)量為0.2 kg的小球，繩子所能承受的最大拉力為3 N，靜止時繩與斜面平行。若不計摩擦，當斜面體向左做加速運動，加速度從0開始逐漸增大，求繩子恰好斷裂時斜面體的加速度。（g=10 m/s2）

學生分析：要想求解繩子恰好斷裂時斜面體的加速度，那首先要知道，繩子斷裂的時候小球處于哪個狀態(tài)，是在斜面上，還是處于飛離斜面的狀態(tài)。而這個模型有個特點，就是隨著加速度從零開始逐漸增大的過程中，小球所受繩的拉力是逐漸增大的，可以從臨界狀態(tài)下所受繩的拉力入手進行分析。

學生解題：

小球恰好飄起時受力分析如圖3所示：

列式：T·sinθ=mg，

求得：T=2.5 N<3 N。

即當繩子恰好斷裂的時候，小球是處于飛離斜面的狀態(tài)。

3.6 總結(jié)歸納，提升理解，形成體系

師：剛剛大家已經(jīng)對這一類題型有了一個深入的思考，那同學們現(xiàn)在對做加速運動斜面上小球飛起這一類的問題還有什么疑惑的地方嗎？

生：沒有了，并且比較系統(tǒng)地掌握了這一類的知識，還學會了面對不同的物理情景應該怎樣去分析和解決問題。

師：那你來歸納總結(jié)一下，老師看看你還有什么遺漏的地方?jīng)]有。

生：好，對于這一類問題的解決關鍵在于知道臨界點的存在，知道斜面體在逐漸加速的過程中，有三種狀態(tài)。第一種：加速度小于臨界加速度，拉力分力大于小球加速所需合力，小球受到來自斜面體的支持力隨著加速度的增大而逐漸減小。第二種：臨界狀態(tài)，此時小球恰好離開斜面。第三種：小球離開斜面，支持力消失，小球僅受重力和拉力，隨著加速度增加，拉力逐漸增大。而我們分析題目的時候關鍵在于要分析出臨界加速度，從而判斷小球具體處于哪一個階段，才能進行具體求解。

師：哈哈，看來你已經(jīng)很好地掌握了這一部分的知識，并且知道如何分析運用，已形成了自己的知識體系。

4 結(jié)束語

整個過程里面，通過精選的典型例題設下陷阱，考察學生對物理模型的條件的充分運用，并針對學生所產(chǎn)生的思維誤區(qū)進一步改編題目，通過前后矛盾引發(fā)學生思考。接下來在老師的適當引導下，及時追問，促使學生“知其然，更知其所以然”，逐步加深對這一模型的理解，并在老師的幫助下建構(gòu)起對這一模型的整體認識，知道關鍵點并學會分析變化規(guī)律，逐步培養(yǎng)學生學習物理的邏輯思維能力。最后，對這一題目進一步升華，增加新的物理情景，不僅可以檢驗其模型的掌握情況和適應新題型的能力，也能加深學生對模型的理解與運用。

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（欄目編輯 趙保鋼）