鄧宇丹
[摘 要]文章結(jié)合高三復(fù)習(xí)中出現(xiàn)的一些問題,提出“雙減”背景下的高三物理復(fù)習(xí)策略。主張在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生運用物理核心方法解決問題,避免死記硬背;在經(jīng)典例題講解中挖掘基本物理方法,發(fā)展學(xué)生的高階思維,促進學(xué)生的核心素養(yǎng)提升。在實際教學(xué)中,教師應(yīng)整合知識結(jié)構(gòu),提高教學(xué)效率;注意精選例題,強化學(xué)生體驗,突破教學(xué)難點。
[關(guān)鍵詞]雙減;高三物理;復(fù)習(xí)策略
[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2023)29-0047-04
高三物理與高一、高二新課教學(xué)有很大的不同,高一、高二的教學(xué)內(nèi)容以教材為主,有教參做指導(dǎo),但是高三物理課的教學(xué)內(nèi)容多數(shù)是以教輔為主,不同的教輔內(nèi)容差異極大,高三物理課的教學(xué)內(nèi)容有很大的自主性。高三物理教學(xué)有個“大”問題是如何確定教學(xué)內(nèi)容,該講什么,少講什么,詳講什么,如何講才能提升學(xué)生的思維能力?這個“大”問題需要教師深入思考。教師不同的理念會引起不同的教學(xué)行為,教學(xué)內(nèi)容差異也很大。
紙質(zhì)化試卷的評價方式需要學(xué)生在高三復(fù)習(xí)階段做一定量的練習(xí)。然而,若在第一輪復(fù)習(xí)中就進行綜合性過強的題目訓(xùn)練,往往不利于局部知識的建構(gòu)、理解和深化,以練代復(fù),沒有引導(dǎo)學(xué)生夯實基礎(chǔ),較少引導(dǎo)學(xué)生深刻理解習(xí)題背后的物理知識和物理方法,這樣就難以提升學(xué)生的思維能力,因此導(dǎo)致學(xué)生不會靈活運用知識解答同類題目。高三物理復(fù)習(xí)課不應(yīng)該是重做各年份的高考題,在具體教學(xué)中教師要依據(jù)課標(biāo),深入分析物理知識中蘊含的思想方法。高三物理復(fù)習(xí)課要致力于提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng),避免題海戰(zhàn)術(shù)。下面筆者結(jié)合教學(xué)實踐談?wù)劇半p減”背景下的高三物理復(fù)習(xí)策略。
一、教會學(xué)生解決問題的基本方法
“雙減”背景下高三物理習(xí)題教學(xué)要重視教會學(xué)生解決問題的基本方法,而不應(yīng)僅僅是復(fù)習(xí)對應(yīng)的知識。
然而,學(xué)完這道題后,當(dāng)遇到例2時,很多學(xué)生仍然沒有解題思路,無從下手。
[例2]如圖2所示,光滑斜面上有A、B、C、D四點,其中[CD=10AB]。一個可以看成質(zhì)點的物體從A點由靜止釋放,通過AB和CD段所用時間均為t,則物體通過BC段所用時間為( )。
A. 1.5t B. 2.5t C. 3.5t D. 4.5t
學(xué)生解決本題只需記憶相關(guān)知識,屬于淺層思維。大多數(shù)學(xué)生只有當(dāng)遇到呈現(xiàn)“初速度為零且等位移”條件的題目時才能套用,對于非等位移的問題就不會解決了。為此,教師在復(fù)習(xí)課中應(yīng)當(dāng)教給學(xué)生解決問題的基本方法,而不是簡單地把各推論講給學(xué)生聽,以加強學(xué)生記憶,這樣會加重學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
要提高教學(xué)效率,就應(yīng)設(shè)法提高學(xué)生解決問題的能力,重視引導(dǎo)學(xué)生掌握知識隱含的深層思維方法。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),勻變速直線運動公式的運用是本節(jié)的主要內(nèi)容,因此在教學(xué)中教師應(yīng)重點關(guān)注勻變速直線運動的速度公式、位移公式以及速度位移公式的靈活運用。教學(xué)中教師應(yīng)讓學(xué)生了解每個公式都有四個物理量,已知其中三個就可以求另外一個,讓學(xué)生能夠靈活選用公式解決問題。各種特殊的推論都是在最原始公式的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的,這些二級結(jié)論不是教學(xué)的重點。教學(xué)的重點是讓學(xué)生學(xué)會選用原始公式推導(dǎo)出相關(guān)結(jié)論,以此培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。
在例1的教學(xué)中,教師要教會學(xué)生選取研究過程、公式進行分析,引導(dǎo)學(xué)生思考:選哪個過程計算比較簡單?選什么公式比較好?為什么?因為根據(jù)逆向思維,例1可以看作是初速度為零的勻變速直線運動,因此選以速度為零的時刻起的全過程,會比選中間某段運動過程簡便很多。另外,因為初速度為零的勻變速直線運動的加速度相同,涉及[a]、[x]、[t]三個物理量,因此選用位移時間公式就可以解決了。讓學(xué)生學(xué)會處理初速度為零的一系列問題的基本方法,選好研究過程,最好從速度為零的時刻開始分析,根據(jù)已知量和要求的物理量選好公式。學(xué)會了這些基本方法,學(xué)生在遇到不同的問題時也會遷移應(yīng)用相關(guān)的方法解決問題。如例2就會選擇[AD]和[AC]過程進行分析,而這兩段位移差就是[CD]的位移,根據(jù)位移時間公式很容易得出結(jié)論。
二、深入分析典例,培養(yǎng)學(xué)生的高階思維
傳統(tǒng)教學(xué)中,教師往往會對相關(guān)知識進行分類總結(jié),如追及相遇問題,教師通常會給學(xué)生講解以下幾種情況:勻速追勻加速,勻速追勻減速,勻加速追勻速,勻加速追勻加速等。又如在傳送帶教學(xué)中,在沒有進行相應(yīng)的受力分析的情況下,把傳送帶各種類型的運動直接告訴學(xué)生。復(fù)習(xí)教學(xué)中,這種過于細(xì)致的分類加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),學(xué)生記憶這些知識并不能提升他們的核心素養(yǎng),看似容量大的課堂實質(zhì)是低效的。物理復(fù)習(xí)教學(xué)中,教師應(yīng)該滲透各種物理思維方法,而不是簡單地把各種模型告訴學(xué)生。
高考復(fù)習(xí)應(yīng)深入講解典型例題,以點帶面,提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng);應(yīng)重視教材中的練習(xí),對典型練習(xí)進行深入分析和拓展。
[例3]如圖3所示,兩人用同樣大小的力共提一桶水,兩人手臂間的夾角大些省力,還是小些省力?請通過推導(dǎo)得出你的結(jié)論。
本題是人教版教材上的練習(xí)。在本題的教學(xué)中,為了讓學(xué)生掌握處理共點力平衡的方法,教師設(shè)計了下列任務(wù)。
任務(wù)1.確定研究對象,并進行受力分析。
任務(wù)2.利用力的合成求出拉力與重力關(guān)系的表達(dá)式。
任務(wù)3.利用正交分解法求出拉力與重力關(guān)系的表達(dá)式。
任務(wù)4.對表達(dá)式進行討論。當(dāng)桶的重力一定時,夾角越大,拉力如何變化?并作圖表示。當(dāng)兩個等大的拉力大小一定時,夾角越大,合力如何變化?并通過作圖表示。
任務(wù)5.當(dāng)兩個拉力與豎直方向的夾角都是60°時,拉力與桶的重力有什么關(guān)系?
任務(wù)6.若一人用如圖4所示的桶打水,設(shè)水桶和水重為G,每條繩子與豎直方向的夾角都是60°,求每條繩子的拉力。
任務(wù)7.聯(lián)系實際,說說合力一定時夾角越大兩個等大的分力越大的情況。
本題的教學(xué)從教材中典型的練習(xí)出發(fā),讓學(xué)生學(xué)會共點力平衡中的受力分析,掌握力的合成和正交分解法,學(xué)會列數(shù)學(xué)式分析問題,學(xué)會對物理公式進行變量分析,對特殊值進行分析,學(xué)會對與實際生活相關(guān)的例子進行拓展歸納。通過對一道題目的深入分析和學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握處理這類問題的思路和方法,提高學(xué)生的思維能力,提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。
三、整合知識,減少重復(fù)
一定量的練習(xí)能讓學(xué)生熟練掌握知識,但機械重復(fù)的訓(xùn)練會消耗大量時間。為提高教學(xué)效率,把多種同類的題目歸納成同一題,對這道題進行深入、全面的分析。在[v-t]圖像的復(fù)習(xí)教學(xué)中常常是先總結(jié)圖像的軸、點、線、斜率、面積、截距、交點等的含義后,讓學(xué)生通過一道道選擇題的練習(xí),加深對圖像的理解。而考查[v-t]圖像的不同選擇題中某些選項是對同一個知識進行考查,在講解過程中,若不斷重復(fù)同一內(nèi)容會使課堂教學(xué)變得低效。課標(biāo)對[v-t]圖像的要求是“能用圖像描述勻變速直線運動”。因此,在教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生從圖像中找出勻變速直線運動的多個物理量,加深學(xué)生對知識的理解,并構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。
[例4]如圖5所示,質(zhì)點A、B的[v-t]圖像為曲線,質(zhì)點C的[v-t]圖像為折線,試分析:
(1)質(zhì)點A的運動是不是曲線運動?
(2)分析質(zhì)點C在0~1 s和0~3 s時間段的位移大小和方向的關(guān)系。
(3)質(zhì)點C在0~5 s時間段內(nèi)什么時刻位移方向改變,什么時刻速度方向改變,什么時刻加速度方向改變?
(4)分析質(zhì)點A的加速度的變化。
(5)質(zhì)點C在0~1 s內(nèi)和1~2 s內(nèi)速度變化量是否相同?
(6)比較質(zhì)點A、B、C在0~1 s內(nèi)的平均速度大小。
上述教學(xué)過程中,通過一題多問,讓學(xué)生從圖像中獲取描述勻變速直線運動的物理量,如位移、速度、加速度、速度變化量、平均速度,這樣的教學(xué)整合了知識,減少了一道又一道選擇題的重復(fù)訓(xùn)練。教學(xué)中設(shè)計的問題是學(xué)生容易出錯的問題,比如速度、加速度、速度變化量這些矢量的方向問題,非勻變速直線運動平均速度的計算問題。高三復(fù)習(xí)教學(xué)中幾乎大部分練習(xí)都是選擇題,選擇題每個選項通常只考查一個知識點。教學(xué)中,教師可以針對學(xué)生存在的問題對選擇題進行改編、擴充,整合知識網(wǎng)絡(luò)。只有這樣,復(fù)習(xí)教學(xué)才能收到良好的復(fù)習(xí)效果。
四、精選題目,注重情境化試題
[例5]某人站在山崖邊,以10 m/s的初速度豎直向上拋出一石子。不考慮空氣阻力,取[g=10 m/s2]。求石子上升的最大高度。
[例6]明代有一位官員命令仆人把47個“鉆天猴”捆綁在自己的椅子上,自己坐在椅子上,并命令仆人點燃引線,最終為航天事業(yè)獻出了自己寶貴的生命。如果已知“鉆天猴”點火后做勻加速直線運動,點火后5秒末燃料耗盡,且點火后第5秒的位移是[22.5 m],重力加速度[g=10 m/s2],求這位官員離地最大距離是多少。
例5和例6相似,例5的運動過程就是單純的豎直上拋運動,豎直上拋是題目給出的明確信息。例6的運動先是勻加速,燃料耗盡后是豎直上拋,但題目沒有直接說明是怎樣的運動,需要學(xué)生通過分析題目信息后進行推測,而很多學(xué)生缺乏相應(yīng)的分析能力,直接認(rèn)為燃料耗盡后就是做自由落體運動。相對于例5,例6更能檢測學(xué)生的能力水平。因此,高三復(fù)習(xí)教學(xué)中,教師應(yīng)選擇情境新穎的題目,減少重復(fù)訓(xùn)練,有意識地提高學(xué)生提取信息、構(gòu)建模型、推論論證的能力。
五、增加體驗,突破難點
物理是一門研究與大自然和生產(chǎn)生活中有關(guān)現(xiàn)象的學(xué)科。學(xué)生的學(xué)習(xí)是從自身生活體驗出發(fā)的。由于缺乏相應(yīng)的生活經(jīng)驗,學(xué)生對某些問題的理解存在困難。在復(fù)習(xí)教學(xué)中,教師應(yīng)盡量增加學(xué)生的實踐經(jīng)驗,引導(dǎo)學(xué)生突破難點。
[例7]如圖6所示,兩個質(zhì)量相同的小球A和B之間用輕彈簧連接,然后用細(xì)繩懸掛起來,剪斷細(xì)繩的瞬間,A球和B球的加速度大小[aA]和[aB]分別是多少?
例7中小球A和B之間改用繩子連接,然后改用彈簧懸掛(如圖7),釋放彈簧,A球和B球的加速度大小[aA]和[aB]分別是多少?
一般的教學(xué)就從彈簧和繩子受力特點出發(fā),直接分析松手前后的受力情況得出結(jié)論。然而,由于受力分析比較抽象,因此彈簧和繩子的受力分析一直是教學(xué)難點。為此,復(fù)習(xí)教學(xué)中教師還應(yīng)當(dāng)注意從加強學(xué)生的直觀感受出發(fā),利用慢鏡頭展示兩種運動。從慢鏡頭中可以看到剪斷上方繩子的瞬間,彈簧連接的B球的運動狀態(tài)并沒有改變,說明連接A、B球的彈簧的彈力沒有變化。而第二種情況松開上端彈簧時,連接A、B球的繩子馬上松弛了,繩子的彈力突變?yōu)榱恪?/p>
[例8]如圖8所示,一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為[L1]和[L2]的兩根細(xì)線上,[L1]的一端懸掛在天花板上,與豎直方向的夾角為[θ],[L2]水平拉直,物體處于平衡狀態(tài)。
(1)現(xiàn)將線[L2]剪斷,求剪斷[L2]的瞬間物體的加速度。
(2)若將圖8中的細(xì)線[L1]換成長度相同(接m后),質(zhì)量不計的輕彈簧,如圖9所示,其他條件不變,求剪斷[L2]的瞬間物體的加速度。
本題的難點是判斷剪斷[L2]后球的運動情況。學(xué)生因為缺乏相應(yīng)的體驗,即使教師直接告訴他們圖8是做圓周運動,他們也很難接受。教學(xué)中教師也可以把這兩種情況拍成慢鏡頭讓學(xué)生觀察。在視頻中學(xué)生很容易觀察到圖8中小球做的是圓周運動,而圖9剪斷[L2]時刻小球的速度方向水平向右。在學(xué)生對物理過程有了直觀體驗的基礎(chǔ)上,再進行理論分析就顯得容易多了。
例如,當(dāng)人站在臺秤上,下蹲和站起時,觀察臺秤的示數(shù)變化,學(xué)生會認(rèn)為下蹲過程臺秤示數(shù)會減少,站起會增加,然而通過視頻可以觀察到下蹲和站起時,都會產(chǎn)生失重、超重現(xiàn)象。又如自由落體中彈簧測力計或臺秤示數(shù)為零等現(xiàn)象,學(xué)生在生活中的體驗不深,但都可以利用慢鏡頭視頻直接讓學(xué)生觀察,在此基礎(chǔ)上再進行理論分析,從而化解難點,提高復(fù)習(xí)效率。
“雙減”背景下的高效物理復(fù)習(xí)教學(xué),需要教師深入研究課標(biāo)要求,重視基本方法的運用,減少二級結(jié)論的死記硬背。深入分析典型例題,提升學(xué)生的思維層次,促使學(xué)生學(xué)會運用物理知識解決問題。一題多問,整合了知識網(wǎng)絡(luò),減少了重復(fù),在此基礎(chǔ)上利用可視化教學(xué)突破學(xué)生的認(rèn)知困難。高三物理復(fù)習(xí)應(yīng)聚焦于物理核心知識,避免題海戰(zhàn)術(shù),避免加重學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]
[1]? 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn):2017年版[M].北京:人民教育出版社,2018.
[2]? 游運昌.“雙減”背景下的高中物理習(xí)題教學(xué)策略[J].物理教師,2022(10):93-94,97.