2023年高考江蘇卷物理第10題的教學(xué)思考*

鄭永圣

(南京市江寧區(qū)教學(xué)研究室 江蘇 南京 211100)

1 引言

在物理學(xué)習(xí)中,學(xué)生做了不少題目,當(dāng)時(shí)不會(huì)做的題目教師也都講評(píng)過(guò),但以后遇到類似的問(wèn)題有不少學(xué)生還是不會(huì)解決,這固然與學(xué)生自身的學(xué)習(xí)能力有關(guān),但筆者認(rèn)為這跟教師的習(xí)題教學(xué)策略也有很大的關(guān)聯(lián),到底應(yīng)該怎樣進(jìn)行習(xí)題教學(xué)才更有效呢,很多教師都有這方面的困惑,筆者認(rèn)為要想提高習(xí)題教學(xué)的效率,有一條比較有效的途徑,那就是教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真對(duì)題目進(jìn)行循跡溯源,弄清題目的來(lái)路,探尋題目的解題思路,思考題目新的考查出路,把相關(guān)聯(lián)的知識(shí)和方法通過(guò)精心設(shè)計(jì),變成一系列問(wèn)題或題組,利用它們來(lái)組織習(xí)題教學(xué),這樣能夠突破一味簡(jiǎn)單的題型模仿,以及日復(fù)一日的題海訓(xùn)練,從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)如何去思考問(wèn)題、學(xué)會(huì)如何去遷移方法、學(xué)會(huì)如何去應(yīng)用知識(shí),這是一種習(xí)題教學(xué)高效的教學(xué)模式.

本文以“2023年高考江蘇卷物理第10題的教學(xué)”為例,探究不同的解題方法,形成一題多解,展示物理問(wèn)題解決的多元化,再突出一題多變,展示物理問(wèn)題的可變性,強(qiáng)化一題多用,揭示該問(wèn)題的本質(zhì)特性.

【試題】(2023年高考江蘇卷物理第10題)達(dá)·芬奇的手稿中描述了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):一個(gè)罐子在空中沿水平直線向右做勻加速運(yùn)動(dòng),沿途連續(xù)漏出沙子.若不計(jì)空氣阻力,則下列圖1中能反映空中沙子排列的幾何圖形是( )

圖1 2023年高考江蘇卷物理第10題題圖

2 試題循跡溯源

首先要弄清楚這道試題的來(lái)路,所謂來(lái)路是指這道習(xí)題是從什么問(wèn)題演化而來(lái),它涉及問(wèn)題的結(jié)構(gòu)是怎樣的,它的母題題根是怎樣的.追本溯源,這道試題是由飛機(jī)投彈問(wèn)題演化而來(lái),飛機(jī)投彈問(wèn)題最早出現(xiàn)在1989年高考全國(guó)物理試卷中,可見(jiàn),高考試題注重考查物理學(xué)科本質(zhì)的東西是永遠(yuǎn)不會(huì)改變的,所涉及的知識(shí)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的合成問(wèn)題,試題來(lái)源于下面的母題.

【母題】一架飛機(jī)在高空中由西向東沿水平方向勻速飛行,飛機(jī)每隔相同時(shí)間空投一個(gè)物體,連續(xù)空投了6個(gè)物體(不計(jì)空氣阻力).下列圖2是從地面某時(shí)刻觀察到的6個(gè)空投物體的位置,其中正確的是( )

圖2 母題題圖

解析：由題意可知,飛機(jī)做的是勻速運(yùn)動(dòng),從飛機(jī)上面空投出來(lái)的物體做平拋運(yùn)動(dòng),由于慣性,物體在水平方向上的速度與飛機(jī)相同,因此物體始終在飛機(jī)的正下方,故此空投出來(lái)的6個(gè)物體在同一條豎直線上,物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以知道,6個(gè)物體在豎直線上相互之間的距離由上到下在逐漸增大,故選項(xiàng)D正確.

【變式1】若飛機(jī)由西向東沿水平方向勻加速飛行,飛機(jī)每隔相同時(shí)間空投一個(gè)物體,連續(xù)空投了6個(gè)物體(不計(jì)空氣阻力)．下列圖3是從地面某時(shí)刻觀察到的6個(gè)空投物體的位置,其中正確的是( )

圖3 變式1題圖

解法1：描點(diǎn)做圖法.

在2T時(shí)刻,設(shè)第一個(gè)物體和第二個(gè)物體連成的直線與水平方向的夾角為θ,則

設(shè)第一個(gè)物體和第三個(gè)物體連成的直線與水平方向的夾角為α,則

解法2：函數(shù)解析法.

消去t可得

解法3：參考系變換.

3 試題解題思路

本試題中沿途連續(xù)漏出的沙子,若不計(jì)空氣阻力,可以看成是從飛機(jī)中空投出來(lái)的一個(gè)個(gè)的物體,由上面的母題及變式可知,已經(jīng)空投出來(lái)的物體在空中排列的幾何圖形是一條傾斜的直線,故選項(xiàng)D正確.

4 試題考查出路

這種問(wèn)題還可以怎么考呢,這是在習(xí)題教學(xué)時(shí)教師要帶學(xué)生去認(rèn)真思考的問(wèn)題.

【變式2】若飛機(jī)由西向東沿水平方向勻減速飛行,飛機(jī)每隔相同時(shí)間空投一個(gè)物體,連續(xù)空投了6個(gè)物體(不計(jì)空氣阻力)．則這6個(gè)空投物體在空中的位置分布情形又如何?

消去t可得

5 總結(jié)

上面的教學(xué)設(shè)計(jì)通過(guò)設(shè)置相似的情境鏈、問(wèn)題串來(lái)促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí),先以題組中的母題開(kāi)路,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)母題進(jìn)行分析討論,教師再借題發(fā)揮,畫龍點(diǎn)睛,使學(xué)生在積極主動(dòng)探索知識(shí)的過(guò)程中掌握方法,在解答問(wèn)題的過(guò)程中鞏固所學(xué)知識(shí),使學(xué)生解決問(wèn)題的能力得到訓(xùn)練與提高.這種“題組”教學(xué)法的優(yōu)勢(shì)在于下面幾個(gè)方面.

5.1 符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律

面對(duì)新事物或新知識(shí),學(xué)生往往需要經(jīng)過(guò)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程,往往要經(jīng)歷從最初的模仿到理解,再到創(chuàng)新的過(guò)程.題組教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)就是基礎(chǔ)題型,然后通過(guò)條件的變換增加題目難度,層層遞進(jìn),不斷地為學(xué)生搭建好上升的階梯.

5.2 教學(xué)目標(biāo)更加集中

學(xué)生在一系列問(wèn)題的解答過(guò)程中,更加明確教師講解的目的與意圖,進(jìn)而掌握該類型問(wèn)題的解決思路與方法,也切實(shí)提高了解決實(shí)際問(wèn)題的能力,以后如果再遇到類似問(wèn)題定能輕松應(yīng)對(duì).

5.3 符合因材施教理念

題目難度逐漸增加,對(duì)于那些學(xué)習(xí)能力較低的學(xué)生形成一定助力,這類學(xué)生只需掌握、鞏固基礎(chǔ)變化即可,對(duì)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生可通過(guò)題組訓(xùn)練,在復(fù)雜變化中對(duì)相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入理解.