固化解题程序构建高效课堂

叶晓 倪志强

复习课的目的不仅要帮助学生巩固所学的内容，而且还要加深对知识的理解和拓展、提高综合能力，使学生对知识的系统化能力、分析解決实际问题能力以及创新能力得到提高，促进学生全面的、可持续性发展.复习课教学效率的高低，直接影响学生的学习效果和物理能力的形成与发展.因此，在复习课中，教师应充分调动学生的积极性，让学生主动参与课堂，建立一类问题的物理模型，使问题解决具有规律性与程序化，提高课堂效率.本文以一轮复习《动能定理》教学为例，阐述如何在复习课中调动学生的积极性，确立学生的主体地位，且使问题解决程序化.

1 创设情景，引入课题

截取冬奥会上中国队与美国队的冰壶比赛视频引入课题，一方面激发学生的兴趣，另一方面让学生熟悉冰壶运动为背景，构建物理问题.

2 巧设问题，梳理知识

如果教师一味的讲授知识框架，就无法调动学生的积极性，课堂就会失去活力，内化效率就低.而如果教师创设一系列的问题，以问题为载体引导学生自己构建知识网络，可以让学生主动参与课堂、活跃思维以及调动学习的积极性.

例1 如图1所示，运动员将静止于O点的冰壶（视为质点）沿直线OB用水平恒力推到A点放手，此后冰壶沿直线运动，最后停在B点.已知冰面的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，OA=x，AB=L，重力加速度为g.求冰壶在A点的速率vA？

问题1 冰壶在A点获得动能的原因？

推力和摩擦力做功（学生往往会认为只有推力做功）

问题2 如何求A点速度？

方法一 力的观点（恒力，匀变速运动）

μmg=ma，v2A=2aL，

解得vA=2μgL.

方法二 能的观点（动能定理）

回顾知识点：

①内容：力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中动能的变化

②表达式：W=Ek2-Ek1=12mv22-12mv21.

③如何求合外力做功？

a.求各个力做功的代数和，即W=W1+W2+…

b.先求合外力，再求其做功，即W=F合lcosα.

④使用动能定理需要做哪些分析？

a.受力分析：确定各个力做功

b.运动分析：始末状态分析，确定动能的变化

⑤利用动能定理可以解决什么问题？

力、位移、做功、速度、动能

问题3 使用动能定理求解A点速度，不能选择OA、AB或OB的哪个过程？哪个过程最有效？

OB过程：该过程的初、末状态都不包括A点，不能求出A点速度.

OA过程：该过程的末状态是A，但推力未知，不能求出A点速度.

AB过程：该过程的初状态是A，且只受摩擦力，可以求出A点速度.

问题4 应用动能定理解题的规范程序？

解

解得vA=2μgL.

使用动能定理解题解的程序：（在以上复习基础上，教师与学生一起总结）

①确定对象及过程；

②受力分析（明确各个力是否做功，做正功还是做负功，进而明确合外力的功）；

③运动分析（分析始、末态的动能）

④根据动能定理列方程（求解方程、分析结果）.

设计意图 ①教师以问题的形式构建知识网络，帮助学生有序地贮存知识以及知识间的联系，以便学生在解决实际问题能较快提取所需知识.同时在教学过程中，学生边思考问题边建构知识网络，积极主动参与课堂，提高复习效率.②总结问题解决的一般程序.所谓问题解决程序化是指解决问题时，按照一定的科学思考顺序和解题的一般步骤.在完成例1后，教师与学生一起总结解题的程序，其目的是为学生提供解决一类问题的思考方向和解决程序.

3 变式训练，理解规律

一题多变能培养学生的比较鉴别能力和对物理过程的分析、综合与推理能力，有利于开阔思路、拓展知识面、促进知识与方法的迁移，实现思维的迁移.在复习课中，教师采用一题多变的形式会提高学生解题能力和学习物理的积极性.故教师改变例1的设问、条件及物理情景，由易到难、循序渐进，顿悟动能定理适用于单过程或全过程、恒力做功或变力做功，并归纳出解决问题的方法和技巧.

变式1 （在例1的背景下）求冰壶从O点运动到B点的过程中受到运动员施加的水平推力F？

①学生板书

Fx=12mv2A-0，

解得F=μmgLx.

②分析错误

漏了在OA过程的摩擦力作用，再次强调受力分析的必要性.

③思考

求解推力F还可以选择其他过程吗？只要这个过程包含推力F就可以，即选择OB过程也能求出推力F，且更加简便，其表达式为

Fx-μmg（L+x）=0-0.

问题5 为什么求解OA过程的推力F可选OB过程，而求解A点速度却不能选OB过程？（推力F做功包含在OB过程中，而A点速度不在OB的始末状态）

变式2 （在例1的背景下）为了让冰壶恰能滑到C点，且BC=0.25L，可利用刷子使冰面的动摩擦因数变为0.5μ，求刷子需要刷过的距离？

解 对OC过程使用动能定理

Fx-μmg（1.25L+x-s）-12μmgs=0，

解得s=12L.

使用动能定理的几个规律：（在完成变式1和2之后，教师帮助学生理解）

所求力只需包含在过程中，但所求速度必须在始末状态.

适用于任何过程（包括曲线和变力做功），

设计意图 教师利用变式1和2让学生体验如何利用程序化解题，培养学生灵活应变能力.同时教师展示学生板书，以学生问题展开教学，有针对性解决学生的问题.另外，教师以提问的形式，更深层次的思考动能定理如何求力和速度.所有教学行为，其目的是让学生在课堂上有所思、有所悟且有所得.

4 拓展应用，提升能力

复习课需要提高学生的分析综合能力，故教师在教学过程中要打破章节限制，拓展动能定理在其他章节（如静电场）中的应用，同时帮助学生理解动能定理在任何运动中都可以使用，体会利用动能定理解题的优势.

例2 一个质量为m、带有电荷-q的小物体，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀强电场中，其场强大小为E，方向沿Ox轴正方向，如图3所示.小物体以初速度v0从x0点沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且f>qE；设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，求它在停止运动前所通过的总路程s？

问题6 当小物体的速度为零前，分析小物体的受力和运动情况.（摩擦力f和电场力Eq，匀减速运动）

问题7 该运动情况与例1中哪个过程相似？（AB过程）

问题8 当它速度为零时，物体将静止还是向左运动？（静止）

变式1 若f

能，电量保持不变，求小物体停止运动前所通过的总路程s？

问题9 小物体停止运动前经历了什么运动过程？（不断与墙相碰）

问题10 小物体最终会停止哪个位置？（墙边）

变式2 O处的墙撤去，连接一个的 1/4 圆弧轨道，其半径为R，且摩擦因数与水平轨道上的相同.当小物体第一次滑到轨道最高点A时速度为零，求小物体开始运动到最高点A的过程中摩擦力做功？

问题11 圆弧轨道的摩擦因数与水平轨道上的相同，摩擦力做功Wf=fs吗？其中s为小物体开始运动到最高点A经过的路程.（小物体对圆弧轨道的压力随高度的变化而变化，故Wf≠fs）

问题12 动能定理可以使用在曲线运动吗？ （可以，利用动能定理不受条件的限制）

通过以上分析，总结出做功的几个特点：

一切恒力做功与路径无关，摩擦力力做功与路程有关，一对摩擦力做功与相对位移有关.

设计意图 学生独立完成例2及变式1、2，演练利用动能定理解题，掌握该类问题解题的程序化.教师在分析题目过程中，设计相关问题，意在弄清动能定理中做功与动能变化.另外，教师所选例题增加了运动过程分析和求做功的难度，训练学生处理复杂问题能力.

5 体验高考，把握考点

通过较完整的复习动能定理，教师安排学生演练高考题，检测学生是否掌握知识和规律.另外高考题目有针对性、难易得当，学生能较准确地把握高考考點.

（2012年浙江卷）为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”，如图5所示.在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”，“A鱼”竖直下滑hA后速度减为零，“B鱼”竖直下滑hB后速度减为零.“鱼”在水中运动时，除受重力外还受浮力和水的阻力，已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的10/9倍，重力加速度为g，“鱼”运动的位移远大于“鱼”的长度.假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计.求：

（1）“A鱼”入水瞬间的速度vA1；

（2）“A鱼”在水中运动时所受阻力fA；

（3）“A鱼”与“B鱼” 在水中运动时所受阻力之比fA∶fB.

设计意图 该高考题考查动能定理在单个力单过程和多个力多过程的使用，属于中等难度题目，大部分学生能完成，意在锻炼学生实战演练的能力，同时让学生体验学习上的成功感，增强学习物理的自信心.

在复习课中，教师应避免一人唱“独角戏”，通过创设情景、巧设问题、变式训练、拓展应用和体验高考等五个环节，充分调动学生的思维和积极性，激发学生学习的兴趣，固化解决问题的程序，提高复习课的效率.