谈谈高三物理习题课教学的有效性

李品全��

摘要：高三物理复习要发展学生的核心素养。通过有效的课堂习题教学，培养学生基本的物理思维方法，帮助学生掌握解题的基本过程，理解解题的规范程序，达到培养学生的物理核心素养的目的。

关键词：核心素养；思维方法；规范程序；有效性

新一轮的高考改革，把发展学生的“核心素养”作为培养学生各种能力和创造精神的突破点，传统的高中物理教学模式已经难以满足当今社会素质教育的要求，高三物理习题课也要基于学生核心素养的培养而不断转型。笔者回顾2016年高考一道物理试题得分率极低，但实际所设问题不难，为什么会难倒众生？关键是平时教师没有注意培养学生的物理核心素养。为此，笔者认为高三物理习题课教学要通过多种的训练方式，培养学生基本的物理思维方法，形成物理基本观念，掌握科学解题方法，培养正确的学习态度，帮助他们理解物理解题的基本过程，掌握解题的规范程序，才能在习题教学中提高教学的有效性。

一、 一道高考题得分情况的再分析

[2016·全国卷Ⅰ]某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱將一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板（面积略大于S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g。求：（Ⅰ）喷泉单位时间内喷出的水的质量；（Ⅱ）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。

分析：初看这个题目，关于变质量的问题复习中一次也没讲过，平常所做的动量守恒和动量定理的题目基本都是物理模型化的，不是小球，就是小车，像这样的变化没有任何的物理模型可以套，笔者也很担心学生无从下手。后来福建省分数统计结果，这个题目零分率极高，一道10分的题目，全省考生平均分只有1.88分，好多老师和学生直呼该选修题太难了。为什么会这样？平时关于动量和冲量的题目许多学生也是经过严格的训练，为什么做了这么多题目，高考却不能灵活应用？于是笔者调查了多个学校中不同类型的班级学生，多数学生反映，这种类型从来没有做过，然后就不知道从哪里下手，而平常动量和冲量的题目都是考得不错的。但是笔者所任教的两个班级的多数学生却没有出现学生无从下手的情况，学生说刚看时也不知道怎么解，但按老师平时教的方法，仔细分析后不觉得难。这个原因值得笔者做个深入的探索。

笔者所任教班的许多学生是这样解题的：熟读题目后，画出情景图，按老师平常上课始终强调的物理思维方法——物理学三条线索：力、运动和能量。学生找到了“质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中”这句话，知道了研究对象“卡通玩具”的运动状态处于静止状态，即受力平衡，从而列出受力平衡方程：F=Mg，再找到“水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出”，分析出这一过程水是匀速喷出的，列出Δt时间内从喷口喷出的水的长度：Δl=v0Δt求出体积ΔV=v0SΔt，再求出质量Δm=ρΔV，再得出单位时间内从喷口喷出的水的质量为ΔmΔt=ρv0S，这就完成了第一小步。而接下去可以分析出这部分质量Δm的水是做上抛运动的，无论列匀变速方程还是机械能守恒或动能定理式，都没有问题。“水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零”，学生可以列出：a=F/Δm和a=v/Δt（碰撞时内力远大于重力，忽略水的重力）用这简单的动力学方法就可以解决，连动量定理都可以不用了。

这些学生为什么没做过相似的物理题，到考试时却能够仔细分析并成功解题呢？笔者在平时的习题课中也正是这样引导学生审题和思考的，笔者认为这些学生已经形成了物理科学思维方法、形成了正确的物理基本观念和科学的态度。而这几个正是我们平时一直所说的物理学的核心素养的要素，这说明平时培养学生物理的核心素养很重要。

二、 提高高三物理习题课教学有效性的习题设计与教学

在高三物理习题教学中如何围绕物理的核心素养，培养学生的思维方法，提高解题能力呢？本文将以习题的科学设计与教学有效性为侧重点为例加以展开说明。

（一） 注重课堂习题的有效训练设计与教学

习题课教学，就是以讲解习题为主要内容的课堂教学。总复习的习题课的授课过程一般包括：系统性地整理高中阶段课程的知识要点，分析练习和作业题中的错误，讲解习题，请学生上讲台做题，师生交流等。习题教学可以把抽象的概念、定理和公式与具体的物理过程很好地联系起来，可以巩固和加深对基础知识的理解；习题教学是学生提高学习成绩不可或缺的有力手段，它能充分调动学生的学习积极性和主动性，是培养学生能力特别是应用数学知识与方法解决物理问题的能力的重要手段。若不注重训练的方式方法，容易造成机械的“题海战术”，学生很容易“疲”，也会早早地出现复习中的“高原现象”，特别是在二轮复习中效果极差。那么，我们不妨这样做：

1. 科学选择经典题型

习题的质量好坏关系着教学效率的高低，为此在选题时要对习题进行精选，必须有教学意义的，突出高中物理以力学主干这一特点，注重基础，以学生为中心，为学生搭建好支架，让学生沿着这个支架，从“一轮”、“二轮”慢慢往上爬。对于物理题型陈旧，模型单一，计算繁杂的应该予以剔除，选择具有启发性、典型性、规律性和针对性的习题。

比如我在“一轮”复习完运动学和力学后，选择这一题作为动力学大综合的例题。

图1

原题：如图，带有轻质滑轮的平板C放在水平桌面上，小车A通过绕过滑轮的轻绳与物体B相连，轻绳与平板C平行，小车A运动时平板C保持静止。A、B、C质量均为m，A、C间及绳与滑轮间摩擦不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。

求：（1） 小车运动时的加速度大小；

（2） 平板C受到桌面的摩擦力大小；

（3） 保持平板C静止，C与桌面间动摩擦因数μ至少为多少。endprint

分析：这是一道2016年宁德市质检第一大题，总分12分，最终平均得分还不到2分。这又是一道低得分率的难题，选择该题这不是和大家所强调的复习要注重基础，面向大多数学生的宗旨相矛盾？但我知道高中学生具有不服输的心理，课堂上可以先告诉学生该题当年得分情况，这个信息就能很好地激发学生斗志，让学生思维参与，提高课堂教学的有效性。

2. 习题讲解的过程中培养学生的物理思维方法和解题能力

给出以上习题后，笔者为学生留出一定的时间，引导学生熟读题目，体会物理情景，理解解题的规范程序，强调从物理学三条线索：力、运动和能量入手，进行受力分析，运动分析，做出受力分析图，接着询问学生A、B、C各处于什么状态？让学生思考从哪个角度可以简单入手？经过引导分析，学生就会针对不同的研究对象作出这些受力分析图：

图2

让学生尝试利用物理规律列式求解第一小步：

（1） 根据牛顿第二定律：对A：T=ma对B：mg-T=mg

联立①②解得a=12g至此得分已经6分，大大超过2016年的市质检平均分，学生就有成就感。

第一小步应用的主要是力学中的隔离分析的思想，接下去引导学生物理力学中的整体分析的思想。从整体上考虑的受力情况，最终落实到C物体的水平与竖直受力平衡问题，作出图3

图3

（2） 由上式可得T=12mg木板C静止，得f=T=12mg

（3） 由平衡条件得：对C：N=2mg+Tf≤μN

联立解得μ≥0.2

通过上例说明，科学选题，有效讲解就能很好地训练

学生的解题思路，规范审题、解题的程序，对物理科学思维方法进行有效的培养，这有助于形成正确的物理观念和培养学生科学的态度，在教学过程中培养学生的物理核心素养，进而达到提高学生解题能力的目的。

3. 善于归纳总结，积极反思，提升学生解题能力

许多老师和学生都只重视正确的解题答案，不注重分析错误的原因所在。比如我们可以这样引导学生思考：这道题为什么会低得分率？难点在哪里？与平常所训练的题型有什么不同？可能会在哪些地方出现错误？考查了哪些物理知识点？如以上例题学生会得出平板C上的滑轮是没有见过的，以前的滑轮都在桌子上；平板C所受的支持力很容易求错等等。教师可以进一步总结，任何综合性的高考题，都离不开物理学三条线索：力、运动和能量，本题考查的主要是力学问题，而且是静力学和动力学一起考查，涉及滑轮两边绳子拉力对称相等的问题，受力分析时，用到了整体法与隔离法等。只有经过自我总结，积极反思，从解题的实际出发，才能养成正确的读题、审题、建模、规范解题。形成正确的物理观念，科学的思想方法，避免形成消极的思维定势，要减少因为题目没看清楚就草草下笔，没有见过该类型就不会做的情况发生。

（二） 注重课后习题的有效训练设计和变式习题教学

学生课后习题是课堂习题的延续，是对课堂教学有效性的进一步巩固，课后习题的设计必须要有针对性。知识的掌握还得靠学生，核心素养的培养需要一个发展的过程。上课老师所讲的例题，有些学生还是一知半解，必须通过课后习题加以巩固。课后习题最好是课堂習题的延伸，要有相似性、相关性或相反性。比如进行相似式题的“对比练习”，即将课堂中讲过的相类似的题型，特别是考点相同、表述不同的题目进行比较练习。经常安排一些形式相近或相似的课后练习，立足全体学生，不宜太难、脱离实际，否则学生难以完成，打击大家的积极性。难易适度，而且学生刚学过，这样学生才能易于独立思考，独立完成，从而促进学生上课认真听讲，认真审题，积极思考并根据题目的特点选择正确的解题方法，灵活运用所学知识解决实际问题，以提高学生的分析能力，最终促进学生思维的发展。

例如：课堂习题是这样的：物块和长木板质量都均为m，各接触面之间动摩擦因数均为μ，绳与轻质滑轮间摩擦不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，求作用于物块上的水平力至少多大时才能拉动？这是一道经典的有关连接体摩擦力受力分析题，可以训练隔离法与整体法，摩擦力分析的科学判断方法，有助于训练学生的物理思维，规范学生的解题程序。若发现当天学生完成该题有困难，只有一部分的同学得出拉力F=4μmg的正确答案，为了巩固所学知识与方法，针对教学内容，课后习题的训练设计可以变形为：

1. 若将力作用于长木板上，求水平力F至少多大时才能拉动？

2. 若将整个装置放在37°的斜面上沿向下拉力F至少多大时才能拉动？

3. 若将整个装置放在37°的斜面上，长木板质量为M，M=4m，当μ多大时，不用拉力就恰好能保持静止？

图4

分析：这就是相似式题的“对比练习”，只有当大部分学生能在变式1中再次得出拉力还是F=4μmg的正确答案，才算初步掌握了该类型基本解题方法。变式2设计成斜面上的情况设计是为了培养学生知识的迁移能力，训练学生自我形成了一定审题能力、分析能力；变式3的设计是原习题的升华，因为长木板有向上和向下两种运动情况，既可以巩固学生所学知识与方法，又培养学生的发散思维。

另外通过设计变式题，批改作业、审查答题规范程度，能将学生的学习情况真实地展现出来，实现师生之间信息的传递，思想的交流，起到有效的反馈作用。这有利于在习题课上培养他们严谨的学习态度，全面提高学生的核心素养。

总之，高三物理复习课中的习题课教学要通过训练题型的设计，学生基本的物理思维方法的培养，帮助学生了解物理解题的基本过程，并养成规范的解题程序，才能在习题课教学中提高课堂的效率，全面培养学生的核心素养。

参考文献：

[1]谢丽华，李卫东.试论高中物理科学方法教育的方式和实施途径.物理教师[J].2016（9）：11-13.

作者简介：

李品全，福建省宁德市，福建省古田县第一中学。endprint