高中物理习题教学策略探析

四川 黎国胜

习题教学是高中物理教学中的基本课型，尤其是在高三阶段，师生大部分的时间是在做题和讲题。教师们发现，有些习题虽讲了很多遍、练了很多次，但学生还是一考就错。因此流传一种说法，“物理一听就懂，一变就懵，一做就错，一考就砸。”怎样才能提升习题教学的效率？怎样才能做到教师讲一道题学生就能会一类题？怎样才能做到学生说得出理，经得起考？笔者认为要做到三点，一是习题教学要注重考点的梳理；二是注重形成解题策略；三是注重变式训练。下面以一道力学试题为例，探讨在高中物理习题教学中讲一题通一类的策略，即考点梳理、形成策略、变式训练，以提高学生的科学思维能力和解题能力，同时提升习题教学的效率。

一、试题呈现

( )

A.B球从开始运动至到达圆环最低点的过程中，杆对B球所做的总功不为零

B.B球可以运动到圆环的最高点

二、命题意图

1.必备知识的考查：连接体关联速度、系统机械能守恒的判断及机械能守恒定律的应用、牛顿第三定律、物体机械能变化的原因、动能定理

2.综合分析能力的考查：受力分析、运动过程的分析、能量变化与做功的分析

3.逻辑推理能力的考查：运用物理规律分析、判断及推理的能力

4.科学方法的考查：整体法与隔离法、反证法

三、考情呈现

本题是单项选择题，满分3分，年级797人参考，平均分1.7分，得分率56.7%。整卷满分100分，年级平均分72.7分。可见，本题平均得分远低于整卷的得分，对学生而言是一道难题。

四、试题解析

对于A选项，隔离B球，应用动能定理，设杆对B做功为W，则有

对于B选项可以应用反证法。若B球能够到达环的最高点，明显A、B组成的系统机械能增大，违反了系统机械能守恒定律，故B选项错。

五、知识梳理

核心素养由必备知识和关键能力组成，不论解题还是解决问题，必备知识都不可缺少。教师在习题教学中一定不能就题讲题，而是要引导学生梳理相关基础知识，做到点面结合、以点带面。

1.杆连接体的速度分解，因为刚性轻杆(细线、轻绳)不可伸长或不可压缩，沿杆(细线、轻绳)方向的速度大小相等。

2.系统机械能守恒的条件是系统内只有势能、动能二者相互转化，没有其他形式能量参与转化。

3.动能定理的内容有合外力做功等于物体动能的变化。

六、形成解题策略

现代认知心理学将知识分为陈述性知识和程序性知识。陈述性知识是描述客观事物的特点及关系的知识，也称为描述性知识；程序性知识是一套关于操作步骤的知识，也称操作性知识。这类知识主要用来解决“做什么”和“如何做”的问题，用来进行操作和实践。策略性知识是一种较为特殊的程序性知识，它是关于认识活动的方法和技巧的知识。对于学生而言，熟记了物理概念、公式、规律，理解了概念、公式和规律的意义，具备这些必备知识还远远不够，还应该具备应用这些知识解决实际问题的策略。换言之，教师讲完题后还应该引导学生对典型问题的解题方法进行点拨、归纳与总结，最好能梳理出一套操作程序，让学生在遇到类似的情境时会自动地进行联想、迁移，熟练地利用已有经验解决问题。

对于解决连接体问题的方法，我们可以总结为以下四步：

第一步：判断物体的受力情况，要根据运动情况分析出加速度的情况，再根据牛顿第二定律或平衡条件来推断受力情况。

第二步：寻找速度关系，沿杆(线、绳)方向速度的大小必相等。

第三步：判断系统机械能是否守恒。对于系统而言，如果只有势能(重力势能、弹性势能)与动能参与转化，则系统的机械能守恒。在应用系统机械能守恒定律列写方程时，建议先寻找减少的能量，再寻找增加的能量，减少的总能量与增加的总能量必定相等。这样列方程不容易出错。

第四步：如果要分析杆对其中一个物体的做功情况，最好选用动能定理。应用动能定理时，一定要确定好研究过程，然后找出各个力对物体所做的功，如果是变力做功和大小、方向未知的力所做的功可以用未知数W表示，再求各个力做功的代数和，最后根据动能定理列方程求解。

经过总结归纳形成解题策略，学生再遇到类似问题就有“法”可依，能依“法”办事，实现举一反三、灵活变通。

七、开展变式训练

举一隅而不以三隅反，则不复也。教师就题讲题，学生表面上听懂了，但如果情境、条件略有改变，学生就又不会做了。为了让学生掌握一类问题的解决方法，一定要引导学生深入思考，进行变式训练。

【问题1】本题中如果将B球的质量由2m变成nm(n为自然数)，正确答案又是什么？

学生仿照学到的方法进行分析，如果n=1，本题B、C两个选项均正确；如果n>1，则只有C选项正确。

【问题2】本题情境中，杆对B球是否一直不做功？

引导学生分析，在杆转过90°的过程中，杆对B球做功为0。开始时，如果没有杆，B球的切线方向加速度为g；A球的切线方向加速度为0，所以开始时B球比A球沿圆环运动得快，因此杆对B球先做负功后做正功，总功为0，但并不是一直不做功。

【问题3】杆对B球先做负功后做正功，在什么位置不做功，能否算出这个位置？

这个问题有难度，可以留给学有余力的学生课后探索，实现差别化、个性化教学，因材施教。

【问题5】对于杆连接体，什么时候杆一定要对其中的一个物体做功呢？

引导学生完成相应的变式练习，然后进行归纳总结：什么情况下杆对小球不做功，什么情况一定做功。

教师要精心设计变式练习，通过变式练习达到加深理解、融会贯通的目的，有效地提升习题课的教学效率。

八、总结思考