2023年高考江苏卷物理第10题的教学思考*

郑永圣

(南京市江宁区教学研究室 江苏 南京 211100)

1 引言

在物理学习中,学生做了不少题目,当时不会做的题目教师也都讲评过,但以后遇到类似的问题有不少学生还是不会解决,这固然与学生自身的学习能力有关,但笔者认为这跟教师的习题教学策略也有很大的关联,到底应该怎样进行习题教学才更有效呢,很多教师都有这方面的困惑,笔者认为要想提高习题教学的效率,有一条比较有效的途径,那就是教师要引导学生认真对题目进行循迹溯源,弄清题目的来路,探寻题目的解题思路,思考题目新的考查出路,把相关联的知识和方法通过精心设计,变成一系列问题或题组,利用它们来组织习题教学,这样能够突破一味简单的题型模仿,以及日复一日的题海训练,从而引导学生学会如何去思考问题、学会如何去迁移方法、学会如何去应用知识,这是一种习题教学高效的教学模式.

本文以“2023年高考江苏卷物理第10题的教学”为例,探究不同的解题方法,形成一题多解,展示物理问题解决的多元化,再突出一题多变,展示物理问题的可变性,强化一题多用,揭示该问题的本质特性.

【试题】(2023年高考江苏卷物理第10题)达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验:一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子.若不计空气阻力,则下列图1中能反映空中沙子排列的几何图形是( )

图1 2023年高考江苏卷物理第10题题图

2 试题循迹溯源

首先要弄清楚这道试题的来路,所谓来路是指这道习题是从什么问题演化而来,它涉及问题的结构是怎样的,它的母题题根是怎样的.追本溯源,这道试题是由飞机投弹问题演化而来,飞机投弹问题最早出现在1989年高考全国物理试卷中,可见,高考试题注重考查物理学科本质的东西是永远不会改变的,所涉及的知识点是运动的合成问题,试题来源于下面的母题.

【母题】一架飞机在高空中由西向东沿水平方向匀速飞行,飞机每隔相同时间空投一个物体,连续空投了6个物体(不计空气阻力).下列图2是从地面某时刻观察到的6个空投物体的位置,其中正确的是( )

图2 母题题图

解析：由题意可知,飞机做的是匀速运动,从飞机上面空投出来的物体做平抛运动,由于惯性,物体在水平方向上的速度与飞机相同,因此物体始终在飞机的正下方,故此空投出来的6个物体在同一条竖直线上,物体在竖直方向上做自由落体运动,根据自由落体运动的运动规律可以知道,6个物体在竖直线上相互之间的距离由上到下在逐渐增大,故选项D正确.

【变式1】若飞机由西向东沿水平方向匀加速飞行,飞机每隔相同时间空投一个物体,连续空投了6个物体(不计空气阻力)．下列图3是从地面某时刻观察到的6个空投物体的位置,其中正确的是( )

图3 变式1题图

解法1：描点做图法.

在2T时刻,设第一个物体和第二个物体连成的直线与水平方向的夹角为θ,则

设第一个物体和第三个物体连成的直线与水平方向的夹角为α,则

解法2：函数解析法.

消去t可得

解法3：参考系变换.

3 试题解题思路

本试题中沿途连续漏出的沙子,若不计空气阻力,可以看成是从飞机中空投出来的一个个的物体,由上面的母题及变式可知,已经空投出来的物体在空中排列的几何图形是一条倾斜的直线,故选项D正确.

4 试题考查出路

这种问题还可以怎么考呢,这是在习题教学时教师要带学生去认真思考的问题.

【变式2】若飞机由西向东沿水平方向匀减速飞行,飞机每隔相同时间空投一个物体,连续空投了6个物体(不计空气阻力)．则这6个空投物体在空中的位置分布情形又如何?

消去t可得

5 总结

上面的教学设计通过设置相似的情境链、问题串来促进学生的深度学习,先以题组中的母题开路,引导学生对母题进行分析讨论,教师再借题发挥,画龙点睛,使学生在积极主动探索知识的过程中掌握方法,在解答问题的过程中巩固所学知识,使学生解决问题的能力得到训练与提高.这种“题组”教学法的优势在于下面几个方面.

5.1 符合学生认知规律

面对新事物或新知识,学生往往需要经过从简单到复杂的过程,往往要经历从最初的模仿到理解,再到创新的过程.题组教学的出发点就是基础题型,然后通过条件的变换增加题目难度,层层递进,不断地为学生搭建好上升的阶梯.

5.2 教学目标更加集中

学生在一系列问题的解答过程中,更加明确教师讲解的目的与意图,进而掌握该类型问题的解决思路与方法,也切实提高了解决实际问题的能力,以后如果再遇到类似问题定能轻松应对.

5.3 符合因材施教理念

题目难度逐渐增加,对于那些学习能力较低的学生形成一定助力,这类学生只需掌握、巩固基础变化即可,对学习能力强的学生可通过题组训练,在复杂变化中对相应的知识点进行深入理解.