物理习题教学“四要”“四不要”

【作者：杨教员,编号12973 更新时间：2013-09-09】  高中物理教材把学好物理总结为三句话:理解概念和规律;做好实验;做好练习题。可见做习题是学好物理的重要途径之一。做习题,一可以使学生深化对物理概念和物理规律的理解;二可以有效地提高学生的思维品质(思维的深刻性、思维的灵活性、思维的敏捷性、思维的发散性和思维的批判性);三可以提高学生运用所学的知识解决实际问题的能力。因此,习题教学是物理教学的重要组成部分,习题课是物理教学最常见的课型之一。但令人遗憾的是,在课堂教学研究中,人们总是把更多的精力投放在概念教学、规律教学和实验教学上,习题教学则少被关注甚至不被关注。而习题课的效益不高是一个普遍的事实。课堂效益不高,必然加班加点,结果学生始终在题海中挣扎。物理学的灵气和美感荡然无存,留下的只是做不完的题目。本人认为,要改变这种状况,就必须在教学实验中认真探索规律、不断总结方法,努力提高习题的教学效率。下面是笔者的一点心得,供感兴趣的同仁参考。
   1、从教学目标上讲,要循序渐进,不要急于求成
   凡教学活动都有目标,根据课程标准,习题课的教学目标可以概括为三级:理解知识目标;应用知识目标;能力目标。在设计一节习题课时,首先要根据教学进度和学生情况进行目标定位,然后设计、选择题目。要注意教学目标的阶段性和可行性,但求循序渐进,拾级而上,不求贪多求快,一步到位。笔者曾听过一节《动能定理》习题课,上课教师所选的几个例题不仅物理过程相当复杂,有的还涉及极值问题或临界问题,课堂上教师讲得很吃力,而学生仍在云里雾里,课堂气氛沉闷。课后,这位老师很是沮丧,还不住地抱怨学生能力太差。这位老师可能忘记了,学生对动力学问题,已经习惯了用牛顿运动定律和运动学规律求解。在《动能定理》第一节习题课上,应把目标定位在进一步理解定理的含义,掌握用动能定理解决一些简单的动力学问题即可,至于较复杂的问题,应该改到下一节课去。教学实践告诉我们,如果违反学生的认知规律,只能欲速而不达。学生普遍感到高中物理难学,固然跟物理学科对能力要求较高有关,但不可否认,教学目标定得太高,习题难度过大,也是一个重要原因。
   2、从习题设计上讲,要精编精选,不要搞题海战术
   习题很多,有题海之称。一节课只有45min,要提高效率,习题的质量是关键。备一节习题课,随便找几个题目很容易。要精心设计,精编精选并优化组合,则非下苦功夫不可。何为精编精选?笔者认为就是科学性、针对性、典型性和发散性的统一。所谓科学性,就是题目情景符合客观规律,表达严谨、清楚,不会得出荒谬结论;所谓针对性,就是目的明确,要直奔教学目标而去;所谓典型性,就是具有代表性,不偏不怪不钻牛角尖;所谓发散性,就是一题多变,一题多解,有做一题会一类的效果。例如我在《牛顿第二定律》的第一节习题课上,从平面上的问题开始,然后由平面到斜面,再由斜面到竖直面,且只限于一个研究对象。在第二节课上,以连接体问题为载体,以方法教育和能力培养为目标,使学生进一步深化了对牛顿第二定律的理解,并初步掌握了解动力学问题的两个基本方法———整体法和隔离法。
   3、从教学策略上讲,要重视过程分析,不要只重求得结果
   在进行习题教学时,习题的巩固知识功能和培养能力功能都是在解题过程体现的,所以解题过程是重要的。学生通过一番努力,得到了正确结果则有一种成就感,对继续学习是一种推动,所以结果同样是重要的。只重视结果,习题的教学功能就不可能充分体现;而只重视过程,就好比经历了风雨而总见不到彩虹,可能失去前进的动力。所以笔者的看法是:过程和结果,两者都重要,过程更重要。解题过程,包括严格审题、提取信息、选择研究对象、分析物理状态、分析从此状态到彼状态所经历的物理过程、选择物理规律、列方程、解方程等。显然,学生的理解能力、分析能力、推理能力、数理结合能力以及书面表达能力都会在解题过程得到提高。对解题结果,要教育学生,能化简则化简,简洁是科学美的标准之一,所以最后结果不要用繁分表示,能算的要尽量算到底,根号内能开的尽量开出来,有效数字的位数要符合题目要求。另外,对所得结果还应进行必要的检验和讨论,看是否违反常规,看有无其他可能性。
   4、从教学方法上讲,要群言堂,不要一言堂
   课堂现实表明,教师讲、学生听仍是是习题课中使用最多的教学方法。这种教学方法对教师的要求不高,只要有良好的专业功底,掌握大量的习题,就可以得心应手地使用这种方法。因此讲授法可以在最短的时间内讲授尽可能多的题目,所以讲授法也是许多教师最放心的教学方法。事实上,教师讲,学生听,就是一言堂。在这种课堂上,教师的主导和学生的主体都不见了,教师和学生的关系是纯粹的主宰和被主宰的关系;在这种课堂上,师生之间、生生之间的多向交流没有了,教师成为唯一的信息源,整堂课,来自教师的信息匀速地流向学生;在这种课堂上,物理学失去了它的灵气和趣味,展现给学生的是固定的解题步骤和一堆枯燥的公式;在种课堂上,除了记录和记忆,学生就再没有事情可做了。因此教师把“一言堂”变为“群言堂”是习题课都教法改革的一个突破口。群言堂,就是让大家说话,让每个学生说话。最可行的做法是,教师把精心选择的题目展示出来后,要先让学生自己读题、审题,然后让学生起来谈自己的解题思路。有的题目可能有多种解法,教师要让学生充分发表意见,对不同的解法,教师可以和学生一起评价,比较优劣。在群言堂的课堂上,每个学生都是学习的主体,没有局外人,师生之间、生生之间真正实现了多向交流。记得在《力矩》习题课上,我给学生出了这么一道题目:
   如图所示,木棒A端用铰链固定在墙上,在B端分别加F1、F2、F3三个力,则关于三个力对A点的力矩关系(虚线与棒平行),
   正确的是:
   A.M1>M2>M3 B.M1 
   思考一段时间后,有个同学提出了他的方案:延长F1、F2的作用线,作出它们的力臂,再根据力矩的定义式M=FL来比较力矩的大小。但这个同学一讲完,立即有同学提质疑:F1比F2大,但力臂L1比L2小,所以它们的乘积还是无法比较。这时又一个同学提出第二个方案:把力F1、F2、F3分解为沿着垂直杆和平行杆的方向分解,沿杆方向的分力不产生力矩,只要比较垂直杆方向的分力的力矩就可以了,而垂直杆的方向的三个分力大小相等且力臂都等于杆长,所以三力的力矩相等,故应选C。这个同学的解法立即得到了大家的认可,有的同学还称赞这个方法很简单。不料,有个同学不服气地说,我的方法更简单:只要把A点和三力的箭头连接一下,就得到三个三角形。因为三角形的面积等于力矩的一半,所以比较三角形的面积就可以比较三个的力矩大小。由于三个三角形同底等高,所以面积相等,故选C“。妙!妙!”一些同学按捺不住地叫出声。确实很妙,物理和数学结合多么自然!解题的方法是多么的简单!这就是创造力!这种情境和效果在一言堂的课堂上是不可能出的。
   在群言堂的课堂上,你一言,我一语,不同观点的碰撞,不同思路的启发,凝固的知识被激活了,解题的过程被激活了,学生的思维被激活了,解决问题的能力提高了,学好物理的信心增强了,解决物理问题的过程变成了激动人心的智力活动。                                     2013/9/9