物理習題教學“四要”“四不要”

【作者：楊教員,編號12973 更新時間：2013-09-09】  高中物理教材把學好物理總結為三句話:理解概念和規律;做好實驗;做好練習題。可見做習題是學好物理的重要途徑之一。做習題,一可以使學生深化對物理概念和物理規律的理解;二可以有效地提高學生的思維品質(思維的深刻性、思維的靈活性、思維的敏捷性、思維的發散性和思維的批判性);三可以提高學生運用所學的知識解決實際問題的能力。因此,習題教學是物理教學的重要組成部分,習題課是物理教學最常見的課型之一。但令人遺憾的是,在課堂教學研究中,人們總是把更多的精力投放在概念教學、規律教學和實驗教學上,習題教學則少被關注甚至不被關注。而習題課的效益不高是一個普遍的事實。課堂效益不高,必然加班加點,結果學生始終在題海中掙扎。物理學的靈氣和美感蕩然無存,留下的只是做不完的題目。本人認為,要改變這種狀況,就必須在教學實驗中認真探索規律、不斷總結方法,努力提高習題的教學效率。下面是筆者的一點心得,供感興趣的同仁參考。
   1、從教學目標上講,要循序漸進,不要急于求成
   凡教學活動都有目標,根據課程標準,習題課的教學目標可以概括為三級:理解知識目標;應用知識目標;能力目標。在設計一節習題課時,首先要根據教學進度和學生情況進行目標定位,然后設計、選擇題目。要注意教學目標的階段性和可行性,但求循序漸進,拾級而上,不求貪多求快,一步到位。筆者曾聽過一節《動能定理》習題課,上課教師所選的幾個例題不僅物理過程相當復雜,有的還涉及極值問題或臨界問題,課堂上教師講得很吃力,而學生仍在云里霧里,課堂氣氛沉悶。課后,這位老師很是沮喪,還不住地抱怨學生能力太差。這位老師可能忘記了,學生對動力學問題,已經習慣了用牛頓運動定律和運動學規律求解。在《動能定理》第一節習題課上,應把目標定位在進一步理解定理的含義,掌握用動能定理解決一些簡單的動力學問題即可,至于較復雜的問題,應該改到下一節課去。教學實踐告訴我們,如果違反學生的認知規律,只能欲速而不達。學生普遍感到高中物理難學,固然跟物理學科對能力要求較高有關,但不可否認,教學目標定得太高,習題難度過大,也是一個重要原因。
   2、從習題設計上講,要精編精選,不要搞題海戰術
   習題很多,有題海之稱。一節課只有45min,要提高效率,習題的質量是關鍵。備一節習題課,隨便找幾個題目很容易。要精心設計,精編精選并優化組合,則非下苦功夫不可。何為精編精選?筆者認為就是科學性、針對性、典型性和發散性的統一。所謂科學性,就是題目情景符合客觀規律,表達嚴謹、清楚,不會得出荒謬結論;所謂針對性,就是目的明確,要直奔教學目標而去;所謂典型性,就是具有代表性,不偏不怪不鉆牛角尖;所謂發散性,就是一題多變,一題多解,有做一題會一類的效果。例如我在《牛頓第二定律》的第一節習題課上,從平面上的問題開始,然后由平面到斜面,再由斜面到豎直面,且只限于一個研究對象。在第二節課上,以連接體問題為載體,以方法教育和能力培養為目標,使學生進一步深化了對牛頓第二定律的理解,并初步掌握了解動力學問題的兩個基本方法———整體法和隔離法。
   3、從教學策略上講,要重視過程分析,不要只重求得結果
   在進行習題教學時,習題的鞏固知識功能和培養能力功能都是在解題過程體現的,所以解題過程是重要的。學生通過一番努力,得到了正確結果則有一種成就感,對繼續學習是一種推動,所以結果同樣是重要的。只重視結果,習題的教學功能就不可能充分體現;而只重視過程,就好比經歷了風雨而總見不到彩虹,可能失去前進的動力。所以筆者的看法是:過程和結果,兩者都重要,過程更重要。解題過程,包括嚴格審題、提取信息、選擇研究對象、分析物理狀態、分析從此狀態到彼狀態所經歷的物理過程、選擇物理規律、列方程、解方程等。顯然,學生的理解能力、分析能力、推理能力、數理結合能力以及書面表達能力都會在解題過程得到提高。對解題結果,要教育學生,能化簡則化簡,簡潔是科學美的標準之一,所以最后結果不要用繁分表示,能算的要盡量算到底,根號內能開的盡量開出來,有效數字的位數要符合題目要求。另外,對所得結果還應進行必要的檢驗和討論,看是否違反常規,看有無其他可能性。
   4、從教學方法上講,要群言堂,不要一言堂
   課堂現實表明,教師講、學生聽仍是是習題課中使用最多的教學方法。這種教學方法對教師的要求不高,只要有良好的專業功底,掌握大量的習題,就可以得心應手地使用這種方法。因此講授法可以在最短的時間內講授盡可能多的題目,所以講授法也是許多教師最放心的教學方法。事實上,教師講,學生聽,就是一言堂。在這種課堂上,教師的主導和學生的主體都不見了,教師和學生的關系是純粹的主宰和被主宰的關系;在這種課堂上,師生之間、生生之間的多向交流沒有了,教師成為唯一的信息源,整堂課,來自教師的信息勻速地流向學生;在這種課堂上,物理學失去了它的靈氣和趣味,展現給學生的是固定的解題步驟和一堆枯燥的公式;在種課堂上,除了記錄和記憶,學生就再沒有事情可做了。因此教師把“一言堂”變為“群言堂”是習題課都教法改革的一個突破口。群言堂,就是讓大家說話,讓每個學生說話。最可行的做法是,教師把精心選擇的題目展示出來后,要先讓學生自己讀題、審題,然后讓學生起來談自己的解題思路。有的題目可能有多種解法,教師要讓學生充分發表意見,對不同的解法,教師可以和學生一起評價,比較優劣。在群言堂的課堂上,每個學生都是學習的主體,沒有局外人,師生之間、生生之間真正實現了多向交流。記得在《力矩》習題課上,我給學生出了這么一道題目:
   如圖所示,木棒A端用鉸鏈固定在墻上,在B端分別加F1、F2、F3三個力,則關于三個力對A點的力矩關系(虛線與棒平行),
   正確的是:
   A.M1>M2>M3 B.M1 
   思考一段時間后,有個同學提出了他的方案:延長F1、F2的作用線,作出它們的力臂,再根據力矩的定義式M=FL來比較力矩的大小。但這個同學一講完,立即有同學提質疑:F1比F2大,但力臂L1比L2小,所以它們的乘積還是無法比較。這時又一個同學提出第二個方案:把力F1、F2、F3分解為沿著垂直桿和平行桿的方向分解,沿桿方向的分力不產生力矩,只要比較垂直桿方向的分力的力矩就可以了,而垂直桿的方向的三個分力大小相等且力臂都等于桿長,所以三力的力矩相等,故應選C。這個同學的解法立即得到了大家的認可,有的同學還稱贊這個方法很簡單。不料,有個同學不服氣地說,我的方法更簡單:只要把A點和三力的箭頭連接一下,就得到三個三角形。因為三角形的面積等于力矩的一半,所以比較三角形的面積就可以比較三個的力矩大小。由于三個三角形同底等高,所以面積相等,故選C“。妙!妙!”一些同學按捺不住地叫出聲。確實很妙,物理和數學結合多么自然!解題的方法是多么的簡單!這就是創造力!這種情境和效果在一言堂的課堂上是不可能出的。
   在群言堂的課堂上,你一言,我一語,不同觀點的碰撞,不同思路的啟發,凝固的知識被激活了,解題的過程被激活了,學生的思維被激活了,解決問題的能力提高了,學好物理的信心增強了,解決物理問題的過程變成了激動人心的智力活動。                                     2013/9/9