浅议物理习题课教学的有效性策略

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  摘要:物理习题是学生巩固物理知识、开发创造性思维和培养能力的重要载体。物理习题课在物理教学中占有非常重要的地位,起着将知识转化为能力的作用。本文就物理习题课教学的审题、表达、运算三方面做了简要论述,并举了一些实例。
  关键词:高中物理;习题教学;有效性
  一、字斟句酌,审透题意
  “理解能力”排在物理高考能力要求的五种能力之首,理顺题意是解题的基础。在读题的过程中,须引导学生做好以下三方面:
  1.明确“关键词”
  题目中往往会出现一些提示性的关键词。如“光滑”、“恰好”、“刚好”、“缓慢”、“不計”……每个关键词都对应着一个物理模型、状态或过程,关键词相当于题目的题眼。
  2.挖掘隐含条件
  有些习题的部分条件隐含在物理模型中,如“同步卫星”隐含条件就是“”;又如“抛体运动”表示“物体只受重力作用”。
  3.对应恰当的物理模型
  物理学中为了处理问题的方便,忽略了一些次要因素,建立了许多物理模型,如:质点、点、电荷、理想变压器、理想电表、理想气体、光滑平面、轻绳、轻弹簧……,读题过程中须引导学生根据题意找准恰当的物理模型。
  二、准确表达,规范答题
  物理问题的表达通常有三种“语言”,即:文字叙述、数学公式表达、图形图象表示。解题过程中三种“语言”互为配合、互为补充,力求表述清晰、表达严谨、“语言”规范、作答简洁。
  1.规范文字说明
  解题过程中出现的题目中未明确的字母与符号要事先作说明,如“设……”、“令……”或“各量如图中所示”(在图中标出各量)。列方程时要讲清楚所研究的对象或者所描述的过程:如“对物体A”、“对A、B组成的系统”、“从A到B”、“在时刻”等。计算结果里包含负号的要说明其物理意义,是矢量的须说明方向。
  2.规范运算过程
  解方程的具体步骤无需呈现,如用到几何关系或数学公式也无需证明。解方程时出现多解的都要写出来,并舍去不合理的答案。数字之间相乘的不要用“˙”而是要用“×”。用字母呈现答案的,每个字母应都是题目中的已知量。
  3.规范符号字母
  字母的书写要规范,如“”易混;希腊字母“的写法不规范引起误解;题目中明确了的物理量符号不再使用其他符号;一个字母在一个题中只能用来表示一个物理量;同一个物理量在同一道题目中不用多个符号来表示,以免出现混乱;使用角标要得当,要在字母的右下角标出,比字母本身小一些。
  4.明确答案呈现
  要明确回应题目所求,有的在解题过程中己设定,有的在最后说明。当最后计算结果是字母时答案中的所有字母都应该是已知量,并且不写物理量的单位,以免混淆,如“”。物理数据可以取近似值,但不能以无理数或者分数做计算结果,如“”、“”。如题目没有特殊要求,计算结果一般应取3位有效数字或保留两位小数。矢量如果取的是负值还要求说明一下负号的含义,如只写“”、“”是不妥的。当题目求的未知量是矢量,要算出大小,也要指明方向。   三、巧妙运算,优化计算
  运算技巧是决定物理解题成败的重要因素。掌握一些运算技巧可使计算过程简化,达到事半功倍的效果。
  1.巧组新量,联立消元
  有些物理习题,给出的已知条件往往“不足”,根据给出的已知条件所能列出的相对独立的方程数目比这些方程中涉及未知量的数目要少。在这种情况下,往往可以把几个未知量重新组合成一个新的未知量来减少未知量的数目,进而达到解题的目的。
  例1一列火车由静止从车站出发做匀加速直线运动。一位观察者站在这列火车第一节车厢的前端,经过2s,第一节车厢全部通过观察者所在位置;全部车厢从他身边通过历时6s。设各节车厢长度相等,且不计车厢间距离,则这列火车共有多少節车厢?
  解:设每节车厢长为,该列火车共节,以火车为参考系,则人相对于火车向相反做初速度为零的匀加速直线运动,经过第一节车厢用时,有:
  人经过全部车厢用时,有:
  ②式和①式做比得:
  
  ①②两式中含有三个未知量,巧妙的将组合成一个新的量,在两式做比的过程中同时将两个物理量约去,只剩一个未知量。
  2.记住典型,省时省力
  有些物理习题,由于物理过程给出的是“典型”的物理模型,因此,这些“典型”的物理模型具备自己的特征和所遵循的规律不可避免带有“个性色彩”,根据这些特征和规律所列出的方程也具有独特的形式,其解也具有独特形式。
  例2已知两个刚性小球质量分别是,小球静止在光滑水平面上,以初速度与小球发生弹性碰撞,求碰撞后小球的速度,物体的速度大小和方向。   解:取小球初速度的方向为正方向,因发生的是弹性碰撞,碰撞前后动量守恒、机械能守恒,有:
  
  
  联立③④两式得:
  
  ③④兩式组成的二元二次方程组在数学求解过程比较复杂,正常求解一般比较费时费力,若记住该结论,在具体问题中分五种情况就能很容易得出的大小和方向。
  参考文献:
  [1]李品东. 高中物理习题课教学有效性分析[J]. 中学物理(1):57-58.
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