论文部分内容阅读
“变”是为了“不变”，“不变”是为了应“万变”。多年的变式教学实践发现，在物理教学中，根据教学内容，通过创造性地变实验、变习题、变解法等方式恰当地运用变式教学，不仅充分发挥例、习题资源的效能，实现减轻课业和经济的双重负担，而且加深对概念、规律的理解和应用，促进知识的迁移 提高学生的应变能力，启迪学生的发散性思维，使各部分知识体系融会贯通，促进知识网络的形成。此外，变式教学在突破教学难点，总结归纳一类问题的解法方面也有独到的作用。下面我针对变式教学谈一下我的做法和体会，以期抛砖引玉。
1 在实验中求变
物理学是以实验为基础的学科。有时为了系统全面掌握某一部分知识及其应用，通过实验变例，将个别实验变为实验专题，层层推进，使初中物理教学更符合当代初中学生的心理、生理特点和认知规律，学生有更多动手、动脑、动口主动学习物理的机会，更有利于学生对重点知识的掌握。比如，苏科版教材中，“欧姆定律”是初中电学知识的基础和重点,从初中电学教材的前后联系来看,本章处于中心地位,学好欧姆定律是学习电学知识和技能的关键。而“欧姆定律”及其应用又是本章的重中之重。因此， 通过变例将教材中占据篇幅不大的“伏安法测电阻”实验转化为一堂“测未知电阻”的专题实验课。
源实验 直流电源(电压未知)，一块电压表和一块电流表、未知电压的电源、开关、滑动变阻器、导线若干、测未知电阻Rx。( 表达式：Rx＝UxIx)
变式一 去掉电流表，增加一个已知电阻R0。
方法1：实验电路。(表达式：Rx＝UxR0 U0)
方法2：实验电路。(表达式：Rx＝(U-U0)R0U0)
变式二 去掉电压表，增加一个已知电阻R0。
方法1：实验电路。(表达式：Rx＝I0R0/Ix)
方法2：实验电路。(表达式：Rx ＝(I - Ix)R0 Ix)
方法3：实验电路。(表达式：Rx ＝IR0Ix-I)
学生实验(活动)无时不在，我们可以在教材安排实验活动的基础上，利用课堂上已有器材适时的对实验进行扩充，目的是为了解决学生的疑难问题，突破难点，举手之劳，何乐而不为。以“滑轮”一节教学为例。
源实验 探究动滑轮省一半力
变式一 定性探究倒放的动滑轮(如图)是省力杠杆还是费力杠杆，是省距离还是费距离。
变式二 探究拉力沿斜向上拉与竖直向上拉比较，拉力如何变化。
2 在现有习题资源中求变
现在教辅资料满天飞，学生不买几本心理不踏实，增加了家长的经济负担和学生的学业负担。其实教师只要用好手头的课本习题和教育主管部门统一征订的配套习题足矣。这就要求教师钻研课本、研究现有习题，通过改变题设条件、设问方式、增加设问、多题一解等方式将源题进行发散、挖掘、变化、创新，把习题用“足”用“活”。这是教师提升功力的过程，正所谓教师增负，学生增效。
下面是一组运动学问题的变例研究。
源题 甲、乙两列火车，车长分别为L1和L2，在相邻的两条轨道上，小明坐在以速度v1向东匀速行驶的甲车上，乙车以速度v2(v2>v1)向西匀速行驶，则小明与乙车相遇的时间为多少？(t=L2v1 v2)
变式一 将源题中的相向运动改为同向运动。( t=L2v2-v1)
变式二 将源题中的设问改为甲、乙两列火车从相遇到离开所需时间为多少？(T=L2 L2v1 v2)
变式三：将源题中的相向运动改为同向运动，且设问改为甲、乙两列火车从相遇到离开所需时间为多少？( t=l1 L2v2-v1)
源题 质量相等的铁球和木球放入足够多的水中，静止时，比较浮力大小。
变式一 将源题中的质量相等改为体积相等。
变式二 将源题中放入足够多的水中改为放入水银中。
变式三 将源题中质量相等改为体积相等，水改为水银。
变式四 将源题中放入足够多的水中改为密度比木块小的液体中。
变式五 将源题中的质量相等改为体积相等，水中改为密度比木块小的液体中。
源题 质量相等初温相同的水和煤油,在吸收相等的热量后,谁的温度高？
变式一 将源题中的吸收改为放出。
变式二 将源题中初温相同删去。
变式三 质量相等的水和煤油,升高相同的温度后,谁吸收热量多？
3 在变化中突破难点
电路故障分析是综合考查学生电路知识、串、并联电路特点、电流表、电压表特点以及电学规律等知识的一種类型题，也是考查学生解决实验中可能遇到的实际问题的能力的好形式，因而中考里常常出现，由于电路故障是综合运用物理知识解决实际问题，对学生思维能力和分析能力要求较大，且题型多变，是教学中的难点。笔者通过变例让学生讨论分析一类电路故障问题，最后引导学生总结出电路故障解题规律。
源题，当开关S闭合时，发现电流表指针偏转，电压表指针不动。该电路的故障(电路故障是由L1或L2引起)可能是
________________________________________
；(L1短路)
变式一 若发现电压表指针偏转，电流表指针不动。该电路的故障(电路故障是由L1或L2引起)可能是
________________________________________
；(L1断路)
变式二 若发现电压表、电流表指针偏转，L2不亮。该电路的故障(电路故障是由L1或L2引起)可能是
________________________________________
(L2短路)
变式三 若发现电压表、电流表指针不动。该电路的故障(电路故障是由L1或L2引起)可能是
________________________________________
(L2断路)
正确识别电路是学生学习电学的基本技能，是电学的基础，许多电学题往往一开头就有一句“如图所示电路中”如果把电路图辨认错，电路分析、电学相关计算就无从谈起，势必造成“全军覆没”的局面。但由于电学内容抽象难懂，电压表、电流表等电路元件混杂其中，电路纵横交错，加之学生知识、方法上的障碍，电路识别是电学中的难点。笔者通过精心设计逐层梯进的变式问题，从单一电路到多元件串、并联电路的分析识别，培养学生分析电路的能力。 源题，哪个灯亮？A1测谁的电流？
变式一，哪些灯亮？三灯是什么联接？V1测谁的电压？
变式二，哪些灯亮？三灯是什么联接？A1、A2分别测谁的电流？
变式三，哪些灯亮？三灯是什么联接？V1、V2分别测谁的电压？
4 通过变解法，提高思维的广阔性与灵活性
对同一个问题从不同的角度(物理知识)应用多种不同的方法进行求解，并对几种方法进行比较，找到解决问题的最佳途径。一题多解，能使各部分知识融会贯通，使学生思路开阔，使学生养成多角度观察理解事物的习惯，提高思维的广阔性与灵活性。
4。1 用不同的知识解答
问题 如图15为农用扬场机的示意图．谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮形和皮带曰的带动下被抛出，谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，从而形成1、2、3三堆，达到分离的目的．为什么碎石最远？糠皮最近？
解答一 从能量角度作答：谷粒、糠皮、碎石抛出时速度相同，碎石质量最大，动能最大，飞行过程中能够克服空气阻力做的功最多，因此飞的最远。
解答二 从力学角度作答：碎石质量最大，惯性最大，运动状态最难改变，因此速度减小的慢，飞的最远。
再如轮轴问题，从功的原理和杠杆平衡条件均能推出F=GrR。
4。2 寻求最优解法
问题 ,轻质杠杆的两端各放一支粗细相同、长短不等的蜡烛，杠杆水平平衡。现将两支蜡烛同时点燃，且它们燃烧的速度相同，那么，过一段时间杠杆哪一端下倾？
解答一 (常规解法)原来两边力与力臂的乘积相等。在相同时间内，右端力与力臂的乘积减小的多，剩下的少，根据杠杆平衡条件，左端下倾。
解答二 (简单解法)：极端法。设右端烧完，左端尚有剩余，因此左端下倾。
问题 ，电源电压恒定不变，当S闭合，滑动变阻器的滑片向右移动过程中，电压表读数如何变化？
解答一 (常规解法)：滑动变阻器的滑片向右移动时，R电阻变小，根据欧姆定律，电路中电流变大，灯L两端的电压变大，电源总电压不变，所以变阻器两端电压变小。
解答二 (简单解法)：根据串聯分压原理，R、L串联，L电阻不变，R变大，分的电压也变大。
总之，要用好变式教学，教师除了要有变的意识，更重要的是要在平时教学过程中，要下功夫研究教材，研究习题，这是一个将薄书读厚的过程。只有这样才能让学生厚书读薄，把学生从题海中解放出来，实现真正意义上的减负增效。
1 在实验中求变
物理学是以实验为基础的学科。有时为了系统全面掌握某一部分知识及其应用，通过实验变例，将个别实验变为实验专题，层层推进，使初中物理教学更符合当代初中学生的心理、生理特点和认知规律，学生有更多动手、动脑、动口主动学习物理的机会，更有利于学生对重点知识的掌握。比如，苏科版教材中，“欧姆定律”是初中电学知识的基础和重点,从初中电学教材的前后联系来看,本章处于中心地位,学好欧姆定律是学习电学知识和技能的关键。而“欧姆定律”及其应用又是本章的重中之重。因此， 通过变例将教材中占据篇幅不大的“伏安法测电阻”实验转化为一堂“测未知电阻”的专题实验课。
源实验 直流电源(电压未知)，一块电压表和一块电流表、未知电压的电源、开关、滑动变阻器、导线若干、测未知电阻Rx。( 表达式：Rx＝UxIx)
变式一 去掉电流表，增加一个已知电阻R0。
方法1：实验电路。(表达式：Rx＝UxR0 U0)
方法2：实验电路。(表达式：Rx＝(U-U0)R0U0)
变式二 去掉电压表，增加一个已知电阻R0。
方法1：实验电路。(表达式：Rx＝I0R0/Ix)
方法2：实验电路。(表达式：Rx ＝(I - Ix)R0 Ix)
方法3：实验电路。(表达式：Rx ＝IR0Ix-I)
学生实验(活动)无时不在，我们可以在教材安排实验活动的基础上，利用课堂上已有器材适时的对实验进行扩充，目的是为了解决学生的疑难问题，突破难点，举手之劳，何乐而不为。以“滑轮”一节教学为例。
源实验 探究动滑轮省一半力
变式一 定性探究倒放的动滑轮(如图)是省力杠杆还是费力杠杆，是省距离还是费距离。
变式二 探究拉力沿斜向上拉与竖直向上拉比较，拉力如何变化。
2 在现有习题资源中求变
现在教辅资料满天飞，学生不买几本心理不踏实，增加了家长的经济负担和学生的学业负担。其实教师只要用好手头的课本习题和教育主管部门统一征订的配套习题足矣。这就要求教师钻研课本、研究现有习题，通过改变题设条件、设问方式、增加设问、多题一解等方式将源题进行发散、挖掘、变化、创新，把习题用“足”用“活”。这是教师提升功力的过程，正所谓教师增负，学生增效。
下面是一组运动学问题的变例研究。
源题 甲、乙两列火车，车长分别为L1和L2，在相邻的两条轨道上，小明坐在以速度v1向东匀速行驶的甲车上，乙车以速度v2(v2>v1)向西匀速行驶，则小明与乙车相遇的时间为多少？(t=L2v1 v2)
变式一 将源题中的相向运动改为同向运动。( t=L2v2-v1)
变式二 将源题中的设问改为甲、乙两列火车从相遇到离开所需时间为多少？(T=L2 L2v1 v2)
变式三：将源题中的相向运动改为同向运动，且设问改为甲、乙两列火车从相遇到离开所需时间为多少？( t=l1 L2v2-v1)
源题 质量相等的铁球和木球放入足够多的水中，静止时，比较浮力大小。
变式一 将源题中的质量相等改为体积相等。
变式二 将源题中放入足够多的水中改为放入水银中。
变式三 将源题中质量相等改为体积相等，水改为水银。
变式四 将源题中放入足够多的水中改为密度比木块小的液体中。
变式五 将源题中的质量相等改为体积相等，水中改为密度比木块小的液体中。
源题 质量相等初温相同的水和煤油,在吸收相等的热量后,谁的温度高？
变式一 将源题中的吸收改为放出。
变式二 将源题中初温相同删去。
变式三 质量相等的水和煤油,升高相同的温度后,谁吸收热量多？
3 在变化中突破难点
电路故障分析是综合考查学生电路知识、串、并联电路特点、电流表、电压表特点以及电学规律等知识的一種类型题，也是考查学生解决实验中可能遇到的实际问题的能力的好形式，因而中考里常常出现，由于电路故障是综合运用物理知识解决实际问题，对学生思维能力和分析能力要求较大，且题型多变，是教学中的难点。笔者通过变例让学生讨论分析一类电路故障问题，最后引导学生总结出电路故障解题规律。
源题，当开关S闭合时，发现电流表指针偏转，电压表指针不动。该电路的故障(电路故障是由L1或L2引起)可能是
________________________________________
；(L1短路)
变式一 若发现电压表指针偏转，电流表指针不动。该电路的故障(电路故障是由L1或L2引起)可能是
________________________________________
；(L1断路)
变式二 若发现电压表、电流表指针偏转，L2不亮。该电路的故障(电路故障是由L1或L2引起)可能是
________________________________________
(L2短路)
变式三 若发现电压表、电流表指针不动。该电路的故障(电路故障是由L1或L2引起)可能是
________________________________________
(L2断路)
正确识别电路是学生学习电学的基本技能，是电学的基础，许多电学题往往一开头就有一句“如图所示电路中”如果把电路图辨认错，电路分析、电学相关计算就无从谈起，势必造成“全军覆没”的局面。但由于电学内容抽象难懂，电压表、电流表等电路元件混杂其中，电路纵横交错，加之学生知识、方法上的障碍，电路识别是电学中的难点。笔者通过精心设计逐层梯进的变式问题，从单一电路到多元件串、并联电路的分析识别，培养学生分析电路的能力。 源题，哪个灯亮？A1测谁的电流？
变式一，哪些灯亮？三灯是什么联接？V1测谁的电压？
变式二，哪些灯亮？三灯是什么联接？A1、A2分别测谁的电流？
变式三，哪些灯亮？三灯是什么联接？V1、V2分别测谁的电压？
4 通过变解法，提高思维的广阔性与灵活性
对同一个问题从不同的角度(物理知识)应用多种不同的方法进行求解，并对几种方法进行比较，找到解决问题的最佳途径。一题多解，能使各部分知识融会贯通，使学生思路开阔，使学生养成多角度观察理解事物的习惯，提高思维的广阔性与灵活性。
4。1 用不同的知识解答
问题 如图15为农用扬场机的示意图．谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮形和皮带曰的带动下被抛出，谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，从而形成1、2、3三堆，达到分离的目的．为什么碎石最远？糠皮最近？
解答一 从能量角度作答：谷粒、糠皮、碎石抛出时速度相同，碎石质量最大，动能最大，飞行过程中能够克服空气阻力做的功最多，因此飞的最远。
解答二 从力学角度作答：碎石质量最大，惯性最大，运动状态最难改变，因此速度减小的慢，飞的最远。
再如轮轴问题，从功的原理和杠杆平衡条件均能推出F=GrR。
4。2 寻求最优解法
问题 ,轻质杠杆的两端各放一支粗细相同、长短不等的蜡烛，杠杆水平平衡。现将两支蜡烛同时点燃，且它们燃烧的速度相同，那么，过一段时间杠杆哪一端下倾？
解答一 (常规解法)原来两边力与力臂的乘积相等。在相同时间内，右端力与力臂的乘积减小的多，剩下的少，根据杠杆平衡条件，左端下倾。
解答二 (简单解法)：极端法。设右端烧完，左端尚有剩余，因此左端下倾。
问题 ，电源电压恒定不变，当S闭合，滑动变阻器的滑片向右移动过程中，电压表读数如何变化？
解答一 (常规解法)：滑动变阻器的滑片向右移动时，R电阻变小，根据欧姆定律，电路中电流变大，灯L两端的电压变大，电源总电压不变，所以变阻器两端电压变小。
解答二 (简单解法)：根据串聯分压原理，R、L串联，L电阻不变，R变大，分的电压也变大。
总之，要用好变式教学，教师除了要有变的意识，更重要的是要在平时教学过程中，要下功夫研究教材，研究习题，这是一个将薄书读厚的过程。只有这样才能让学生厚书读薄，把学生从题海中解放出来，实现真正意义上的减负增效。