新课程下的高中物理习题教学的思考

新课程下的高中物理习题教学的思考厦门双十中学欧阳绍绪E-mail：[e-mail]一、新课程倡导的一些教学理念二、习题教学中存在的一些问题交流内容提要三、新课程下习题教学的一点思考几个问题●有位地方领导说过：不抓新课程是会落伍的，高考成绩上不去是万万不行的。高考成绩的重要性可见一般。谁都希望提高成绩，但成绩与哪些因素有关？09年福建省高考是以平稳过渡为最高原则，今年我省的高考物理试题及高考分数都体现了这一原则，今后的高考怎么考？让改革者受益，让真正推行新课程的学校受益，这一观点，应引起我们高度重视。●都说解题时“方法”很重要。关于“方法”的教学究竟应该怎样进行？●都认为解题时“审题”很关键。什么是审题？审题有什么要领？审题的核心是什么？●学习物理不做练习不行，但在许多情况下习题教学变成了盲目的、简单重复的“题海”练习，即无助于提高成绩，又影响了学生发展。新课程下的习题教学如何进行？新课程标准？一、新课程倡导什么样的教学理念？（1）面向全体学生；（2）有利于学生全面发展；知识与技能过程与方法情感、态度与价值观（3）重视学生已有的知识经验；（4）重视学生发现问题与提出问题的能力的培养；（5）创设使教师与学生、学生与学生有效互动的情景；（6）突出探究活动；（7）使学生获得物理学习的积极的体验与情感；（8）关注学生对自己以及他人的学习的反思。●习题讲解采取“以量制胜”的策略，大量讲解各式各样的题目，玩“瞎猫抓老鼠”游戏，寄希望于押中各类考题。二、习题教学中存在的一些弊端●教师讲解名目繁多的解题“方法”和各种类型题目的结论，学生死记这些“方法”和结论，用这些“方法”和结论来套出题目的答案。●忽视了习题教学目的的全面性。把新课、阶段性复习、高考复习等不同阶段的习题教学，都定位在“理解知识、熟练各种试题类型”这单一目的上，学生的解题能力得不到全面提高。●忽视了习题教学目的的层次性。把新课、阶段性复习、高考复习等不同层次的习题教学，都定位在“高考水平”这个层次上，新课教学的练习题“一步到位”，各个不同阶段的习题教学任务实际上在循环重复，依靠多次重复达到“会”的目的。不少老师反思：高考前两个月做的都是无用功，反映了习题教学目的无序所带来的后果。●“一步到位”的练习不符合科学认知；●习题教学不可能“一步到位”；新课程下如何进行习题教学？有些思考与大家交流1.不同教学阶段习题教学的目的应不同习题教学的目的理解对某知识的全面、抽象理解·抽象知识和具体情景的转化综合多知识点联合解决问题基本素养审题、表达、审视答案等基本能力新课？高考（一）高考（二）高考（三）☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆●目的有序是实施有效教学的前提，只有分步侧重才能达到能力的“全面”和“深化”。三、新课程下习题教学的思考2.新课的习题教学应侧重于对本课所学知识的正确理解新课后的练习，其目的应侧重于对本课所学知识的正确理解，以突出本课内容为主，应避免不适当的综合，避免对高考要求的“一步到位”。这是因为：●正确理解是灵活运用、综合应用、深化拓展的基础。●达到高考的应试水平，需要各方面的积累，不可能立即到位◇知识◇分析问题的能力（心智技能水平）◇其他素质：工具（语言、数学？、图形？）、实践体验、转化意识●“一步到位”将会妨碍新课练习目的的落实案例分析[案例选修3-3]如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的。两部分分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡A.a体积增大了，压强变小了B.b的温度升高了C.加热后a的分子热运动比b更激烈D.a增加的内能大于b增加的解答步骤：●a加热后若体积不变则压强比b大，因而活塞向右移动。（气体定律）●平衡后a、b压强相等。（平衡条件）●活塞对b做功导致b内能增大，温度升高。（热力学第一定律）●b温度升高、体积缩小导致b的压强增大。（气体定律）●a、b初体积相等，a末体积比b大，压强相等，故a温度比b高（气体定律）●a的温度升高比b多，a增加的内能比b多。（内能的概念）abK热力学第一定律新课后有许多需要巩固的知识：例如对公式中三个量相互制约关系的理解；Q、ΔE正负号的物理含义及相关情景；W正负号的过程表现；绝热膨胀致冷等体现热力学第一定律现象的解释；生活中机械能和内能转换的估（计）算；等等。“一步到位”将对以上知识的巩固造成冲击。3.习题教学要有助于对所学知识的构建。习题教学除了通过对所学知识的复述、转化和具体应用，达到巩固、活化、深化所学知识的目的。从练习中发现学习和教学中的缺陷（包括知识和其他学习素质的缺陷），实现对学习和教学的反馈，还应通过解答一系列有序的问题，从各个方面全面理解某一知识，完善对知识的建构。[案例]关于“万有引力定律”的练习题设计案例选摘自人教社物理室编《高中物理课程标准教科书同步训练》（物理套餐）历史的足迹太阳对行星的引力跟它们距离平方成反比（2）在研究太阳对行星的引力跟它们之间距离的关系时，有一个如下图的推导过程。请观察下列方框图的线索，按照方框图说明的要求，把推导出的关系式填在空格上并回答问题。得F、m、r、T的关系式：消去v得F、m、r的关系式：得到：讨论rmvF2Trv2kTr＝23消去T2rmF为什么由左式能得到右式？F＝4π2mrT2F＝4π2kmr2（因为左式中4π2k是常量）（1）……历史的足迹太阳对行星的引力跟它们距离平方成反比太阳对行星的引力跟它们质量乘积成正比由上题，质量M的太阳对质量m的行星引力F的关系式是。2rmF（1）对关系式中F来说，m是施力星体还是受力星体的质量？（2）如果用“施力星体”或“受力星体”来概括关系式中两星体间引力F跟m的关系，可以得出什么猜想？（3）行星对太阳也有引力，由以上猜想，该引力F′跟太阳质量M有何关系？为什么？（受力星体的质量）（星体对星体的引力跟受力星体的质量成正比）（F′跟M成正比，因为太阳是F′的受力星体，F′∝）Mr2（5）由第2、4题结论：，，F和F′是一对作用力和反作用力，因此可以得出F大小跟太阳质量M、行星质量m的关系式是什么？2rmF2rMF（F′∝）mMr2历史的足迹太阳对行星的引力跟它们距离平方成反比太阳对行星的引力跟它们质量乘积成正比6.我们通过行星运动的规律，可以推导出太阳和行星之间的引力跟太阳质量与行星质量的乘积成正比、跟太阳与行星距离的二次方成反比。这样，我们就可以得出结论：“自然界两个物体之间的相互引力跟两物体质量的乘积成正比、跟两物体距离的二次方成反比，这就是万有引力定律。”以上结论的形成，有没有不科学的地方？月－地检验（从行星运动推出的引力规律，也许适用与万物之间，但这只是一种猜想。天上和地下是不是遵循同样的规律，还要经过检验。）历史的足迹太阳对行星的引力跟它们距离平方成反比太阳对行星的引力跟它们质量乘积成正比7.地球表面的重力加速度是9.8m/s2，地球的半径r＝6.37×106m。已知月球绕地球做匀速圆周运动的半径R＝3.84×108m，周期是27.3天。请证明：地球吸引月球的力跟地球吸引地面上苹果的力是同一种力。月－地检验（月球绕地球运动的向心加速度和苹果的自由落体加速度，都是地球引力产生的，其大小符合“和地心距离的二次方成反比”的规律。）历史的足迹太阳对行星的引力跟它们距离平方成反比太阳对行星的引力跟它们质量乘积成正比8.……月－地检验万有引力定律和引力常量学生系统地解答上述习题的过程，实际上就是对“万有引力定律的发现”这一知识进行建构的过程。●“态度”是否属于习题教学的教学目标？4.从新课程角度审视习题教学的目标和内容●“习惯”能否属于习题教学的教学目标？△思维习惯△审题习惯（画草图、转化）△表达习惯●解决问题的方法●良好的解题习惯的养成●习题的选与编习题教学内容？●具体问题具体分析的科学态度学生在遇到陌生复杂问题时常常有两种态度：一种是搜索脑海中老师讲过的例题类型，看本题和那种类型的例题吻合，套用解答这种例题的公式，或者直接用这例题的结论进行解答。△对待复杂问题的态度是“分析”，不是“回忆”另一种是根据题目的文字叙述，把它转化为具体的物理情景，并进一步转化为具体的物理条件或数学条件，明辨题目情景所体现的物理变化特征，思考物理条件之间的相互制约关系，选择恰当的物理规律，运用合适的数学方法解决问题。——其思维方式是“回忆”。——其思维方式是“分析”。把物理问题分成一些类型，让学生感悟和概括某一类问题的解题思路，有利于提高解决问题的能力。“掌握解决问题的方法”和“套用解决问题的类型”具有本质的不同理解情况下的自觉迁移不理解的情况下的生硬模仿心理行为：分析心理行为：识记但是，把方法当成知识来灌输，让学生记住某一类问题的解题套路来套出问题的答案，这并不是好的教学过程。这些“方法”是教师解答大量题目后“悟”出来的，而不是学生的体会。●解决问题的方法●良好的审题习惯△审题的含义从题目的陈述中正确辨析出题目所给的具体条件或具体要求的过程。2004年高考题一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2.0cm2。有水从管口处以不变的速度v＝2.0m/s源源不断地沿水平方向射出，设出口处横截面上各处水的速度都相同，并假设水流在空中不散开。取重力加速度g＝10m／s2，不计空气阻力。求水流稳定后在空中有多少立方米的水。本题关键在于把题目的陈述转化为平抛运动的具体条件1.审题的基本要领是转化：2.审题的核心是正确展示物理问题的情境△审题的要领把题目的文字表述转化为物理情景；把情景转化为具体的物理条件（或要求）；把物理条件（或要求）转化为数学条件（或要求）。一般来说，解题过程中只要正确认识物理情境，就知该用哪些量描写它，也知道这些量之间遵循的规律，自然就会处理这些问题了。因此，审题时正确地展示物理问题的情境，构建相应的物理模型是最关键的一步，是审题的核心。我们说“物理问题难”，一般也出现在物理情景上，所以，它也是较困难的一个环节。如何展示问题情境？这是一个值得研究的很有价值的课题△展示物理情境的策略（1）作过程或状态示意图，将物理情境图式化（2）作平面侧视图，将物理情境平面化（3）作函数图象，将物理情境形象化（4）运用类比等效，将物理情境熟悉化、简单化△展示物理情境的策略之一物理问题是由几个互相关联的物理状态和物理过程所构成的，而这些状态或过程均可以用相应的简图来形象表示。因此，画物理状态示意图或物理过程示意图是展示物理情境的一种最主要的手段。“图式”一词最早由德国心理学家康德提出。现代图式理论认为：图式是认知构架。每当信息对大脑产生刺激，大脑就会联系到相应的认知图式，通过同化和顺应使认知图式由一级向更高一级发展。借助示意图,可以对事物的理解以一种“图式”的形式存储在大脑中。当他们利用示意图进行思考时,就会以自己已掌握的知识为基础,积极扩展思维,建立新旧知识间的内在联系，从而重新认识问题,产生新的且加以思考的观点,最终实现对新信息的意义建构。（1）作过程或状态示意图，将物理情境图式化aoyxaoyx左边磁场临界AD竖直荧光屏上的亮线07全国Ⅰ卷，第25题，由陈题改造，难度大aoyXPD右边磁场6001500水平荧光屏上的亮线如果速度超过最大值,亮点??aoyXPD6001500速度最大!O2O1对称关系速度增大,亮点由D向P移动D为左边界、P为右边界头绪思路一团糟（2）作平面侧视图，将物理情境平面化（情境简单化）物体的运动总是在一个三维的空间中进行，解决物理问题就不得不面对三维空间问题，如物体受三维力系作用、运动过程中物体的三维空间位置变化等问题，一些同学由于空间判别能力较差，解题过程中又不将题给的三维立体图通过“侧视”、“正视”或“俯视”的方式把图形平面化，致使将各个量的方向关系弄错。△展示物理情境的策略之二案例如图所示，两根等长的直木棍AB和CD相互平行靠在竖直墙壁上固定不动，一根水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下，若将两木棍的倾角不变而将两棍间的距离减小后固定不动，仍将水泥圆筒放在两木棍上部，则水泥圆筒在两木棍上