梅振華,潘明燕
(1.云和縣云和中學,浙江云和 323600;2.云和縣第三中學,浙江云和 323600)
高中物理課程標準明確指出:應促進學生自主學習,讓學生積極參與、樂于探究、用于實驗、培養(yǎng)能力、提高素養(yǎng)。留意近幾年的物理高考,命題從知識立意向能力立意轉(zhuǎn)變,顯然高三復習不能停留在“一做二講三考試”的反復訓練層面,這就迫使高三的教學主軸不是簡單的“講”和“練”,不是隨便找一個題目就可以當例題,講什么,講多少,怎樣講,都必須做到心中有數(shù),老師在備課時對例題的選擇和模型的發(fā)散變式顯得尤為重要?!袄}從哪里來?”“例題從何處切入?”“例題往何處去?”即做足預案,切實做好“選題、用題、變題”三個環(huán)節(jié)的文章,貫徹“選要精、用要活、變要巧”的原則,幫助學生在復習的過程中打破知識本身的界限,尋找聯(lián)系,以求達到講一題,得一法,會一類,通一片的效果,事半功倍的高效復習就不是紙上談兵了。
本文就以帶電粒子在電場中的直線運動為例,談談高三物理復習課中如何做到精選題、活用題、巧變題,真正實現(xiàn)知識系統(tǒng)化,方法一般化,思維靈活化、題型模型化,從而提高課堂復習效率。
【模型展示】如圖1所示,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于光滑絕緣三角形木塊上,木塊固定。已知∠A=30°,直角邊BC長度為L,重力加速度為g。
則要使物體靜止在斜面上,所加電場的最小值,方向如何?
圖1
圖2
學生對于這個模型再熟悉不過了,看到會有所激動,并急于下手并獲得成功的愿望,能夠吸引學生就成功邁出了第一步。進一步分析本題考查的是平衡問題,主要讓學生復習受力分析,平行四邊形定則,列平衡方程。平衡問題相對非平衡問題是比較受學生歡迎的,絕大部分學生可以輕松將該題拿下,這樣不僅復習了相關知識,也讓學生有信心解決下面的問題。
【變1】如圖2所示E水平,物體從B點釋放后做勻速直線運動,求E。
在此改變了條件背景,物體從靜止變?yōu)閯蛩僦本€運動,但是學生不難發(fā)現(xiàn)這是換湯不換藥,仍然屬于平衡問題,只要遵照上一問的解題思路和步驟,明確條件和結論發(fā)生了怎樣的改變,物體運動形式的變化與問題解決的本質(zhì)有何關聯(lián),這些問題分析清楚了,自然也能輕松搞定,從而進一步加深了解決此類平衡問題的方法印象,自然形成解決問題的通性通法,實現(xiàn)了平衡問題解法的回歸化。
【變 2】E 變?yōu)橐话牒?,若物體以沖上斜面,則物體滑回到底端時速度多大?
該變式是在變式2的基礎上再稍做變化,經(jīng)歷了變式2的訓練,顯然一下子就判斷出仍然屬于勻變速直線運動的問題,運用變2的方法求解自然是水到渠成的。該變式的重點是括號里的關于初速度的范圍說明,學生若對該條件稍加思考,就不難發(fā)現(xiàn)該問題的設計意圖,如果沒有這個條件限制,聯(lián)系實際,就會出現(xiàn)兩種可能答案。通過這樣的變式,可以讓學生的思維更加嚴謹,加強對題目內(nèi)涵的挖掘,相關條件的關注,增強審題能力和實際應用意識。
【變3】如圖3撤去勻強電場E,在AC的中點固定一個點電荷+Q,B點靜止釋放物塊,求物塊在A、B兩點的加速度及滑到A點時的速度。
圖3
圖4
由原來的勻強電場變成了點電荷產(chǎn)生的非勻強電場,條件背景再次發(fā)生了變化,加速度的求解仍然通過受力分析,利用牛頓第二定律求解,但卻不能用勻變速直線運動的規(guī)律求解速度,這就是這一變式的價值所在,由動力學問題轉(zhuǎn)向了能量問題,有了前面的鋪墊相信學生不難想到用能量觀點來解決這個問題,這樣的設計由淺入深,梯度明顯,有助于學生的消化和吸收,幫助學生更好地構建知識體系,達成知識系統(tǒng)化。該變式設計的另一巧妙之處是:A、B兩點電勢相等,這又同時考察了點電荷周圍產(chǎn)生電場的特點和數(shù)學幾何關系在物理學科中的應用,可能部分學生不容易發(fā)現(xiàn)這一點,但只要老師稍加點撥就會明白,使學生產(chǎn)生豁然開朗的感覺,并感受題目的巧妙之處。
【變4】以無窮遠處為零勢能參考點,帶電粒子在正點電荷電場中勢能的表達式為。如圖4將點電荷+Q固定于A點,則物塊從B點釋放后的最大速度及到達的最低點。
該變式最引人注意的無疑是出現(xiàn)了一個書本上未曾見過的表達式,這個陌生公式的出現(xiàn)給學生來了個措手不及,應該說這類題目是很不受學生歡迎的。但是,學生若能夠靜下心來,看看前面的解題思路方法,順著變5的路子思考下去,是可以找到突破口的:本題仍然屬于變加速運動,應該用能量的觀點解決,只要能順利列出能量方程,就會突然明白題目為何要給你這樣一個信息了,相當于現(xiàn)場給了個工具,立馬使用,問題就迎刃而解了。經(jīng)歷了這樣的訓練,學生可以發(fā)現(xiàn)做題不能自己把自己嚇壞,只要能抓住題目的類型和相應的解決方法,不管條件怎么改變,但是萬變不離其宗,突出了方法的規(guī)律性和相關性,同類題目解法的一般化,從而達到解一題,會一類的效果。
本節(jié)課擷取高三復習課課堂教學過程中的一個實際物理習題模型,經(jīng)歷了變1到變6的思維演變,系統(tǒng)的復習了帶電粒子在電場中做直線運動的各種情況:靜止或者勻速直線運動、勻變速直線運動、變加速直線運動。通過引導學生由淺入深,層層遞進,由一個問題拓展為一類問題,不僅能夠有效幫助學生理清此類問題的解決思路,總結出來各類運動的解題方法,更能依次構建相應知識體系,雖然是一個復習進程中的小片段,但由于自己的用心設計和課堂上有效地駕馭組織,感覺大大提高了復習效益,管中窺豹,可以預見如果我們的高三物理復習課,能多一點這樣的梳理和精心設計,真正做到例題的精選、活用、巧變,充分調(diào)動學生的過程參與,必將會極大地提升高三學生學習的興趣和信心,無疑會讓我們的高三復習課充滿活力、張力和生產(chǎn)力。
[1]李勇順.微課在高中物理教學中的應用與反饋[J].新課程,2016(8):109-110.
[2]王井泉.微課在初中物理課堂中的教學實踐[J].數(shù)理化解題研究,2016(15):72.
[3]龔曉峰.物理實驗教學中微課的應用[J].課程教育研究,2016(29):153-154.