賴興彥

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7?????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2019）18-063-1

高考物理往往題目情境新穎，強(qiáng)調(diào)能力考查，學(xué)生得分率很低。究其原因，關(guān)鍵在物理思想方法方面訓(xùn)練的不夠。許多教師在課堂教學(xué)中對(duì)物理情境的創(chuàng)設(shè)與應(yīng)用、物理模型的建構(gòu)與推理、物理思想方法滲透重視不夠，導(dǎo)致學(xué)生以題論解，機(jī)械式套用公式。

下面結(jié)合具體高考試題，淺談剖析物理情境、感受思想方法的重要性。

一、試題呈現(xiàn)：如圖1所示，我國(guó)發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿近似于圓形的軌道繞月飛行。為了獲得月球表面全貌的信息，讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化。衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號(hào)發(fā)回地球。設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，地球和月球的半徑分別為R和R1，月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1，月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T(mén)。假定在衛(wèi)星繞月運(yùn)行的一個(gè)周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面，求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號(hào)因月球遮擋而不能到達(dá)地球的時(shí)間（用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)遮擋時(shí)間的影）。

二、試題賞析：這是一道考查人造衛(wèi)星繞月運(yùn)動(dòng)和電磁波傳播相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的題目，獨(dú)立的看這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)學(xué)生都不陌生，但把這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系在一起，結(jié)合具體的實(shí)際情境，學(xué)生理解就有了困難。我們知道：微波和光波都屬于電磁波譜大家庭中的一員，微波是沿直線傳播的，微波具有光波直線傳播的特性。微波信號(hào)因月球遮擋無(wú)法傳送到地球，根據(jù)“光路”的可逆性，就如同地球上的微波也無(wú)法因月球的遮擋傳給處在那些區(qū)域運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星。我們聯(lián)想到月食的形成原因（如圖），將太陽(yáng)、地球、月球三者的位置關(guān)系與地球、月球、衛(wèi)星類(lèi)比，有相同的情境，可見(jiàn)只要衛(wèi)星處于月球的“本影”區(qū)，就無(wú)法接受和發(fā)射電磁信號(hào)。這樣把幾何光學(xué)中的影的形成，等效遷移到本題中，用熟知的情景幫助理解題意，就是思想方法的應(yīng)用。

三、試題解析：如圖2，O和O′分別表示地球和月球的中心。在衛(wèi)星軌道平面上，A是地月連心線OO′與地月球面的公切線ACD的交點(diǎn)，D、C和B分別是該公切線與地球表面、月球表面和衛(wèi)星圓軌道的交點(diǎn)，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，過(guò)A點(diǎn)在另一側(cè)作地月球面的公切線，交衛(wèi)星軌道于E點(diǎn)。衛(wèi)星在上運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)出的信號(hào)被遮擋。

以上試題分析可以看出，就“以題論解”意義不大，重要的是剖析具體的物理情境，建構(gòu)物理模型，體會(huì)題目所表達(dá)出的寓意和方向，這就要求我們?cè)谥袑W(xué)物理教學(xué)中，應(yīng)把物理情境的創(chuàng)設(shè)與分析、物理思想方法的滲透放在首位地位，把學(xué)術(shù)形態(tài)與教育形態(tài)結(jié)合起來(lái)，堅(jiān)決拋棄用教輔代替教材開(kāi)展教學(xué)的做法，理解高考試題“源于課本，高于課本”的真正含義，將物理教學(xué)和高考的科學(xué)備考有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，提高教學(xué)的質(zhì)量和效益;物理教學(xué)也必須圍繞“核心素養(yǎng)目標(biāo)”組織教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程，這是時(shí)代的需要，也應(yīng)該成為物理教師追求的方向。

物理學(xué)的理論體系有五大要素，即核心理論（現(xiàn)象、概念、規(guī)律）;實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ);思想方法;數(shù)學(xué)表達(dá);應(yīng)用延伸。其中物理思想方法是貫穿于各個(gè)要素之中的，我們應(yīng)在教學(xué)中有意識(shí)地以物理思想方法來(lái)組織教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過(guò)程，充分挖掘教材中蘊(yùn)涵的思想方法，還原和稀釋知識(shí)的發(fā)現(xiàn)歷程，引導(dǎo)學(xué)生探尋物理規(guī)律，注重過(guò)程分析，讓學(xué)生親自經(jīng)歷物理問(wèn)題的解決過(guò)程，體驗(yàn)和分享成功的喜悅與失敗的沮喪，這樣的物理教育更有生命的價(jià)值。

總之，物理情境的創(chuàng)設(shè)和剖析是學(xué)習(xí)物理知識(shí)，提升科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵。物理思想方法是知識(shí)與能力承載的橋梁，是我們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的法寶，是探知未知領(lǐng)域的鑰匙。

基金項(xiàng)目：2018年度甘肅省“十三五”教育科學(xué)規(guī)劃課題“高中物理課堂教學(xué)中物理情境的創(chuàng)設(shè)途徑與應(yīng)用策略研究”編號(hào)：GS[2018]GHB0089;蘭州市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“高中物理課堂教學(xué)中物理情境的創(chuàng)設(shè)途徑與應(yīng)用策略研究”編號(hào)：LZ[2018]GH506）。