论文部分内容阅读
摘 要：物理学知识大多较为抽象，是课堂教学中难教难学的代表性科目。高中物理较之初中物理而言更抽象，且高中学生面临极大的升学压力，在此种情况下教师应积极转变以往的教学方法。习题变式教学以其独有的特点在理科教学领域得到了广泛应用，尤其在复习阶段，其具有能够有效减少时间、促进学生思维运转以及减少学生课业负担等优势。本文将围绕通过习题变式增强高三物理复习质量方面展开探讨，仅供参考。
关键词：高中物理；解题；机械能守定律；应用
一、 前言
几年高三教学实践和教学质量的对照分析，我深刻体会到：变则通，不变则废，教育教学贵在创新。高三是冲刺高考的最后阶段，很多学生能够在这一阶段内大幅度提升自己的学习成绩，这跟学生勤奋与努力密不可分，而且教师的作用至关重要。高三物理的復习以解题为主，以往教师和学生会选择应用题海战术，认为大量做题能够减少学生在考试中的失误，同时积累经验提升速度。然而题海战术如今并不符合当代教育理念和要求，很多物理教师已经纷纷做出了改变，习题变式是目前物理复习教学的有效途径之一，在提升复习效率方面有着显著效果。
二、 习题变式教学法的作用
所谓习题变式，其主要是指在习题解答方面对现有习题进行转变，包括对题目的已知条件、问题问法、物理情景、物理模型等方面，或是针对同一个问题，教会学生如何运用不同的方法进行解答。这一教学法的作用主要是让学生具备从多个角度看待问题、解决问题的能力，同时促进学生思维运转，强化学生总结与归纳的能力。
三、 高三物理复习现状
教育改革后，我国整体教学水平有了显著提升，越来越多新型教学手段进入校园课堂。高三复习对于任何一个学生而言都是至关重要的，无论是教师还是学生，亦或是家长都充分重视，但在物理复习方面还是存在一定的问题，具体表现在如下几个方面：一、复习时有很多教师缺乏规划，只是按照原本的顺序将所有知识再简单的讲解一次，这就导致了学生只能够通过复习“捡起”曾经忘掉的知识，而没有在原本的基础上实现质的提升，并且也没有实现知识点分类与总结，使得学生欠缺完整的知识结构；二、复习时，部分教师依然沿袭以往的题海战术，这导致大部分学生每天需要花费大量的时间和精力投入其中，最重要的是部分教师没有对习题进行精选，缺乏重点，久而久之会造成学生思维固化；三、复习阶段是中等生后进生提升成绩的关键阶段，一般来讲教师会进行差异教学，然而实际上却很少有教师能做到这一点，反而以偏概全的形式进行同一题型的训练。
四、 利用习题变式增强高三物理复习质量
（一） 一题多变
一题多变讲的是在同一个习题上进行多次转换，使其变成不同类型或不同问答方式的习题，这样能够训练学生的思维灵活性，使其能够对问题进行全面透彻的分析和理解，最终达到举一反三的教学目的。
原题：质量都为10kg物块A和木板B，如果A的大小忽略不计，B板长L=3m。初始状态下AB都是静止的。现使A以某一水平初速度从B的最左端开始运动，已知A与B之间的动摩擦因数μ1=0.3，地面光滑，g取10m/s2。求若A刚好从B上滑下来，A的初始速度是多少？见图1。
解析：A在B上向右做匀减速运动时的加速度为a1=μ1g=3m/s2，B向右做匀加速运动加速度为a2=μ1g=3m/s2。
由题可知A刚好没有从B上滑下来，此时A滑到B最右端时恰好与B速度相同，设为v，可知时间和位移的关系分别为t=v0-va1=va2；L=v20-v22a1-v22a2：求解后v0=6m/s。
1. 改变初始条件
物理学十分严谨，任何一个部分发生了变化都会对结果造成很大影响，即使是初始条件是一样，因此在很多考试中都会听到教师反复强调“同学们一定要认真审题”。在习题变式中，学生要认真阅读已知条件，以免被表面信息蒙蔽。在复习时，教师可以选择一些较为经典的，在考试中常常出现的类型题作为基础，然后改变初始条件，带领学生一同探索，在教师的指导下使学生能够自己发现习题中的相同和不同之处，相同题型学生可以以同一个解题思路进行解答，而有所变化后，就需要学生利用以往所学知识和自己的解题习惯来寻找新的方法。
变式一：将原题中的光滑地面改为粗糙，B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.1，原本的问题不变。
经过改题后，学生除了要将原本的摩擦力考虑进去外，也要将地面所给的摩擦力纳入考虑范围，同时也包括木板是否会动的条件考虑进去。这样一来学生所要考虑的问题会瞬间增多，粗心的学生往往考虑不够周到有所遗漏，但多次训练后学生自然而然会在审题时变得严谨，从而提高解题能力。
2. 变更问题问法
在同一习题基础上衍生出多个不同的问题，即一题多问，在设置问题时教师应注意难易程度的过渡，且不可在最初时就提出较难的问题，否则很容易让学生丧失信心。一题多问的教学方法可以帮助学生建立完整认知体系。
变式二：依然以上述原题为例，共可以列出以下几个问题：
（1）物块相对木板静止时的速度？
（2）物块刚好滑下需要多长时间？
（3）物块滑动过程中产生多少热量？
（4）若是用L表示木板长度，为了防止从木板上掉落物块，木板长度的最小值是多少？
3. 变更物理情景
以上述习题为例，若要实现物理情景的转变，可以让物块A带电并将这个运动模型放在电场或磁场中，这一改变则需要学生在解题时必须从全新的角度出发。根据学生具体情况，划分成多个小组，然后各个小组展开竞争，这样能够激起彼此的解题速度，能够有效提高学生的参与热情，也能帮助学生掌握其精髓。
（二） 一题多解
物理习题中有很多可以利用不同解题方式解答的习题，但要做到一题多解，学生应具备扎实的基础，并且思维跳动活跃，善于发现问题切入点，从不同角度进行求解。 其优势在于帮助学生拓展思路，强化应变能力提高解题效率。 以变式二的第四小题为例：
解析：当A在B上滑动时，A的质量为m，B的质量为M，A做的是匀减速直线运动，B做的是初速度为零的匀加速直线运动，若让其保持不掉，则应滑到木板最右端时刚好速度相同，设共同速度为v，由系统动量守恒mv0=（m M）v，求出v，此时就可以应用多种途径解答此题。
解法一：小木块μ1mg=ma1，v-v02=-2a1x1。
木板μ1mg=Ma2，v=2a1x2，又L=x1-x2，解答方程即可。这是以牛顿运动定律的原理来解题。
解法二：动量原理同样适用于本题，
小木块-μ1mgt=mv-mv0，x1=v0t-12μ1gt2；
木板x2=12μ1mgMt2，
又L=x1-x2，求解方程即可。
（三） 多题归一
在进行高三物理复习时，尤其是在进行大量习题训练时，往往会存在很多表面不同，但实质一样的习题，将这种题归纳到一起，就构成了多题归一。在多题归一下，学生能够通过自主学习来掌握同类型问题的解法，之所以能够得到这样的效果，实质上还是因为虽然题目在几个地方进行了变化，如初始条件不同，或是问题方式不同，亦或是其他方面，但深入研究后可以发现，其中有很多隐含的物理模型，以及所涉及的知识点几乎相同，即使不同也可以通过对相关公式的转变使其变成相同，因此解题思路和方法也就具有了共性。
例：变式一：用R表示地球半径；g为地球表面重力加速度，忽略不计地球本身自转产生的影响。
（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；
（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T的表达式。
变式二：如图2所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力）从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出，若∠AOB=120°，求該带电粒子在磁场中运动的时间？
两个变式看起来好像毫无关联，它们分别来自力学和电磁学。认真分析可发现它们相同之处是：它们都是圆周运动，它们适合相同的规律。
五、 结语
综上所述，物理习题种类多样，尤其是复习阶段的习题，其覆盖范围广，且有很多变化形式，无论是教师还是学生，都难以在有限的时间内做到面面俱到，为了能够提升复习质量，教师会选择通过对习题进行变式来解决这一问题。在该方式下，可以引导发散思维，通过一道题联系到更多的解题方法，在解答其他形式习题时也能有清晰的思维。
参考文献：
[1]邱晓峰，林冰冰.智学网教学数据环境下高三物理复习教学策略——以“多物体相对运动问题研究”复习课为例[J].福建基础教育研究，2018（10）：111-112.
[2]王彩宇.物理模型教学在高三物理复习中的实践策略[J].科学咨询（教育科研），2018（5）：92-93.
[3]姚祺.抛锚式教学法在高三物理复习教学中的应用——以“电场能的性质”为例[J].物理之友，2018，34（3）：25-26.
[4]冯兰.浅谈“发现式教学”应用于高三物理复习课的实践与感想[J].物理教师，2018，39（3）：94-95 97.
[5]赵健.高三物理复习教学的有效性探究——深度学习的视角[J].物理通报，2017（S1）：4-6.
[6]王柳敏，杨国清.开启“提问”之门 绽放“有效”之花——高三物理复习课提问有效性研究[J].江苏第二师范学院学报，2016，32（12）：102-104.
[7]郑华云.高三物理复习教学的探索——给2017届高三一线教师的几个建议[J].福建基础教育研究，2016（8）：45-47.
作者简介：
何逢，福建省福清市，福建省福清第一中学。
关键词：高中物理；解题；机械能守定律；应用
一、 前言
几年高三教学实践和教学质量的对照分析，我深刻体会到：变则通，不变则废，教育教学贵在创新。高三是冲刺高考的最后阶段，很多学生能够在这一阶段内大幅度提升自己的学习成绩，这跟学生勤奋与努力密不可分，而且教师的作用至关重要。高三物理的復习以解题为主，以往教师和学生会选择应用题海战术，认为大量做题能够减少学生在考试中的失误，同时积累经验提升速度。然而题海战术如今并不符合当代教育理念和要求，很多物理教师已经纷纷做出了改变，习题变式是目前物理复习教学的有效途径之一，在提升复习效率方面有着显著效果。
二、 习题变式教学法的作用
所谓习题变式，其主要是指在习题解答方面对现有习题进行转变，包括对题目的已知条件、问题问法、物理情景、物理模型等方面，或是针对同一个问题，教会学生如何运用不同的方法进行解答。这一教学法的作用主要是让学生具备从多个角度看待问题、解决问题的能力，同时促进学生思维运转，强化学生总结与归纳的能力。
三、 高三物理复习现状
教育改革后，我国整体教学水平有了显著提升，越来越多新型教学手段进入校园课堂。高三复习对于任何一个学生而言都是至关重要的，无论是教师还是学生，亦或是家长都充分重视，但在物理复习方面还是存在一定的问题，具体表现在如下几个方面：一、复习时有很多教师缺乏规划，只是按照原本的顺序将所有知识再简单的讲解一次，这就导致了学生只能够通过复习“捡起”曾经忘掉的知识，而没有在原本的基础上实现质的提升，并且也没有实现知识点分类与总结，使得学生欠缺完整的知识结构；二、复习时，部分教师依然沿袭以往的题海战术，这导致大部分学生每天需要花费大量的时间和精力投入其中，最重要的是部分教师没有对习题进行精选，缺乏重点，久而久之会造成学生思维固化；三、复习阶段是中等生后进生提升成绩的关键阶段，一般来讲教师会进行差异教学，然而实际上却很少有教师能做到这一点，反而以偏概全的形式进行同一题型的训练。
四、 利用习题变式增强高三物理复习质量
（一） 一题多变
一题多变讲的是在同一个习题上进行多次转换，使其变成不同类型或不同问答方式的习题，这样能够训练学生的思维灵活性，使其能够对问题进行全面透彻的分析和理解，最终达到举一反三的教学目的。
原题：质量都为10kg物块A和木板B，如果A的大小忽略不计，B板长L=3m。初始状态下AB都是静止的。现使A以某一水平初速度从B的最左端开始运动，已知A与B之间的动摩擦因数μ1=0.3，地面光滑，g取10m/s2。求若A刚好从B上滑下来，A的初始速度是多少？见图1。
解析：A在B上向右做匀减速运动时的加速度为a1=μ1g=3m/s2，B向右做匀加速运动加速度为a2=μ1g=3m/s2。
由题可知A刚好没有从B上滑下来，此时A滑到B最右端时恰好与B速度相同，设为v，可知时间和位移的关系分别为t=v0-va1=va2；L=v20-v22a1-v22a2：求解后v0=6m/s。
1. 改变初始条件
物理学十分严谨，任何一个部分发生了变化都会对结果造成很大影响，即使是初始条件是一样，因此在很多考试中都会听到教师反复强调“同学们一定要认真审题”。在习题变式中，学生要认真阅读已知条件，以免被表面信息蒙蔽。在复习时，教师可以选择一些较为经典的，在考试中常常出现的类型题作为基础，然后改变初始条件，带领学生一同探索，在教师的指导下使学生能够自己发现习题中的相同和不同之处，相同题型学生可以以同一个解题思路进行解答，而有所变化后，就需要学生利用以往所学知识和自己的解题习惯来寻找新的方法。
变式一：将原题中的光滑地面改为粗糙，B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.1，原本的问题不变。
经过改题后，学生除了要将原本的摩擦力考虑进去外，也要将地面所给的摩擦力纳入考虑范围，同时也包括木板是否会动的条件考虑进去。这样一来学生所要考虑的问题会瞬间增多，粗心的学生往往考虑不够周到有所遗漏，但多次训练后学生自然而然会在审题时变得严谨，从而提高解题能力。
2. 变更问题问法
在同一习题基础上衍生出多个不同的问题，即一题多问，在设置问题时教师应注意难易程度的过渡，且不可在最初时就提出较难的问题，否则很容易让学生丧失信心。一题多问的教学方法可以帮助学生建立完整认知体系。
变式二：依然以上述原题为例，共可以列出以下几个问题：
（1）物块相对木板静止时的速度？
（2）物块刚好滑下需要多长时间？
（3）物块滑动过程中产生多少热量？
（4）若是用L表示木板长度，为了防止从木板上掉落物块，木板长度的最小值是多少？
3. 变更物理情景
以上述习题为例，若要实现物理情景的转变，可以让物块A带电并将这个运动模型放在电场或磁场中，这一改变则需要学生在解题时必须从全新的角度出发。根据学生具体情况，划分成多个小组，然后各个小组展开竞争，这样能够激起彼此的解题速度，能够有效提高学生的参与热情，也能帮助学生掌握其精髓。
（二） 一题多解
物理习题中有很多可以利用不同解题方式解答的习题，但要做到一题多解，学生应具备扎实的基础，并且思维跳动活跃，善于发现问题切入点，从不同角度进行求解。 其优势在于帮助学生拓展思路，强化应变能力提高解题效率。 以变式二的第四小题为例：
解析：当A在B上滑动时，A的质量为m，B的质量为M，A做的是匀减速直线运动，B做的是初速度为零的匀加速直线运动，若让其保持不掉，则应滑到木板最右端时刚好速度相同，设共同速度为v，由系统动量守恒mv0=（m M）v，求出v，此时就可以应用多种途径解答此题。
解法一：小木块μ1mg=ma1，v-v02=-2a1x1。
木板μ1mg=Ma2，v=2a1x2，又L=x1-x2，解答方程即可。这是以牛顿运动定律的原理来解题。
解法二：动量原理同样适用于本题，
小木块-μ1mgt=mv-mv0，x1=v0t-12μ1gt2；
木板x2=12μ1mgMt2，
又L=x1-x2，求解方程即可。
（三） 多题归一
在进行高三物理复习时，尤其是在进行大量习题训练时，往往会存在很多表面不同，但实质一样的习题，将这种题归纳到一起，就构成了多题归一。在多题归一下，学生能够通过自主学习来掌握同类型问题的解法，之所以能够得到这样的效果，实质上还是因为虽然题目在几个地方进行了变化，如初始条件不同，或是问题方式不同，亦或是其他方面，但深入研究后可以发现，其中有很多隐含的物理模型，以及所涉及的知识点几乎相同，即使不同也可以通过对相关公式的转变使其变成相同，因此解题思路和方法也就具有了共性。
例：变式一：用R表示地球半径；g为地球表面重力加速度，忽略不计地球本身自转产生的影响。
（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；
（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T的表达式。
变式二：如图2所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力）从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出，若∠AOB=120°，求該带电粒子在磁场中运动的时间？
两个变式看起来好像毫无关联，它们分别来自力学和电磁学。认真分析可发现它们相同之处是：它们都是圆周运动，它们适合相同的规律。
五、 结语
综上所述，物理习题种类多样，尤其是复习阶段的习题，其覆盖范围广，且有很多变化形式，无论是教师还是学生，都难以在有限的时间内做到面面俱到，为了能够提升复习质量，教师会选择通过对习题进行变式来解决这一问题。在该方式下，可以引导发散思维，通过一道题联系到更多的解题方法，在解答其他形式习题时也能有清晰的思维。
参考文献：
[1]邱晓峰，林冰冰.智学网教学数据环境下高三物理复习教学策略——以“多物体相对运动问题研究”复习课为例[J].福建基础教育研究，2018（10）：111-112.
[2]王彩宇.物理模型教学在高三物理复习中的实践策略[J].科学咨询（教育科研），2018（5）：92-93.
[3]姚祺.抛锚式教学法在高三物理复习教学中的应用——以“电场能的性质”为例[J].物理之友，2018，34（3）：25-26.
[4]冯兰.浅谈“发现式教学”应用于高三物理复习课的实践与感想[J].物理教师，2018，39（3）：94-95 97.
[5]赵健.高三物理复习教学的有效性探究——深度学习的视角[J].物理通报，2017（S1）：4-6.
[6]王柳敏，杨国清.开启“提问”之门 绽放“有效”之花——高三物理复习课提问有效性研究[J].江苏第二师范学院学报，2016，32（12）：102-104.
[7]郑华云.高三物理复习教学的探索——给2017届高三一线教师的几个建议[J].福建基础教育研究，2016（8）：45-47.
作者简介：
何逢，福建省福清市，福建省福清第一中学。