關(guān)于如何優(yōu)化高中物理專題復(fù)習(xí)的探索和思考
優(yōu)化高中物理專題復(fù)習(xí)是指在專題復(fù)習(xí)教學(xué)中,從教師知識(shí)的傳授、學(xué)生技能的訓(xùn)練到能力的形成等各個(gè)環(huán)節(jié)通盤考慮、合理設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)思路,確定復(fù)習(xí)方案,從而達(dá)到優(yōu)化復(fù)習(xí)效果的目的。高中物理專題復(fù)習(xí)是高三復(fù)習(xí)教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是在完成了一定量知識(shí)復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上,對(duì)所學(xué)的知識(shí)和訓(xùn)練的習(xí)題加以分類、歸納、整理以達(dá)到規(guī)律化、系統(tǒng)化。專題復(fù)習(xí)在對(duì)學(xué)生知識(shí)的升華和解題能力的形成方面有著至關(guān)重要的意義,所以我對(duì)如何優(yōu)化專題復(fù)習(xí)進(jìn)行了如下的探索和思考。
一、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化
物理基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)是通過對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的分課時(shí)教學(xué)完成的,以物理知識(shí)點(diǎn)為課時(shí)教學(xué)的活動(dòng)中心,容易忽略物理知識(shí)間的整體聯(lián)系。而構(gòu)建物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是把具有相同特點(diǎn)或相似性質(zhì)的物理知識(shí)和物理方法,具有上下邏輯聯(lián)系和逐漸縱深發(fā)展的物理知識(shí),具有相同物理思想方法的知識(shí)用網(wǎng)絡(luò)方式聯(lián)結(jié)起來(lái),這樣就將物理知識(shí)編織成網(wǎng),使學(xué)生完成從局部到整體的系統(tǒng)認(rèn)識(shí),真正讓學(xué)生的知識(shí)達(dá)到由厚變薄的飛躍。
物理知識(shí)之間都是有機(jī)聯(lián)系著的,構(gòu)建物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是進(jìn)行專題復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)。許多高三同學(xué)對(duì)物理很下功夫,但復(fù)習(xí)效果不佳,對(duì)知識(shí)整體把握不住,理不出頭緒來(lái),這種情況與不重視知識(shí)總結(jié),去構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)有關(guān),使得復(fù)習(xí)過程很被動(dòng)。所以,在進(jìn)行專題復(fù)習(xí)之前,首先要引導(dǎo)學(xué)生建立自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
知識(shí)本身具有內(nèi)在規(guī)律,構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)包括基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、技巧、基本思維方法,以及典型例題。教師要對(duì)學(xué)生加以適當(dāng)引導(dǎo),給學(xué)生提供不同的方法,讓學(xué)生根據(jù)自己的情況選擇,例如:①利用課本目錄構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),將各章中的每小節(jié)與高考大綱對(duì)照整理;②自己參照復(fù)習(xí)資料嘗試獨(dú)立畫知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖,絕不能照搬原圖,只有把自己對(duì)知識(shí)的理解、感悟融入圖中,才會(huì)對(duì)圖的內(nèi)容形式非常熟悉。
當(dāng)學(xué)生建立了自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)后,在進(jìn)行專題復(fù)習(xí)時(shí)就能夠胸有成竹,會(huì)主動(dòng)把專題與知識(shí)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起。每練一道題都是圍繞著知識(shí)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn),從而也能夠使學(xué)生避免陷入題海不能自拔。
二、情景模型化
在高中物理中會(huì)遇到很多的物理現(xiàn)象,物理情景,然而在學(xué)習(xí)解釋這些現(xiàn)象的知識(shí)的過程中都是獨(dú)立的,如平衡、各種形式的運(yùn)動(dòng)、碰撞、爆炸、反沖等。高考綜合試題的形成都是這些獨(dú)立情景的組合,對(duì)每一個(gè)復(fù)雜問題,我們都可以把它化解為若干個(gè)簡(jiǎn)單的基本問題。所以,一道考察能力的試題就是把各種情景組合起來(lái)加上限定性的條件或陷阱。而解題者的任務(wù)就是從題目的情景中抽象出模型,撥開迷霧,找到本質(zhì),那就需要學(xué)生充分理解各種物理模型。
在專題復(fù)習(xí)中,我們?cè)O(shè)計(jì)不同形式的物理模型,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)抽象,忽略現(xiàn)象的次要因素,將研究對(duì)象或過程加以理想化,并且抽象的原則應(yīng)當(dāng)不影響對(duì)問題的研究,或?qū)栴}研究的影響可以忽略。要正確地建立物理模型,就應(yīng)當(dāng)首先把握各種模型的本質(zhì)特征、表征的物理意義及其建立的條件。
具體的物理問題所描述的研究對(duì)象、物理現(xiàn)象和物理過程往往都對(duì)應(yīng)著一定的物理模型。解題時(shí)應(yīng)首先將題中所述的物理現(xiàn)象或過程抽象為某種物理模型,用理想化了的模型揭示在表面現(xiàn)象掩蓋下的物理本質(zhì)。只有正確地建立了模型,才能真正透析問題的本質(zhì)特征。因此,合理構(gòu)建模型是正確解決物理問題的前提。
我們?cè)趯n}教學(xué)中要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生將這些物理情景進(jìn)行歸類,可以總結(jié)出一些非常典型的物理模型。例如:(一)運(yùn)動(dòng)類:勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)(自由落體)、變加速直線運(yùn)動(dòng)、(類)平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)(天體、帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng));(二)物體間相互作用:碰撞模型(子彈打木塊)、人船模型、爆炸模型(反沖運(yùn)動(dòng));(三)流體模型:風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)輻射、磁流體發(fā)電機(jī);(四)動(dòng)力學(xué)模型:機(jī)車起動(dòng)、彈簧振子、導(dǎo)體棒切割磁感線的動(dòng)態(tài)分析等。
三、思維程序化
經(jīng)過調(diào)查我們發(fā)現(xiàn),相當(dāng)一部分學(xué)生遇到物理試題時(shí),只憑主觀感覺去對(duì)待,如果有靈感就很順手,一旦題目篇幅冗長(zhǎng),情景復(fù)雜,往往會(huì)發(fā)蒙,束手無(wú)策。所以,在解題教學(xué)中,我們要強(qiáng)化程序化思維方法的運(yùn)用,這樣可以幫助學(xué)生克服對(duì)物理試題的畏難情緒,縮短解題時(shí)進(jìn)入角色的時(shí)間,提高解題的速度和準(zhǔn)確度。在對(duì)各種基本模型熟練掌握的基礎(chǔ)上進(jìn)行解題訓(xùn)練,教師要有意識(shí)地指導(dǎo)學(xué)生按照試題的發(fā)展順序分析出題中的各種情景,把各種情景翻譯成模型。
所有的物理試題均離不開研究對(duì)象,每一道試題總是圍繞一個(gè)或幾個(gè)研究對(duì)象,利用這些研究對(duì)象所發(fā)生的情景及各情景之間的聯(lián)系來(lái)設(shè)計(jì)。所以要學(xué)生在分析試題的時(shí)候,就像分析語(yǔ)文段落一樣,去找題目所描述的情景是針對(duì)誰(shuí)展開的。只要有了這個(gè)突破口,才會(huì)對(duì)下一步解題奠定基礎(chǔ)。
例:(2003年全國(guó)理綜)傳送帶裝置示意如下圖所示,其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時(shí)是水平的。經(jīng)過BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形(圓弧由光滑模板形成,未畫出),經(jīng)過CD區(qū)域時(shí)是傾斜的,AB和CD都與BC相切?,F(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個(gè)一個(gè)在A處放到傳送帶上,放置時(shí)初速度為零,經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處。D和A的高度差為h穩(wěn)定工作時(shí)傳送帶速度不變,CD段上各箱等距排列,相鄰兩箱的距離均為L(zhǎng)每個(gè)箱子在A處投放后。在到達(dá)B之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止,且以后也不再滑動(dòng)(忽略經(jīng)BC段時(shí)的微小滑動(dòng))。已知在一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間T內(nèi),共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為N,這裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),傳送帶與輪子間無(wú)相對(duì)滑動(dòng),不計(jì)輪軸處的摩擦。求電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率P?
分析這道題目,主體是小貨箱,所有的情景描述圍繞小貨箱在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)展開,按照小貨箱的運(yùn)動(dòng)順序依次情景為:初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),水平勻速運(yùn)動(dòng),斜面上的勻速運(yùn)動(dòng)。這些過程中能量的來(lái)源都是電動(dòng)機(jī)。如果學(xué)生上來(lái)只關(guān)注最后的問題,就會(huì)陷入困境不能自拔。
就試題中出現(xiàn)的研究對(duì)象而言,最常見的是一個(gè)、兩個(gè),我們稱之為單體、兩體。
(1)單體的試題多為單體多情景,即一個(gè)研究對(duì)象參與多個(gè)過程。例如機(jī)車起動(dòng)模型中的恒定加速度起動(dòng),機(jī)車按照時(shí)間順序依次做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng),勻速運(yùn)動(dòng)。在處理這類問題時(shí),要提醒學(xué)生關(guān)注過程轉(zhuǎn)折點(diǎn),每一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)是前一過程的末態(tài),是后一過程的初態(tài)。在轉(zhuǎn)折點(diǎn)處一定要重新受力分析,因?yàn)槊恳贿^程的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)由該過程的初態(tài)和受力共同來(lái)決定。帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題也是應(yīng)用了這個(gè)思想。
(2)兩體類:①具有相同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能整體、隔離的;②運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同一般采用隔離處理,但它們之間有相關(guān)的條件,如速度、位移、時(shí)間關(guān)系。在處理兩體問題時(shí)應(yīng)該優(yōu)先考慮是否能用動(dòng)量守恒,如光滑水平面上,一物體以某一速度滑上另一物體表面就符合子彈打木塊動(dòng)量守恒模型;通過條件判定若不能用動(dòng)量守恒,則考慮用動(dòng)力學(xué)方法,例如2003年全國(guó)卷的抽桌布試題。
所以在解題訓(xùn)練時(shí),要培養(yǎng)學(xué)生的解題程序化意識(shí):①找研究對(duì)象;②對(duì)過程分段;③定情景對(duì)模型;④選規(guī)律,列方程。同時(shí)要特別關(guān)注過程之間的轉(zhuǎn)折點(diǎn),這也將成為解題的關(guān)鍵,而學(xué)生在程序思維分析中偏偏容易丟落。
四、解題規(guī)范化
學(xué)生在學(xué)物理過程中總會(huì)有這樣的困惑:基本知識(shí)點(diǎn)、基本規(guī)律都懂,做題也有思路,但就是得不上分,或是得不了滿分。究其原因是學(xué)生在解題過程中沒有規(guī)范化的解題習(xí)慣,欠缺得分意識(shí),不能有意識(shí)的去避免思維盲點(diǎn):如不能很好的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的分析,模糊判定物體在各情景中的運(yùn)動(dòng)模型,對(duì)情景銜接處的轉(zhuǎn)折和變化、情景中給定的隱含條件和陷阱(如過最高點(diǎn)的條件、脫離條件、有沒有折返等)關(guān)注不到位,數(shù)學(xué)計(jì)算的失誤等。
教師在專題復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生盡量避免上述現(xiàn)象給解題帶來(lái)的麻煩,用盡可能簡(jiǎn)單的過程書寫來(lái)規(guī)范化學(xué)生思路,同時(shí)教師在教學(xué)過程中以身作則,給學(xué)生提供可以參考的模板。解題規(guī)范化教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生在解答物理習(xí)題時(shí)要嚴(yán)格按照約定程序或明文規(guī)定的格式、標(biāo)準(zhǔn),解題步驟要做到條理清楚、思路清晰、書寫整潔、表達(dá)準(zhǔn)確精煉。
規(guī)范化解題過程通常包括以下幾方面:(1)要指明研究對(duì)象(個(gè)體還是系統(tǒng));(2)據(jù)題意準(zhǔn)確畫出受力圖、運(yùn)動(dòng)示意圖、電路圖、或有關(guān)圖象;(3)要指明物理過程及始末狀態(tài),包括其中的隱含條件或臨界狀態(tài);(4)要指明所選取的正方向或零位置;(5)物理量盡量用題中給定的符號(hào),需自設(shè)的物理量(包括待求量、中間過度量)要說(shuō)明其含義及符號(hào);(6)要指明所用物理公式(定理、定律、方程等)的名稱、條件和依據(jù);并用“由……定律得……”“據(jù)……定理得……?”以及關(guān)聯(lián)詞“因?yàn)?hellip;…所以……”“將……代入……”“聯(lián)立……”句式表達(dá);(7)用文字串聯(lián)起完整的,思路及思維流程;(8)求得結(jié)果應(yīng)有文字方程及代入題給數(shù)據(jù)的算式,最終結(jié)果要有準(zhǔn)確的數(shù)字和單位;(9)最好對(duì)問題的結(jié)果適當(dāng)進(jìn)行討論,說(shuō)明其物理意義。
所以在教學(xué)中,我設(shè)計(jì)了固定的填空解題模式來(lái)進(jìn)行規(guī)范化訓(xùn)練:
解:對(duì)__________(填研究對(duì)象)在__________(填物理過程)滿足_________(填規(guī)律)根據(jù)_________(填依據(jù)),列方程:________________(表達(dá)式1);____________(表達(dá)式2)聯(lián)立(1)(2)得___________(填結(jié)論)
解題過程要關(guān)注以下細(xì)節(jié):①不要隨意設(shè)定物理量符號(hào)。如題目明確:支持力FN,摩擦力Ff,電動(dòng)勢(shì)E,則作圖或運(yùn)算過程,就不能隨意另用N、f、ε來(lái)表示。如遇同類物理量較多,可用下角標(biāo)來(lái)加以區(qū)別,如E1、E2、E3等;②避免書寫不規(guī)范的物理公式及表達(dá)式,如牛頓第二定律寫為“F=am”、動(dòng)量守恒定律寫成“m1v1+m2v2=m2v2′+m1v1′等。”③不要只寫變形公式,省略原始公式。如:不能用R=mv/qB代替qvB=mv2/R。④防止通篇公式堆砌,無(wú)文字說(shuō)明。
由上述可知:知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化是專題復(fù)習(xí)的基礎(chǔ),情景模型化和思維程序化是進(jìn)行專題處理的手段方法,解題規(guī)范化是由專題復(fù)習(xí)落實(shí)到實(shí)際得分的途徑。這四個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)前后銜接的有機(jī)整體,優(yōu)化了物理專題復(fù)習(xí)過程,進(jìn)而達(dá)到滿意的教學(xué)效果。