回归本真 上出习题课的“物理味”——由“牛顿运动定律的应用-瞬时性问题”一课谈习题课教学

(江苏省无锡市教育科学研究院，江苏 无锡 214001)

习题课是物理课中一种很常见的课型，对于学生巩固知识、加深理解、形成方法、锻炼思维，起着很重要的作用.但是在日常教学中，习题课的教学功能常常被退化为使学生能够解出习题.在这种功利而短视的教学目标驱使下，习题课变成了学生机械的解题操练，习题也似乎沦为学生沉重学业负担的“祸首”.怎样发挥习题应有的作用，上好习题课？蔡丽芬老师的研究课“牛顿运动定律的瞬时性”，给出了一个较为令人满意的答案，这也引发了我们关于习题课教学的诸多思考.

1 我们为什么要上习题课？

学习物理不仅是让学生能记住物理概念、规律等陈述性知识，更重要的是提高学生的分析思维能力和综合运用知识解决问题的能力，使学生掌握科学的思想和方法，从而提高自身的科学素养，而后者，离不开学生的切身体验和经历.习题是经过了一定的抽象浓缩的小型问题，学生通过做题来经历解决问题的某些过程，积累解决问题的经验，再通过总结归纳、应用拓展来加深理解，从而形成解决问题的思路，理解、掌握并迁移运用科学的方法，习题教学是学生学习科学方法、提高能力的必经过程.

但是在实际教学中，我们的习题教学存在着一定的误区.首先，习题教学过于追求解题结果，目标偏废.如果解答题目的目的是为了得到一个最终结果，解答的水平以结果是否正确来评价的，那么追求一个正确的结果，不仅成了学生解决问题的目标，也成了教师组织教学活动的主要目标，这就违背了习题教学本来的目的和价值.其次，教学方法简单粗暴，很多习题课都是采取“先介绍方法，后应用举例”反复练习的模式，将方法异化为僵化的教条和死板的知识，殊不知，死记硬背无助于知识的理解，机械操练也是无法真正掌握程序性知识的.最后，习题对准考题，内容不当.教师选择习题的唯一标准就是是否可能考到，广泛撒网，试图让习题覆盖考题，这种行为直接导致了题海泛滥，学生苦不堪言.习题教学在目标、内容、手段、评价等诸方面的偏差，使题海战术逐渐成了习题教学的代名词，严重偏离了物理习题教学的目标.

2 我们需要怎样的习题课？

(1)习题课要重视学生对科学思想与方法的切身体验

体验科学思想，逐步学习并掌握一定的科学方法，是习题课最核心的价值与目标.科学的思想与方法是不能通过简单灌输来教育的，习题课要为学生的切身体验创造条件.蔡老师的“牛顿运动定律的瞬时性”一课，对“理想模型”这一物理学思想方法的教学过程，值得我们借鉴与品味.

理想模型是物理学思想方法的精髓，“物理学就是用理想模型描述自然，用数学表达理想模型，用实验检验理想模型”.在“牛顿运动定律的应用-瞬时性问题”一课中，蔡老师通过“轻杆、轻绳、轻弹簧”理想模型的构建，让学生充分体验一个理想模型的建立过程，实际上就是让学生体验物理学研究的思想和方法.

蔡老师从玩具弹簧的小实验，生动地引出了弹簧、绳子模型建立的问题，解决“为什么要建立这个模型”的问题；用DIS实验对比，给出了轻绳、轻杆、轻弹簧模型的实验基础，让学生完整体验了模型建立的抽象过程；在建立了三者的理想模型后，再在实际问题的解决中，用实验慢放的手段进行验证，从而更深刻地理解该模型的内涵与外延.在这里，轻绳、轻杆和轻弹簧不是人为规定的死板教条，而是建立在事实基础上的，是突出本质的、主要的因素而忽略次要因素的“理想化模型”.

如果学生缺乏模型建立过程的真切体验，理想模型就不再是鲜活的深刻的思想和方法，而是会退化为干瘪的僵硬的知识，缺乏迁移与运用的功能.2012年高考的第14题是一个得分率异常低的题目，考试结束以后，笔者曾经就这个题目对部分考生做过访谈，笔者把参考答案给学生看，仍有学生不理解为什么小车以不同速度撞击弹簧，对弹簧所做的功一样.实际上，要正确分析本题的物理过程，关键是理解题中“轻杆”这一模型，其实质是刚体力学中常见的“二力杆件”模型，在此模型中“轻杆”所受的2个力一定大小相等，也就是小车不管以多大的速度撞击弹簧，其推动轻杆的过程中弹簧弹力大小始终为f，弹簧的压缩量总是f/k.而造成学生困惑的原因，就是在中学阶段尽管学生在解题中遇到过“轻杆”，但缺乏真切的体验，对这一模型仍然是不理解的，从而也无法有效地迁移运用.在习题教学中，一味直击考题不如扎实地固本培元.

(2)习题课应凸显学生的独立思考

学生思维能力的提高离不开自主的学习和独立的思考，生搬硬套人为归纳的解题方法、机械操练所谓的解题步骤，只能让学生的思维越来越僵化教条，与习题教学的初衷南辕北辙.

那么，在习题教学中，如何凸显学生的自主学习与独立思考？我们不妨再回顾一下“牛顿运动定律的应用-瞬时性问题”一课.首先，蔡老师对生活中有趣的小实验，用实验视频慢放的手段进行研究，激发学生对问题的思考和对问题进行自主探究的欲望；然后，利用DIS实验精确研究细绳、轻杆和弹簧中力的变化，使学生的抽象思维过程有所依托、有根有据；得到三个理想模型之后，对2组巩固性对比习题的思考和解答，让出教学空间，不用解题规范、步骤之类的条条框框限制学生，而是给足学生思考和交流的时间，教师只做必要的点评和归纳；最后，再用实验慢放的手段对习题的结论进行验证，让学生有真实运动的感受，也有了理论分析与实际相吻合的成功体验.同时，观察细致的学生也会发现：实验现象与理想化处理之间还存在微小差异，实际运动比理想化情况下更为复杂，这些观察能更加深化对“理想化”这一科学方法的理解.

(3)习题课可以让学生经历必要的探究过程

习题课不一定全部是解题练习，学生解决问题的训练，可以有更广阔的范围和更丰富的形式.就象“牛顿运动定律的应用-瞬时性问题”一课，通过原始问题的探究提高学生的建模能力和理解模型的能力，通过实验探究培养学生的实践意识，这些都与通过习题教学丰富学生的体验，提高学生能力相得益彰，殊途同归.

首先，本节课研究的问题

不完全是经过人为抽象所谓规范化了的习题，而是部分来自于生活实际中的趣味小实验，也就是原始问题.所谓原始物理问题，是指自然界及社会生活、生产中未被加工的物理问题，它源于现实中的物理现象，只对这些现象做客观朴素的描述，而没有一般物理习题中经过提炼加工的“已知条件”.研究、解决原始问题，首先要弄清有关事实、现象，再通过分解、简化、抽象后使之转化为科学模型，最后才是通过演算和解决问题，其中前2个过程与物理建模过程是一致的，能有效改变学生因单一习题训练而逐渐僵化的思维模式和习惯，提高学生的建模能力和理解模型的能力.其次，本节课解决问题的手段，不是单一的纸笔练习，而是观察、实验、分析、抽象、假设、推理、运算、验证，是丰富的运用科学方法解决问题的综合训练.

总之，通过“牛顿运动定律的应用-瞬时性问题”一课，学生巩固了牛顿第二定律的相关知识、加深了对轻杆、轻绳、轻弹簧等理想模型的理解，体验了实验观察、理想化抽象、假设与论证、推理演算与验证等多种过程与方法，强化了实践意识，锻炼了思维，提高了能力.这节习题课的成功之处，在于它不单纯以考题为内容，不追求解题的熟练与技巧，不以多取胜，而是取材于实际的趣味小实验，着眼于学生对科学思想方法的学习，突出学生的独立思考和自主学习，回归了物理教学的本源.

题海战术不应成为习题教学的代名词，我们需要还物理习题的本来面目，上出习题课的物理味.

参考文献：

邢红军，陈清梅．从习题到原始问题：科学教育方式的重要变革.课程 教材 教法，2006，(1)．

马宇澄．物理模型教学的缺失与对策[J]．物理教师，2012，(11)．