关于习题教学有效性的思考

(上海市莘庄中学，上海 201199)

习题教学贯穿于整个高中物理教学过程,是中学物理教学的重要的内容之一，对学生加深知识的理解，感悟物理方法，提高物理思维能力有着重要的意义.提高物理习题课堂的有效性有着明显的现实意义，以下是笔者在习题教学的一些具体做法,希望能给大家以启发.

1 创设情境,启动思维

教师如能创设与习题相关的情境，将提高习题教学的趣味性,活跃课堂气氛.这种基于真实情境的问题会很自然地让学生形成正确的表象，有利于学生正确应用概念和规律，并对处理同类型习题时的正向迁移十分有利.

图1

在《气体压强与温度关系》的一节习题课上,笔者给学生们做了一个演示实验—“瓶子吐鸡蛋”，事先将鸡蛋装入锥形瓶，锥形瓶的瓶口比鸡蛋略小，当大气压强为p0=1.0×105Pa，温度为27℃时，要将鸡蛋完好的从瓶内取出，采用如图1所示的方式,在瓶底用热水加热.课堂气氛立即活跃起来,学生的好奇心被激发，积极主动地投入到问题解决活动中.这时老师可以让学生进行计算,如果此蛋的质量为50g，瓶口的面积为1.2×10-3m2，摩擦力大小为24N，请学生算算瓶内气体温度达到多少时蛋才能出来？

在这个趣味实验中，学生的注意力会被一下子吸引过来，有助于思维的启动.通过创设的情景，学生可以很直观地了解这个物理过程是如何发生的，把学生的思维引向正确的方向,减少了解题的盲目性.

2 设计问题,引导思维

面对高中阶段接触到的习题，学生的思维已经不再完全是停留在形象思维的层次上，不管是什么题型,仅凭经验和感觉答题，不经过严谨的分析和逻辑推理，结果会错误百出.

在求鸡蛋出瓶时瓶内气体温度这道题中，首先学生要明确习题中的问题和条件，明确研究对象，弄清习题中用到的物理概念和规律.一些能力较差的学生对物理概念模糊不清，思维混乱，解题无法抓住重点,为了解决以上问题,老师可以设计以下问题串.

问题1：解决这道题会用到气体的什么规律？

学生:查理定律.确定气体为研究对象，瓶口的鸡蛋起到了塞子的作用，密封瓶内的气体，所以气体在蛋出瓶口之前做等容变化，分析气体的初状态和末状态，从而得出末状态下瓶内气体的温度.

问题2：仔细审题,看看题目中给出了哪些条件，能满足计算的要求吗？

学生:不能直接计算末状态的温度，鸡蛋在出瓶口时内部气体的压强P2未知.根据查理定律，必须知道初状态下的温度T1、压强P1和末状态下的压强P2，才可求出末状态下的温度T2.

问题3：根据题目中哪些条件可以求出？

学生：通过对即将要出瓶子的鸡蛋进行受力分析.以蛋为研究对象，对要出瓶口的鸡蛋进行受力分析，经过计算得出在鸡蛋即将要出瓶口时，瓶内气体的压强P2.

通过上述递进式问题串的设计,引导学生深入思考，学生明确了习题中的问题,以及解决这个问题所需要的条件,哪些条件是直接给出的,哪些条件是间接给出的,哪些条件是需要利用已有信息进行简单计算而得出的.这样分析下来,就为进一步解决问题打下了基础.

在平时的习题课上，有意识的去培养学生严谨的分析习惯，有利于学生弄清物理概念，更有利于增强解题思维的自我调控意识.

3 一题多变，发散思维

一题多变是由一道原始题目从题设条件的变换、数据衍变、内容拓展等角度进行演变，是对知识的巩固和升华，使原有的知识在具体的应用中得到加强和延伸.一题多变能加强学生对解题过程的反思总结，可以“以不变应万变”,举一反三、触类旁通，能锻炼学生应用知识的能力和发散思维能力.

在物理习题中，不少是物理过程、规律和性质类似的问题，它们间只有不同程度的量的差异，而无质的区别.因此，只要我们选好典型题，通过有的放矢的精讲和适当的点拨、拓宽，就可以使学生不仅掌握一类题目的解法，而且熟悉一般的解题方法，进而通过明确问题的实质、关键，积累解题经验.

图2

比如在进行了前面例题的训练后，又有这样一道题：高压锅的锅盖通过几个齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制成的密封圈，不会漏气.锅盖中间有一排气孔，上面套着限压阀，将排气孔堵住(如图2).当加热高压锅，锅内气体压强增大到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸汽即从排气孔排出.已知某高压锅的限压阀质量是0.08kg，排气孔直径为0.3cm，则锅内气体的压强最大可达多少？虽然与前例题有不同之处，但它们遵循的规律相同，通过训练，使学生加深了这部分知识的理解，掌握这类题目的解题方法，提升学生的思维.

4 层层递进,深化思维

例题的延展度决定学生思维的延展度，精心选择和改编习题，习题间要有一定的关联，层层递进，体现课堂内容的层次性，能激发学生积极思考、深入探究、系统掌握知识.当对知识的理解不再停留在表面上，那就能建立一个知识体系，从而利用知识体系来灵活地解决问题.

在习题课中最初呈现的例题往往比较基础，而通过“递进设疑”将例题向纵深处挖掘，又可将例题向横向展开，从而开阔学生的视野，拓展学生的思维.

在“瓶子吐鸡蛋”这个实验中，笔者增设了这样的问题：若改为瓶口朝上，怎样使鸡蛋能吐出来？请同学们通过理论分析得出结论.并在课后设计实验进行验证.因为有瓶口朝下的实验以及分析过程做铺垫，对于开口向上时的理论分析不少学生很快就出来了.

在高压锅的习题中，又加入了这样几个问题：(1)已知每增加3.5×103Pa，水的沸点相应增加1℃，则这只高压锅内能达到的最高温度是多少？(2)多开几个同样的排气孔能否增加高压锅内的最大温度值？(3)要增加高压锅内的最高温度可采取哪些措施？通过这样设疑，引起学生思考，通过分析，学生真正了解高压锅的原理，有利于学生思维深刻性的培养.

总之，习题教学作为物理教学的一个重要组成部分，对学生巩固知识、领悟方法、发展思维能力有着不可替代的作用,是提升学生分析解决问题能力所必需经历的过程.盲目、杂乱、过量、单调和重复的低效训练,不仅增加了学生学习的负担,还会让学生失去学习的兴趣,而通过创设情境、问题设计、一题多变、层层递进，可以提高习题教学的有效性.