巧用“典型例题”提高高中物理课堂教学效率的探究

吴蔚+王小兰+徐志远+刘华婷+陈潜源+汪卓群

摘 要：将传统物理课堂教学中基于老师进行知识讲授的自上而下的教学模式，逐渐转变为引导学生学习的模式，对于物理这样一个注重逻辑思维能力的学科，学会如何思考才是最关键的。如何突破瓶颈提高物理课堂教学效率？本文阐述了如何充分运用“典型例题”，通过深度挖掘题中的知识点，以点到面，引导学生、帮助学生建立一个物理模型的完整的知识体系，达到“做一题通一类”的效果，从而实现物理课堂教学效率的提高。

关键词：典型例题；教学效率；物理模型；提高；探究

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）9-0010-3

1 物理课堂存在的问题

高中物理是高中阶段理科的基础科目，对学生知识的深度、广度和逻辑思维能力都有一定的要求，因此，也是高中各学科里面相对难学的一门学科。很多学生在学习物理的过程中都存在这样的问题：上课的时候老师讲的内容我都很认真地听并且听懂了，但是到了做题的时候却并不知道该如何下手，从而导致部分学生学习物理的积极性不高。随着学习程度的逐渐加深和拓宽，在传统的知识传授型的学习方式下，学生被动地接受老师讲授的知识，学生的主体地位不能得到很好的体现，学生的逻辑思维不能得到锻炼，也就不能促使学生主动地发展，使得课堂教学的效率大打折扣。

在新课程改革的大背景下，想要改变过于强调接受性学习的现状，老师要学会由传统的知识传授者变为学生学习的引导者。

2 如何提高物理课堂教学效率

一般情况下，习题课是在老师教授了学生相关的规律和概念后进行的，目的是为了促进学生对知识的掌握与理解。大部分老师在讲授习题课时以单个题目作为主体进行讲解，这样传递给学生的知识是零散的，并且学生是在被动地接受老师讲授的知识，而不是通过主动思考、讨论和探究得出的。

2.1 寓知识于题目，引导学生建立物理思维

实际的教学过程中，很多物理老师忽略了典型例题的重要性，只将它用作检验学生的知识掌握状况的一种手段或者是一个课堂必经的流程，殊不知典型例题是用来培养学生物理思维的绝好途径。寓知识于题目，帮助学生加深对概念和规律的理解和运用，有意识地引导学生，教会学生如何思考，培养学生的逻辑思维能力，及时矫正学生思维方式的误区，弥补学生思维定式的缺陷和不足，提高学生的应变能力。

2.2 做一题通一类，建立完整的知识体系

做题不在多而在精，精心挑选将重要知识点与题目良好结合的典型例题，提炼出物理模型。并且根据学生的掌握情况，适当地改变条件，让学生接触到不同物理条件下所处的不同物理状态。充分运用变式，通过对典型例题的相关知识点进行深入挖掘，以点到面帮助学生建立一个完整的知识体系，做到触类旁通。这样既可让学生知道这种题目可以怎么考，帮助学生消除知识盲点，又可减轻学生负担，以更少的时间帮助学生理解、掌握和运用知识。

3 如何巧用典型例题培养学生的逻辑思维能力，建立物理知识体系

当处理一些典型问题的时候，需要让学生自主思考和探索，掌握学习的主动权，鼓励学生充分地表达自己的思路和见解，出错就可以展现出他们的思维误区，然后有针对性地引导学生消除思维误区，建立完整的知识体系。

3.1 先让学生做例题，老师不可中途打断

例题：如图1所示，倾角θ=53 °的斜面体上，用一根轻绳吊起质量为0.2 kg的小球，静止时绳与斜面平行。若不计摩擦，当斜面体以5 m/s2的加速度水平向左做匀加速直线运动，求此时绳对球的拉力和球对斜面的压力。（g=10 m/s2）

学生解答：

受力分析，如图2所示：

列式ma=T·cosθ-N·sinθT·sinθ+N·cosθ=mg，

代入：m=0.2 kg，a=5 m/s2。

联立各式得：T=2.2 NN=0.4 N。

3.2 根据学生解答的情况，分析学生的思维误区和疑难点所在

分析：本题考查的是牛顿第二定律和物体的弹性和弹力，此题的难点在于小球是否会飞离斜面，虽然该学生的答案是对的，但他并未对这一知识点有整体的把握与了解，并未完全掌握。解题的思路应该是判断出小球飞离斜面的临界条件，从而决定支持力是否存在。这个时候不直接告诉学生答案也不指出他的错误，而是充分地运用变式，设置一个小球飞离斜面的条件，此情境下没有支持力，通过矛盾分析法促使学生自主地对这类题型进行深究、思考。

3.3 针对学生的思维误区和疑难点，运用变式改编题目

变式1：如图1所示，倾角θ=53 °的斜面体上，用一根轻绳吊起质量为0.2 kg的小球，静止时绳与斜面平行。若不计摩擦，当斜面体以10 m/s2的加速度水平向左做匀加速直线运动，求此时绳对球的拉力和球对斜面的压力。（g=10 m/s2）

学生解答：

受力分析如图2所示：

列式ma=T·cosθ-N·sinθT·sinθ+N·cosθ=mg，

代入：m=0.2 kg，a=10 m/s2。

解得：T=-7 N。

3.4 矛盾对比，引发思考，顺势引导

这时矛盾就凸显出来了，学生会想力是矢量，有方向有大小，而当小球处于斜面上时斜面对球的支持力和斜面必定是垂直的，不可能反向。第一题计算的时候是对的，那问题究竟出在哪儿呢？

顺势引导：

师：同学们，是不是感到很疑惑呢？明明是按照解题步骤来的，怎么算出来的结果就是不对呢？这个咱们暂且放到一边，老师先请大家来回顾一下这个基本的物理模型，首先当斜面静止的时候，小球处于什么状态呢？

生：小球处于静止状态，小球受重力、斜面的支持力以及绳子的拉力，并且受力平衡。

师：很好，那我现在开始给小球一个向左的加速度，加速度逐渐增大的过程中小球的运动状态发生了什么变化吗？如果觉得比较抽象，可以结合生活中的一些物理情景想象一下。

生：老师，我结合汽车启动时加速的情景猜测，当加速度很大的时候小球肯定会飘起来，但刚开始的时候肯定是在斜面上的。

师：你猜测得很对，小球刚开始在斜面上，随着加速度的逐渐增大，当到达某一点时就开始飘起来了。那请问这一点有什么特点呢？又满足什么条件呢？

生：这是一个临界点，a=7.5 m/s2，当加速度小于它时，小球在斜面上，此时受重力、拉力，还有斜面的支持力；当加速度大于它时，小球离开了斜面，只受重力和拉力，不受支持力。

师：理解得很快，那知道了临界的加速度，有什么用呢？

生：能够帮助我们判断小球是处于哪个阶段，是在斜面上还是飞起，这也就决定了计算的时候，是否要算支持力。

师：那你现在知道为什么求不出答案了吗？

生：知道了，当a=10 m/s2时，小球飞离斜面不受支持力，用在斜面上的公式计算当然算不出来，而第一问之所以成立是因为a<7.5 m/s2，正好处于斜面上。（虽然自己做出来了但是却没有真正懂得这题的含义。）

师：好，你现在懂得了。那我们一起总结一下，做这一类题的话首先应判断出临界加速度的大小，即小球恰好离开斜面的时候，当加速度由0逐渐增加到临界加速度时，T逐渐增大，N逐渐减小；当增加到临界条件时，N=0；当a大于临界加速度时，T继续增大。并且整个过程中T一直是增大的。

3.5 借变出新，丰富情境

如图1所示，倾角θ=53 °的斜面体上，用一根轻绳吊起质量为0.2 kg的小球，绳子所能承受的最大拉力为3 N，静止时绳与斜面平行。若不计摩擦，当斜面体向左做加速运动，加速度从0开始逐渐增大，求绳子恰好断裂时斜面体的加速度。（g=10 m/s2）

学生分析：要想求解绳子恰好断裂时斜面体的加速度，那首先要知道，绳子断裂的时候小球处于哪个状态，是在斜面上，还是处于飞离斜面的状态。而这个模型有个特点，就是随着加速度从零开始逐渐增大的过程中，小球所受绳的拉力是逐渐增大的，可以从临界状态下所受绳的拉力入手进行分析。

学生解题：

小球恰好飘起时受力分析如图3所示：

列式：T·sinθ=mg，

求得：T=2.5 N<3 N。

即当绳子恰好断裂的时候，小球是处于飞离斜面的状态。

3.6 总结归纳，提升理解，形成体系

师：刚刚大家已经对这一类题型有了一个深入的思考，那同学们现在对做加速运动斜面上小球飞起这一类的问题还有什么疑惑的地方吗？

生：没有了，并且比较系统地掌握了这一类的知识，还学会了面对不同的物理情景应该怎样去分析和解决问题。

师：那你来归纳总结一下，老师看看你还有什么遗漏的地方没有。

生：好，对于这一类问题的解决关键在于知道临界点的存在，知道斜面体在逐渐加速的过程中，有三种状态。第一种：加速度小于临界加速度，拉力分力大于小球加速所需合力，小球受到来自斜面体的支持力随着加速度的增大而逐渐减小。第二种：临界状态，此时小球恰好离开斜面。第三种：小球离开斜面，支持力消失，小球仅受重力和拉力，随着加速度增加，拉力逐渐增大。而我们分析题目的时候关键在于要分析出临界加速度，从而判断小球具体处于哪一个阶段，才能进行具体求解。

师：哈哈，看来你已经很好地掌握了这一部分的知识，并且知道如何分析运用，已形成了自己的知识体系。

4 结束语

整个过程里面，通过精选的典型例题设下陷阱，考察学生对物理模型的条件的充分运用，并针对学生所产生的思维误区进一步改编题目，通过前后矛盾引发学生思考。接下来在老师的适当引导下，及时追问，促使学生“知其然，更知其所以然”，逐步加深对这一模型的理解，并在老师的帮助下建构起对这一模型的整体认识，知道关键点并学会分析变化规律，逐步培养学生学习物理的逻辑思维能力。最后，对这一题目进一步升华，增加新的物理情景，不仅可以检验其模型的掌握情况和适应新题型的能力，也能加深学生对模型的理解与运用。

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（栏目编辑 赵保钢）