物理课堂中“变题”的方法与技术

丁广健

(江苏省南通市如皋市搬经镇初级中学 226500)

为了促进学生对知识的巩固和理解，教师必须引导学生结合习题练习，让他们在分析过程中推进自己的认识，同时这也能让学生积累问题解决的经验，训练他们思维的灵活性.习题练习并不是让学生漫无目的地研究和分析大量的习题，有效的习题练习强调少而精，让学生以有限的投入实现更大幅地提升.这不但要求教师在选择问题要有更强的目标意识，也要求教师在具体教学过程中灵活地参与变式教学，通过变题处理来引导学生挣脱题海的困扰，提升习题讲练的效率.下面，笔者就结合教学实践探讨初中物理课堂上的“变题”的方法与技术.

一、逐层推进，凸显知识之间的关联

物理习题教学过程中，教师可以从一个典型的例题出发，逐步展开变题操作，可以将原始例题的部分信息保留下来，同时更改或增删某些信息，引导学生逐层展开探索，这样的教学有助于学生整合零碎的认识，让他们真正感悟到知识之间的关联，进而帮助学生形成更具系统化的认识，这对学生思维严密性的发展大有好处.

例题现有一枚质量为79g的铁球，它的体积为40cm3，请说明这枚铁球属于实心球还是空心球？

上述问题需要学生结合对密度概念的认识来进行处理，在具体操作中有三种不同形式：其一是计算出79g实心铁球的体积，将数据和40cm3比较；其二是计算出体积为40cm3的实心铁球的质量，将数据与79g进行比较；其三是结合问题中的现有数据，计算对应铁球的密度，将其与铁密度进行比较.学生结合这个问题的处理可以更加深刻地认识密度公式及其变形式，这有助于他们认识的融会贯通.

变题1 体积为40cm3的水全部结成冰之后，体积变成多少？

变题2 现有一只塑料瓶，能够灌进去1kg的水，请问能灌进去的酒精质量为多少？

变题3 一个氧气钢瓶中氧气密度为9kg/cm3，用掉一半之后的氧气密度为多少？

上述三个变题的本质是一样的，都是帮助学生对密度形成更进一步地认识，相比于原始例题而言，变题1和变题2都需要学生在公式理解的基础上，分析情境中的不变量，变题1是质量不变，变题2是体积不变.变题3的要求又略有提升，貌似体积不变，但是气体质量变成了原来的一半，如果学生的思维不够灵活，则很可能坠入陷阱，以此问题情境来训练学生，能够让学生摆脱死套公式的思维框架，这有助于他们思维的发展.

二、由易而难，促进学生对知识的理解

在变式处理的过程中，教师可以逐步增加一些条件，让原本理想化的模型变得更加实际化，当然这样的操作必然会增加问题的难度，为此，我们提出问题变式要由易而难，循序渐进地促进学生理解.

例题现有一光滑斜面的高度为5米，长度为20米，如果将一个重力为100N的物体顺着斜面向上拉，求解拉力在这个过程中所做的功以及拉力的大小.

学生处理这个问题时可以从做功原理以及机械效率的角度出发，建立方程WF=Gh，可得拉力所做功为500J，在此基础上可得拉力的大小为25N.上述模型中的斜面是一个光滑斜面，这是一种理想化的场景，我们可以对问题适当调整，将更加实际的元素融入其中.

变题1 将上述斜面中的“光滑”二字删除，增添“机械效率等于80%”，求解拉力在该过程做功？

这个变题更加贴近真实场景，学生在处理时要充分理解机械效率的概念，并对概念直接应用，计算出总功，即拉力所做的功.

变题2 在变题1的基础上，增加问题“求解上述过程中物体所受摩擦力的大小”？

这个变题本来是在探求力，可以从受力分析的角度着手，最后结合平衡原理完成对问题的分析和处理，但是对初中生而言，这里还牵扯一个难点，因为这个题目中重力、拉力和摩擦力的方向不在同一条直线上，具体处理时需要用到平行四边形法则，这显然超过了初中生的知识范围，但是这个问题就无法处理了吗？答案是否定的，这也充分体现出变题的难度所在，指导学生分析这个问题时，我们可以让学生对原题和变题1进行比较，即前者和后者两种情境下的机械效率有何差别，这个差别是由什么引起的？学生经过分析之后可以明确：正是由于摩擦力的存在，导致后一场景中机械效率小于1，即要做额外功，这个额外功就是与摩擦力的存在相对应的，学生处理时先求出额外功，再结合额外功的数值即可求得摩擦力的大小.

三、一题多变，拓宽学生问题分析的视野

变题设计的角度有很多，可以转换题型，即将选择题改编成计算题，或者将计算题改编成实验探究题.变题也可以是对条件进行调整，实际操作中，几个数字略微调整，就可能导致问题发生变化，我们通过这些变化，可以让学生以更加灵活而动态的视角来分析和研究问题，突破问题研究的片面性.

例题现有两个灯泡，其铭牌标记为“6V 3W”和“9V 9W”，如果将这两个灯泡串联在同一个电路中，两端所允许加的最大电压为多少？

这个问题在处理过程中，需要学生把握住串联电路电流处处相等的关系，即问题是在提问电压，但是最后的处理是要抓电流的限制条件.进行变题操作时，我们可以将铭牌数据的内容进行调整，由此就能构建一系列新的问题出来.

变题1 将上述两个灯泡的铭牌数据调整为“0.5A 3W”和“1A 3W”，其他条件不变，求电路两端所加的最大电压.

变题2 将上述两个灯泡的铭牌数据调整为“12 Ω 3W”和“9Ω 3W”，其他条件不变，求电路两端所加的最大电压.

在教学过程中，我们将变题的过程展示出来，可以让学生明确问题之间的关联和对比，对学生而言他们不一定要定量算出每一个问题的答案，但是却需要他们在梳理问题时的思路时，明确问题的特点，进而让他们以更加开阔的视野来分析和研究问题.

以上我们简要分析了初中物理中常见的变题方法和技术，有关内容还需要广大物理教师在进一步的实验中进行探索和总结.