李茹新　艾 蒂

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高三物理試卷講評(píng)技巧之習(xí)題改編

李茹新艾 蒂

(北京市朝陽(yáng)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校北京100000)

試卷講評(píng)課是高三最常見的課型，然而很多教師枯燥地照卷講題導(dǎo)致試卷講評(píng)課教學(xué)效率低下，因此筆者從習(xí)題改編的角度談?wù)勅绾胃咝У厣虾酶呷锢碓嚲碇v評(píng)課．

試卷講評(píng)課習(xí)題改編高三物理

高三物理教學(xué)形式基本以備考復(fù)習(xí)為主，在備考復(fù)習(xí)過程中通常通過周練、月考、模擬考等考試對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行診斷，幫助學(xué)生查缺補(bǔ)漏．試卷講評(píng)課便成為了高三物理課堂教學(xué)的重要組成部分．試卷講評(píng)課主要是指教師對(duì)學(xué)生的試卷進(jìn)行有針對(duì)性地講評(píng)，根據(jù)學(xué)生的錯(cuò)因及對(duì)知識(shí)的掌握程度進(jìn)行再調(diào)整教學(xué)的一種具有一定特殊性的課型．試卷講評(píng)可以幫助學(xué)生分析前一階段的學(xué)習(xí)情況、查缺補(bǔ)漏、糾正錯(cuò)誤，幫助學(xué)生鞏固掌握知識(shí)和提升思維能力，同時(shí)也幫助教師彌補(bǔ)教學(xué)上的遺漏[1]．

在實(shí)際教學(xué)中，部分教師對(duì)試卷講評(píng)不夠重視，出現(xiàn)了重考試輕講評(píng)，試卷講評(píng)不到位的情況，試卷講評(píng)中習(xí)慣采用“照卷講題”、“就題論題”、“一講到底”的教學(xué)模式，往往是教師講得津津有味，學(xué)生聽得昏昏欲睡，錯(cuò)誤再現(xiàn)率高、教學(xué)效率低下．因此，如何高效地上好高三物理試卷講評(píng)課就具有非常重要的意義．目前，物理高考每年所考的知識(shí)點(diǎn)基本是相對(duì)穩(wěn)定的，而考題的命題立意、考查角度、題設(shè)條件、設(shè)問方式則年年推陳出新．實(shí)際上不少題型都是常見的，因?yàn)樽儞Q情境，學(xué)生很可能就會(huì)由于思維的定勢(shì)造成失分．此時(shí)善于分析和應(yīng)變極為關(guān)鍵．為了培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力，在試卷講評(píng)中，教師要有選擇的借題發(fā)揮進(jìn)行適度拓展和延伸，不能就題論題、孤立的講解，要善于透過題中情景的表面現(xiàn)象，抓住物理問題的本質(zhì)特征進(jìn)行開放、發(fā)散式講解．

下面筆者結(jié)合高三物理教學(xué)實(shí)踐，通過2016年北京市海淀區(qū)高三物理一模試卷中的第23題淺談一下習(xí)題改編在試卷講評(píng)課中的應(yīng)用．

【題目】彈跳桿運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)廣受歡迎的運(yùn)動(dòng)．某種彈跳桿的結(jié)構(gòu)如圖1所示，一根彈簧套在T型跳桿上，彈簧的下端固定在跳桿的底部，上端固定在一個(gè)套在跳桿上的腳踏板底部．一質(zhì)量為M的小孩站在該種彈跳桿的腳踏板上，當(dāng)他和跳桿處于豎直靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧的壓縮量為x0．從此刻起小孩做了一系列預(yù)備動(dòng)作，使彈簧達(dá)到最大壓縮量3x0，如圖2(a)所示；此后他開始進(jìn)入正式的運(yùn)動(dòng)階段．在正式運(yùn)動(dòng)階段，小孩先保持穩(wěn)定姿態(tài)豎直上升，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小孩抓住跳桿，使得他和彈跳桿瞬間達(dá)到共同速度，如圖2(b)所示；緊接著他保持穩(wěn)定姿態(tài)豎直上升到最大高度，如圖2(c)所示；然后自由下落．跳桿下端觸地(不反彈)的同時(shí)小孩采取動(dòng)作，使彈簧最大壓縮量再次達(dá)到3x0；此后又保持穩(wěn)定姿態(tài)豎直上升……，重復(fù)上述過程．小孩運(yùn)動(dòng)的全過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)．已知跳桿的質(zhì)量為m，重力加速度為g．空氣阻力、彈簧和腳踏板的質(zhì)量、以及彈簧和腳踏板與跳桿間的摩擦均可忽略不計(jì)．

圖1　彈跳桿結(jié)構(gòu)

(1)求彈跳桿中彈簧的勁度系數(shù)κ，并在圖3中畫出該彈簧彈力F的大小隨彈簧壓縮量x變化的示意圖；

(2)借助彈簧彈力的大小F隨彈簧壓縮量x變化的F-x圖像可以確定彈力做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，求在圖2所示的過程中，小孩在上升階段的最大速率；

(3)求在圖2所示的過程中，彈跳桿下端離地的最大高度．

圖2　小孩站在彈跳桿的踏板上

圖3

標(biāo)準(zhǔn)解答：

(1)小孩處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，根據(jù)平衡條件有

Mg=κx0

解得

F-x圖如圖4所示．(說明：畫出過原點(diǎn)的直線即可得分)

圖4　F-x關(guān)系圖

(2)利用F-x圖像可知，圖線與橫軸所包圍的面積大小等于彈簧彈力做功的大?。?/p>

彈簧壓縮量為x時(shí)，彈性勢(shì)能為

圖2(a)狀態(tài)彈簧的彈性勢(shì)能為

小孩從圖2(a)至圖2(b)的過程，小孩先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧彈力與重力等大時(shí)小孩向上運(yùn)動(dòng)的速度最大，設(shè)其最大速度為vmax．

此時(shí)彈簧壓縮量為x0，彈簧的彈性勢(shì)能為

從圖2(a)至小孩向上運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到最大的過程中，小孩和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因此有

解得

(3)圖2(a)狀態(tài)至彈簧長(zhǎng)度為原長(zhǎng)的過程中，小孩和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒．設(shè)小孩在彈簧長(zhǎng)度為原長(zhǎng)時(shí)的速度為v0，則有

小孩迅速抓住跳桿的瞬間，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，小孩和彈跳桿系統(tǒng)動(dòng)量守恒．

設(shè)小孩和彈跳桿共同速度為v1，規(guī)定豎直向上方向?yàn)檎?，?/p>

Mv0=(M+m)v1

小孩和彈跳桿一起豎直上升至最高點(diǎn)，小孩和彈跳桿系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因此有

解得

點(diǎn)評(píng):

本題取材于生活，情景新穎．綜合考查了受力分析、牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系等．學(xué)生試卷呈現(xiàn)出的問題主要有，研究對(duì)象混淆，運(yùn)動(dòng)情景模糊，能量轉(zhuǎn)化想不清等，為了解決學(xué)生暴露出的這些問題，筆者對(duì)這道題進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母木帲?/p>

問題1:研究對(duì)象混淆:經(jīng)統(tǒng)計(jì)，第(1)問中有10%的學(xué)生列方程mg=κx0，有30%的學(xué)生列方程(M+m)g=κx0，僅有60%的學(xué)生列方程Mg=κx0．

改編1:請(qǐng)你從題干中關(guān)于描述彈跳桿結(jié)構(gòu)的語(yǔ)句中找出能夠確定Mg=κx0正確的關(guān)鍵語(yǔ)句．

答案1:學(xué)生再次審題之后，尋找到關(guān)鍵語(yǔ)句“彈簧的下端固定在跳桿的底部，上端固定在一個(gè)套在跳桿上的腳踏板底部”，同時(shí)筆者將課前改好的圖片重新呈現(xiàn)給學(xué)生，如圖5所示，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在彈跳桿離開地面之前，彈跳桿質(zhì)量對(duì)情景并無影響．

圖5　講課的圖片

問題2:運(yùn)動(dòng)情景模糊:學(xué)生對(duì)小孩運(yùn)動(dòng)過程中何時(shí)達(dá)到最大速度認(rèn)識(shí)不清，相當(dāng)一部分同學(xué)認(rèn)為彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)小孩速度最大．

改編2:全過程各階段小孩的速度如何變化？畫出情景示意圖并標(biāo)出小孩在各特殊位置的速度以及對(duì)應(yīng)的彈簧形變量．

答案2:如圖6所示．

圖6　小孩在各特殊位置速度及對(duì)應(yīng)的彈簧的形變量

問題3:能量轉(zhuǎn)化想不清: 相當(dāng)一部分同學(xué)沒有考慮到人抓桿共速的過程中相當(dāng)于完全非彈性碰撞，存在機(jī)械能能量損失，從而算錯(cuò)了小孩和彈跳桿一起上升的最大高度．

改編3.1:若無手柄，如圖7所示，人仍能保持平衡，那么人能上升的最大高度h又是多少？

圖7　無手柄彈跳桿

答案3.1:若無手柄，則彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，人會(huì)直接離開彈跳桿的腳踏板．

方法一：從彈簧壓縮量為3x0到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)列動(dòng)能定理

人離開彈簧后機(jī)械能守恒

方法二：從彈簧壓縮量為3x0到小孩上升到最高點(diǎn)，對(duì)小孩列動(dòng)能定理得

方法三：全程系統(tǒng)(小孩和彈跳桿)機(jī)械能守恒，彈簧彈性勢(shì)能減少量等于小孩重力勢(shì)能增加量，即

為了鍛煉學(xué)生用能量處理問題的能力，筆者又添加了以下兩問對(duì)本題進(jìn)行了延伸和拓展．

改編3.2:假定小孩所做的功全部轉(zhuǎn)化其機(jī)械能，求在預(yù)備階段，小孩做的功W．

答案3.2:在預(yù)備階段，通過小孩做功，使彈簧的壓縮量從x0達(dá)到最大壓縮量3x0，且兩個(gè)位置的速度都為零．

方法一：在預(yù)備階段小孩和重力所做的功應(yīng)等于彈簧彈性勢(shì)能增量，即

方法二：規(guī)定壓縮量為3x0的位置為零勢(shì)能面，小孩做的功應(yīng)等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量，即

方法三：在預(yù)備階段，由動(dòng)能定理可得

方法四：由功能關(guān)系可知，在預(yù)備階段，小孩至少需做的功W應(yīng)滿足

W=ΔEk+ΔEpG+ΔEp彈=

由以上4種方法均可得出W=2Mgx0.

改編3.3:正式運(yùn)動(dòng)階段，每個(gè)周期內(nèi)需要人采取動(dòng)作做功來補(bǔ)償能量損失，使得每次仍能達(dá)到相同的高度，求小孩每次需要做的功．

答案3.3:正式運(yùn)動(dòng)階段，當(dāng)彈跳桿觸地前瞬間，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，由機(jī)械能守恒定律可知，小孩和彈跳桿的速度均為v1．彈跳桿觸地瞬間，桿的速度減為零，小孩保持v1的速度．此后小孩以v1的初速度向下壓縮彈簧．

方法一：正式運(yùn)動(dòng)階段，每個(gè)周期內(nèi)都有兩次能量損失，一次是在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小孩抓住跳桿，使得他和彈跳桿瞬間達(dá)到共同速度v1的環(huán)節(jié)，另一次是跳桿下端觸地(不反彈) 跳桿速減為零的過程．小孩每次需要做的功應(yīng)等于兩次損失的機(jī)械能之和．所以

方法三：若想每次仍能達(dá)到相同的高度，需要使每個(gè)周期內(nèi)彈簧的最大壓縮量為3x0，由小孩做的功W補(bǔ)等于(小孩和彈跳桿)系統(tǒng)機(jī)械能的增量得

W補(bǔ)=ΔEk+ΔEpG+ΔEp彈=

由以上3種方法均可得出

通過這道題，我們將這些物理知識(shí)點(diǎn)、物理規(guī)律有機(jī)地融合在一起，相互滲透，有效地考查了學(xué)生綜合運(yùn)用物理知識(shí)的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的物理思維．有的教師認(rèn)為，要將這樣一道物理題目給學(xué)生講解清楚、學(xué)生全部掌握，至少一節(jié)課甚至更多的時(shí)間，對(duì)于高三物理復(fù)習(xí)來說，這種教學(xué)手段效率較低．但是，通過這道題的講解學(xué)生不但從被動(dòng)的題海圈里走了出來， 獲得了學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)，提高了他們解題的技巧與能力，更重要的是拓展了學(xué)生物理思維．另外，通過用不同的方法解答這道題，可以幫助學(xué)生從不同的角度、不同的側(cè)面思考物理問題，活化物理規(guī)律，活躍了學(xué)生的解題思路，開闊了視野，鍛煉了學(xué)生思維的敏捷性，提高了學(xué)生的思維能力和靈活運(yùn)用各種知識(shí)解決這一類問題的能力，同時(shí)還加深了學(xué)生對(duì)物理過程的理解，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而在復(fù)習(xí)過程中達(dá)到事半功倍的效果．因此，高三物理試卷講評(píng)課堅(jiān)持“習(xí)題改編”的策略，看似效率降低了，其實(shí)際效率的提高是不可估量的．

實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)有力地告訴我們，高效率的高三物理復(fù)習(xí)不是讓學(xué)生做大量的題目、教師講大量的題，而是教師選好經(jīng)典題目，對(duì)經(jīng)典的物理題目加以引申和拓展，然后用這些題目讓學(xué)生練習(xí)，以達(dá)到學(xué)生既鞏固物理知識(shí)、物理規(guī)律，又鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力和物理思維．其方法可以是一題多解、一題多變、多題歸一、結(jié)論推廣等．通過這些方法，不僅能夠讓學(xué)生靈活地掌握知識(shí)點(diǎn)，而且拓寬和深化了解題思路，也提高了解題技巧和分析問題、解決問題能力，達(dá)到做一題、學(xué)一法、會(huì)一類、通一片之目的，同時(shí)培養(yǎng)了創(chuàng)新思維能力和發(fā)散思維能力．

1劉玉樹.探討高三物理試卷講評(píng)課的有效策略.中學(xué)物理，2013(9)

2016-05-09)