关于如何优化高中物理专题复习的探索和思考

2017-03-14

优化高中物理专题复习是指在专题复习教学中,从教师知识的传授、学生技能的训练到能力的形成等各个环节通盘考虑、合理设计复习思路,确定复习方案,从而达到优化复习效果的目的。高中物理专题复习是高三复习教学过程中的一个重要环节,是在完成了一定量知识复习的基础上,对所学的知识和训练的习题加以分类、归纳、整理以达到规律化、系统化。专题复习在对学生知识的升华和解题能力的形成方面有着至关重要的意义,所以我对如何优化专题复习进行了如下的探索和思考。

一、知识网络化

物理基础知识复习是通过对各知识点的分课时教学完成的,以物理知识点为课时教学的活动中心,容易忽略物理知识间的整体联系。而构建物理知识网络是把具有相同特点或相似性质的物理知识和物理方法,具有上下逻辑联系和逐渐纵深发展的物理知识,具有相同物理思想方法的知识用网络方式联结起来,这样就将物理知识编织成网,使学生完成从局部到整体的系统认识,真正让学生的知识达到由厚变薄的飞跃。

物理知识之间都是有机联系着的,构建物理知识网络是进行专题复习的基础。许多高三同学对物理很下功夫,但复习效果不佳,对知识整体把握不住,理不出头绪来,这种情况与不重视知识总结,去构建知识网络有关,使得复习过程很被动。所以,在进行专题复习之前,首先要引导学生建立自己的知识网络。

知识本身具有内在规律,构建知识网络应包括基础知识、基本技能、技巧、基本思维方法,以及典型例题。教师要对学生加以适当引导,给学生提供不同的方法,让学生根据自己的情况选择,例如:①利用课本目录构建知识网络,将各章中的每小节与高考大纲对照整理;②自己参照复习资料尝试独立画知识网络图,绝不能照搬原图,只有把自己对知识的理解、感悟融入图中,才会对图的内容形式非常熟悉。

当学生建立了自己的知识网络后,在进行专题复习时就能够胸有成竹,会主动把专题与知识网络联系在一起。每练一道题都是围绕着知识网络转,从而也能够使学生避免陷入题海不能自拔。

二、情景模型化

在高中物理中会遇到很多的物理现象,物理情景,然而在学习解释这些现象的知识的过程中都是独立的,如平衡、各种形式的运动、碰撞、爆炸、反冲等。高考综合试题的形成都是这些独立情景的组合,对每一个复杂问题,我们都可以把它化解为若干个简单的基本问题。所以,一道考察能力的试题就是把各种情景组合起来加上限定性的条件或陷阱。而解题者的任务就是从题目的情景中抽象出模型,拨开迷雾,找到本质,那就需要学生充分理解各种物理模型。

在专题复习中,我们设计不同形式的物理模型,引导学生学会科学抽象,忽略现象的次要因素,将研究对象或过程加以理想化,并且抽象的原则应当不影响对问题的研究,或对问题研究的影响可以忽略。要正确地建立物理模型,就应当首先把握各种模型的本质特征、表征的物理意义及其建立的条件。

具体的物理问题所描述的研究对象、物理现象和物理过程往往都对应着一定的物理模型。解题时应首先将题中所述的物理现象或过程抽象为某种物理模型,用理想化了的模型揭示在表面现象掩盖下的物理本质。只有正确地建立了模型,才能真正透析问题的本质特征。因此,合理构建模型是正确解决物理问题的前提。

我们在专题教学中要有意识地引导学生将这些物理情景进行归类,可以总结出一些非常典型的物理模型。例如:(一)运动类:匀速直线运动、匀加速直线运动(自由落体)、变加速直线运动、(类)平抛运动、匀速圆周运动(天体、带电粒子在磁场中运动);(二)物体间相互作用:碰撞模型(子弹打木块)、人船模型、爆炸模型(反冲运动);(三)流体模型:风力发电、太阳辐射、磁流体发电机;(四)动力学模型:机车起动、弹簧振子、导体棒切割磁感线的动态分析等。

三、思维程序化

经过调查我们发现,相当一部分学生遇到物理试题时,只凭主观感觉去对待,如果有灵感就很顺手,一旦题目篇幅冗长,情景复杂,往往会发蒙,束手无策。所以,在解题教学中,我们要强化程序化思维方法的运用,这样可以帮助学生克服对物理试题的畏难情绪,缩短解题时进入角色的时间,提高解题的速度和准确度。在对各种基本模型熟练掌握的基础上进行解题训练,教师要有意识地指导学生按照试题的发展顺序分析出题中的各种情景,把各种情景翻译成模型。

所有的物理试题均离不开研究对象,每一道试题总是围绕一个或几个研究对象,利用这些研究对象所发生的情景及各情景之间的联系来设计。所以要学生在分析试题的时候,就像分析语文段落一样,去找题目所描述的情景是针对谁展开的。只要有了这个突破口,才会对下一步解题奠定基础。

例:(2003年全国理综)传送带装置示意如下图所示,其中传送带经过AB区域时是水平的。经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速度为零,经传送带运送到D处。D和A的高度差为h稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离均为L每个箱子在A处投放后。在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目为N,这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P?

分析这道题目,主体是小货箱,所有的情景描述围绕小货箱在传送带上的运动展开,按照小货箱的运动顺序依次情景为:初速度为零的匀加速运动,水平匀速运动,斜面上的匀速运动。这些过程中能量的来源都是电动机。如果学生上来只关注最后的问题,就会陷入困境不能自拔。

就试题中出现的研究对象而言,最常见的是一个、两个,我们称之为单体、两体。

(1)单体的试题多为单体多情景,即一个研究对象参与多个过程。例如机车起动模型中的恒定加速度起动,机车按照时间顺序依次做匀加速运动,加速度逐渐减小的变加速运动,匀速运动。在处理这类问题时,要提醒学生关注过程转折点,每一个转折点是前一过程的末态,是后一过程的初态。在转折点处一定要重新受力分析,因为每一过程的运动性质由该过程的初态和受力共同来决定。带电粒子在复合场中的运动问题也是应用了这个思想。

(2)两体类:①具有相同运动状态的能整体、隔离的;②运动状态不同一般采用隔离处理,但它们之间有相关的条件,如速度、位移、时间关系。在处理两体问题时应该优先考虑是否能用动量守恒,如光滑水平面上,一物体以某一速度滑上另一物体表面就符合子弹打木块动量守恒模型;通过条件判定若不能用动量守恒,则考虑用动力学方法,例如2003年全国卷的抽桌布试题。

所以在解题训练时,要培养学生的解题程序化意识:①找研究对象;②对过程分段;③定情景对模型;④选规律,列方程。同时要特别关注过程之间的转折点,这也将成为解题的关键,而学生在程序思维分析中偏偏容易丢落。

四、解题规范化

学生在学物理过程中总会有这样的困惑:基本知识点、基本规律都懂,做题也有思路,但就是得不上分,或是得不了满分。究其原因是学生在解题过程中没有规范化的解题习惯,欠缺得分意识,不能有意识的去避免思维盲点:如不能很好的进行运动和力的关系的分析,模糊判定物体在各情景中的运动模型,对情景衔接处的转折和变化、情景中给定的隐含条件和陷阱(如过最高点的条件、脱离条件、有没有折返等)关注不到位,数学计算的失误等。

教师在专题复习教学时要引导学生尽量避免上述现象给解题带来的麻烦,用尽可能简单的过程书写来规范化学生思路,同时教师在教学过程中以身作则,给学生提供可以参考的模板。解题规范化教学要培养学生在解答物理习题时要严格按照约定程序或明文规定的格式、标准,解题步骤要做到条理清楚、思路清晰、书写整洁、表达准确精炼。

规范化解题过程通常包括以下几方面:(1)要指明研究对象(个体还是系统);(2)据题意准确画出受力图、运动示意图、电路图、或有关图象;(3)要指明物理过程及始末状态,包括其中的隐含条件或临界状态;(4)要指明所选取的正方向或零位置;(5)物理量尽量用题中给定的符号,需自设的物理量(包括待求量、中间过度量)要说明其含义及符号;(6)要指明所用物理公式(定理、定律、方程等)的名称、条件和依据;并用“由……定律得……”“据……定理得……?”以及关联词“因为……所以……”“将……代入……”“联立……”句式表达;(7)用文字串联起完整的,思路及思维流程;(8)求得结果应有文字方程及代入题给数据的算式,最终结果要有准确的数字和单位;(9)最好对问题的结果适当进行讨论,说明其物理意义。

所以在教学中,我设计了固定的填空解题模式来进行规范化训练:

解:对__________(填研究对象)在__________(填物理过程)满足_________(填规律)根据_________(填依据),列方程:________________(表达式1);____________(表达式2)联立(1)(2)得___________(填结论)

解题过程要关注以下细节:①不要随意设定物理量符号。如题目明确:支持力FN,摩擦力Ff,电动势E,则作图或运算过程,就不能随意另用N、f、ε来表示。如遇同类物理量较多,可用下角标来加以区别,如E1、E2、E3等;②避免书写不规范的物理公式及表达式,如牛顿第二定律写为“F=am”、动量守恒定律写成“m1v1+m2v2=m2v2′+m1v1′等。”③不要只写变形公式,省略原始公式。如:不能用R=mv/qB代替qvB=mv2/R。④防止通篇公式堆砌,无文字说明。

由上述可知:知识网络化是专题复习的基础,情景模型化和思维程序化是进行专题处理的手段方法,解题规范化是由专题复习落实到实际得分的途径。这四个环节构成一个前后衔接的有机整体,优化了物理专题复习过程,进而达到满意的教学效果。

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