谈改造物理题目的几个途径,本文主要内容关键词为:几个论文,目的论文,途径论文,物理题论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
随着新课程标准的推广实施,高考命题的改革力度不断加大,高考题越来越注重对学生能力和素质的考查,因此,在高考物理复习中,如果还是通过大量的陈题,进行重复的训练,不仅增加了学生的负担,而且严重影响学生思维能力的发展,导致学生在解题中不能做到举一反三、融会贯通,碰到新的题型束手无策。只有让学生明确了命题的途径、方法、意图等,甚至让学生自己学会根据已学知识进行陈题改造,就能够对物理习题有更加深入的认识。怎样引导学生进行自编习题呢?笔者根据对各类物理考试题的分析,归纳出物理习题改造的几种取向。
一、单一问题综合化
近几年,高考试卷长度不断缩短,题目的综合性也有所提高,因此,引导学生将平时训练中遇到的考查内容、能力较为单一的问题进行适当的组合,就能形成一道较为全面的综合题。
例如,2003年江苏卷第19题,就是将动生电动势和感生电动势综合在同一道题目中,使试题难度大幅提高。2003年理科综合能力测试(全国卷)第34题,则将水平传送带和倾斜传送带结合在一起,对学生物理规律的综合应用能力提出了较高的要求。如果平时注意引导学生进行这方面的训练,则学生在应试时就能应对自如。
二、复杂问题简单化
学生在解题时,特别是解有关竞赛题,常常碰到一些难度大、过程复杂、解答繁琐的物理问题。要解答这类问题,往往要花较长时间,故这类问题一般不可能在高考试卷上出现,但经过简化后,不失为一道好题。
例如,1998年高考物理题第25题可以通过对第八届全国中学生物理竞赛决赛第八题简化而得到。主要在三个方面进行了简化,一是告知两个质量相等的物体碰撞后交换速度,二是将一个粗糙的表面改为光滑的,三是对要求回答的问题进行了删减,这样就大大降低了试题的难度,缩短了解答的时间。
三、实际问题理想化
高考十分重视考查学生应用物理知识解决实际问题的能力,但真正用中学物理知识解决实际问题常常又力不从心,毕竟实际问题中涉及的物理量太多,规律复杂,这就要引导学生抓住问题的主要方面,忽略次要因素,也就是将实际问题理想化,从而建立起应用中学物理知识可以解决的物理情境。
例如,2001年全国卷第19题中的“和平号”空间站的坠落问题是一个十分复杂的问题,但试题对这一过程进行了简化,形成一个简单的、理想的物理模型,从而使考生能够运用中学物理知识解决问题。
四、低维问题多维化
为了降低难度,中学物理中常常只要求研究一维、二维问题,但三维空间上的问题也时常在高考试卷中出现。因此,我们应该在不超纲的情况下,引导学生将一维问题向二维空间、三维空间拓展。
例如,2003年上海卷中的第23题,一改以往只要求讨论个别带电粒子的运动情况,要求考生讨论长方体空间内所有的带电烟尘的运动情况。再如,带电粒子在电场和磁场中的运动问题,一般是研究一个平面内的情况,而1996年全国卷第26题所要求的磁场方向则是沿着与重力方向成夹角θ=arctan0.75,且斜向下方的一切方向。
五、常规问题特殊化
如果某一物理过程难以进行定量分析,但经过特殊化处理后,可能会令你拍案叫绝。
例如,1998年全国卷第20题,通过加上一个待测电阻R[,x],使普通的测定电源电动势和内阻的实验发生了微妙的变化,更利于考查学生对实验原理的掌握。再如,平抛问题常将竖直位移和水平位移作为已知量,而1998年全国卷第21题却将抛出点到落地点的距离作为已知量给出,如果考生不注意题目中这种打破常规的已知条件,将难以顺利解题。又如,1991年全国卷第34题,由于给出了“当两球心间的距离大于l(l比2r大得多)时,两球之间无相互作用力;当两球心间的距离等于或小于l时,两球间存在相互作用的恒定斥力F。”这一特殊条件,使得试题给人耳目一新的感觉,突出了对学生能力的考查。
六、困难问题简易化
某些问题难以应用中学物理知识解决,常常不被重视,但只要立意新颖、构思巧妙,完全可以使表面上复杂的问题能够应用中学物理知识解决。
例如,两根光滑、平行的水平金属导轨置于磁场方向竖直向上的匀强磁场中,两根金属棒垂直导轨放置,其中一根在垂直于金属棒的水平恒定外力F作用下的运动。因为速度、安培力、加速度都在变化,难以通过动力学的方法求解。但2003年理科综合能力测试(新课程卷)第25题,给出了恒力作用的时间,可以通过动量定理求解。尽管动量定理通常只针对一个物体,但由于该题中两根金属棒所受安培力大小相等、方向相反,如把两根金属棒看成整体,合力就是恒力F。
七、普通问题极端化
极端、临界问题在高考中是累试不爽,原因就是它们常常是从普通问题中演变而来,如果还是把它们当作普通问题解决则容易出错。那么,我们就应该引导学生将普通问题改造成临界、极端问题。
例如,1996年全国卷第25题的水银溢出问题;1997年全国卷第26题的带电粒子打到金属板边缘的问题;2001年全国卷的第22题的水柱上升存在最大高度的问题。这些极端问题都从普通问题演化而来,平时注意引导学生将普通问题极端化、临界化,对学生的思维能力的培养十分有利,学生应试能力也会大幅度提高。
八、正面问题反面化
逆向思维能力的培养是物理解题训练的一项重要内容,逆向思维常常成为物理解题的一条捷径。同样,逆向思维也是物理命题的重要途径,应用逆向思维对物理题进行改造,简单快捷。
例如,物理教材中用半圆形玻璃砖演示全反射现象时是将光线从半圆面射入,通过转动玻璃砖来观察折射光和反射光的偏转情况。2003年江苏卷第8题,则将光线从平面一侧射入,求将玻璃砖转过一定角度后折射光和反射光的偏转角度。
九、传统问题现代化
随着科学研究的不断深入,科学技术的不断进步,实验手段和检测方法的不断改进,与现代科技相结合的物理问题出现的频率也不断提高。很多传统问题,经过现代化改造,会给人一种焕然一新的感觉。近几年出现的宇航探测、传感器、高能加速器等问题都体现了紧跟最新科技研究成果的特点。
例如,学生对于解在竖直平面内作圆周运动的问题是相当熟练的,无非是应用机械能守恒定律和向心力公式求解。然而,2003年江苏卷第19题并没有用传统的方法来考查学生对这部分知识的掌握情况,而是通过一测力传感器测出竖直平面内作圆周运动的物体受到的拉力随时间变化的情况,并通过图像提供测量信息。通过这样的处理,不仅考查了学生对规律的掌握情况,而且更好地考查了学生的分析、推理能力。
十、个别问题扩大化
通过对物理问题中涉及的物体数量的改变,也会产生意想不到的效果。高考题就常常通过扩大物体的数量来考查学生的分析、推理能力和应用数学解决物理问题的能力。
例如,2003年江苏卷第20题,在第2问中将振子的数量扩大到N个,同时为了解决问题的方便,对运动过程进行了巧妙的限制。2003年理科综合能力测试(全国卷)第34题,为了反映传送带工作的连续性和稳定性,给出了在足够长的时间内传送了N个箱子的条件。2003年上海卷第23题则给出了容器内每立方米有烟尘颗粒1013个的条件,要求学生分析容器内的所有颗粒的运动情况。
以上总结尽管不够成熟,更不全面,但足以说明在习题教学中引导学生进行改造题目的训练是十分必要的,改造题目的途径是广泛的。我们应该把改造题目作为培养学生的创造性思维能力的重要手段,努力使学生适应新课程和新高考的要求。