让学生学会研究问题，本文主要内容关键词为：学生论文，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。
习题课的教学究竟应该教会学生什么？物理教学在学生的成长过程中究竟起到了什么作用？这个问题曾经深深地困扰着笔者。多年前毕业的学生的一席话使笔者恍然大悟：“物理，对我人生最大的帮助是——在碰到问题时，懂得把问题解剖，然后再寻找解决问题的方法。”物理教学给学生最大的帮助，是让学生学会了研究问题。习题课的教学同样如此。
习题课的教学应该怎样帮助学生学会研究问题呢？首先要学会解剖问题，因为解剖问题是解决问题的基础；然后要学会制定解题计划，制定计划可以使解决问题的过程更具逻辑性；学会在解决问题中不断发现新的问题，不断发现新的问题是研究问题的升华。只有解决问题过程中，不断地学习新方法，总结新思想，发现新问题，研究物理问题的过程才会给学生带来更多帮助和启发。
一、学会解剖问题
在碰到一个陌生的问题时，有些同学会感到手足无措，一筹莫展，不知道应该从什么地方入手来解决。而另一些同学，会把陌生的问题分解，搞清要研究的问题中究竟包含了哪些子问题，在这些子问题中，哪些是自己熟悉的东西，哪些是遇到的新问题；明确了面临的问题的关键所在，就有了探索的方向。两类同学的区别在于对自己面临的问题，会不会进行解剖。
当我们遇到陌生的问题时，其实对要解决的问题并不是一无所知，也许不能一下子找到解决问题的方法，但是必须学会对问题进行解剖，搞清自己遇到的问题的关键所在。对问题进行解剖后，可以从自己熟悉的问题着手，随着问题研究的深入，逐步接近问题的核心。问题解剖的过程其实是发现问题的过程，发现了问题，就迈出了解决问题关键性的一步。
【例1】在水平光滑细杆上穿着A、B两个刚性小球，两球间距离为L，用两根长度同为L的不可伸长的轻绳与C球连接（图1）。开始时三球静止，二绳伸直，然后同时释放三球。已知A、B、C三球质量相等，试求A、B二球速度v的大小与C球到细杆的距离h之间的关系。
图1
对于刚刚学习“机械能守恒定律”的高一学生，这是一个完全陌生、高难度的问题。如何引导学生对这个陌生的问题进行合理的解剖，成了解决问题的关键。问题的解剖先从学生熟悉的地方着手，随着问题研究的深入，逐步接近解决问题的核心。
教师：从整体上看，这属于一个关于什么方面的问题？能否列出其关系式？
学生马上回答：这是一个关于系统机械能守恒问题。因为C球减少的重力势能转化成了整个系统的动能，所以系统机械能守恒的表达式为
教师：要求解这个方程，还需要解决什么问题？
学生：首先求出C球下降的高度△h，再列出A、C物体间速度的关系式。
根据几何关系很容易求得C球下降的高度为
A、C两球间速度的关系式为……
教师：看来找出A、C两球的速度间的关系成为解决问题的关键所在。大家考虑一下，以前有没有碰到过类似的问题？
学生：这个问题与小船靠岸中的速度分解问题类似，但具体处理时又不尽相同。
教师：处理小船靠岸过程中速度分解问题时，问题的关键是绳子不可伸长且始终绷紧，所以船速沿绳子方向的分量与绳子的牵引速度相等。根据上述思想，大家尝试一下，能否找出A、C两球速度的关系式？
图2
在小船靠岸模型的速度分解思想的启发下，很多学生找到了A、C两球速度的关系式。由于AC绳不能伸长且始终绷紧，所以A、C两球的速度
和
在绳方向上的分速度应相等，在如图2.所示位置，BC绳与竖直方向成θ角，即
经过上面有层次的解剖，问题的解决水到渠成。更重要的是，在对问题的解剖过程中，学生体会到了解决陌生问题的研究方法。
二、学会制定计划
许多学生在独立解决问题时屡屡失败，根本原因是解题过程的盲目性引起的。其实解决问题的过程，应该是有计划有步骤的研究过程。虽然，物理习题求解的过程不能与科学研究的过程完全等同，但是其研究问题的方法是相通的。
如果在动手解题前，先对问题作一个深刻的解剖，在这基础上，制定好解题方案，有计划、有目的地进行问题探究，由于抓住了解决问题的要领，居高临下把握住了问题的关键所在，就能大大地提高解题的成功率。
这是一个受力平衡、能量守恒的综合题，头绪较多，如何在解题前理出一条清晰的脉络，制定好一个解题方案，是解题成败的关键。
分析：当将O、B之间的线烧断后，由于有空气阻力，系统将做阻尼振动，最后系统达到新的平衡。
所以，首先要找到A、B球再次处于静止状态的平衡位置。确定OA与AB线最终的姿态。
那么，先确定哪根细线的姿态呢？如果先确定OA细线的姿态，应该以A、B整体为对象较为方便。
再以B球为对象确定AB细线的姿态。
平衡位置确定后，再逐步求出A球、B球重力势能和电势能的变化。
具体求解：以A、B整体为对象，受力如图4所示。重力2mg，竖直向下；两个电场力qE，一个水平向左，一个水平向右，相互平衡；所以线OA的拉力应竖直向上，即OA呈现竖直状态。
再以B球为对象，受力如图5所示。重力mg，
例题尽管是一个大型的力学、电学的综合题，需要解决的问题很多，步骤很烦琐，运算量也较大，但由于解题前，对问题作了较深入的研究，制定了较详尽的解题方案，提高了问题探究目的性，抓住问题的要领，不仅解题思路清晰，也大大地提高解题的速度。所以，认真制定解题计划，对提高解题成功率是事半功倍的。而且，制定解题方案，必须对问题进行深入的剖析，因此对问题的研究能做到举一反三、触类旁通。
三、学会不断发现新问题
物理没学好的同学，绝大多数被淹没在了物理习题的汪洋大海之中，整天被物理试题牵着鼻子走。解决问题后，很少有自己的心得体会。
其实，解题真正的目的不是解决问题本身，而是在解决问题的过程中学习研究问题的方法、思想，在研究其他问题时能够起到启发和指导作用。如果在解决问题中又发现新的问题，那么问题的研究就变得更有意义了。
【例3】做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一软木塞，如图6所示。当小车突然向右加速时，软木塞相对于瓶子怎样运动？
分析求解：当小车向右加速时，瓶子中的水由于向右加速，在垂直于加速度方向的竖直平面的水层之间的压力发生了变化，而且左侧的水面间的挤压力较大，右侧水面间的挤压力较小，所以当小车向右加速时，瓶中形成了从右向左不断增大的压强。
对水平方向在一段水柱进行分析（图7），水柱向右加速时，左右两侧产生了一个压力差提供了水柱向右加速需要的外力，即
负号表示浮力方向与合场的方向相反。在加速系统中浸在液体中的物体受到浮力大小等于同体积液体受到的重力和惯性力的合力，方向与该合力方向相反。
用上述思想对下面的例题进行分析，问题的讨论非常简单明了。
【例4】如图8所示，一容器中装满了水，在容器的底部和顶部分别用细线悬挂着木球B和金属小球A，当容器以加速度a向右做加速运动时，A、B两球分别向哪边摆动？
图8
图9
由于木球B受到的浮力大于其重力与惯性力的合力，木球仍然“上浮”，故向前偏。铁球A受到的浮力小于其重力与惯性力的合力，铁球仍然“下沉”，故向后偏，并且细线的方向与合力场
平行。
在上述问题的研究中，原题得到答案后，发现“在加速系统中浮力问题本质性的东西是什么？”的问题，显然，对这个问题的研究大大超出了题目本身的意义。“在解决问题中不断发现新的问题”使物理习题的解题过程赋予了新的、更深刻的内含。
“学会解剖问题”是解决问题的基础，“学会制定计划”是使解决问题的过程更具逻辑性，“在解决问题中不断发现新的问题”是研究问题的升华。只有解决问题过程中，不断地学习新方法、总结新思想、发现新问题，研究物理问题才会带来更多帮助和启发。
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