中学物理教师教学基本功讲座-第27节
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习中问题的症结,才能对症下药,及时采取有效的措施,进行教学补救,
以铺平进一步教学活动的道路。
二、如何编选练习题
(一)编选练习题的原则
编选物理练习题一般应遵从以下几个原则:
1.科学性原则
科学性是指编选的练习题中的条件、数据是否具有科学性、严谨性。
如不注意这方面问题,使物理习题本身就存在不能自圆其说的矛盾,这
不仅不能起到物理练习题在教学中的作用,反而会造成学生对物理内容
理解上的混乱,给教与学带来不应有的困难,因此在编选练习题时一定
要注意科学性原则。
(1)所设数据必须合理。物理习题中的各个数据不是都能随意编造
的,它要遵从一定的物理规律和客观现实。如:“在光滑水平面上有一
质量为m1=4 千克的物体,以v10=3 米/秒的速度向左运动,与其前方
质量为m1=2 千克、沿同一直线速度为v20=1 米/秒的同向运动的物体
发生弹性碰撞,碰撞后m1 的速度变为v1=1 米/秒,方向未变,求碰撞
后m2 的速度v20。”从表面上看,此题可以用动量守恒定律求解得v2=5
米/秒,但若从碰撞前后的能量来看,则违反了能量守恒定律,因此题
设数据是不科学的。
还有些不合理的情况是属于不切合实际,指根据题中的已知数据,
通过正确计算求出不合实际的结果。如人步行的速度过大或太小、变压
器原副线圈匝数脱离实际,点电荷电量小于1.6×10…19 库仑、电子运动
的速度超过3×108 米/秒等。
(2)题中所述的物理过程必须符合物理事实。有些教师为了让学生见
识到更多花样的物理习题,而在编选练习题时忽视了科学性,造成了题
目本身所述的物理过程不可能实现的错误。如在有关圆周运动的练习
中,常可见到这样的一些提法:“长为l 的细绳一端握在手中,另一端
系一质量为m 的小球,使小球以速率v 在竖直面内做匀速圆周运动,
求。。”认真想一下,不难分析出小球不可能在竖直面内做匀速圆周运
动。这样的题学生在课后做时可能看不出问题,但学完一定量的知识后,
再回头复习时就会发现,由于命题不当出现了前后知识的矛盾,所以这
对于学生掌握完整的物理知识结构,综合运用知识都是十分不利的。
(3)题意必须严谨、确切。物理规律大都具有一定的局限性,只有在
一定条件下才成立,习题的答案都是跟某些已知条件相对应的。这就要
求我们在命题时,对某个规律成立的条件,对所求答案必须交待的问题
作全面的分析,并在题中确切交待清楚。如“入射光线经夹角为θ的两
平面镜依次反射后,反射光线与入射光线的夹角为2θ,试证明之”。此
题中“反射光线与入射光线的夹角为2θ”这个结论本身是有一定成立条
件的(只有θ≤90°时才成立)。又如长为l 的细绳一端系一盛水的水
桶,另一端握在手中,使桶和水在竖直面内做圆周运动,欲使桶运动到
圆周的最高点时,桶中的水不洒,求此时桶的速率。”类似的问题
在一些习题资料中常见,命题者原意是让求出≥
v
lg。而事实上桶和
水做圆周运动的条件与水不洒是两个不同的问题。应清楚,水洒的条件
是水与桶间有相对运动,而桶和水运动起来后已具有相同的初速度,在
绳上拉力不为零时,显然水不洒。当绳上拉力为零时,由于它们都只受
重力,且初速度、加速度都相同,故必有相同的运动情况,而无相对运
动,水均不会洒,这反过来说明了原命题本身不够科学。像这样的不确
切,容易造成理解上的混乱。
2.目的性原则
(1)通过学生练习想使学生巩固哪些物理概念、掌握哪些物理规律、
训练哪些方面的能力、预期达到怎样的效果等问题都要心中有数。一般
来讲,选题要突出重点和难点,在学生认识的转折点上下功夫。如加速
度的概念是教材中的一个重点,也是教学的难点,初学者总是将加速度
与速度或速度的增量混为一谈。为检查学生对加速度物理意义的理解情
况及使学生正确理解加速度的概念,可问学生:“一物体做初速度为零
的加速直线运动,当其加速度逐渐减小的过程中,其速度将如何变化?”
这一问的目的就是要考查学生对加速度和速度的关系是否真正理解。通
过这样具体问题的分析,达到使学生进一步完善对加速度的理解的目
的。
(2)在教学的不同阶段,也要注意练习题的目的性。如在牛顿第二定
律的新授课后就让学生做受力情况复杂的综合题,反而不利于对牛顿第
二定律本身的理解和掌握。而应以初步记忆、理解牛顿第二定律为目的,
让学生练些基本的、模仿型练习题。但进入复习阶段时,练习题就要以
培养训练学生灵活运用所学的全部物理知识解决综合性问题为目的,因
此题型也应趋于综合化了。如力学综合题可搞受力分析、牛顿第二定律、
圆周运动和功能等知识的综合,力学还可和静电学综合,电学和热学的
综合等。目的是要通过具体的综合题的练习,使学生将所学的知识系统
化、结构化,通过灵活的综合运用使知识深化、活化。
(3)选题要针对学生和教材的实际情况。练习题不应太难,脱离学生
的实际水平,使学生感到物理题高深莫测;也不能太容易,一目了然,
要针对学生的实际情况和教学过程,编选出适应不同层次、不同阶段的
练习题。既要针对教学中新授知识、阶段复习和总复习等不同教学过程,
设计出模仿型、熟练型和创造型等不同的练习题,又要面向全体,照顾
差、中、优生,编选出基本题、提高题。这样才能使学生对所学的知识
循序渐进地逐步加深理解,以求全面掌握,才能使不同层次的学生通过
练习从中都有所得。差生不会因不能正确求解问题,而挫伤他们学习的
积极性,而丧失学习的信心;优生也不会因自己的“余热”无处发挥,
而觉得物理乏味,失去学习的兴趣。总之,要针对实际情况,使编选的
练习题既有一定的坡度,又要有丰富的层次。
3.典型性原则
这是要求选题要具有代表性,就是说通过这样习题的练习,能检查
学生对物理概念和规律的基本特征掌握的情况。针对物理知识中的难点
和相似易混淆的问题,及学生经常犯的思维或方法上的错误,编选出相
应的练习题使学生通过练习能加深对物理知识的理解,掌握分析及解决
这类问题的方法。如对于沸腾的概念和热平衡方程,可向学生提出这样
的问题:“一杯水放在开水锅中,使杯底不接触锅底,当锅中的水继续
用火加热并保持沸腾状态时,问杯中的水能否沸腾?”学生往往由于对
沸腾的本质和条件以及热平衡的规律没有全面地理解,而错误地认为只
要不断给锅加热,杯中水迟早会沸腾。这恰恰暴露了学生对沸腾概念和
热平衡规律理解得还不确切、不完善。另外有些学生解物理题时,不注
重分析物理过程,盲目地乱套公式,将物理问题数学化,因而不能正确
地运用物理规律。例如学完匀变速运动的规律后,问:“一辆以10 米/
秒的速度行驶的汽车,遇有情况以0.2 米/秒2 的加速度刹车,问1 分
钟后汽车从开始刹车时算起,开出多远?”
s 0 21at2 将题中给出的、、代入求得
不少学生会套用公式=vt + vat
S=240 米的错误答案。由于没有对物理过程进行分析,只看到汽车做匀减
速运动,故想当然地认为1 分钟的时间就是汽车匀减速运动的时间。如
果题目改问“刹车后3 小时汽车开出多远?”则学生很少有将3 小时代
入公式的了,因为这样题目本身就迫使学生要分析汽车的运动过程了,
而这时问题也就失去典型性了。可见这样一些代表性、典型性问题的练
习,学生在不断总结经验教训的基础上,对物理概念和规律的理解会逐
步完善,对分析、解决问题的方法会逐步掌握。
4.拓展性原则
就是指一道练习题可以进行多种形式的塑造。这种塑造可以是解题
方法上的一题多解,也可以是题目本身的一题多变。精心编选这样的练
习题,可达到以一当十,精讲精练的目的,从而使师生从题海中解脱出
来。如在高一力学的复习阶段,出这样的练习题:“在光滑水平面上,
有一质量为mB 的静止物体B,其上有一质量为mA 的静止物体A,A、B 间
滑动摩擦系数为μ。今有一弹丸沿水平方向从右边击中A,并被A 反向弹
回,如图16-1 所示,因而A 获得相对于地面的速度vA 开始在B 上滑动,
问从A 开始运动到相对于B 静止,在B 上滑行的距离为多大?”对于这
样一个具体问题的分析,可引导学生从运动学和动力学、运动的相对性
原理、动能定理、功能关系、速度图象等方面进行分析,并运用多种不
同的方法进行求解,以达到知识间的融汇贯通。多变的习题,可以通过
一个具体问题的分析,再改变或附加一些物理条件,使原题变为一系列
的具有不同侧重点的相似练习题。它可以大面积地检查、巩固物理知识,
开阔学生的视野,训练发散型思维,培养学生的创造性。例如:“平行
板电容器的正对面积为S,两板间距为d,电介质是真空。现将一厚度为
b 的铜板插入两极板正中间如图16-2 所示。求电容。”除了此题本身的
问题以外,还可在原题基础上进行多变。变1:如果铜板不是正好插在平
行板的正中间,结果又将如何?变2:原题中如以与铜板大小相同、介电
常数为ε的电介质板代替铜板,结果又如何?变3:在变2 中如果介质板
紧靠一个极板,则此时电容器的总电容C 与没有电介质时的电容C0 之比
是多少?变4:在变3 中若将电介质板拉出一些,使此时电容C 与没有介
质时的电容C0 之比为1:2,则拉出的电介质板的体积V 是多少?等等。
这样对一道基本题按一定程序的不断加深、扩充,使之变成许多相关的
习题,学生既要考虑电容器的串并联,又要分析电介质对电容的影响等
多方面知识,可以深化知识,提高综合、灵活运用知识分析、解决问题
的能力。
总之,习题的拓展性,应体现出运用的知识基本而广泛,解题方法
灵活而不呆板,难度深浅得当而有较大的引伸余地。
(二)物理练习题的题型及其编选
关于物理练习题的种类有不同的分类方法,按训练解题能力的要求
可分为记忆性、描述性、说明性、判断性、论证性、假设性和综合性习
题等;而按习题的性质和解答形式又可分为问答题、填空题、选择题、
计算题、作图题和实验题等等。不同类型的练习题有其各自的特点、功
能和适用条件,下面以按解答形式分类法谈谈物理练习题的题型及编选
中的一些问题。
1.问答题
(1)问答题的特点和作用:问答题的特点是解题时不用计算或用较少
而简单的计算,主要用语言或文字来说明。其内容多为叙述某一定律、
原理、概念等,或用所学过的基本知识解释某一现象或对某一现象的演
变过程加以阐明并作出结论。问答题对于理解基础知识,训练学生准确
地、逻辑地用自己的语言、文字表述思想、阐述物理问题的本质,培养
机智敏捷的将所学的知识用于分析实际问题的能力,起着重大的作用。
对于帮助学生进一步理解物理概念、规律的内涵和外延,培养总结、归
纳、判断、推理和求异等能力也有着特殊的作用。通过学生对问答题的
解答,可准确地反映出学生的学习状况,充分暴露教与学的薄弱环节,
便于教师对症下药,及时补救。
一般来讲,问答题比计算题能更细致、深入地发现学生掌握知识过
程中的错误认识和缺陷,因此在教学中应受到与计算题同样的重视。不
少学生能解答比较复杂的计算题,但对问答题却感到很困难,这恰好表
现出了对基础知识掌握得不活,逻辑思维能力较差,而正说明需要通过
问答题的练习,把知识用活,提高思维水平。问答题主要用于检查学生
观察、操作、直观思维、逻辑思维和表达等方面的能力。
(2)问答题的类型及编选:问答题的题型也是千变万化的,在教学的
不同进程中可采用不同类型的问答题。
①简述题:适用于对物理概念和规律的初步学习阶段。如叙述某个
定律的内容及其适用条件和范围,区分某些物理量的定义式和计算式的
关系等均属这个类型