姚海军
广州市第五中学 510220
【摘要】习题教学是物理教学的重要组成部分,物理习题是习题教学的重要载体.本文从习题的功能、习题与试题的区别、习题的选择原则、习题选择与编制的方法四个方面探讨如何进行习题的选择与编制.
【关键词】功能;选择;编制;
新一轮课程改革对高中物理教学提出了新的要求,明确了学生学习物理课程后应达成的正确价值观念、必备品质和关键能力.物理学科核心素养的提出,为高中物理教学指明了方向.习题教学是物理教学的重要组成部分,习题的质量直接影响着教学效果.本文从以下四个方面,对基于核心素养的习题功能和编制原则及方法进行探讨.
一、习题的教育教学功能
依据《普通高中物理课程标准(2017年版)》,物理习题应具有以下几方面的功能:
1、复习与巩固功能.好的习题应能帮助学生建构概念,加深对已获知识的理解、巩固和记忆;应能帮助学生检测学习中存在的问题,哪些方面理解的还不够全面,还没有掌握好,不够准确具体,理解上还存在哪些偏差和错误等等;应能开阔学生的视野,让学生更多的了解生活、社会、科技等.
2、培养学生利用所学内容综合解决物理问题的能力.好的习题,应能培养学生的联想和想象的能力、逻辑推理能力、分析综合能力、抽象概括能力等.解答习题过程中需要将题目中的文字和函数图像转化为物理情景,使抽象的物理问题形象化,图像化.需要对题目进行分析拆解,深入认识题目各条件之间的联系,认识条件的特殊性和普遍性,正确运用物理概念、规律对题目进行逻辑判断、逻辑推理、综合分析,去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里,最终抽象概括出物理模型、物理结论.
3、评价功能.新课程标准更注重教学的过程性和知识的形成性,物理习题作为教学内容的重要组成部分,有对学生的学习过程和知识的形成过程及知识规律的掌握情况作出评价的功能,习题可以随时反馈学生的学习情况,便于教师及时针对学生实际学习情况,调整教学方法、教学内容及教学难度、教学进度等.
4、教育功能.新课改背景下, 教学从“关注学科”转向“关注人”,关注学生的道德、情感、情绪、体验等.物理习题除了能帮助学生复习巩固所学知识、培养学生各种综合能力之外,在激发学生学习的动机、兴趣、情感,培养学生学习的态度和意志等非智力因素方面同样有潜移默化的作用.当学生独立面对一道难题,通过自己的努力、想方设法去解决时,学生克服困难的意志力会不断加强.当学生通过自己的努力最终解决问题时,又会从中体会到成功的喜悦,同时也激发他们学习物理的兴趣,树立克服困难取得胜利的坚定信心.除此以外,一道好的物理习题通常还能给学生以美的陶冶,物理习题中常常蕴含着对称、简洁、和谐、守恒等理性之美,学生解题的过程也是发现美、认识美、创造美的过程.
二、习题与试题的区别
习题和试题的功能不同,两者存在根本的区别.在习题教学中,如果直接将模拟试题或高考试题拿来当习题使用,无法起到习题应有的功能,甚至会增加学生的学习负担.习题的作用主要是帮助学生建立物理概念、理解物理规律、构筑知识框架、复习巩固所学内容、培养各种能力、养成有益的习惯、形成良好的学习态度.试题的主要作用是检测学生学习情况、引导教学方向,具有一定的综合性,高考试题更肩负着为高校招生选拔人才的重任.习题重视过程,试题更重视结果.
如:2019年全国卷Ⅰ理综21题:在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示.在另一星球N上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其a–x关系如图中虚线所示,假设两星球均为质量均匀分布的球体.已知星球M的半径是星球N的3倍,则
A.M与N的密度相等 B.Q的质量是P的3倍
C.Q下落过程中的最大动能是P的4倍 D.Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍
这是一道情境新颖的优秀高考试题,能起到很好的区分和选拔作用.若作为习题使用,则不合适.题中涉及小球弹簧模型、平衡问题、牛顿第二定律、动能定理、读图能力及天体密度的估算等等,题目内容多而散乱,选项没有台阶,跨度较大,缺乏思维线索引导,更重视结果,难以起到复习巩固所学知识和提升培养能力的功能.
三、习题的选择原则
1、选择习题时应根据教学的需要,每道题目涉及的知识方法不能太多太散,要与教学的相关内容一致,习题应符合学生的学习实际,帮助学生更好的理解掌握所学内容,能启发学生的思维.
2、选择的习题应有梯度,要遵循学生的认知水平,要多设问,层层递进,引导学生逐步解决问题,重视过程,帮助学生提升解决问题的综合能力.
3、习题的选择应以培养学生核心素养为目标,选择的习题能帮助学生提炼、升华物理概念规律;能帮助学生建构物理模型、引导学生学会科学推理、科学论证、质疑创新等;能引导学生掌握物理思想、科学的思维方法和科学探究的方法.题目难度要适中,题目太简单,起不到应有的学习效果.题目太难,学生不会做,就会挫伤学生的自信心,甚至对物理产生畏惧感.
4、习题内容应贴近学生的生活,多关注社会热点和科技的发展,帮助学生拓宽知识,开阔视野.如涉及我国在航天事业的习题,能让学生了解我国的航天事业发展,同时能激发学生的爱国热情和民族自豪感.
四、习题选择与编制的研究
1、利用好教材习题.教材中的习题是教材的重要组成部分,是经过专家反复斟酌编写出来的,是符合新课标要求的,有很强的代表性和引导性,蕴含着丰富的教学功能.教学过程中应深入挖掘每道题的深度与广度,尽可能发挥每道题的功能,培养学生思维品质,提升学生思维能力.
2、改编优秀试题.对于一些优秀的模拟试题或高考试题,可以通过改编,减小问题跨度,突出主要目标,增设思维主线,增加思维引导,尽可能使其符合学生认知规律.使之成为复习巩固所学知识方法,培养学生综合解决物理问题的能力的优秀习题.
如对“2019年全国卷Ⅰ理综21题”的选项进行改编:
A.星球M上,弹簧压缩x0的过程中,物体P一直做加速运动(利用图像分析物体的运动)
B.星球M与N表面重力加速度之比为3:1(图像纵坐标轴截距的意义)
C.物体P与Q 的质量之比为1:3(图像横坐标轴截距的意义)
D.星球M与N的质量之比为9:1(计算中心天体的质量)
改编后的选项层层递进,减少跨度,从思路上引导学生,可以有效的培养学生的读图能力和综合分析能力,提升学生的物理图像素养.选项引导学生从图像的横纵坐标截距和图像的物理意义入手,分析弹簧压缩x0的过程中物体的状态与运动过程,对选项A、B、C做出正确的判断.D选项进一步延伸,巩固g、R法计算中心天体的质量,培养学生的解决综合问题的能力.
3、设计与生产生活、科技发展更等有关的习题.教学过程中可根据实际需要,立足基本概念,结合生活实际、体育运动、科技发展,利用教材中的材料(如物理学史、STS、做一做、科学漫步等),设计与生活、体育、科学等相关的习题.引导学生关注生活实际,了解科技发展,研究体育运动,从而更好地激发学生学习物理的兴趣,掌握研究物理问题的思想方法,培养物理思维能力和探究能力.也可设计一些开放性的习题,锻炼学生思维的灵活性和创造性.提升核心素养.
如:2018年5月21日,中继星“鹊桥”在西昌卫星发射中心发射升空,顺利进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点运行的使命轨道,成为世界首颗围绕该点运行的卫星.拉格朗日点也首次为公众所了解.如图是地月系统的5个拉格朗日点(L1、L2、L3、L4、L5),在拉格朗日点上,小天体在地球和月球的引力作用下能和月球基本保持相对静止.设想未来人类在这五个点上都发射了卫星,若不考虑其它天体对卫星的引力,下列说法正确的是( )
A.位于L1点的卫星处于受力平衡状态
B.位于L2点的卫星的线速度大于月球的线速度
C.位于L3点的卫星的向心加速度等于位于L1点的卫星的向心加速度
D.位于L4点的卫星受到的向心力大小等于位于L5点的卫星受到的向心力大小
此题一方面可以考察学生天体运动、圆周运动有关知识的掌握情况,让学生了解拉格朗日点的相关知识.另一方面把我国的航天事业成就和习题相互融合,渗透了爱国主义教育.
编制习题与物理教学同等重要,都是教师应具备的基本能力.了解习题的功能,掌握编制习题的原则及方法,有助于教师编制适合学生、适合教学的高质量的习题;有助于教师站在更高的层次上组织习题教学;有助于减轻学生的学习负担,提高学生学习效率;有助于更好的达成物理学科素养.
参考文献:
【1】物理课程标准(2017年版).2017年
【3】秦付平,陈敬华.高中物理教师如何编写习题的探究.理科考试研究2010年第2期
【2】钮云坤.编制物理习题的新探索.湖南中学物理2015年第6期