对课本例题的教学,存在两种错误的倾向.一种倾向是严格按课本教学,“照题宣读”,不做一丝一毫的改动,这违背教学的自主性和因材施教的原则,犯了教条主义的错误,严重地抑制了学生思维的发展和能力的提高.另一种倾向认为课本例题太简单(特别是必修课),值不得花大力气讲解,要么敷衍一下,要么放弃不用,而大量引用课外习题,要知道课本例题是经过专家们反复论证精心设计的,具有针对性和典型性特点,这无疑是舍近求远的做法,弄不好会本末倒置,严重脱离教学目标.我认为课本例题应该好好利用,但要在深刻理解例题的用意,即例题所要解决的物理知识或方法的基础上,充分挖掘它的内涵和外延,并结合学生的实际情况和教学的实际需要,进行适当的改造,以满足高层次教学的要求.本文就例题的改造提一些粗浅的想法,以期抛砖引玉,引起大家共同的探讨.
一、一题多解,培养发散性思维
课本上的例题大部分是一题一解,目标明确,但这样做不利于发散性思维的培养,不利于求异思维和创新能力的培养,同样也不利于知识的融会贯通和综合解题能力的提高.在章节复习例题和高年级出现的例题中可以进行一题多解的训练,以提高学生的思维能力,也达到复习巩固知识的目的.
[例1](人教版,第三册P43)竖直上抛物体的初速度是42m/s,物体上升的最大高度是多少?上升到最大高度用多长时间?由最大高度落回原地的速度是多大?用了多长时间?
原解是把这个题目分上升和下落两个过程来解,即上升阶段做匀减速运动a=-g,vt=0,下落阶段做自由落体运动,且S上=S下.事实上,此题还有三种更加简单的解法.
解法一 利用对称性
因竖直上抛运动的上升阶段和下落阶段的时间和空间上具有完全的对称性.即S上=S下,,t上=t下,vt=-v0。因此,只要知道其中一个物理量,即可得到另一个物理量.
解法二 整体分析法.
用于全过程.只要将s=0代入。
解法三 使用图象法
作竖直上抛运动的v-t图,如图1.由图1可很方便的求得位移、时间和落地速度.
二、适当地拓展和延伸.培养思维的深刻性和广阔性
课本例题的最大特点是针对性强,但它是最基础的,许多是属于识记的层次,缺乏深度和广度,即纵向和横向的发展.为了培养思维的深刻性和广阔性,结合教学的实际情况,适当地对课本例题进行拓展和延伸是非常必要的.
[例2](人教版,试验修订本第一册P76)一辆汽车重1.2×104N,使它的前轮压在地秤上(如图2),测得的结果为6.7×103N,汽车前后轮之间的距离是2.7m,求汽车重心的位置.
原解选择后轮与地面的接触点为转动轴,问题自然就迎刃而解了.此题可作如下的拓展和延伸.
拓展1 为什么不将前轮与地秤接触点作为转动轴?(教材上提出这个问题,但没有作出回答)
其一是,地面对后轮的支持力不知道,因此无法求解.其二,如果已知地面对后轮的支持力,或用其它方法先求得地面对后轮的支持力,当然可以将前轮与地秤的接触点作为转动轴.
拓展2 地面对后轮的支持力多大?可以用哪些方法求解?有两种方法可求得地面对后轮的支持力.第一利用F合=0求解;第二利用M合=0求解,因为这时已经知道重心位置了,而转动轴可以选前轮与地秤的接触点,也可以选重心的位置。F合=0,还有静止物体转动轴的选择是任意的,具体如何选择要视怎样更有利于解题而定.
三、改变物理情景,培养思维的灵活性
物理情景的稍微不同,结论往往千差万别.在例题中改变原有情景,产生形同质异,似是而非的问题,对打破定势思维的负面影响,培养思维的灵活性是很有必要的.
[例3](人教版,物理第三册P199)如图3所示,长为L的绝缘杆一端固定一质量为m、电量为q的带正电小球,杆的另一端固定在O点,并可绕O点自由转动,整个杆及小球置于一电场强度为E的匀强电场中,将小球由水平位置A自由放下,求小球达到竖直位置B时的动能.杆的质量忽略不计.
带电小球从A到B作圆周运动,在B点得到动能等于A到B重力做的功与电场力做功的和,即Ek=mgL+qEL.
改变:上题其它不变,仅把杆改为细绳,同样求小球到竖直位置B的动能.(略)
现有课本的例题大部分是计算题,形式单一,且答案都是唯一的,这不符合青年学生要求自主性学习的特点,更不利于开放性思维和探索精神的培养.改变例题的设问方式,把计算题变成探索题或实验题,增加习题的开放度,给思维更多的自由度和想象空间,这将是改革习题教学的有益尝试.
[例4](人教版,物理第一册P227)如图4是一根一端封闭的粗细均匀的玻璃管,用一段h=19.0cm的水银柱将一部分空气封闭在细玻璃管里.当玻璃管开口向上竖直放置时(如图4甲),管内空气柱长L1=15.0cm,当时的大气压强为p0=1.00×105Pa,那么,当玻璃管开口向下竖直放置时(如图4乙),管内空气柱的长度该是多少?
这是应用玻意耳定律求解的例题,题中没有说明细玻璃管的长度,但由原解可知,事实上把细玻璃管看成足够长.
如把此题的设问改为:如玻璃管不是足够长,当玻璃管开口向下竖直放置时,管内空气柱的长度可能变化范围?这将是一道探索题.这要求讨论:(1)当管长大于多少,水银不会溢出,并求出空气柱长;(2)当管长小于多少,有部分水银溢出,并求出空气柱长随管长变化情况;(3)还要讨论水银会否全部溢出.
当然对课本例题的改造必须注意以下几点.第一,不能削弱原例题在课本中的作用,要确保教学目标的实现;第二,要充分考虑学生的接受能力和实际情况,不能拔苗助长,要遵循因材施教和循序渐进的原则;第三,课本例题的改造,要着眼于学生思维能力的培养和解题方法的教学,不能成为变相的题海战术;第四,课本例题的改造不能只向纵向发展,这无意中会增加例题的难度,更应向横向发展,增加例题的广度和灵活度.
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