挖掘习题资源，培养物理思维能力

    谷卫山

    

    随着新课改的不断深入，高考物理试题更加注重对学生思维能力的考量.这种情况下题海战术的教学方式逐渐被摒弃，取而代之的是对典型习题的深耕厚挖的教学模式，通过变换条件、更换原件等方式，达到以习题为基础，锻炼学生物理思维能力的目的.

    一、改变条件，多元发散

    物理题是对学生物理知识掌握能力的考查，设问角度不同求解过程也就不同，但总是万变不离其宗，教师在教学中应抓住题目中不变的部分，通过改变条件牵引出对多个知识点的考查，培养学生的发散思维.

    例如，在学习动能定理时遇到的题目“质量为m的滑块位于斜面M点，若从M点释放，滑块会滑落至平面的N点，MN的水平距离为s，M点距地面高度为H，若所有接触面动摩擦因数相等，求此动摩擦因数？”.虽然题目是在学习完动能定理之后布置的，但学生对此基础模型依旧理解得模棱两可.因此在讲题时，我将题目条件加以改变，诱导学生发散思考，深化思维锻炼，强化理解.我将斜面的坡度增大，但M点距离地面的高度H不变，此时增设问题“其他条件不变，问滑块从M点滑落还能到达N点吗？若能到达，则滑块在N点的速度是多少？”首先引导学生思考问题“题目条件改变后物理关系发生了哪些改变”.学生讨论发现整个运动过程依旧是重力做正功摩擦力做负功，只有滑块在斜面上所受动摩擦力因斜面坡度改变而改变.学生在抓住物理问题变与不变的核心后，就能很轻松地在思维演绎的基础上通过数学分析得到结果.

    二、更换元件，对比感受

    为了让学生适应高考题目的高度整合性，教师在习题教学中也要注意知识的融合，锻炼学生对物理知识的整合思维.此时一模多变就是一种有效的实践方式，在同一模型下更换元件，帮助学生在对比中理解不同元件的特点，提升此类问题的解题能力.

    高中物理知识中电磁感应模块是学习的重难点，以此为考点很容易形成融合高中其他主干知识和物理方法的综合题目，教师在习题讲解时就可以自己创新整合其他知识，对学生知识体系进行综合锻炼.以讲解2016年全国二卷理综24题为例，根据题意学生很容易想到运用牛顿第二定律、匀加速直线运动公式、电磁感应定律及闭合电路欧姆定律求解题目.学生求解完题目之后并没有结束，我将题目“水平面内间距l的平行金属导轨间接有电阻R，质量m长度l的金属杆置于导轨上……”中的电阻更换为电容器C并提问道：“假设此时的磁场区域无限大，金属导轨也足够长，问此時金属棒进入磁场后其速度大小随时间变化的关系.”更换元件后，学生若想求解问题则必须要了解电容器C的工作原理，从而使学生对比电容器与电阻的工作原理，在比较中强化理解实现知识的整合.

    三、时空反演，逆向推理

    逆向思维实质上是一种打破“天经地义”的创新思维，就是尝试将事件发生的过程在时空中进行反演，实现多角度认识事物，揭示不同现象，发现新的原理和方法的思维方式.在习题讲解时，引导学生运用逆向思维，体验物理学中的时间反演不变性，可以达到创新解题思路，化繁为简的目的.

    例如，在学习匀加速直线运动时，我们遇到了如下习题“现有三块长宽高、材质及摆放方式完全相同的木块，一个初速度为500m/s的子弹穿过上述并排摆放的三木块后，速度大小刚好变为0，问子弹在三个木块中运动的时间比.”看到题目，学生习惯性地会想到匀减速运动公式v1=v0-at、s=v0t-12at2，通过条件推断出子弹通过的三段位移相等，且穿过一个木块的末速度是进入下一个木块的初速度，以此建立数量关系求解三段时间t1、t2、t3的比例.但是在实际操作中，学生很快发现以这种思路求解计算十分复杂.此时我提醒学生说：“如果我们将题目中描述的运动在时间上反过来看，是什么运动呢？”学生思考片刻说：“是初速度为0、末速度为v0的匀加速运动！”“那题目所求呢？是不是变得很熟悉了呢？”我追问道，学生恍然大悟说：“是求初速度为0的匀加速直线运动，通过连续相等的位移的时间比.”运用逆向思维，题目求解的就变成了我们推到过的公式，结果一目了然.根据v=at、s=12at2得t3：t2：t1=1：（2-1）：（3-2）进而推理得到t1：t2：t3=（3-2）：（2-1）：1.

    总之，习题教学是培养学生物理思维的训练场，教师应深耕厚挖展开对题目的精讲，充分拓展学生的思维.除了发散思维、整合思维、逆向思维，物理学习还需要诸多思维如演绎性思维、归纳性思维等皆可以习题教学为切入点对学生进行培养，因此教师应注重挖掘习题资源，充分发挥其在培养学生思维上的天然优势.