浅议物理学科中如何运用难题教学

姜龙

摘 要：物理教学中，习题课是教学的重要组成部分。教师在物理教学中把握好难题的选取和运用，可以更好地使学生巩固旧知识，掌握新知识，培养思维的创造性和灵活性，掌握解决物理问题的方法，提高分析问题、解决物理问题的能力。如何运用难题上好习题课，提高教学质量，该文通过实例探讨了如何选取难题及注意事项。并从5个方面介绍了常用的难题教学手段。

关键词：物理教学 难题 选取与运用

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（b）-0216-02

习题是课程内容的重要组成部分，而难题教学是习题教学的重要组成部分。教学活动中，怎样运用难题教学并取得良好效果，提高教学质量，值得我们认真探讨。事实上，教师能否成功地运用难题教学，关键在两点：一是运用哪些题，即选题；二是怎样运用题，即运用手段。

1 怎样选取难题

所谓难题，是指多数学生在特定时间内难以完整解答的习题。难题大致可分为技巧性难题和综合性难题两类。

技巧性难题难在学生不易考虑到或容易忽视的某个关键点上，一且能找到这个关键点，问题即可迎刃而解。例如，“某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将其中的一个力Fl旋转 90°。求这4个力的合力。若将Fl旋转180°，结果又如何？”此题关键点在于，物体处于平衡状态时Fl与其余3个力合力的大小相等，方向相反。清楚了这点，问题就变得很简单了。

综合性难题难在它往往包含着多个物理过程，且各过程间有着错综复杂的因果关系。解决此类难题，学生必须对已有知识有足够扎实的基础，对各物理过程及其关系有明确的认识，并具有一定的运用知识分析问题解决问题的能力。以下是一道综合性题如图1（a）所示。竖直致置的U型金属框，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，导体AB可紧靠框架无摩擦地上下滑动，并在滑动中永远保持水平。若AB的质量为m，有效长度为L，电阻为R，U型框电阻可忽略不计，求导体AB下落时所能达到的最大速度。该题包括的物理过程有：导体AB在重力作用下下落，随着速度的增大，引起感应电动势E=BLv增大→感应电流I=E/R增大→安培力F=BIL增大→当F=G时，因其方向相反，AB受力平衡而做匀速直线运动，从而速度达到最大值。明确了物理过程，根据各量之间关系即可求解。

教学过程中，教师对难题的选取是难题教学的基础。教师选题时，要突出“五性”，即科学 性、典型性、针对性、新奇性和适当性。所谓典型性，就是题要具有代表性，要能起到举一反三触类旁通的作用；所谓针对性是指题要针对所授内容，针对知识重点和难点，针对学生易混淆易出错的知识点。所谓新奇性是指题要能引发学生兴趣，激发学生强烈的求知欲和思维的兴奋性。所谓适当性是指题难易要适当，不要过难，不要超纲，教师要充分考虑到学生的知识水平和解决问题的能力，以免挫伤学生学习的积极性和创造性。

以下是一道多变型习题，教师可针对不同的学习内容， 选用不同形式的变换。如图1（b）所示，有一质量为2 kg的物体自倾角30°的斜面顶端由静止开始滑下，设物体与斜面间滑动摩擦系数为μ。（1）若物体匀速下滑，求摩擦系数μ；（2）若斜面光滑，即μ=0，求物体下滑的加速度；（3）若μ=0.3，求物体下滑的加速度；（4）若μ=0.3，要使物体产生1m/s2沿斜面向下的加速度，求沿斜面施加外力的大小和方向；（5）若μ=0.3，斜面高为5 m，求物体到达底端的速度。这是典型的斜面问题，设计了5种变换〈事实上还可设计更多的变换），教学时教师可根据教学进度和要求选用 。如学习了矢量合成和分解，可选（1）做练习，学习了牛顿运动定律，可选（2）、（3）、（4）做练习，学习了机械能可选（5）或其他变换来巩固功能关系等知识。

总之，教师选题时，目的住要明确，不能信手拈来、盲目取题，否则难以达到理想的教学效果。

2 怎样运用难题教学

选题是基础，运用是关键。怎样运用难题来进行教学，值得教师在课前认真思考。取用哪些题，取用哪种方式，要达到何种目标，怎样来实现这个目标，教师应做到心中有数。

我们的学生，正值好奇心强、求知欲强、精力旺盛、思维活跃的年龄，他们具有强烈的创造欲和成功欲 。因而在难题教学过程中，教师应抓住学生的心理特点，充分发挥学生的主体作用。让学生有参与意识 ，想方设法吸引学生进入情境，从而发掘出学生潜在的智能。要实现这点，教师应在教学手段上多加研究。

难题教学手段通常有以下几种：课下思考式、 课堂讨论式、教师讲解式、课堂练习式或学生演板式 。

2.1 课下思考式

这种方式就是将较大难度的题留给学生在课下思考解答，因时间充分，利于学生充分思考或查阅资料，寻找出正确答案。例如，在讲过平面镜成像规律之后，可留给学生下面思考题“如图1（c）所示，为垂直放置的两个平面镜，S为一点光源，问S能通过平面镜呈几个像，并画出各像的位置”。采用这种形式时，题难度可适当大些，综合型、技巧型题均可。

2.2 课堂讨论式

这种方式是教师在讲课过程中，把问题出示给学生，让学生讨论后抽查解答。例如，在讲“天然放射现象”一節时，让学生讨论产将铀矿石放在一玻璃容器内，然后密闭，几天后容器内发现了氦气，怎样解释这种现象？在讲“牛顿第二定律”一节时，让学生讨论产几个大小和方向均不改变的共点力作用在物体上，物体可能的运动状态有哪些？诸如此类的问题，难度不大，学生经过几分钟讨论，一般能够解决。课堂讨论形式，目的是使学生加深对一些问题的认识，澄清一些模糊问题，因时间较短，题不要太难，更不宜出综合题。

2.3 教师讲解式

这种方式多选用综合性难题，学生在教师启发引导之下，循序渐进，将所学知识运用掌握。运用这种方法教学时，教师应注意加强对学生解题方法的培养，如极限分析法、类比法等。例如在直流电路习题课上，教师可选用下面习题讲解“如图1（d）所示电路中，当变阻器Rl阻值减小时，伏特表和安培表读数怎样变化？”教师可先用常规解法分析解题，然后再介绍极限分析法求解。

2.4 课堂练习式或学生演板式

这种方式就是课堂上教师板示一些题让学生练习，或抽学生在黑板上演板，从中发现问题予以纠正。采取这种方式时，教师选题难度要适当小些，尽量简捷明快，没有过多计算，以作图题或选择题为宜。

以上介绍了常用的难题教学手段，事实上难题教学方法很多，教师应根据具体情况灵活选用。顺便指出，教师在难题教学过程中，还可以让学生自编题或仿编题，鼓励学生口头或书面提出疑难问题，从而强化学生对物理知识和规律的掌握和运用。

总之，教师在物理教学中把握好难题的选取和运用，可以更好地使学生巩固旧知识，掌握新知识，培养思维的创造性和灵活性，掌握解决物理问题的方法，提高分析问题、解决物理问题的能力 。

参考文献

[1] 彭云雄.物理学习中的思维障碍及其克服方法[J].湖北师范学院学报：自然科学版，2006（3）：116-118.