1、剖析課本例題 培養學生能力 新教材“機械能守恒定律的應用”案例 楊學切一、主題與背景教材中的例題都是很典型的，是經過精選，具有一定代表性的。中學物理教學中，對基本定律、定理教學，例題教學占有相當重要的地位。搞好例題教學，特別是搞好課本例題的剖析教學，不僅能使學生加深概念、定律、定理等基礎知識的理解和掌握，更重要的是在開發學生智力，培養和提高學生的學習能力、思維能力和解決問題的能力等方面，能發揮其獨特的功效。剖析課本例題，還可以減輕學生課業負擔，使學生飽受題海之苦。下面針對新教材“機械能守恒定律的應用”例題剖析談談本人對例題教學的一點體會。二、案例過程1 縱向剖析，積極思維，培養學生的學習能力

2、教師應分析這個例題從已知到結論涉及哪些知識點；例題中哪些是重點、難點和疑點；例題所用的物理方法和物理思想是什么；分析哪一步是解題關鍵，哪一步學生容易犯錯誤等等，事先都要有周密的考慮和安排。新教材“機械能守恒定律的運用”這兩個例題難度雖不大，但對于剛步入高中的高一學生來說還是有一定的“高度”。本例題涉及的知識點主要有動能、勢能、功、圓周運動等。重點是在受力分析的基礎上，判斷各個作用力做功有無、正負、大小。難點是判斷系統在運動過程中機械能是否守恒。本例題所涉及的物理思想是轉化與守恒思想。例題1. 一個物體從光滑斜面頂端由靜止開始下滑，如圖一，斜面高1m，長2m。不計空氣阻力，物體滑到斜面底端的速度

3、是多大？縱向剖析受力分析：斜面光滑，物體與斜面間的摩擦力不計，又不計空氣阻力，物體只受重力和斜面支持力的作用。做功分析：斜面對物體支持力方向始終與物體的運動方向垂直，不做功。重力方向為豎直向下，與物體的運動方向不垂直且小于90o，做正功。守恒分析：物體從斜面頂端A滑到底端B的過程中只有重力做功，物體（和地球組成的系統）機械能守恒。動能Ek、勢能Ep分析：選物體到達斜面底端B時所在的水平面為參考平面。物體在開始下滑時設為初狀態，EkA=0，EpA=mgh。物體到達斜面底端時為末狀態，EkB=mv2/2，EpB=0。列式求解：EkA+EpA= EkB+EpB例題2. 把一個小球用細線懸掛起來，就成

4、為一個擺（如圖二），擺長為L，最大擺角為。小球運動到最低位置時的速度是多大？縱向剖析受力分析：小球在運動過程中空氣阻力不計，小球只受到重力和懸線拉力作用。做功分析：懸線拉力始終與小球的運動方向垂直，不做功。小球從最大擺角運動到最低點O的過程中，重力作正功。守恒分析：小球在擺動過程中，只有重力做功，所以小球（和地球所組成的系統）機械能守恒。動能Ek、勢能Ep分析：選擇小球在最低位置時所在的水平面為參考平面。小球在最大擺角時為初狀態，初狀態的動能Ek1 =0，重力勢能Ep1 =mgL(1cos)。小球在最低點時為末狀態，末狀態的動能Ek2 = mv2/2，重力勢能為Ep2 =0。列式求解：Ek1+

5、Ep1= Ek2+Ep2本兩例題的成敗關鍵是分析系統在運動過程中能量的形式，判斷系統在運動過程中機械能是否守恒，也就是要防止學生不進行守恒條件的判斷而直接列式解題。因為轉化與守恒思想是高中物理思想一個質的飛躍，對于高一學生是很陌生和不習慣的。如果我們把該例題看得很簡單，講解時輕描淡寫，學生只能知其然，而不知其所以然。實足證明，如果物理教師能把課本中的例題剖析得透一些，講解得精一些，引導學生積極思維，使學生真正領悟，則必將提高學生的解題能力，使學生擺脫題海的困境。2 橫向剖析，一題多思，培養學生的發散思維能力即剖析例題的多解性。課本上的例題一般只給出一種解法，而實際上許多例題經過認真的橫向剖析，

6、能給出多種解法。課堂上剖析例題的多解性，對集中學生的學習注意力，養成良好學習習慣，培養學生思維的發散性都有很好的作用。下面以“例題1”為例一題多思，橫向剖析。解法2利用牛頓第二定律和運動學公式求解。分析：物體從A沿斜面運動到B，做初速度為零的勻加速度直線運動。物體只受重力和斜面支持力作用。設斜面的傾角為，則物體沿斜面的加速度為a=gsin，AB斜面長L=h/sin.由公式：VB2VA2=2aL可得VB=4.4m/s解法3利用動能定理求解。分析：物體從A沿斜面運動到B的過程中，受到重力和斜面支持力的作用。由于斜面支持力始終與物體的速度垂直，不做功；重力做功W=mgh；動能變化量Ek=mVB2/2

7、由動能定理可知：W=Ek即：VB= 4.4m/s如果我們對課本例題的解法來一個拓寬，探索其多解性，就可以重現更多的知識點，使知識點形成網絡。這樣，一方面起到復習和強化知識點的作用，另一方面培養了學生的求異思維和發散思維的能力。3 “變題”剖析，一題多變，培養學生的創新能力即改變原來例題中的某些條件或結論，使之成為一個新例題。這種新例題是由原來例題改編而來的，稱之為“變題”。“變題”已經成為中學物理教學中的熱點，每年的“高考”試題中都有一些“似曾相識題”，這種“似曾相識題”實際上就是“變題”。例如，2002年高考理科綜合能力測試第30題（題略）與1990年全國普通高考物理試卷第21題對比可以看出

8、，2002年的第30題是由1990年21題演變而來，但不是機械重復，而是改變條件、改變情景、改變設問，推陳出新。改編例題是一項十分嚴謹、細致而周密的工作，要反復推敲，字斟句酌。因此，教師如果要對課本例題進行改編，必須在備課上狠下功夫。 下面針對例題1和例題2進行如下改編。物體從光滑曲面頂端由靜止開始下滑求物體滑到曲面底端的速度？固定于地面上光滑半圓槽頂端靜止下滑，求物體滑到半圓槽底端的速度?物體從光滑斜面頂端由靜止開始下滑求物體滑到斜面底端的速度？擺長為L，從最大擺角為釋放，求小球運動到最低點時的速度？擺長為L，從最大擺角=90o釋放，求小球運動到最低點時的速度？擺長為L，從最大擺角=120o釋放，求小球運動到最低點時的速度？通過一題多變，“變題”剖析，推動學生思維矛盾運動，激發學生的探索欲望，培養學生的創新能力。在引導學生探索解決問題的過程中，要充分發揮思維定勢的積極作用，不斷豐富學生的思維模式，讓學生從變化中找出不變，注意知識和方法的遷移，訓練學生思維的廣闊性、靈活性和周密性，培養學生的能動性。三、詮釋與研究如果我們基層廣大物理教師也能象高考命題一樣去研究“變題”，那么必將激發學生的學習情趣，培養學生的創造性能力。當然，在研究“變題