例谈以“组题”教学培养学生的迁移能力和物理悟性

摘要：高中学生普遍觉得物理难学，难学的原因是由于学生没有较强的迁移能力和较高的物理悟性。怎样让学生获得较强的迁移能力和较高的物理悟性是广大物理教师面临的难题。笔者认为迁移能力和物理悟性要在平时的教学中逐渐培养，在潜移默化中渗透，在学生解题时得以体现。

关键词：“组题”教学；迁移能力；物理悟性

中图分类号：G633.7

文献标识码：A

文章编号：1003-6148(2007)4(S)-0046-2

学生的物理悟性对于基础知识的理解、掌握和灵活运用，对于在情境陌生的问题面前能否迅速作出反应和准确的预见性判断有着举足轻重的作用。因此，培养学生的物理悟性是物理教师的追求和职责。笔者在此就以一组物理题的教学谈谈自己的一点体会。

题1 一小球从离地面H高处无初速度下落，运动过程中空气阻力始终是球重的k倍（k＞1)。若小球与地面碰撞后无能量损失，则小球在停止前通过的总路程为多少？

析与解 因小球受空气阻力的作用机械能逐渐减小直至变为零，最后停止在地面上。重力做功与路径无关，而空气阻力始终做负功，由动能定理有

题2 如图1，在倾角为θ的斜面上有挡板，在距A为L的地方有一质量为m的物体B，B的初速度为v0，B与斜面间的动摩擦因素为μ，且

μ＜tanθ。假设物体B与档板A碰撞过程中无能量损失。试求物体B停止前在斜面上一共滑行多少路程？（已知滑行摩擦力与最大静摩擦力相等）

析与解 （1）取B为研究对象，B受有重力、垂直斜面的弹力和与运动方向相反的沿斜面的滑动摩擦力。

（2）物理情境分析

隐含条件 已知条件中给出μ＜tanθ，即意味着mgsinθ大于μmgcosθ，物体B在斜面上任何一个位置都不可能静止，只有靠到挡板A处，且速度为零，才能静止。

运动特点 在斜面上往复运动，下滑匀加速，上滑匀减速，沿斜面上升的高度逐渐减小。

做功特点 重力做功与路径无关，摩擦力始终做负功。

根据动能定理有

此题直接如此解答学生不易理解，可将2题与1题比较，把重力沿斜面向下的分力mgsinθ等效于题1中小球的重力mg，把斜面的摩擦力等效于题1中的空气阻力。

题3 如图2，一个质量为m，电量为-q的小物体，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直的固墙，轨道处在场强为E，方向沿Ox轴正向的匀强电场中，小物体以初速v0从x0点沿Ox轴轨道运动，运动中受到大小不变的摩擦力f的作用，且f＜qE，小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，求它在停止前通过的总路程。

析与解 在解答完1、2题之后，可让学生自己类比联想。分析得出，物体所受重力与支持力平衡，且不做功，物体在Ox轴上往复运动，最后将靠在墙壁上而停止。因电场力qE做功与路径无关（与重力做功类比），摩擦力始终做负功，由动能定理列出方程

题4 如图3所示，轨道的对称是过O、E点的竖直线，轨道BEC是120°的光滑圆弧，半径R=2.0m，O为圆心，AB、CD两斜面与圆弧分别相切与于B点和C点，一物体从h=3.0m处以速率v0=4.0m/s沿斜面运动，物体与两斜面间的动摩擦因数μ=0.2，求物体在AB、CD两斜面上（不包括圆弧部分）通过的路程s。

析与解 乍看此题无从着手，可引导学生把该题与题1、题2比较，发现其共同点：都是物体往复运动，最终静止，且重力做功与路径无关，摩擦力始终做负功，所不同的是题2为物体在同一斜面上往复运动，而该题是物体在左右两个对称的斜面上往复运动，题2中物体在与A板碰撞时没有能量损失，本题为光滑圆弧，亦无能量损失，两题形异质同，可以迁移解题思路，由动能定理得

这样的解题教学对学生物理悟性的培养是大有裨益的。

题5 如图4所示，一根对称∧形玻璃管置于竖直平面内，管所在空间有E=1000V/m的竖直向下的匀强电场，质量m=1.0×10-4kg，q=-2.0×10-6C的小球，在管内从A点由静止开始运动，小于与管壁的摩擦因素μ=0.5，θ=37°，管长AB=CB=2m，g=10m/s2，B处为很短的光滑圆弧，求：小球最终静止于何处？它通过的总路程是多少？

析与解 这是一道有关静电场的综合题。让学生对小球进行受力分析，带电小球受竖直向下的重力、竖直向上的电场力、沿管壁的摩擦力、垂直于管壁的支持力。通过计算可知电场力qE＞mg，二力的合力方向竖直向上。学生可能会一时难以突破固有的习惯思维模式的限制，认为小球会静止于最低点A或C。这时利用题4让学生分析比较，引导学生把本题中电场力和重力的合力等效为题4中的重力，同时将图改画成图5的样子，等效替代，问题迎刃而解。

小球最终静止于B处，根据动能定理

由此可见基础知识是解决问题强有力的武器。但这里所说的基础知识不是死记硬背而获得的内容，而是指想通悟透其实质，彻底理顺逻辑关系，并且能将概念、公式、图象、规律、物理模型等组成有机网络，使零碎的知识板块化、结构化，抓住它们的内在联系，找出知识点间的异同，等效替代，科学迁移，方能开拓创新。在平时的教学中，教师若能注重新旧知识的联系，以“组题”的形式教学推陈出新，题题相扣，就能激发学生的创新思维，培养他们的迁移能力，提高他们的物理悟性。

参考文献

[1]《物理教学参考》.陕西师范大学

[2]《高中物理学习指导》.重庆市《中学生学习指导》编写委员会

[3]《高中物理导学教程》.《高中物理导学教程》编写委员会

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