高中物理教学增质提效之“重教材、巧迁移”
——以研究实验题图像类解题策略为例

广东 黄文珍 洪华标

一、背景概述

每年的高考物理试题情境常常出新，出新的试题背景常引入前沿科技，让人耳目一新，但也会使考生猝不及防。其实，在万千变化的情境中，考查的主干知识、思维方法及解题策略不会发生太大变化，依纲据本的出题原则，是不会动摇的。从中足以窥见，教材在学生获取知识、增长能力中有着重要的引领及指向作用；教材是学生学习高中物理知识与开拓思维的根本依托，高中物理教师在物理教学中必须牢牢把握教材的编写意图，挖掘教材知识内涵和思维方法及解题策略，为学生感知新情境、诱发新问题做出引导，对解题策略和调整情境后的新旧知识联系奠定坚实的基础。

2020年教育部修订的《普通高中物理课程标准(2017版)》明确强调，要注重物理学科的本质……，为学生终生发展奠基。应对现代和未来社会发展的挑战打下基础。物理学科核心素养中“物理观念”强调，教学中要注意概念和规律的深度理解和灵活应用。而深度理解和灵活应用的实质是学习迁移的基础和本质。可见，学习迁移是检验是否达到深度理解与灵活应用、是否能促进终身发展、应对未来挑战最重要的指标之一。诚然，高中物理教师必须深入研究教材教法，促进教、学、考有机融汇。但巧妙地进行思维方法及解决策略的迁移，才能从根源处有效地提升高中物理教学效果。

二、案例分析

下面就以图像类知识为例，深入剖析“重教材、巧迁移”，使高中物理教学增质提效。

图1

1.力学实验中有关图像类问题的处理

【例1】一轻质弹簧水平固定于某一深度为h，且开口向右的小筒中，已知轻弹簧的原长为L0，且L0

图2

图3

【方法指引】在解决这类图像类问题时，已经学习过教材中v-t图像的解题策略。看到此类图像问题时已在传达“通性”，即若要用图像信息来求得其中的物理量，就需熟知“v-t图像”的处理方式，根据情境考查胡克定律这一知识点，要回归图像中涉及物理量F与L的最原始解析式F=kx(x为形变量)，再逐一在题目中找到解析式中各个物理量的表征，最后比对图像信息，从而求得目标物理量的数值。

【点评】本题乍一看，无从下手，但通过迁移教材图像类问题的处理思想，领悟其“通性”，便可解题。着手回归F-L最原始的解析式F=kx(x为形变量)，找到式子中x的表达是L+h-L0，由此找到图像的F-L关系，再通过比对图线信息，找到图线斜率即是弹簧劲度系数这一结论，从而在有限时间内创造性地突破问题，化难为易，赢得高分。

2.电学实验中有关图像类问题的处理

【例2】某同学设计了如图4所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和电阻R1的阻值。实验器材有：待测电源(电动势为E，内阻为r)、待测电阻R1、电压表V(量程1.5 V，内阻很大)、电阻箱R(0～99.99 Ω)、开关S1、单刀双掷开关S2及导线若干。

图4

图5

3.原子物理中有关图像类实验问题的处理

【例3】在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大动能Ek与入射光的频率ν关系如图6所示，由图线可求出该金属的极限频率为________；普朗克常量为________；该金属的逸出功为________。

图6

【方法指引】本题仍然可根据试题情境回归Ek与ν最原始的表达式hν=Ek+W0，找到Ek-ν关系式，再通过比对图像信息，求得其中各个物理量。

【点评】本题的解题策略依然是源于教材图像类的处理模式，思想方法根植教材，通过迁移应用，得以巧妙地解题。

三、结语