1、1“变式解题”与培养解题能力大同市实验中学（037010）田雨禾培养和提高学生的解题能力是中学物理教学中一个永恒的话题。屡遭批判却又被人们频繁采用的“题海战术”足以充分说明这一点。 “题海战术”之弊，在于大量占用学生时间，耗费学生精力，使学生身心疲惫。“题海战术”之利，在于学生通过大量的过度练习，熟练掌握了一些常见类型题目的解题套路和方法，使学生解起题来不仅速度快，而且准确率高。这也是“题海战术”屡禁不止的原因！当然，大量的过度训练，不仅使学生身心俱疲，而且禁锢了学生的创造力。长远看，对培养创造性人才是极为不利的。但在“应试教育”横行的今天，又有谁会为了学生和国家的长远利益和发展去砸自己的饭碗
2、呢？所以， “屡试不爽”的“题海战术”自然也就会“屡禁不止”了。剖析“题海战术” ，无非就是通过大量的重复的过度练习，使学生对一些解题套路的操练达到了自动化的程度，所以解题速度快而且准确率也高。但同时也使学生形成了思维定势，在遇到情景陌生的题目时，就显得束手无策，无能为力了。这是因为学生并未掌握物理情景或过程的分析方法，对物理实质没有深入理解，自然也不会构建物理思维模式。针对这种情况，笔者吸收了“题海战术”的长处，采用“变式解题”的训练方式，就是借鉴“题海战术”的过度训练的方法，通过对同一物理过程的不同描述，编制设计变式习题，使学生通过训练真正熟悉物理过程的特点及分析方法，熟练掌握该过程所遵守
3、的物理规律，则布列方程（或方程组）则是顺理成章，水到渠成之事了。一、变式原则和方法：变式原则：所有题目无论怎样变化，物理过程必须相同或相近，遵守的物理规律必须相同；变式不是重复，尽量让学生有耳目一新之感（但过后发现物理过程却是一致的） ，否则将失去变式之意义；变式之后既要让学生感觉新鲜，但不能使学生感到完全陌生以至于手足无措，一筹莫展。要做到新鲜而不生疏，使学生能够循序渐进。否则也失去了变式的意义了。波斯那和凯利（M.I.Ponsner&S.W.Keele）1968 年的实验说明：第一，在学习阶段，即使给出高度歪曲的例证，我们确实形成并使用了原型；第二，学习例证的变化至少与学习原型一样重要，特
4、别是在对那些与原型相比差别很大的刺激进行分类时，更是如此。因此，在形成概念的原型时，概念的样例要有多种变化，这样，学习习得的原型才能更好地用于对新刺激的分类。2变式方法：“倒行逆施”法，如把已知变未知，未知变已知；或把物理过程反演等等。此法在运动学、机械波部分内容特别有效。例如改变波的传播方向即可使解题过程发生变化，结果也不同。“加法和减法” ，如在原本光滑的表面上加上摩擦力或把原来粗糙的接触面变成光滑接触面，把研究对象的个数增加或者减少，把过程的阶段增加或者减少，把物体的受力个数增加或减少等等；例如对 2004 年第15 题：“如图 1 所示， ad、 bd、 cd 是竖直面内三根固定的光滑
5、细杆， a、 b、 c、 d 位于同一圆周上， a 点为圆周的最高点， d 点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环 a、 b、 c 分别从处释放(初速为 0)，用 t1、 t2、 t3依次表示滑环到达 d 所用的时间，则A t1 t2 t3 C t3 t1 t2 D t1 = t2 = t3该题正确选项为 D，可把题图改为如图 2 所示情况进行讨论。旋转法，如把物体的运动方向或者受力方向、场的方 向沿顺时针或逆时针进行旋转，但不改变其物理实质；例如把如图 3 所示的情况变为图 4 所示情况：增减或改换仪器法，此法用于实验题，可并入加减法中。例如 2005 年全国 I 卷第
6、 22题，就是在教材实验的基础上稍加改动，遂成为一道考查能力和学生知识掌握情况的好题！二、变式习题的来源：既可以根据原有习题通过上述方法进行改编（改编时要十分慎重，不能编错题） ，也可以从现有习题中摘编和挑选。编选时要注意习题的质量。还可以尝试让学生进行改编然后大家使用。三、变式习题举例：“例汽车发动机的额定功率为 60kW，汽车的质量为t。汽车在水平路面上行驶时阻力是车重的 0.1 倍，g=10m/s 2。汽车保持额定功率不变从静止启动后，汽车所能达到的最大速度多大？当汽车的加速度为abcd图 1图 2图 3 图 43m/s 2时，速度多大？当汽车的速度为 m/s 时的加速度多大？ 若汽车从
7、静止开始，保持以 0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？”本题可以说涵盖了汽车两种启动中遇到的所有情况，学生通过练习应该能够掌握其过程特点和解题方法，但是一遇到下面的变式，仍有很多学生束手无策：“质量为 2t 的汽车在平直公路上由静止开始运动，若保持牵引力恒定，则在 30s 内速度增大到 15m/s，这时汽车刚好达到额定功率，然后保持额定功率不变，再运动 15s 达到最大速度 20m/s。求：汽车的额定功率；汽车运动过程中受到的阻力；汽车在 45s 内共前进多少路程？”按说此题过程就是汽车匀加速启动问题，并不陌生，规律也是学生熟悉的，可是有许多学生竟然一筹莫展。究其原
8、因，学生练习的这类题目大多是一个方程就能解决一个问题，而此题却需要四个方程联立求解四个未知量，猛然间学生不习惯。从中也可以看出“题海战术”弊端之一和“变式解题”训练之必要性。四、初期效果：经过近一个月的“变式解题”训练，笔者任教的高 11 班物理成绩由原来的比高 9 班（我校精英班）低十分到持平（上次单元测试仅差 0.29分） 。可以看出， “变式解题”对提高学生解题能力确实能很快发挥作用。其原因可能是，通过“变式解题”的训练，可以使学生通过对物理过程的洞悉和对物理规律的深入理解，逐渐领悟物理思维的特点进而形成物理思想。另外，通过变式，还可以打破学生已经形成的思维定势并避免形成新的思维定势，以开拓学生的思路、视野。我想对避免把学生培养成“解题机器”或“考试机器”也有一定助益。至于其长期效果，我们将拭目以待！
