所謂變式,就是變換問(wèn)題的表現(xiàn)形式,從不同的方向,不同的角度來(lái)呈現(xiàn)問(wèn)題,研究問(wèn)題和解決問(wèn)題。在物理教學(xué)中,通過(guò)變式去認(rèn)識(shí)事物,可以打破框框,克服習(xí)慣約束,使學(xué)生善于探索用多種方案、途徑,從不同的角度去分析、解決問(wèn)題。這對(duì)學(xué)生優(yōu)秀思維品質(zhì)的形成起著積極的影響。我們可以從以下幾個(gè)方面運(yùn)用變式。
1 運(yùn)用多種規(guī)律處理同一問(wèn)題
變換角度、變換方式,運(yùn)用多種規(guī)律處理同一問(wèn)題,也就是通常所說(shuō)的“多向求解”。
例如 額定功率為PL=10W的燈泡跟最大阻值為10Ω的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電U=15V的電源上,當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí),燈泡正常發(fā)光。燈泡的電阻和燈泡的額定電壓分別可能是多少?
解答時(shí),啟發(fā)學(xué)生找出燈泡與變阻器在電流、電壓、電阻、電功率等各個(gè)方面的關(guān)系,哪些是相等的、共同的;哪些是可變的、不同的;哪些是恒定的、不變的;哪些是關(guān)聯(lián)的、互為因果的。當(dāng)變阻器接入的電阻R=5Ω時(shí),燈正常發(fā)光,設(shè)燈額定功率為PL,額定電壓為UL,電阻為RL,電路中電流為I,學(xué)生可能列出下列各式來(lái)求解。
(1)根據(jù)電路中燈與變阻器上通過(guò)的電流相等,得:
PL/UL=(U-UL)/R ,解出UL后再求RL。
(2)根據(jù)電路中電壓的關(guān)系(設(shè)I為共同未知量),得:
U=IR+PL/I ,解出I后,再求UL,RL。
(3)根據(jù)電路中電阻的關(guān)系(設(shè)I為共同未知量),得:
U/I=R+PL/I2,解出I后,再求UL,RL。
(4)根據(jù)電路中功率關(guān)系(設(shè)I為共同未知量),得:
UI=PL+I(xiàn)2R,解出I后,再求UL,RL。
(5)根據(jù)燈的功率及相關(guān)量有:
PL=[U/(R+RL)]2RL,解出RL后,再求UL。或者: PL=UL(U-UL)/R ,解出UL后,再求RL。
顯然,這些不同的式子,只是表象的不同,但所解答的結(jié)論——本質(zhì)的東西是一樣的。通過(guò)這種變式方法,既溝通了知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,又有助于學(xué)生形成全方位,多角度的思考問(wèn)題的習(xí)慣。
2 逆向思考問(wèn)題,克服定勢(shì)的消極影響
定勢(shì)使學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)識(shí)陷入經(jīng)驗(yàn)與習(xí)慣的泥潭,阻礙學(xué)生尋找新的方法解決問(wèn)題,限制對(duì)事物全面、深刻、本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。運(yùn)用逆向思考這種變式方法,可以克服定勢(shì)的消極影響。
例如 在光學(xué)中,用光的可逆性,分析凹鏡能使平行于主光軸的光線反射后匯聚在焦點(diǎn),反過(guò)來(lái),從焦點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)凹鏡反射后又平行射出;電學(xué)中的“燒斷”好像是壞事,但反過(guò)來(lái)也可以加以利用——保險(xiǎn)絲;利用電能夠獲得磁,反過(guò)來(lái),利用磁能夠獲得電嗎?運(yùn)動(dòng)學(xué)中,剎車(chē)時(shí),小車(chē)由于慣性保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),表面上看,小車(chē)速度越大,繼續(xù)運(yùn)動(dòng)就越遠(yuǎn),那么,是否小車(chē)速度越大,慣性就越大呢?若是這樣,反過(guò)來(lái)且不是速度為零,慣性為零了嗎?
3 合理的使用類(lèi)比的方法
直接認(rèn)識(shí)某一事物發(fā)生困難時(shí),可以依照已知事物的屬性,來(lái)建立未知事物的假想模型,通過(guò)比擬來(lái)認(rèn)識(shí)新事物、說(shuō)明新事物,通過(guò)這種迂回、變換的途徑突破問(wèn)題。
例如 關(guān)于電源、電壓、電流做功,可以用抽水機(jī)、水壓、水流做功類(lèi)比來(lái)說(shuō)明;關(guān)于導(dǎo)體的電阻,可以用河道中的大石頭對(duì)水流有阻礙來(lái)說(shuō)明;用電器外殼接地可以防止人體觸電,可以把接地導(dǎo)線比擬為人體的短路導(dǎo)線;而聲波可以和水波比擬等。
總之,在教學(xué)中,恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)合教學(xué)內(nèi)容,啟發(fā)學(xué)生合理運(yùn)用各種變式,不僅有利于學(xué)生深刻而全面的理解知識(shí),準(zhǔn)確而靈活的運(yùn)用知識(shí),提高教學(xué)質(zhì)量,而且對(duì)開(kāi)發(fā)學(xué)生智力,發(fā)展學(xué)生能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)起著積極作用。
(欄目編輯 黃懋恩)