李科祥
在一次作業(yè)批改中,我發(fā)現(xiàn)一位同學在解答“點火者能否在爆炸前跑到500m以外的安全區(qū)?”這一經(jīng)典題目時,給出了與其他同學不一樣的解法,令我眼前一亮。我當即在課堂把這一解法作了介紹,并進一步對這一題目進行了分析討論,最終得到這道題共有五種解法,現(xiàn)列舉如下,與大家共勉。
題目:在一次爆破中,用一條96cm長的導火索來引爆炸藥,若導火索燃燒的速度是0.8cm/s,點火者點燃導火索后以5m/s的速度跑開,他能否在爆炸前跑到500m以外的安全區(qū)?
解法1:比時間(即比人跑到500m以外的安全區(qū)所用時間與導火索燃燒完所用時間長短)
導火索燃燒完所用時間
t===120s
人跑到500m以外的安全區(qū)所用時間
t===100s<120s
答:點火者能在爆炸前跑到500m以外的安全區(qū)。
解法2:比人跑的距離(即比導火索燃燒完時人跑的距離是否超過500m)
導火索燃燒完所用時間
t===120s
導火索燃燒完時人跑的距離
s=vt=5m/s×120s=600m>500m
答:點火者能在爆炸前跑到500m以外的安全區(qū)。
解法3:比導火索燃燒的距離(即比人跑到500m以外的安全區(qū)時導火索燃燒的距離是否小于96cm)
人跑到500m以外的安全區(qū)所用時間
t===100s
人跑到500m以外的安全區(qū)時導火索燃燒的距離
s=vt=0.8cm/s×100s=80cm<96cm
答:點火者能在爆炸前跑到500m以外的安全區(qū)。
解法4:比人跑的速度(即求導火索燃燒完時人以多大的速度剛好可以跑到500m以外的安全區(qū)——求人能跑到安全區(qū)的最慢速度)
導火索燃燒完所用時間
t===120s
人跑到安全區(qū)的最慢速度
v==≈4.2m/s<5m/s
答:點火者能在爆炸前跑到500m以外的安全區(qū)。
解法5:比導火索燃燒的速度(即求人跑到500m以外的安全區(qū)時導火索以多大的速度剛好可以燃燒完——求導火索燃燒完的最快速度)
人跑到500m以外的安全區(qū)所用時間
t===100s
導火索燃燒完的最快速度
v===0.96cm/s>0.8cm/s
答:點火者能在爆炸前跑到500m以外的安全區(qū)。
一道極常見的題目,在一個學生偶然的另類解法啟發(fā)下,卻一石激起千層浪,最終獲得了五種完美的解法。五種解法在思維上是完全對稱的,解法1中導火索燃燒完所用時間t與人跑到500m以外的安全區(qū)所用時間t是概念相對的;解法2與解法3思路是相對的,由導火索燃燒完時人跑的距離是否超過500m很容易想到人跑到500m以外的安全區(qū)時導火索燃燒的距離是否小于96cm;解法4與解法5思路也是相對的,由導火索燃燒完時人以多大的速度剛好可以跑到500m以外的安全區(qū)——即人能跑到安全區(qū)的最慢速度也能想到人跑到500m以外的安全區(qū)時導火索以多大的速度剛好可以燃燒完——求導火索燃燒完的最快速度。
特別是解法4與解法5,解法4求導火索燃燒完時人剛好能跑到安全區(qū)的最慢速度,最慢速度能體現(xiàn)出點火者點火后的沉著與冷靜,不慌不忙地到達安全區(qū);解法5求人跑到安全區(qū)時導火索剛好燃燒完的最快速度,最快速度又能體現(xiàn)出點火者點火前的信心與勇氣,又快又準地實現(xiàn)爆破。通過求人能跑到安全區(qū)的最慢速度或?qū)Щ鹚魅紵甑淖羁焖俣冉獯鸫祟},能充分展現(xiàn)出題目的物理內(nèi)涵,使速度的概念形象、生動起來,體現(xiàn)了“從物理走向社會”。
這個意外收獲使我深深體會到“教學相長”,尊重關注每一位學生,關注學生的經(jīng)驗與想法,努力挖掘每位學生的閃光點,與學生一同成長。學生的敏銳觀察讓我認識到:“浮在鹽水中的雞蛋是大頭朝上豎立的,而非橫躺的。”學生的天真思考也讓我認識到:“百米跑時也可以站在50米的地方發(fā)令,博爾特當計時員該多好!……”