摘 要: 作者通過(guò)具體物理例題講解,總結(jié)歸納解題方法來(lái)培養(yǎng)學(xué)生思維能力和提高解題能力,幫助其克服思維定勢(shì)、超越思維障礙.從而提升靈活應(yīng)用物理知識(shí)來(lái)分析、解決問(wèn)題的能力.
關(guān)鍵詞: 中學(xué)物理教學(xué) 解題方法 思維能力物理的解題方法教學(xué)是既能加深對(duì)所學(xué)的基本知識(shí)的理解,提高解題能力,又能培養(yǎng)學(xué)生思維能力的有效途徑.根據(jù)十幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我認(rèn)為:有目的、有計(jì)劃地講解典型例題,然后進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練,讓學(xué)生在解決問(wèn)題過(guò)程中,不僅理解知識(shí)、掌握解題方法,而且打破思維定勢(shì)、超越思維障礙.從而提升靈活應(yīng)用物理知識(shí)來(lái)分析、解決問(wèn)題的能力,進(jìn)一步達(dá)到舉一反三、觸類旁通之目的.
一、糾正錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn),強(qiáng)化對(duì)物理知識(shí)的理解
學(xué)習(xí)物理就需要糾正錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn),在大腦中建立正確的物理知識(shí),通過(guò)一定量的練習(xí),來(lái)強(qiáng)化對(duì)物理知識(shí)的理解.
例1:如圖1所示,一個(gè)人站在平面鏡前,當(dāng)他向平面鏡靠近時(shí),關(guān)于他在平面鏡中所成像的大小變化情況,下列四種說(shuō)法中正確的是( )
(A)逐漸變小 (B)逐漸變大
(C)不變 (D)無(wú)法判斷
此題(C)選項(xiàng)正確,如果學(xué)生未建立正確的平面鏡成像特點(diǎn)知識(shí)——像與物體大小相等,就想當(dāng)然地運(yùn)用錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn),很容易選擇(A)選項(xiàng).
在求解此類問(wèn)題的關(guān)鍵是掌握正確的物理知識(shí),通過(guò)針對(duì)性的練習(xí)來(lái)強(qiáng)化對(duì)物理知識(shí)點(diǎn)的理解、掌握,進(jìn)一步達(dá)到熟練運(yùn)用的目的.
二、打破思維定勢(shì)的束縛,突破解題障礙
學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程中,很容易形成思維定勢(shì),養(yǎng)成一種呆板、機(jī)械、千篇一律的解題習(xí)慣。當(dāng)新舊問(wèn)題形似質(zhì)異時(shí),思維的定勢(shì)往往會(huì)使他們步入誤區(qū),造成解題障礙,影響學(xué)習(xí)成績(jī).
例2:如圖2所示,在做“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),將一塊玻璃板豎立在水平桌面上,再取兩段完全一樣的蠟燭A和蠟燭B一前一后豎立在桌面上,點(diǎn)燃玻璃板前的蠟燭A進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(1)用玻璃板代替平面鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),是利用玻璃板的?搖 ?搖(填物理屬性的名稱),好處是?搖 ?搖.
(2)光學(xué)成像實(shí)驗(yàn)中,在觀察像時(shí),人眼的觀察位置通常會(huì)隨著實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌l(fā)生變化,本實(shí)驗(yàn)中,在確定蠟燭A和蠟燭B是否完全重合時(shí),人眼的觀察位置應(yīng)該是?搖 ?搖;在判斷平面鏡中所成的是實(shí)像還是虛像時(shí),移去蠟燭B,在其像所在的位置放一光屏后,人眼的觀察位置應(yīng)該是?搖 ?搖.(以上兩空選填“a.視線過(guò)蠟燭A并垂直于玻璃板;b.在玻璃板前這一側(cè)不同的位置;c.直接觀察光屏”)
學(xué)生在做(2)中第一個(gè)空格時(shí)很容易發(fā)生錯(cuò)誤,選擇a,因?yàn)樗麄儤O易陷入思維定勢(shì)而想到解答此題時(shí),要用平面鏡成像特點(diǎn)之一——像與物體到鏡面距離相等且對(duì)應(yīng)點(diǎn)連線與鏡面垂直.克服這種錯(cuò)誤關(guān)鍵是多思考,從不同角度來(lái)考慮問(wèn)題,理論聯(lián)系實(shí)際,不是“讀死書,死讀書”,真正做到“活學(xué)活用”.(答案(1)透光性 便于觀察確定像的位置、大小.(2)b c.)
例3:如圖3所示電路,電源電壓保持不變,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向a端滑動(dòng)時(shí),則電壓表的示數(shù)將( )
A.增大 B.不變
C減小 D.等于電源電壓
當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向a端滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小,由串聯(lián)電路電阻關(guān)系可得電路總電阻(R=R+R)減小,又因?yàn)殡娫措妷罕3植蛔?,根?jù)歐姆定律I=可知,電路中電流增大,很多同學(xué)又利用U=IR來(lái)判斷電壓表示數(shù)變化時(shí),陷入了無(wú)法判斷的絕境,此時(shí)如果避開(kāi)總是利用歐姆定律來(lái)判斷這一思維定勢(shì),而是采取先確定R兩端電壓變化情況,再用串聯(lián)電路電壓關(guān)系判斷V示數(shù)變化的方法,問(wèn)題就迎刃而解.解決此類問(wèn)題的一般步驟為:①根據(jù)滑動(dòng)變阻滑片移動(dòng)情況,判斷其接入電路阻值如何變化.②總電阻變化情況.③電路中電流如何變化.④定值電阻兩端電壓變化.⑤最后用串聯(lián)電路電壓關(guān)系判斷滑動(dòng)變阻器兩端電壓變化.(答案C)
三、培養(yǎng)創(chuàng)造性思維,激發(fā)解題靈感
創(chuàng)造性思維是指在認(rèn)知的基礎(chǔ)上,把已經(jīng)具備的知識(shí)進(jìn)行重新組合、構(gòu)造,從新的角度來(lái)思考問(wèn)題,因而具有獨(dú)創(chuàng)性和新穎性.在物理學(xué)科的教學(xué)中,有意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生這種思維能力,對(duì)提高他們解決問(wèn)題的能力和激發(fā)解題靈感具有不可估量的作用.
例4:如圖4所示,放在水平地面上的物體受到方向不變的水平推力F的作用,圖5是推力F與時(shí)間t的關(guān)系、物體運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系.由圖像可知,在4:6s時(shí)間段內(nèi),推力F做的功為?搖 ?搖J.在2:4s時(shí)間段內(nèi),推力F做的功?搖 ?搖J.圖5
分析:在4:6s時(shí)間段內(nèi),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),在力的方向上通過(guò)的路程S可利用公式s=vt求得,再根據(jù)公式W=F·S求出.而在2:4s時(shí)間段內(nèi),物體運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越快,無(wú)法用s=vt來(lái)計(jì)算物體在力的方向上通過(guò)的路程S.在常規(guī)思維下,問(wèn)題就變得無(wú)法解決,如果換一個(gè)角度來(lái)考慮,我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)階段移動(dòng)距離s,就相當(dāng)于這個(gè)矩形所圍成的面積,況且純粹從數(shù)學(xué)角度考慮s=vt也有矩形的“面積“意味.故在2:4s時(shí)間段內(nèi),物體在力的方向上通過(guò)的路程S就等于圖中三角形的面積4.進(jìn)一步求得推力F做的功為12J.
四、靈活運(yùn)用基本知識(shí),謀求舉一反三、觸類旁通
解決物理問(wèn)題實(shí)質(zhì)是運(yùn)用基本知識(shí)點(diǎn),如何使學(xué)生在透徹理解基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步來(lái)靈活運(yùn)用,這就要求教師在課堂教學(xué)中,怎樣啟發(fā)學(xué)生思考,才能啟發(fā)到位,啟得好、啟得妙,調(diào)動(dòng)他們思考的積極性,鍛煉思維能力,謀求舉一反三、觸類旁通.
例5:一小木塊漂浮在水面上,靜止時(shí)露出水面的體積是木塊總體積,已知水的密度為ρ=1.0×10kg/m求這個(gè)小木塊的密度ρ.
分析:因?yàn)槟緣K靜止時(shí)露出水面的體積是木塊總體積的,所以可以求得V=V,而G=ρgV,F(xiàn)=ρgV,由平衡法F=G,即可求出ρ=ρ.
進(jìn)一步思考“木塊靜止時(shí)露出水面的體積是木塊總體積的”,=常數(shù),能否用水的密度ρ和木塊的密度ρ表示出來(lái)?如果能,就能夠推出任何漂浮在液面的物體,它露出液面的體積V和總體積V的比值是常數(shù),僅于液體的密度ρ和物體的密度ρ有關(guān),通過(guò)理論推導(dǎo)可以得到=1-,同時(shí)也知=,也是一個(gè)常數(shù).
例6:一物體漂浮在液面上,靜止時(shí)浸入液體中的體積是物體總體積的,若把露出液面部分切去,物體又會(huì)上浮,待其重新靜止時(shí),露出液面的體積和物體原來(lái)總體積比值是多少?
分析:有了例5解題經(jīng)驗(yàn)和反思過(guò)程很容易求出結(jié)果,假設(shè)物體的體積為V,露出液面體積為V,切完后物體體積是V,露出液面體積為V,=,=,=,所以=.
總之,教師在課堂教學(xué)中,除了傳授基本知識(shí)外,還要注重學(xué)生解題能力的培養(yǎng),在夯實(shí)知識(shí)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決新問(wèn)題.要善于反思,引導(dǎo)他們?nèi)绾螝w納、總結(jié)解題規(guī)律,尋找解題方法.讓舊知萌發(fā)“新意”,讓老題再生“新知”,將知識(shí)縱橫聯(lián)系,分析類比,融會(huì)貫通,真正做到活學(xué)活用.