翟明松
從當(dāng)前的高考題實際來看,對學(xué)生的思維要求越來越高,這就要求我們在平時的教學(xué)過程中,尤其是習(xí)題教學(xué)過程中不能孤立地要求學(xué)生做題、講題,而要注重學(xué)生思維和能力發(fā)展訓(xùn)練.
一、傳統(tǒng)思維訓(xùn)練的困惑
當(dāng)今面對高考的競爭壓力,一方面,教師為了應(yīng)對高考在物理習(xí)題的教學(xué)時,往往是教師講例題,學(xué)生做習(xí)題成為教學(xué)活動的主要形式.用大量的時間、下相當(dāng)大的功夫,用來記憶物理概念和物理規(guī)律及物理公式,教師千方百計想盡各種方法,通過對物理例題的詳盡分析與講解,讓學(xué)生進(jìn)行模仿,再通過完成大量的物理習(xí)題來強化對物理知識的掌握,從而導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)加重,學(xué)習(xí)效率低下.另一方面,對于大多數(shù)學(xué)生而言,他們做物理習(xí)題時常是就題論題,考試的時候,首先去思考這個題有沒有做過,是否有“似曾相識”的感覺,雖然有的時候也能找到這種感覺,往往又感到“百思不得其解而無從下手”.如何幫助學(xué)生發(fā)展其物理思維呢?
二、由基本問題向復(fù)雜問題變式訓(xùn)練
學(xué)習(xí)的過程是通過基本問題的解決總結(jié)方法和經(jīng)驗,再將方法和經(jīng)驗運用到解決更為實際和復(fù)雜的物理問題,以提升學(xué)生處理實際問題的能力,發(fā)展其思維.
例1學(xué)習(xí)“運動的合成與分解”時,經(jīng)常遇到試題:如圖1所示,一個人在河岸上通過定滑輪牽引船上的繩子使船靠岸,設(shè)人牽引繩運動的速度恒定為υ,當(dāng)船運動到某一位置繩子與水平面間的夾角為α?xí)r,試求船此時的運動速度為多大?
解此題時往往受到“力的分解”思維定勢的影響,進(jìn)行如圖2所示形式的錯誤分解.實際上,由于繩子的總長度不變,滑輪右側(cè)繩子拉船收縮的速度大小等于人在岸上運動的速度大小,與船連接的繩子端點既參與了繩子收縮方向上的運動,同時又參與了繞定滑輪的轉(zhuǎn)動,船實際運動的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的轉(zhuǎn)動速度的合速度,如圖3所示,根據(jù)平行四邊形定則,由數(shù)學(xué)運算可求出船的運動速度為v船=v/cosα.
變式訓(xùn)練一如圖4所示,A、B兩物體放在光滑水平面上,兩物體間通過一根跨過固定于天花板上的定滑輪的細(xì)繩相連接,當(dāng)繩子與水平面間的夾角為θA=45°、θB=30°時,A物體水平向右運動的速度為vA,求:此時B物體運動速度vB為多少?
變式訓(xùn)練二如圖5所示,一根長度為L的均勻直桿AB放在豎直墻壁和水平地面之間,兩接觸面都是光滑的,當(dāng)直桿AB下滑到與地面間成θ角時,A端運動的速度為vA,則此時B端運動的速度vB為多少?
上述兩例變式,其分析處理問題的方法完全相同的,都運用運動的分解來解決,而解決此類題的關(guān)鍵:由于繩子(或桿)的總長度不變,其兩端運動的速度可分解為沿繩子(或桿)方向的速度和垂直繩子(或桿)使其轉(zhuǎn)動的速度.通過上述變式聯(lián)想,掌握問題的分析方法,加以靈活應(yīng)用,并在此基礎(chǔ)上做到有所創(chuàng)新,通過舉一反三,達(dá)到觸類旁通效果.
三、引導(dǎo)學(xué)生解題后反思,提升歸納能力
解題后進(jìn)行反思有助于更深入地理解和掌握知識與解題技能,發(fā)展認(rèn)知思維.解題后如能對相關(guān)知識的應(yīng)用類型、研究問題的類型、物理模型、應(yīng)用的物理方法等等進(jìn)行總結(jié)、歸納,將各部分知識相互聯(lián)系起來加深理解和應(yīng)用,學(xué)會并掌握各種類型問題的分析方法和突破要點、物理模型的建立方法、知識的綜合及其應(yīng)用,建立起以知識、問題、模型、方法為主線,提高學(xué)生的綜合能力、靈活應(yīng)用能力,做到舉一反三、融匯貫通.
例如,和學(xué)生復(fù)習(xí)勻變速直線運動這一章節(jié)的內(nèi)容時,可以借助于一道例題進(jìn)行規(guī)律和方法的總結(jié).
例2一個汽車在平直公路上勻速行駛,由于有障礙,汽車突然剎車,隨后汽車所做的運動可看作為勻減速直線運動,已知汽車剎車后到停下來,前一半時間內(nèi)的位移大小為x1=9m,求汽車剎車后的總位移x?
這個問題的解法有很多,學(xué)生解題過程中,最開始只是想得到答案未必能夠?qū)⑺械姆椒ǘ枷氲?,解題后給學(xué)生留下一定的時間,讓他們想一想有沒有其他的辦法進(jìn)行問題的解決,因為不同的方法往往涉及到選擇不同的運動學(xué)公式,通過這樣個反思過程能夠幫助學(xué)生將運動學(xué)規(guī)律有效的集中起來.當(dāng)然,最后通過投影展示的方法將學(xué)生想到、用到的方法進(jìn)行展示,實現(xiàn)資源的共享.解這道題有哪些方法呢?
法1借助于基本公式,設(shè)汽車初速度為v0,剎車后加速度大小為a剎車到停下來整個過程總時間為t;則前一半時間和整個過程對應(yīng)的位移關(guān)系分別為:x1=v0t-12a(t2)2①;x=v0t-12at2②;兩個方程3個未知量,還需要借助于整個過程對應(yīng)的速度關(guān)系,0=v0-at③.三式聯(lián)立得x=12m.
法2將勻減速過程逆轉(zhuǎn)過來看,剎車的逆過程等效為初速度為0,加速度為a的勻加速直線運動,則原先的前一半時間,也就變?yōu)榱四孢^程,后一半時間t2的位移為9m,前一半時間與整個過程的位移關(guān)系分別為:x-x1=12a(t2)2④;x=12at2⑤.聯(lián)立一樣可得x=12m.
法3考慮到時間中點的速度與初、末速度間的關(guān)系得9m時對應(yīng)的速度為v02,再對整過程和前一半時間用速度位移關(guān)系分別列式:x=v02x⑥;0-(v02)2=2(-a)x1⑦,聯(lián)立得x=12m.
法4從平均速度關(guān)系出發(fā)解題,可得時間中點即9m時的速度為v02,同時也是整個過程的平均速度,得x=v02t⑧,
前一半時間的平均速度v1=V0+v022=34v0,得x1=v1·t2=
38v0t⑨;結(jié)合⑧⑨得x=12m.
法5根據(jù)汽車剎車的情形,設(shè)初速度為v0,滑行總時間為t,可以作出如圖6所示的v-t圖,數(shù)理結(jié)合可以將物理運動類問題轉(zhuǎn)化為求△OAB的面積,求得x=12m.
從當(dāng)前的高考題實際來看,對學(xué)生的思維要求越來越高,這就要求我們在平時的教學(xué)過程中,尤其是習(xí)題教學(xué)過程中不能孤立地要求學(xué)生做題、講題,而要注重學(xué)生思維和能力發(fā)展訓(xùn)練.
一、傳統(tǒng)思維訓(xùn)練的困惑
當(dāng)今面對高考的競爭壓力,一方面,教師為了應(yīng)對高考在物理習(xí)題的教學(xué)時,往往是教師講例題,學(xué)生做習(xí)題成為教學(xué)活動的主要形式.用大量的時間、下相當(dāng)大的功夫,用來記憶物理概念和物理規(guī)律及物理公式,教師千方百計想盡各種方法,通過對物理例題的詳盡分析與講解,讓學(xué)生進(jìn)行模仿,再通過完成大量的物理習(xí)題來強化對物理知識的掌握,從而導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)加重,學(xué)習(xí)效率低下.另一方面,對于大多數(shù)學(xué)生而言,他們做物理習(xí)題時常是就題論題,考試的時候,首先去思考這個題有沒有做過,是否有“似曾相識”的感覺,雖然有的時候也能找到這種感覺,往往又感到“百思不得其解而無從下手”.如何幫助學(xué)生發(fā)展其物理思維呢?
二、由基本問題向復(fù)雜問題變式訓(xùn)練
學(xué)習(xí)的過程是通過基本問題的解決總結(jié)方法和經(jīng)驗,再將方法和經(jīng)驗運用到解決更為實際和復(fù)雜的物理問題,以提升學(xué)生處理實際問題的能力,發(fā)展其思維.
例1學(xué)習(xí)“運動的合成與分解”時,經(jīng)常遇到試題:如圖1所示,一個人在河岸上通過定滑輪牽引船上的繩子使船靠岸,設(shè)人牽引繩運動的速度恒定為υ,當(dāng)船運動到某一位置繩子與水平面間的夾角為α?xí)r,試求船此時的運動速度為多大?
解此題時往往受到“力的分解”思維定勢的影響,進(jìn)行如圖2所示形式的錯誤分解.實際上,由于繩子的總長度不變,滑輪右側(cè)繩子拉船收縮的速度大小等于人在岸上運動的速度大小,與船連接的繩子端點既參與了繩子收縮方向上的運動,同時又參與了繞定滑輪的轉(zhuǎn)動,船實際運動的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的轉(zhuǎn)動速度的合速度,如圖3所示,根據(jù)平行四邊形定則,由數(shù)學(xué)運算可求出船的運動速度為v船=v/cosα.
變式訓(xùn)練一如圖4所示,A、B兩物體放在光滑水平面上,兩物體間通過一根跨過固定于天花板上的定滑輪的細(xì)繩相連接,當(dāng)繩子與水平面間的夾角為θA=45°、θB=30°時,A物體水平向右運動的速度為vA,求:此時B物體運動速度vB為多少?
變式訓(xùn)練二如圖5所示,一根長度為L的均勻直桿AB放在豎直墻壁和水平地面之間,兩接觸面都是光滑的,當(dāng)直桿AB下滑到與地面間成θ角時,A端運動的速度為vA,則此時B端運動的速度vB為多少?
上述兩例變式,其分析處理問題的方法完全相同的,都運用運動的分解來解決,而解決此類題的關(guān)鍵:由于繩子(或桿)的總長度不變,其兩端運動的速度可分解為沿繩子(或桿)方向的速度和垂直繩子(或桿)使其轉(zhuǎn)動的速度.通過上述變式聯(lián)想,掌握問題的分析方法,加以靈活應(yīng)用,并在此基礎(chǔ)上做到有所創(chuàng)新,通過舉一反三,達(dá)到觸類旁通效果.
三、引導(dǎo)學(xué)生解題后反思,提升歸納能力
解題后進(jìn)行反思有助于更深入地理解和掌握知識與解題技能,發(fā)展認(rèn)知思維.解題后如能對相關(guān)知識的應(yīng)用類型、研究問題的類型、物理模型、應(yīng)用的物理方法等等進(jìn)行總結(jié)、歸納,將各部分知識相互聯(lián)系起來加深理解和應(yīng)用,學(xué)會并掌握各種類型問題的分析方法和突破要點、物理模型的建立方法、知識的綜合及其應(yīng)用,建立起以知識、問題、模型、方法為主線,提高學(xué)生的綜合能力、靈活應(yīng)用能力,做到舉一反三、融匯貫通.
例如,和學(xué)生復(fù)習(xí)勻變速直線運動這一章節(jié)的內(nèi)容時,可以借助于一道例題進(jìn)行規(guī)律和方法的總結(jié).
例2一個汽車在平直公路上勻速行駛,由于有障礙,汽車突然剎車,隨后汽車所做的運動可看作為勻減速直線運動,已知汽車剎車后到停下來,前一半時間內(nèi)的位移大小為x1=9m,求汽車剎車后的總位移x?
這個問題的解法有很多,學(xué)生解題過程中,最開始只是想得到答案未必能夠?qū)⑺械姆椒ǘ枷氲?,解題后給學(xué)生留下一定的時間,讓他們想一想有沒有其他的辦法進(jìn)行問題的解決,因為不同的方法往往涉及到選擇不同的運動學(xué)公式,通過這樣個反思過程能夠幫助學(xué)生將運動學(xué)規(guī)律有效的集中起來.當(dāng)然,最后通過投影展示的方法將學(xué)生想到、用到的方法進(jìn)行展示,實現(xiàn)資源的共享.解這道題有哪些方法呢?
法1借助于基本公式,設(shè)汽車初速度為v0,剎車后加速度大小為a剎車到停下來整個過程總時間為t;則前一半時間和整個過程對應(yīng)的位移關(guān)系分別為:x1=v0t-12a(t2)2①;x=v0t-12at2②;兩個方程3個未知量,還需要借助于整個過程對應(yīng)的速度關(guān)系,0=v0-at③.三式聯(lián)立得x=12m.
法2將勻減速過程逆轉(zhuǎn)過來看,剎車的逆過程等效為初速度為0,加速度為a的勻加速直線運動,則原先的前一半時間,也就變?yōu)榱四孢^程,后一半時間t2的位移為9m,前一半時間與整個過程的位移關(guān)系分別為:x-x1=12a(t2)2④;x=12at2⑤.聯(lián)立一樣可得x=12m.
法3考慮到時間中點的速度與初、末速度間的關(guān)系得9m時對應(yīng)的速度為v02,再對整過程和前一半時間用速度位移關(guān)系分別列式:x=v02x⑥;0-(v02)2=2(-a)x1⑦,聯(lián)立得x=12m.
法4從平均速度關(guān)系出發(fā)解題,可得時間中點即9m時的速度為v02,同時也是整個過程的平均速度,得x=v02t⑧,
前一半時間的平均速度v1=V0+v022=34v0,得x1=v1·t2=
38v0t⑨;結(jié)合⑧⑨得x=12m.
法5根據(jù)汽車剎車的情形,設(shè)初速度為v0,滑行總時間為t,可以作出如圖6所示的v-t圖,數(shù)理結(jié)合可以將物理運動類問題轉(zhuǎn)化為求△OAB的面積,求得x=12m.
從當(dāng)前的高考題實際來看,對學(xué)生的思維要求越來越高,這就要求我們在平時的教學(xué)過程中,尤其是習(xí)題教學(xué)過程中不能孤立地要求學(xué)生做題、講題,而要注重學(xué)生思維和能力發(fā)展訓(xùn)練.
一、傳統(tǒng)思維訓(xùn)練的困惑
當(dāng)今面對高考的競爭壓力,一方面,教師為了應(yīng)對高考在物理習(xí)題的教學(xué)時,往往是教師講例題,學(xué)生做習(xí)題成為教學(xué)活動的主要形式.用大量的時間、下相當(dāng)大的功夫,用來記憶物理概念和物理規(guī)律及物理公式,教師千方百計想盡各種方法,通過對物理例題的詳盡分析與講解,讓學(xué)生進(jìn)行模仿,再通過完成大量的物理習(xí)題來強化對物理知識的掌握,從而導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)加重,學(xué)習(xí)效率低下.另一方面,對于大多數(shù)學(xué)生而言,他們做物理習(xí)題時常是就題論題,考試的時候,首先去思考這個題有沒有做過,是否有“似曾相識”的感覺,雖然有的時候也能找到這種感覺,往往又感到“百思不得其解而無從下手”.如何幫助學(xué)生發(fā)展其物理思維呢?
二、由基本問題向復(fù)雜問題變式訓(xùn)練
學(xué)習(xí)的過程是通過基本問題的解決總結(jié)方法和經(jīng)驗,再將方法和經(jīng)驗運用到解決更為實際和復(fù)雜的物理問題,以提升學(xué)生處理實際問題的能力,發(fā)展其思維.
例1學(xué)習(xí)“運動的合成與分解”時,經(jīng)常遇到試題:如圖1所示,一個人在河岸上通過定滑輪牽引船上的繩子使船靠岸,設(shè)人牽引繩運動的速度恒定為υ,當(dāng)船運動到某一位置繩子與水平面間的夾角為α?xí)r,試求船此時的運動速度為多大?
解此題時往往受到“力的分解”思維定勢的影響,進(jìn)行如圖2所示形式的錯誤分解.實際上,由于繩子的總長度不變,滑輪右側(cè)繩子拉船收縮的速度大小等于人在岸上運動的速度大小,與船連接的繩子端點既參與了繩子收縮方向上的運動,同時又參與了繞定滑輪的轉(zhuǎn)動,船實際運動的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的轉(zhuǎn)動速度的合速度,如圖3所示,根據(jù)平行四邊形定則,由數(shù)學(xué)運算可求出船的運動速度為v船=v/cosα.
變式訓(xùn)練一如圖4所示,A、B兩物體放在光滑水平面上,兩物體間通過一根跨過固定于天花板上的定滑輪的細(xì)繩相連接,當(dāng)繩子與水平面間的夾角為θA=45°、θB=30°時,A物體水平向右運動的速度為vA,求:此時B物體運動速度vB為多少?
變式訓(xùn)練二如圖5所示,一根長度為L的均勻直桿AB放在豎直墻壁和水平地面之間,兩接觸面都是光滑的,當(dāng)直桿AB下滑到與地面間成θ角時,A端運動的速度為vA,則此時B端運動的速度vB為多少?
上述兩例變式,其分析處理問題的方法完全相同的,都運用運動的分解來解決,而解決此類題的關(guān)鍵:由于繩子(或桿)的總長度不變,其兩端運動的速度可分解為沿繩子(或桿)方向的速度和垂直繩子(或桿)使其轉(zhuǎn)動的速度.通過上述變式聯(lián)想,掌握問題的分析方法,加以靈活應(yīng)用,并在此基礎(chǔ)上做到有所創(chuàng)新,通過舉一反三,達(dá)到觸類旁通效果.
三、引導(dǎo)學(xué)生解題后反思,提升歸納能力
解題后進(jìn)行反思有助于更深入地理解和掌握知識與解題技能,發(fā)展認(rèn)知思維.解題后如能對相關(guān)知識的應(yīng)用類型、研究問題的類型、物理模型、應(yīng)用的物理方法等等進(jìn)行總結(jié)、歸納,將各部分知識相互聯(lián)系起來加深理解和應(yīng)用,學(xué)會并掌握各種類型問題的分析方法和突破要點、物理模型的建立方法、知識的綜合及其應(yīng)用,建立起以知識、問題、模型、方法為主線,提高學(xué)生的綜合能力、靈活應(yīng)用能力,做到舉一反三、融匯貫通.
例如,和學(xué)生復(fù)習(xí)勻變速直線運動這一章節(jié)的內(nèi)容時,可以借助于一道例題進(jìn)行規(guī)律和方法的總結(jié).
例2一個汽車在平直公路上勻速行駛,由于有障礙,汽車突然剎車,隨后汽車所做的運動可看作為勻減速直線運動,已知汽車剎車后到停下來,前一半時間內(nèi)的位移大小為x1=9m,求汽車剎車后的總位移x?
這個問題的解法有很多,學(xué)生解題過程中,最開始只是想得到答案未必能夠?qū)⑺械姆椒ǘ枷氲?,解題后給學(xué)生留下一定的時間,讓他們想一想有沒有其他的辦法進(jìn)行問題的解決,因為不同的方法往往涉及到選擇不同的運動學(xué)公式,通過這樣個反思過程能夠幫助學(xué)生將運動學(xué)規(guī)律有效的集中起來.當(dāng)然,最后通過投影展示的方法將學(xué)生想到、用到的方法進(jìn)行展示,實現(xiàn)資源的共享.解這道題有哪些方法呢?
法1借助于基本公式,設(shè)汽車初速度為v0,剎車后加速度大小為a剎車到停下來整個過程總時間為t;則前一半時間和整個過程對應(yīng)的位移關(guān)系分別為:x1=v0t-12a(t2)2①;x=v0t-12at2②;兩個方程3個未知量,還需要借助于整個過程對應(yīng)的速度關(guān)系,0=v0-at③.三式聯(lián)立得x=12m.
法2將勻減速過程逆轉(zhuǎn)過來看,剎車的逆過程等效為初速度為0,加速度為a的勻加速直線運動,則原先的前一半時間,也就變?yōu)榱四孢^程,后一半時間t2的位移為9m,前一半時間與整個過程的位移關(guān)系分別為:x-x1=12a(t2)2④;x=12at2⑤.聯(lián)立一樣可得x=12m.
法3考慮到時間中點的速度與初、末速度間的關(guān)系得9m時對應(yīng)的速度為v02,再對整過程和前一半時間用速度位移關(guān)系分別列式:x=v02x⑥;0-(v02)2=2(-a)x1⑦,聯(lián)立得x=12m.
法4從平均速度關(guān)系出發(fā)解題,可得時間中點即9m時的速度為v02,同時也是整個過程的平均速度,得x=v02t⑧,
前一半時間的平均速度v1=V0+v022=34v0,得x1=v1·t2=
38v0t⑨;結(jié)合⑧⑨得x=12m.
法5根據(jù)汽車剎車的情形,設(shè)初速度為v0,滑行總時間為t,可以作出如圖6所示的v-t圖,數(shù)理結(jié)合可以將物理運動類問題轉(zhuǎn)化為求△OAB的面積,求得x=12m.