金惠吉
【摘要】思維導(dǎo)圖能讓學(xué)生在解題時(shí)充分發(fā)散思維,有利于其快速找到解題突破口,甚至找到一題多解的方法。本文以兩道高中物理題為例,探討在解題中運(yùn)用思維導(dǎo)圖的具體方法,以此為運(yùn)用思維導(dǎo)圖法解物理題提供參考。
【關(guān)鍵詞】思維導(dǎo)圖;解題方法;高中物理
思維導(dǎo)圖是Tony·Buzan創(chuàng)造的一種表達(dá)發(fā)散性思維的有效圖形思維工具,旨在使學(xué)生思考、記憶、分析的過(guò)程中充分發(fā)掘大腦的形象思維,把一長(zhǎng)串枯燥的文字信息或思維過(guò)程轉(zhuǎn)化成直觀的圖像。自思維導(dǎo)圖流行以來(lái),各國(guó)的教育研究者和一線教師進(jìn)行了大量的與思維導(dǎo)圖相關(guān)的教學(xué)實(shí)踐研究,如美國(guó)的物理教材 Science explorer 第一章“運(yùn)動(dòng)”的課后復(fù)習(xí)題里就有“形象思維”板塊,實(shí)際上就是讓學(xué)生填思維導(dǎo)圖。另外,美國(guó)的另一物理教材 Physics Principles and problems 中第一章的課后測(cè)評(píng)里就有繪制概念圖,也跟思維導(dǎo)圖比較類似。相比而言,國(guó)內(nèi)思維導(dǎo)圖在學(xué)科教學(xué)中運(yùn)用的具體實(shí)例較少。下面本文以兩道經(jīng)典物理題為例,介紹思維導(dǎo)圖在解高中物理題時(shí)的具體方法。
【題1】在真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng) ,電場(chǎng)力為重力的3/4倍?,F(xiàn)將帶正電的小球從電場(chǎng)中某點(diǎn)以初速、豎直向上拋出,重力加速度取g, , ,求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球從拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)的電勢(shì)能變化量。
對(duì)于題1,我們首先可以把文字語(yǔ)言“電勢(shì)能變化量”轉(zhuǎn)化成符號(hào)語(yǔ)言: ,接著由? 就能聯(lián)想很多相關(guān)公式。為了讓思維過(guò)程條理清晰、公式選擇合理恰當(dāng),并達(dá)到快速準(zhǔn)確解題的效果,我們可用思維導(dǎo)圖往下梳理,如圖1所示(“x” 代表此題中用此公式無(wú)法解決或不適宜,下同)。
此思維導(dǎo)圖構(gòu)建的邏輯如下:本著向已知量靠攏的原則,我們可把原來(lái)的問(wèn)題成功轉(zhuǎn)化為求。 的表達(dá)式有兩個(gè)大方向: 和 ,再本著向已知量靠攏的原則,我們選擇 。
于是我們又把原來(lái)的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求 ,即,此時(shí)還有一個(gè)未知量 ,這個(gè)? 是小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過(guò)程中的水平位移,我們可以通過(guò)找?guī)缀侮P(guān)系的方法求得,但本題中難以找到適當(dāng)?shù)膸缀侮P(guān)系,故選擇采用動(dòng)力學(xué)方法: 。本著向已知量靠攏的原則,本題不采用定義式法求水平方向的加速度,而是由牛頓第二定律得,于是有: ,此時(shí)還有一個(gè)未知量 ,因?yàn)樗胶拓Q直兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間是一樣的,所以可通過(guò)豎直向上的運(yùn)動(dòng)分析表達(dá)出這個(gè)時(shí)間 t.
【題2】如圖2所示,離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為? 、電荷量為? 的離子,從靜止經(jīng)加速電壓? 加速后,獲得速度 ,求 的大?。ú豢紤]重力作用)。
對(duì)于題2,用思維導(dǎo)圖梳理? 計(jì)算的思路如圖3所示.
綜上可見(jiàn),使用動(dòng)能定理的方法最快捷,因此參考答案上往往也是用動(dòng)能定理去解決的。但我們最好也要讓學(xué)生知道其實(shí)采用動(dòng)力學(xué)方法也是能解的,只是會(huì)比較復(fù)雜。
如果物理題目繞的彎比較多,學(xué)生在思考問(wèn)題時(shí),可能會(huì)選錯(cuò)方向或者沒(méi)有思路。一個(gè)較為可行的做題方法是看到問(wèn)題后先將其轉(zhuǎn)化為熟悉的符號(hào)語(yǔ)言,接著列出帶有這個(gè)物理量的所有公式,引出幾條大方向。之后,再以未知量盡量少和靠近已知量的原則選取方向,最后得到一條可行的解法?!八季S導(dǎo)圖”就能將這個(gè)思維過(guò)程可視化。
【參考文獻(xiàn)】
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