李紅梅
(甘肅省武威市天祝藏族自治縣第二中學(xué),甘肅武威 733200)
高中物理解題技巧是高考的考查內(nèi)容之一,對(duì)學(xué)生的解題效率有著重要作用[1]。同時(shí),解題技巧的教授能夠幫助學(xué)生樹立物理學(xué)習(xí)的信心。因此,在實(shí)際教學(xué)過程中,教師應(yīng)適當(dāng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)及經(jīng)典例題講解解題技巧,以提升學(xué)生的解題效率。本文對(duì)此進(jìn)行了闡述,希望可以為大家提供參考。
在實(shí)際教學(xué)中,教師可以借助相關(guān)視頻,引出曲線運(yùn)動(dòng)的有關(guān)問題進(jìn)行教學(xué)。在學(xué)生認(rèn)識(shí)了曲線運(yùn)動(dòng)的普遍性和復(fù)雜性后,教師可以引入下一話題:要描述相關(guān)知識(shí)需要用到哪些物理量?如果學(xué)生不能順利回答,教師可做適當(dāng)提示,使學(xué)生明白物理知識(shí)之間研究的方法是相似的,適當(dāng)時(shí)可以用位移、速度、加速度、力等物理量去描述。
例如,在“曲線運(yùn)動(dòng)”教學(xué)過程中,教師可以播放籃球視頻,然后提出問題:“運(yùn)動(dòng)員在三分線上將籃球拋出得到三分,現(xiàn)在給你一把皮尺,如何測(cè)量可求得籃球從拋出到進(jìn)框過程的位移?”如若學(xué)生回答直接測(cè)量運(yùn)動(dòng)員出手點(diǎn)與籃筐的直線距離,教師則可以繼續(xù)追問:“位移是矢量嗎?你測(cè)量的是什么?應(yīng)該如何測(cè)量?”學(xué)生意識(shí)到位移是矢量后,就會(huì)明白還需要測(cè)量位移的方向。本題的設(shè)計(jì)只提供皮尺這一測(cè)量工具,巧妙地對(duì)位移方向的測(cè)定設(shè)置障礙,目的是有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)分位移的測(cè)量得到合位移的大小和方向。同時(shí),教師可以提醒學(xué)生:可以用位置坐標(biāo)表示位移。
同樣,教師還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出相關(guān)問題,以便學(xué)生理解,從而提高教學(xué)效率。當(dāng)然在這個(gè)過程中,教師要適當(dāng)進(jìn)行知識(shí)遷移,可以講授新知識(shí),以激發(fā)學(xué)生興趣。例如,在引出曲線運(yùn)動(dòng)的定義時(shí),教師還可以進(jìn)行知識(shí)遷移導(dǎo)入新課,如可以提出問題“該如何描述曲線運(yùn)動(dòng)”,借此引導(dǎo)學(xué)生回顧直線運(yùn)動(dòng)知識(shí),從位移、速度方面進(jìn)行描述,同時(shí)提出曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向特點(diǎn)。
例如,對(duì)于“鏈球在飛出瞬間沿著什么方向運(yùn)動(dòng)”這一問題,部分學(xué)生認(rèn)為,曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是沿曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡的方向。此時(shí),教師可以利用兩個(gè)實(shí)際問題的設(shè)計(jì),使學(xué)生形成認(rèn)知沖突,并通過認(rèn)知沖突激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步研究曲線運(yùn)動(dòng)速度方向的求知欲。接下來,教師可以使用相關(guān)的教學(xué)器材安排演示實(shí)驗(yàn),和學(xué)生一起探究曲線運(yùn)動(dòng)的方向和曲線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的相應(yīng)條件。通過多次實(shí)驗(yàn),最終我們可以得出結(jié)論:(1)速度的方向特點(diǎn):沿軌跡的切線方向。(2)曲線運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生條件:力與速度不共線。最后,教師可以根據(jù)視頻中河流的流動(dòng)及河岸腐蝕的情況講解這一現(xiàn)象。地理學(xué)上稱之為“凹面侵蝕”現(xiàn)象,這樣既能讓學(xué)生感受大自然力量之大,又能使學(xué)生了解其產(chǎn)生之源,從而領(lǐng)略物理學(xué)之精妙。
由于物理知識(shí)具有較強(qiáng)的抽象性,在實(shí)際教學(xué)過程中,教師可以進(jìn)行相關(guān)場(chǎng)景的創(chuàng)設(shè),以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。同時(shí),教師還可以借助多媒體設(shè)備進(jìn)行相關(guān)教學(xué),幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系,不斷鞏固其所學(xué)的知識(shí)。另外,教師還應(yīng)借助物理實(shí)驗(yàn),及時(shí)與學(xué)生進(jìn)行課堂互動(dòng),活躍課堂氣氛。
例如,在講述“機(jī)械能守恒定律”的相關(guān)能量?jī)?nèi)容時(shí),教師首先可以進(jìn)行單擺實(shí)驗(yàn),并提出相關(guān)問題:“小球在搖擺過程中,有哪些能量發(fā)生了變化?增加的能量與減少的能量都是什么?分別來自哪里?又去了哪里?在這個(gè)過程中,機(jī)械能是否不變?”教師可以讓學(xué)生根據(jù)問題進(jìn)行討論。經(jīng)過討論,學(xué)生得出:在這個(gè)過程中,動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生改變,而且上升高度相同,增加和減少的能量相同,以及在這個(gè)過程中機(jī)械能總和是不變的。通過這種方式,學(xué)生了解了機(jī)械能守恒的重要含義。
教育的根本目的是培養(yǎng)和提高學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力[2]。所以,教師在教授完相關(guān)知識(shí)時(shí),還應(yīng)該對(duì)相應(yīng)的例題進(jìn)行講解,并對(duì)學(xué)生不了解的知識(shí)進(jìn)行記錄,不斷改進(jìn)教學(xué)方法;同時(shí),教師還可以針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,實(shí)施分層教學(xué),為學(xué)生設(shè)立不同的教學(xué)目標(biāo),以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和知識(shí)運(yùn)用能力。
例如,教師可以設(shè)置相關(guān)例題:“人們?cè)谶M(jìn)行太陽取暖時(shí)的能量轉(zhuǎn)化形式是什么?”學(xué)生回答:“太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?!苯處熃又賳枺骸扒蚵涞匾凰查g的能量變化如何?學(xué)生回答:“勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能?!蓖瑫r(shí),教師還可以對(duì)能量進(jìn)行分類,如告訴學(xué)生飛行中的飛機(jī)只具有動(dòng)能、壓縮的彈簧只具有勢(shì)能等,通過知識(shí)分類,幫助學(xué)生理解相關(guān)知識(shí)。教師還應(yīng)意識(shí)到,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力存在差異,為滿足所有學(xué)生的需求,教師應(yīng)該及時(shí)開展分層教學(xué)。對(duì)于基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生,教師應(yīng)該以使學(xué)生掌握能量的基礎(chǔ)概念為目標(biāo);對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生,教師應(yīng)該設(shè)置一些較難的問題,供學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的思考,以提高學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力,為日后的物理教學(xué)提供便利。
同時(shí),教師還可以結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)進(jìn)行能量方面的教學(xué)。運(yùn)動(dòng)學(xué)問題是學(xué)生在高中物理中經(jīng)常遇到的問題,同時(shí)也是高考??嫉闹攸c(diǎn)。但是,由于學(xué)生缺乏一定的空間想象力,無法使知識(shí)之間建立聯(lián)系,其學(xué)習(xí)效率低下。因此,面對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)問題,教師若能很好地利用圖像法,便可以幫助學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí)。
例如,教師可以講述:一個(gè)物體從一定高度沿著光滑的路徑AB與ACD均由靜止的狀態(tài)開始下降到高度M點(diǎn)或N點(diǎn),且M,N兩點(diǎn)高度相同,假使這兩條路徑的相應(yīng)路程是一樣的,那這兩種路徑下到達(dá)地面的時(shí)間關(guān)系如何表示?
通過對(duì)以上問題進(jìn)行分析我們發(fā)現(xiàn),本題中只有重力在做功。根據(jù)物理學(xué)中的機(jī)械能守恒定律,我們可以知曉,這兩種情況下,物體都是從靜止的狀態(tài)開始下降到底端的過程中,那么它們的速度應(yīng)該是一致的。所以,教師可以借助速度—時(shí)間圖像對(duì)問題進(jìn)行相應(yīng)的解答與分析。在這個(gè)過程中,直線a表示物體圍繞AB所做的勻變速直線運(yùn)動(dòng),相應(yīng)地,曲線b表示的是物體圍繞曲面所做的加速運(yùn)動(dòng),且加速度逐漸減小。依據(jù)題目,圖像應(yīng)該同時(shí)滿足兩個(gè)要求:首先,物體最終地速度是一致的;其次,直線a與曲線b與軸所形成的面積大小是一樣的。那么我們可以依靠速度—時(shí)間圖像的特點(diǎn),得知面積即路程大小,兩者的路程是一樣的,因此tb小于ta。在教學(xué)過程中,教師還應(yīng)注意做到一視同仁,公平對(duì)待每位學(xué)生。
“衛(wèi)星變軌”這一內(nèi)容中有三個(gè)物理量是最為重要的,即周期、加速度及線速度。在進(jìn)行相關(guān)加速度、線速度、周期的相應(yīng)講解時(shí),教師首先要講述相關(guān)物理量的概念,幫助學(xué)生理解相應(yīng)概念,如周期是指物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一周所要用的時(shí)間一般用T表示。同時(shí),教師可以進(jìn)行相關(guān)拓展,如周期與角速度相關(guān),角速度一般用w表示,兩者的關(guān)系為T=2π/w,而角速度是指單位時(shí)間內(nèi)走過的弧度,而線速度是指曲線運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度,速度方向沿切線方向等。此外,教師還要向?qū)W生講述相關(guān)的包含物理量的公式,使學(xué)生對(duì)公式有一個(gè)大致的了解,為接下來的知識(shí)運(yùn)用奠定基礎(chǔ)。
為加深學(xué)生的理解程度,教師可以結(jié)合相關(guān)例題講述,并進(jìn)行重點(diǎn)分析。比如,教師可以設(shè)置以下題目:現(xiàn)有一圓形軌道I,與橢圓軌道II 相交于A點(diǎn),橢圓軌道的近地點(diǎn)為B,求兩點(diǎn)的線速度、周期、加速度,以及相應(yīng)動(dòng)能的關(guān)系。根據(jù)題目我們可以看到,B點(diǎn)的引力勢(shì)能小于A點(diǎn),而其整體機(jī)械能守恒,所以相應(yīng)的動(dòng)能就大于A點(diǎn),所以B點(diǎn)線速度大于A點(diǎn)。而若想由圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道,必須變軌、降速,所以圓形軌道的A點(diǎn)速度大于橢圓軌道的A點(diǎn)速度;同時(shí)根據(jù)開普勒第三定律可以得知相應(yīng)的橢圓軌道,橢圓軌道周期短,同時(shí)根據(jù)加速度a=F/m=GM/r2,兩者與地心距離相同,所以加速度相同。教師通過實(shí)際例題進(jìn)行相關(guān)的教學(xué)與重點(diǎn)分析,能使學(xué)生學(xué)會(huì)物理習(xí)題的解題技巧,培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣。
在進(jìn)行相關(guān)物理知識(shí)的教學(xué)時(shí),教師要先充分掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,然后選擇有效的教學(xué)策略,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因?yàn)樘祗w運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)比較零散,所以教師在講述相關(guān)知識(shí)時(shí),可以結(jié)合相關(guān)例題進(jìn)行講解,注意知識(shí)牽引,從而幫助學(xué)生構(gòu)建物理知識(shí)體系,提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
在講解完知識(shí)后,教師可以布置相關(guān)例題?,F(xiàn)發(fā)射一顆衛(wèi)星,先在近地圓形軌道I 運(yùn)行,之后發(fā)往橢圓軌道II,之后再發(fā)往圓形軌道III,軌道II 和III 相切于B點(diǎn),軌道I 和II 相切于A點(diǎn),地球半徑為R,軌道III 半徑為r,請(qǐng)問軌道I 和III 速率大小關(guān)系是多少?學(xué)生展開運(yùn)算,最終得到,同時(shí)GM=gR2,如此,由于軌道III 半徑大,所以第一軌道速度大。教師還可以進(jìn)行相關(guān)的拓展,如告訴學(xué)生就是第一宇宙速度。通常學(xué)生會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。很多學(xué)生往往在算出第一宇宙速度后,會(huì)認(rèn)為軌道Ⅲ的速度為,因此會(huì)認(rèn)為軌道的速度較大。對(duì)于學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤,教師要及時(shí)講解,如告訴學(xué)生,重力加速度是常量,但也與半徑有關(guān),所以它不是一個(gè)不變的常量。由此可見,通過相關(guān)例題,學(xué)生不僅能掌握解題技巧,還能拓展延伸,提高學(xué)習(xí)能力。
綜上所述,在高中物理教學(xué)中,若想提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,教師就要教授學(xué)生一定的解題技巧,首先要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,結(jié)合相關(guān)問題,引導(dǎo)學(xué)生思考;其次可以利用物理實(shí)驗(yàn),結(jié)合實(shí)際問題,鞏固學(xué)生學(xué)習(xí);最后結(jié)合常見例題進(jìn)行重點(diǎn)分析,讓學(xué)生理解相關(guān)概念,進(jìn)而提高其解題能力。