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        一題多解是培養(yǎng)科學(xué)思維的有效途徑

        2022-04-01 11:30:00洪華標(biāo)馮永慶
        數(shù)理化解題研究 2022年7期
        關(guān)鍵詞:物理科學(xué)素養(yǎng)

        洪華標(biāo) 馮永慶

        (1.廣東省梅州市教學(xué)研究室 514021;2.廣東省東山中學(xué) 514017)

        馮永慶(1985.10-),男,廣東省豐順人,中學(xué)一級(jí)教師,從事中學(xué)物理教學(xué)研究.

        1 問(wèn)題的緣起

        物理學(xué)科核心素養(yǎng)是指學(xué)生通過(guò)物理學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力,是學(xué)生通過(guò)物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì),是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要構(gòu)成.物理學(xué)科核心素養(yǎng)由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面的要素構(gòu)成.邢紅軍教授認(rèn)為“只有扎實(shí)推進(jìn)中小學(xué)各學(xué)科基于核心素養(yǎng)的課程開(kāi)發(fā)、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂教學(xué)評(píng)價(jià),才能使學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的生命之樹(shù)長(zhǎng)青.如何在物理教學(xué)中有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維核心素養(yǎng)的落地生根呢?

        2 教學(xué)實(shí)踐

        一題多解從不同角度、按不同思路、用不同方法解決同一道習(xí)題,多角度審視題目、多途徑解決問(wèn)題,能促進(jìn)學(xué)生正確物理觀念的養(yǎng)成;提升學(xué)生分析和解決物理問(wèn)題的能力,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維.

        2.1 研究習(xí)題

        圖1

        (1)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);

        (2)若每次當(dāng)物塊離開(kāi)彈簧后立即將彈簧壓縮到A點(diǎn)鎖定,當(dāng)物塊返回A點(diǎn)時(shí)立刻解除鎖定.若斜面最高點(diǎn)C與A的高度差為3h,試通過(guò)計(jì)算判斷物塊最終能否從C點(diǎn)拋出.

        2.2 習(xí)題解法

        2.2.1 對(duì)第一問(wèn)進(jìn)行研究

        切入點(diǎn)1力學(xué)觀點(diǎn)

        物塊第一次解鎖時(shí)獲得動(dòng)能:

        物塊離開(kāi)彈簧后作勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)上升加速度大小是a1,有:

        mgsinθ+μmgcosθ=ma1,

        切入點(diǎn)2動(dòng)能定理

        物塊上滑時(shí)滿足動(dòng)能定理,可得:

        切入點(diǎn)3能量守恒定律

        沿斜面上滑時(shí)滿足能量守恒定律:

        2.2.2 對(duì)題目第二問(wèn)進(jìn)行研究

        切入點(diǎn)1力學(xué)觀點(diǎn)

        物塊上滑到最高點(diǎn)處后,下滑加速度大小為a2,有mgsinθ-μmgcosθ=ma2

        ……

        第n次出發(fā)時(shí)速度為vn,

        遞推法求得

        切入點(diǎn)2能量守恒觀點(diǎn)

        ……

        切入點(diǎn)3圖像法,畫Ekn-Ekn-1圖像.

        物塊每次離開(kāi)彈簧都比上一次離開(kāi)時(shí)的動(dòng)能增加,通過(guò)圖像反映Ekn-Ekn-1的關(guān)系

        畫出Ekn-Ekn-1圖像如圖2(實(shí)線為Ekn,虛線為Ekn-1):

        圖2

        切入點(diǎn)4肯定假設(shè)法.

        假設(shè)物塊恰能從C點(diǎn)拋出,設(shè)它在接觸彈簧前需要從高H處滑下.假設(shè)在物塊第n次到達(dá)A點(diǎn)后,物塊拋出,設(shè)物塊離開(kāi)A點(diǎn)的速度為vA,有

        切入點(diǎn)5否定假設(shè)法.

        所以物塊不可能到達(dá)C點(diǎn),即不能從C點(diǎn)拋出.

        3 教學(xué)啟示

        本題通過(guò)5種不同解題方法的應(yīng)用了學(xué)生所學(xué)的物理概念和物理規(guī)律,培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)散性思維,培養(yǎng)學(xué)生模型建構(gòu)、科學(xué)推理和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力,有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的養(yǎng)成.通過(guò)“一題多解”的教學(xué),有目的地去引導(dǎo)學(xué)生打破常規(guī)思維,從不同角度、不同思路去思考問(wèn)題,學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維一定能得到培養(yǎng).

        我們要重視一題多解在培養(yǎng)科學(xué)思維核心素養(yǎng)的獨(dú)特作用,在教學(xué)過(guò)程注重創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,使學(xué)生通過(guò)一題多解的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維,體會(huì)成功的喜悅,增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理的興趣和動(dòng)力,養(yǎng)成物理學(xué)科核心素養(yǎng).

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