摘要本文主要通過課本習題求解過程分析高中物理習題構架基本方法,并以此來看高中物理知識點的相互聯系。并由此談及在習題探究中如何培養學生思維能力與創新能力的問題。
關鍵詞習題構架 習題演變 知識聯系
中圖分類號:G633.7文獻標識碼:A
物理學的基本課題是發現支配自然界事物動態的基本自然定律,借以解釋已觀察的和預測未知的自然現象。人類借助發現的規律,通過發揮主觀能動作用,進而實現對自然的改造。同樣,對于高中物理的教學過程,我們也應當探索一些相應規律,并借助這些規律來解決一些我們所面臨的問題。
高中物理的習題千變萬化,其題目之多是相當驚人的,還有各章節之間,如力、運動、靜電、磁等,從外表上看好像都是獨立的,在這些現象之中是否有一定的規律可遵循呢?如果有,我們又當如何引導學生去發現呢?以下是筆者從教學過程中所總結的些許經驗。
1 由習題求解過程,看習題構造些許規律
(1)習題構造的基本規律。我們先來看看一道課本內的習題不同的求解方法及其詳細過程。
例1:質量m=500g的物體,原來的速度=2m/s,受到一個與運動方向相同的力F=4N的作用,發生的位移S=2m,求物體的末動能是多大?
觀察上面的解題過程,我們會發現在解法一里單獨運用了“動能定理”這一知識進行一步到位求解;解法二的求解方法綜合運用了“牛頓第二運動定律+運動學關系式+動能定義式”進行求解;解法三中的求解方法運用了“動能定義式+運動學關系式+動量定理”。經過這樣拆分后,我們可以得出這樣的一種結論:高中物理習題及綜合試題的基本構架是對物理中各相關知識點及相關模塊進行有序排列并透過某些物理量的聯系而得到的。
(2)習題的演變。我們再深入的觀察例題一的各種解法,可以發現在各種不同解法當中其實有同一種思考方式——對某一物理量的不同求解方式中演化出多種求解方法的。在解法一與解法二中可以看出求動能可以通過動能定義與定義式、還有能量守恒等一些方法,實現把一種求解方式往兩種方法分化。解法二與解法三不同之處是對速度的求解方式,一個是通過動量定理,一個是通過運動學知識進行求解。通過這樣比較后發現,可以通過對習題中一些物理量的替換形成新習題,從而加深習題難度與復雜度。下面是筆者通過對例1中的力做演變來加深題目難度的做法:
演變1:質量m=500g的物體,原來的速度=2m/s,受到一個與運動方向相同的力F=5N的作用,地面的摩擦因數為=0.2,發生的位移S=2m,求物體的末動能是多大?
演變2:在演變一基礎上用電場力來取代原來的拉力,
通過這些演變我們可以得到這樣一個結論:各種習題變化成新習題過程也只是對習題中一些物理量運用相應的知識點進行替換、增加、轉化而已。
2 應用習題構架與知識主線,引導學生學會學習
在復習過程中,面對海量的高中物理習題,我們如何才能利用有限時間,提高學生的學習能力呢?
(1)應用模塊教學,針對模塊特征制定相應的少量習題,讓學生體會模塊的特征。回歸課本,從課本習題出發,引導學生利用習題構造對課本習題進行演變,讓學生體會各知識的聯系,達到前后知識的融會貫通。
應強調各模塊的特征來教學,當學生熟悉后應用適量習題及其少量習題演變讓學生體會該類模塊解題的要訣。例如在講解平拋運動知識點時,要緊緊抓住其有一個初速度,受一恒力作用的特點,求解特征是對速度進行分解,建立水平方向方程與力方向方程。請看:
例3:一個小球從1.0m高的桌面上水平拋(下轉第102頁)(上接第96頁)出,落到地面的位置與桌面邊緣的水平距離為2.4m,小球離開桌面邊緣時的初速度是多大?
分析:
解答過程依據平拋運動的求解特征式:L=t…………①
h= gt2………②
代入數值求解即可
演變:把小球改成帶正電為q的小球也以從電容器上極板邊緣射入,板長為L,板間電場為E,小求質量為m,兩板間距為h,求小球的初速度。(解題略)通過這樣的比較訓練后學生也就更能體會到這一模塊知識的真正含義了。從而實現了模塊特征知識的教學。也提供給學生一個如何獨立學習模塊的方法并加強了以本為本的思想。
(2)利用各物理量的求解方法,一題多解,拓展學生思維空間。成功的學習離不開方法的掌握。對此,筆者也進行了一些探索。例1的思考過程:
思考:
由這一思考過程可以看出多解法途徑的實現過程,我們可以看到只是針對某一物理量求解的多種方法應用而已,因而在習題求解過程可以進行與例1的分析過程相似的方法進行。逐步分析某一物理量的求解方法有哪些,并一一列舉,再進一步核對其中有哪些物理量是已知的哪些是未知的,以及求解的方法中每種方法的適用條件是否在本題中都擁有等。
經過這些變化后,學生體會到了學習物理的方法與習題演變的基本原理,增強了學生的成就感。對學生的創新能力的提高也起到了很大的促進作用。
綜合以上的三個過程,可以得到這樣的結論,在高中物理教學復習過程中,我們可以通過模塊特征的細化復習,與相應物理量多種求解方法的歸納,最后以牛頓力學為總線、以守恒為輔助把高中物理復習進行到底;并通過物理習題的構造分析,提高學生對物理習題組成的認識,讓學生自己在學會分析與演變的基本方法上提高各方面的能力。同時我們的教學也應擺脫題海而回歸課本,以本為本充分挖掘課本習題,適當拓展與演變會以起到更好的效果。讓高中的復習過程變得更為輕松,學生的負擔也會相應減少很多。
參考文獻
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