楊帆
摘 要:在高中物理教學(xué)中最重要的是將理論知識的教學(xué)與學(xué)生能力的培養(yǎng)結(jié)合在一起,這其中關(guān)鍵是需要加強科學(xué)方法教育,而習(xí)題教學(xué)是整個教學(xué)過程中必不可少的環(huán)節(jié)。本文根據(jù)科學(xué)方法教育的要點,在習(xí)題教學(xué)中滲透最合適的方法,以達(dá)到最佳教學(xué)及學(xué)習(xí)效果。
關(guān)鍵詞:科學(xué)方法; 習(xí)題教學(xué); 分析法
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1006-3315(2014)12-027-001
方法是知識的載體,物理科學(xué)方法的教育可在物理教學(xué)的任一環(huán)節(jié)實行。對學(xué)生進行習(xí)題教學(xué)主要是為了訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,提升他們分析問題和解決物理問題的能力,提高他們的應(yīng)用能力,從而實現(xiàn)知識向能力的轉(zhuǎn)化。學(xué)生只有將知識運用到解決實際問題中,才能慢慢掌握物理科學(xué)方法。
一、認(rèn)識及運用比較法
類比方法其實際上也是一種邏輯推理的過程,通常是對兩個(或者兩類)不同的對象進行比較,目的是找二者之間相同點或者相似點,之后依此為根據(jù),把其中一個(或者一類)對象的已經(jīng)掌握的知識,猜測推移到另一個(或者一類)對象身上去。簡單的說,就是比較之后,把已知的相同或相似部分,推知也可能相同或相似的未知部分。
1.運用比較法
在高一物理勻速圓周運動部分,學(xué)生對于皮帶傳送以及同軸轉(zhuǎn)動的知識點的理解和運用常出現(xiàn)混亂,關(guān)于這部分的內(nèi)容運用比較法講解則會使學(xué)生更加容易接受。
例1.如圖1所示為一皮帶傳送裝置,主動輪半徑為r1,從動輪半徑r2,已知主動輪轉(zhuǎn)速為n,轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑,求從動輪的轉(zhuǎn)速?
例2,把地球看作理想球體,由于地球自轉(zhuǎn),則赤道處的物體與北緯60°處的物體相比,他們的線速度之比_____。
分析:在解決皮帶傳送問題中抓住V1=V2,而在解決同軸轉(zhuǎn)動問題時可與之相比較,即抓住同軸轉(zhuǎn)動中ω1=ω2,再根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系,則上述問題即可迎刃而解。
2.表格法列舉比較對象
表格的運用可以讓學(xué)生更加清楚的了解類比對象之間的關(guān)系。
二、認(rèn)識及運用圖像法
圖像法也是物理習(xí)題解決中常用的科學(xué)思維方法。在教學(xué)中可能涉及的圖景有受力圖景、運動過程圖景、幾何圖景、能量圖景、熱學(xué)圖景、電學(xué)圖景和光學(xué)圖景等,顯然對于各部分知識應(yīng)有不同的教學(xué)重點。例如“力和力的平衡”教學(xué)中,應(yīng)以受力圖景為重點;“直線運動”教學(xué)中應(yīng)以運動圖景為重點。
例1.例如物體沿一直線運動,在t時間內(nèi)通過路程為S,它在中間位置的速度為V1,在中間時刻時的速度為V2,則V1和V2的關(guān)系是( )。
A.當(dāng)物體做勻加速直線運動時V1>V2;B.當(dāng)物體做勻減速直線運動時V1>V2;C.當(dāng)物體做勻速直線運動時V1=V2;D.當(dāng)物體做勻減速直線運動時V1 分析:該問題可以使用多種方法進行求解。 我們可以利用速度——時間圖像來幫助學(xué)生建立清晰的物理圖景。勻加速直線運動圖像如下: 不管是勻加速還是勻減速,均可從圖像上得到結(jié)論:V1>V2。 正確地建立物理圖景的重點是培養(yǎng)其形成良好的思維習(xí)慣。 三、認(rèn)識和運用整體法與隔離法 處理連接體問題常用的方法是:整體法與隔離法。 正確地選取研究對象是解題的首要環(huán)節(jié),弄清各個物體之間哪些屬于連接體,哪些物體應(yīng)該單獨分析,分別確定它們的加速度,然后根據(jù)牛頓運動定律列方程求解。 例1如圖所示,木塊A質(zhì)量為1kg,木塊B的質(zhì)量為2kg,疊放在水平地面上,AB間的最大靜摩擦力為1N,B與地面間的動摩擦系數(shù)為0.1,今用水平力F作用于B,則保持AB相對靜止的條件是F不超過(g取10m/s2) A.3N B.4N C.5N D.6N 分析:學(xué)生一般的思路是使用隔離法進行解答,題目中已知兩物體相對靜止,在該問題解決中非常重要的一點是學(xué)生必須知道相對靜止的含義,從而判斷出兩物體具有共同的加速度,這樣才能順利地解決該問題。 對A隔離受力分析:fA=mAa,NA=mag。 對B隔離受力分析:NB=NA+mBg,F(xiàn)-fA-f=mBa,f=uNB,且NA=NA,得:F-u(mA+mB)g=(mA+mB)a, 當(dāng)fA=fm=1N時,解得F=6N。 但是該問題還可以使用更簡便的方法來求解,因為已知兩個物體有相對靜止,則有共同的加速度。我們常??紤]是否可以使用整體法。 對AB系統(tǒng)整體受力進行分析: F-f=(mA+mB)a,N=(mA+mB)g, f=u(mA+mB)g, 得:F-u(mA+mB)g=(mA+mB)a 對A隔離受力分析:fA=mAa 當(dāng)fA=1N時,解得F=6N,則F最大不能超過6N。 總之,教師在教學(xué)中應(yīng)該注重科學(xué)方法的教育,使學(xué)生學(xué)會探索和歸納,有利于提高學(xué)生分析問題,解決問題的能力,進而提高他們的創(chuàng)新能力。