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      充分利用習(xí)題教學(xué)價值豐富物理教學(xué)內(nèi)涵

      2016-08-04 06:34:12王衛(wèi)華
      中學(xué)物理·高中 2016年7期
      關(guān)鍵詞:斜面小球圖象

      王衛(wèi)華

      習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要部分之一,對整個物理教學(xué)效率的高低,對學(xué)生鞏固知識、活化規(guī)律的理解起十分關(guān)鍵的作用.越來越多的教師重視在教學(xué)中對習(xí)題進(jìn)行變式拓展,從而訓(xùn)練學(xué)生思維水平、提高學(xué)生解決物理問題的能力.除了變式訓(xùn)練,實際上物理習(xí)題教學(xué)中還有很多可以挖掘的價值,如構(gòu)建物理情景為后續(xù)學(xué)習(xí)鋪墊,作為德育素材,作為反例鏟除錯誤前概念,激發(fā)學(xué)生自我效能感等.挖掘習(xí)題的這些價值,可以豐富物理教學(xué)的內(nèi)涵.

      1 構(gòu)建情景突破教學(xué)難點

      能否突破重難點關(guān)乎物理教學(xué)的成效,對學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)有重要的影響,更會影響學(xué)生學(xué)習(xí)物理的信心和興趣.教學(xué)中教師會想方設(shè)法突破難點.然而難點突破的效果受多重因素影響,比如學(xué)生的知識儲備、學(xué)習(xí)能力、教學(xué)資源、教育時機(jī)的把握等.教學(xué)中有時候,感覺效果不夠理想.此時,就要在后面的習(xí)題教學(xué)中,利用習(xí)題呈現(xiàn)的情景,幫助學(xué)生理解,從而化解教學(xué)難點.

      例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)勻變速直線運動的速度時間圖象時,對勻減速直線運動后反向加速的運動情景理解起來很吃力.這一問題的解決可依賴于例1所構(gòu)建的物理情景得到有效突破.

      例1 一個小球沿足夠長的光滑斜面向上運動,它在斜面上的加速度大小為5 m/s2方向始終沿斜面向下.某時刻它的速度為20 m/s,從此時刻開始,試計算它經(jīng)過2 s、4 s、6 s、8 s、10 s后的末速度和位移,將計算結(jié)果填在表1中.

      分析計算結(jié)果,你可以得出什么信息?并結(jié)合你已經(jīng)掌握的物理知識談?wù)勀銓蜃兯僦本€運動的理解.

      引導(dǎo)學(xué)生利用勻變速直線運動速度公式v=v0+at和位移公式s=v0t+12at2得到如表2所示結(jié)果.

      接著,讓學(xué)生依據(jù)表2畫出小球的v-t圖象.要想看懂圖,必須先會畫圖.學(xué)生得到的v-t圖象,如圖1所示.畫出v-t圖象后原先不明白的學(xué)生豁然開朗.

      本題還可以適當(dāng)拓展,讓學(xué)生把物理情景和物理圖象及物理意義建立聯(lián)系.拓展如下:在例題的基礎(chǔ)上增加條件.假設(shè)在斜面上放置一彈性擋板,10 s末小球恰好與擋板相撞,碰撞后其速度的大小不變.讓學(xué)生計算12 s末、14 s末、16 s末的速度,讓學(xué)生在圖2的基礎(chǔ)上,畫出小球前16 s的v-t圖象,如圖2所示.

      2 承上啟下為后續(xù)學(xué)習(xí)鋪墊

      例1除了可以挖掘其承上功能幫助學(xué)生理解v-t圖象外,還可挖掘其啟下功能,為后面學(xué)習(xí)豎直上拋運動的規(guī)律做一點鋪墊.讓學(xué)生由表2畫出運動示意圖,觀察表2并思考:(1)小球何時回到出發(fā)點?(2)小球何時到最高點?(3)小球在哪些時刻處在斜面上的同一個位置?(4)小球在哪些時刻速度大小一樣?(5)小球從出發(fā)到最高點的時間等于從最高點返回出發(fā)點的時間嗎?(引導(dǎo)學(xué)生歸納等時性)(6)小球回到出發(fā)點時速度與初速度有何異同?(引導(dǎo)學(xué)生歸納對稱性)(7)小球的速度在4 s末以后為負(fù)值,表示什么意思?(8)小球的位移為負(fù)值表示什么含義?(9)如果斜面的傾角增大,還會是剛才的規(guī)律嗎?有沒有什么不同?如果斜面傾角增加到90°呢?

      3 作為反例破除錯誤前概念

      學(xué)習(xí)者在接受正式的科學(xué)教育之前,在日常生活中按照自己的習(xí)慣、經(jīng)驗、思維方式而獲得的一些感性印象、積累的一些缺乏概括性和科學(xué)性的經(jīng)驗,形成了前概念.有些前概念是正確的,對學(xué)生學(xué)習(xí)物理科學(xué)概念有正面促進(jìn)作用;有些前概念是錯誤的,稱之為錯誤前概念,它會阻礙學(xué)生構(gòu)建正確的物理概念,成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理的障礙.教學(xué)中要想辦法破除學(xué)生的錯誤前概念.列舉反例是破除前概念很好的方法之一.

      在學(xué)習(xí)勻變速直線運動的速度——時間圖象時學(xué)生會錯誤地認(rèn)為:v-t圖象的同一條直線在t軸上方和t軸下方其加速度大小相同方向相反;在折線處物體的速度改變方向;等等.要破除學(xué)生的這些錯誤認(rèn)識教師可以在例題1畫出圖2的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生計算圖象上第2 s、第8 s的加速度,并思考這兩個時刻物體的加速度是否相同,思考前16 s何時離出發(fā)點最遠(yuǎn),物體在何時改變運動方向,改變運動方向時物體加速度的方向是否改變,物體加速度在何處改變方向等.還可以把圖2變成位移-時間圖象,讓學(xué)生分析物體的運動過程,比較位移-時間圖象和速度-時間圖象的差異,從而加深都勻變速直線運動的理解.

      4 拓展資源實現(xiàn)學(xué)科德育

      普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)“培養(yǎng)學(xué)生的社會參與意識和對社會負(fù)責(zé)任的態(tài)度”理念.高中物理教學(xué)肩負(fù)滲透學(xué)科德育的重任.物理習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分,理應(yīng)擔(dān)當(dāng)這樣的責(zé)任,尤其是很多習(xí)題情景挖掘后可以實現(xiàn)安全教育.“高中物理很多內(nèi)容都是研究運動物體的受力、運動,有很多資源可以挖掘后成為交通安全意識的優(yōu)秀素材,培養(yǎng)學(xué)生對生命的熱愛之情,實現(xiàn)物理教學(xué)的德育功能,實現(xiàn)情感態(tài)度價值觀的教學(xué)目標(biāo).”例題1經(jīng)過適當(dāng)?shù)耐诰?,拓展也可以實現(xiàn)滲透德育的目的.展示學(xué)生做過的習(xí)題如下:汽車以30 m/s的速度在平直的公路上運動,發(fā)現(xiàn)前方有緊急事故,馬上采取緊急制動,加速度大小為5 m/s2.求:汽車經(jīng)過10 s后的速度和10 s內(nèi)的位移.

      然后,引導(dǎo)學(xué)生分析本題中汽車的運動與和例1中物體運動的區(qū)別.

      生:開始都做勻減速直線運動.

      師:有什么不同呢?

      生:汽車速度變?yōu)榱愫箪o止,而小球速度為零后反向加速.

      師:很好,為什么會這樣呢?

      生:汽車剎車速度減少到零后,剎車制動力消失,加速度也消失,所以速度一直保持為零——靜止.而小球在斜面上運動到最高點速度為零后,加速度還在,故而反向加速.

      師:非常棒!如果汽車行駛的路面是在一個很長的斜坡上速度變?yōu)榱愫笠恢北3朱o止,我們應(yīng)該怎么做?

      生:踩住剎車、拉起手剎……

      師:是的,其實及時在我們看起來水平的路面上停車也應(yīng)該拉起手剎,否則可能會出現(xiàn)一下意想不到的失誤而造成重大損失.停車不拉手剎是非常危險的四大開車陋習(xí)之一.前不久,在網(wǎng)上看到一則“離奇”的交通事故.一個廣西的司機(jī)停車忘記拉手剎,結(jié)果車自己往前走,把正在車前走路的一名男子卷入車輪下,最終男子不治身亡. 在云南一個司機(jī)把車停在下坡路段時忘記拉手剎,結(jié)果把自己撞死了.從以上的分析和事故你能得到什么啟示?

      生:做事要有安全意識,要有責(zé)任心,……

      通過和學(xué)生以前做過的交通工具減速的習(xí)題的比較,讓學(xué)生找出異同,升華物理習(xí)題教學(xué)的效果,在比較中學(xué)會抓住解題的關(guān)鍵因素.通過習(xí)題拓展和生活常識建立起聯(lián)系,并補(bǔ)充案例教育學(xué)生作為一個公民有責(zé)任心對自己、他人、社會都很重要.在物理習(xí)題中,還有很多習(xí)題可以和德育聯(lián)系起來,例如自由落體、動量定量和禁止高空拋物、慣性與自行車不準(zhǔn)載人、萬有引力與航天、電路與用電安全、勻變速直線運動一章中經(jīng)常和行車安全聯(lián)系起來,可以在反應(yīng)時間、超載、嚴(yán)禁酒駕、嚴(yán)禁疲勞駕駛等方面做文章,達(dá)到滲透德育的目的.

      總之,我們的高中物理習(xí)題教學(xué)不能僅僅是和學(xué)生們做題,還應(yīng)該充分挖掘習(xí)題的價值,借此實現(xiàn)突破物理教學(xué)難點、為后續(xù)教學(xué)內(nèi)容鋪墊、破除錯誤前概念、實現(xiàn)學(xué)科德育,從而豐富了物理教學(xué)內(nèi)涵.

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