戴文龍
【摘 要】以學(xué)生學(xué)情為出發(fā)點(diǎn),以考試大綱為指導(dǎo),以經(jīng)典模型為載體,有意識(shí)地控制好題量和難度梯次結(jié)合經(jīng)典模型研發(fā)符合校情、學(xué)情的校本作業(yè),提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。物理學(xué)科的題目其呈現(xiàn)方式往往是基本模型+條件+算法??梢哉f(shuō)經(jīng)典模型是生活問(wèn)題與物理知識(shí)間的一座重要的橋梁。從而使他們?cè)诿鎸?duì)新情境時(shí),能靈活應(yīng)用經(jīng)典模型解釋新現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】校本作業(yè)研發(fā);經(jīng)典模型;遷移能力
【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.7? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? 【文章編號(hào)】1671-8437(2019)28-0181-02
隨著人們對(duì)高質(zhì)量教育的需求快速增長(zhǎng),各種復(fù)習(xí)材料應(yīng)運(yùn)而生,新物理試題鋪天蓋地而來(lái),“題?!奔翰蛔阋孕稳菪骂}輩出的情況。從實(shí)踐角度看,大量的解題對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)水平的提高起到一定的促進(jìn)作用,但同時(shí)也要清楚地看到大量刷題明顯給學(xué)習(xí)者帶來(lái)不小的課業(yè)壓力。兩者存在一定的矛盾,如何解決?怎樣才能在題海之中,另辟蹊徑?我們認(rèn)為可以以經(jīng)典模型為舟,暢游題海。近年來(lái)筆者與同事,嘗試著以學(xué)生學(xué)情為出發(fā)點(diǎn),以考試大綱為指導(dǎo),以經(jīng)典模型為載體,進(jìn)行高三校本作業(yè)研發(fā),有意識(shí)地控制好題量和難度梯次,得到師生的肯定,收到較好的效果[1]。
物理學(xué)科的題目其呈現(xiàn)方式往往是基本模型+條件+算法??梢哉f(shuō)經(jīng)典模型是生活問(wèn)題與物理知識(shí)間的一座重要的橋梁。怎樣才能發(fā)揮好這橋梁的作用?首先我們要對(duì)經(jīng)典模型的屬性、特征、規(guī)律有較為深入的理解。如以斜面經(jīng)典模型為例,進(jìn)行一些探討。
1? ?模型分析
如圖1斜面與滑塊間滑動(dòng)摩擦μ,斜面始終靜止
(1)μ=0,滑塊將做加速度為a=gsinθ的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)以μ=tanθ,滑塊將勻速下滑狀態(tài)(υ0≠0)或恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。(υ0=0),此時(shí)若在滑塊上加一豎直向下的力或加一物體,滑塊受到的合力還是為0,滑塊將保持原來(lái)的狀態(tài)。
(3)μ>tanθ,滑塊一定處于靜止?fàn)顟B(tài)(υ0=0)或勻減速下滑狀態(tài)(υ0≠0),此時(shí)若在滑塊上加一豎直向下的力時(shí)加速度變大,加物體時(shí)加速度不變。
(4)μ 不變。 (5)若滑塊處于靜止或勻速下滑狀態(tài),系統(tǒng)合力為零,可用整體法求出地面對(duì)斜面的支持力為(M+m)g,地面對(duì)斜面的摩擦力為0;若滑塊處于勻變速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),系統(tǒng)合力不為零,可用系統(tǒng)牛頓第二定律求出A地面對(duì)斜面體的支持力為(M+m)g-masinθ,地面對(duì)斜面體的摩擦力為macosθ;不論滑塊處于什么狀態(tài),均可隔離滑塊,抓住滑塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)求斜面對(duì)滑塊的彈力、摩擦力及作用力。 2? ?應(yīng)用經(jīng)典模型題例分析 在了解該模型的相關(guān)特征和屬性后,我們可以結(jié)合學(xué)生的學(xué)情進(jìn)行選題組合。 例1.(多選)如圖2所示,將木塊A放在粗糙的斜面體C上,木塊A恰能沿斜面勻速下滑,斜面體C靜止不動(dòng)。若在木塊A上再疊加一個(gè)質(zhì)量相同的木塊B,兩木塊一起沿斜面下滑,下列說(shuō)法正確的是(? ?)。 A.地面與斜面體之間沒(méi)有的摩擦力作用 B.地面對(duì)斜面體的靜摩擦力方向水平向右 C.兩木塊一定沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D.兩木塊沿斜面向下仍做勻速直線運(yùn)動(dòng) 本題選題意圖:本題不僅有單物塊滑行,還在原有的基礎(chǔ)上加滑塊同速滑行,是基本模型的延伸。解析:對(duì)AB項(xiàng)、用整體法對(duì)A和C進(jìn)行受力分析得,受重力等于地面的支持力,地面對(duì)斜面無(wú)摩擦力。對(duì)CD項(xiàng),先對(duì)木塊A隔離分析,其勻速下滑,受重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)平衡條件,有:平行斜面方向:mgsinθ-f=0,垂直斜面方向:mgcosθ-N=0 其中:f=μN(yùn),聯(lián)立有:mgsinθ-μmgcosθ=0,解得:μ=tanθ。 放上木塊B后,對(duì)A和B整體,其中重力的下滑分力G1=(2mg)sinθ與它的滑動(dòng)摩擦力f′=μN(yùn)= μ(2mg)cosθ=(2mg)sinθ相等,則可推斷整體將做勻速直線運(yùn)動(dòng),故選:AD。 可視學(xué)情做條件變化:如加B木塊質(zhì)量可以與A的不同結(jié)果會(huì)怎樣?或者釋放后的滑塊是以加速度a勻加速下滑的,則情況會(huì)是怎樣的?一步一步引導(dǎo)學(xué)生了解模型特性。當(dāng)然到一定階段,我們還可以加一些生活化的題型,訓(xùn)練學(xué)生模型的遷移能力。 例2.(2019福建省省檢物理試題第17題)如下圖3,某實(shí)踐小組在沙料場(chǎng)中發(fā)現(xiàn)沙子堆積時(shí)會(huì)形成圓錐體,且堆積過(guò)程中圓錐體的底角保持不變。他們測(cè)得某堆沙子的底部周長(zhǎng)約為30 m,沙子之間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.8,則這堆沙子的體積約為(圓錐體體積公式)。 A.1×102 m3? ? ? B.2×102 m3 C.3×102 m3? ? ? D.8×102 m3 設(shè)沙堆底面半徑為r,高度為h,底面周長(zhǎng)l=2πr。沙堆底角不變,可將沙子抽象成在斜面滑塊且處于平衡狀態(tài),此時(shí)摩擦力可視為最大靜摩擦力,受力如圖4,則有mgsinθ=μmgcosθ,得tanθ=μ=0.8,又h=rtanθ,故這堆沙子的體積,選項(xiàng)A正確。 如上例將經(jīng)典模型與校本作業(yè)研發(fā)相結(jié)合,搭配老師的物理模型的教學(xué),可以使學(xué)生對(duì)復(fù)雜的物理現(xiàn)象、問(wèn)題形成多維度、更深入的理解,從而使他們?cè)诿鎸?duì)新情境時(shí),能靈活利用經(jīng)典模型解釋新現(xiàn)象,想出解決問(wèn)題的辦法。同時(shí)通過(guò)實(shí)際問(wèn)題與經(jīng)典模型的對(duì)接會(huì)極大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。這樣不僅提高了學(xué)習(xí)的質(zhì)量和建模能力,還使學(xué)生從根本上掌握解決物理問(wèn)題的辦法,從而順利到達(dá)題海的彼岸。因此,結(jié)合經(jīng)典模型研發(fā)符合校情、學(xué)情的校本作業(yè),提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力是行之有效的方法[2]。 【參考文獻(xiàn)】 [1]江欣力.編制高中物理校本練習(xí)的著力點(diǎn)[J].福建基礎(chǔ)教育研究,2011(8). [2]胡生青,陳剛.從"問(wèn)題情境"到"物理圖景"的關(guān)鍵——建立合理的物理模型[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2008(z1).