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      一題多解是培養(yǎng)科學思維的有效途徑

      2022-04-01 11:30:00洪華標馮永慶
      數理化解題研究 2022年7期
      關鍵詞:物塊切入點一題

      洪華標 馮永慶

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

      馮永慶(1985.10-),男,廣東省豐順人,中學一級教師,從事中學物理教學研究.

      1 問題的緣起

      物理學科核心素養(yǎng)是指學生通過物理學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力,是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質,是學生科學素養(yǎng)的重要構成.物理學科核心素養(yǎng)由“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”四個方面的要素構成.邢紅軍教授認為“只有扎實推進中小學各學科基于核心素養(yǎng)的課程開發(fā)、課堂教學設計和課堂教學評價,才能使學生發(fā)展核心素養(yǎng)的生命之樹長青.如何在物理教學中有效促進學生科學思維核心素養(yǎng)的落地生根呢?

      2 教學實踐

      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題,多角度審視題目、多途徑解決問題,能促進學生正確物理觀念的養(yǎng)成;提升學生分析和解決物理問題的能力,發(fā)展學生的科學思維.

      2.1 研究習題

      圖1

      (1)物塊與斜面間的動摩擦因數;

      (2)若每次當物塊離開彈簧后立即將彈簧壓縮到A點鎖定,當物塊返回A點時立刻解除鎖定.若斜面最高點C與A的高度差為3h,試通過計算判斷物塊最終能否從C點拋出.

      2.2 習題解法

      2.2.1 對第一問進行研究

      切入點1力學觀點

      物塊第一次解鎖時獲得動能:

      物塊離開彈簧后作勻減速運動,設上升加速度大小是a1,有:

      mgsinθ+μmgcosθ=ma1,

      切入點2動能定理

      物塊上滑時滿足動能定理,可得:

      切入點3能量守恒定律

      沿斜面上滑時滿足能量守恒定律:

      2.2.2 對題目第二問進行研究

      切入點1力學觀點

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

      ……

      第n次出發(fā)時速度為vn,

      遞推法求得

      切入點2能量守恒觀點

      ……

      切入點3圖像法,畫Ekn-Ekn-1圖像.

      物塊每次離開彈簧都比上一次離開時的動能增加,通過圖像反映Ekn-Ekn-1的關系

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

      圖2

      切入點4肯定假設法.

      假設物塊恰能從C點拋出,設它在接觸彈簧前需要從高H處滑下.假設在物塊第n次到達A點后,物塊拋出,設物塊離開A點的速度為vA,有

      切入點5否定假設法.

      所以物塊不可能到達C點,即不能從C點拋出.

      3 教學啟示

      本題通過5種不同解題方法的應用了學生所學的物理概念和物理規(guī)律,培養(yǎng)了學生發(fā)散性思維,培養(yǎng)學生模型建構、科學推理和運用數學知識解決物理問題的能力,有效促進學生科學思維的養(yǎng)成.通過“一題多解”的教學,有目的地去引導學生打破常規(guī)思維,從不同角度、不同思路去思考問題,學生的發(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)科學思維核心素養(yǎng)的獨特作用,在教學過程注重創(chuàng)設問題情境,使學生通過一題多解的訓練,培養(yǎng)學生發(fā)散性思維,體會成功的喜悅,增強學習物理的興趣和動力,養(yǎng)成物理學科核心素養(yǎng).

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