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再现物理情景实施创造教育的实践与思考

2008-08-23王潮清

中学生数理化·教与学 2008年2期
关键词:情景玩具创设

王潮清

随着高考改革的不断深化,广东省的3+X高考模式也越来越特色化,虽然X科里包含了几个科目,但选报物理学科的学生明显增加,这些学生的竞争最激烈.那些基础比较差的学生,解题中分析物理过程支离破碎,虽经点拨,还是无法具体形象地构画出文字所描述的完整的物理情景,找到应遵循的物理规律.教学中教师一定要改变教学方法,使用一些特殊的教学手段,创设生动的物理景象,帮助学生有效分析和理解物理过程,培养学生变文字为形象,变抽象为具体,变平面为立体的空间思维能力,掌握分析和解决问题的科学思维方法.

一、自制简易实验装置,进行简单实验

实验是创设物理情景的最好手段.用自己精心设计的演示实验来进行教学,既可激发学生的学习兴趣和求知欲望,又可创设真实的物理情景来帮助学生分析物理过程,进而解决物理问题.

例如,在研究动量定理时,作用力F、作用时间t与动量变化?驻P之间的关系我们可以用如下简易实验来演示:如图1,在光滑的水平面上有一辆平板车A,平板车上放一个物体B,如果猛推一下小车A,因车A对物B作用时间短,冲量小,而不足于引起B的动量变化,物体B不会跟A一起运动的真实景象,一目了然的展示在学生的眼前.用一根橡皮绳拉车实现了慢慢地拉动小车A的动作,则车对物体B作用时间长,充分展示B随小车A一起运动的景象.这个物理情景学生在分析时不容易理解,通过这个自制的简单的实验装置,突出时间长短对冲量的影响以及与物体动量变化的定量关系,把看似复杂的理论问题变得简单、具体而深刻.

二、应用现代化教学手段,自编教学课件

做好物理实验是学好物理的基础.物理教学中教师应多做一些演示实验和学生分组实验.应用多媒体教学手段创设物理情景,可以很好地解决这一矛盾,给学生以形象思维,促进学生抽象思维能力的养成和提高.

例如,平抛运动是由水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动合成的,利用计算机辅助物理教学,在分别显示水平方向的运动和竖直方向的运动的规律之后,再将其合起来,显示任一时刻位移合成和速度合成,以减小运动合成概念的陡度,这种用新颖、直观的手段描述的物理的动态过程,适合中学生形象思维能力较强,抽象思维能力较差的特点.

三、结合数学模型,利用数学知识分析

应用数学知识处理物理问题的能力是物理高考考查的重要能力之一.应用数学工具处理物理问题不局限于数学计算和代数三角运算,还包含在分析物理问题的过程中,利用数学模型来进行分析和理解.教学中对一些复杂的空间立体感较强的问题,我们可结合数学模型来帮助学生分析和理解.

例如,假设有一固定的N极磁单极子,其磁场分布与正点电荷电场分布相似,周围磁感线呈均匀辐射式分布(如图2),离r处磁感应强度大小B=K/r2,k为常数.现有质量为m,电量为+q的粒子在N极附近做半径为R、速率为v的匀速圆周运动.(1)论证说明粒子的轨迹一定在水平面内.(2)大致画出轨迹及其中心的方位,并回答:从N极看过去,粒子的旋转是逆时针还是顺时针?(3)列出计算轨迹圆心O到N极的距离H的算式(重力加速度用g表示).题目给出的图是一个平面图,而事实上N极磁单极子周围的磁场分布是以它为球心的球体,且带电粒子在N极附近做匀速圆周运动时,带电粒子运动的平面和N极组成了一个锥体,所以在分析这个题目时,必须为学生引入数学模型,结合数学知识来帮助他们分析和理解.

四、把玩具引入课堂,变玩具为教具,帮助学生再现物理情景

随着社会的发展,人们的物质生活水平越来越高,为开发学生的智力,家长很乐意为学生买玩具,学生对玩具的玩法和一些现象是很熟悉的,但能明白玩具所利用的物理原理的同学却不多.把玩具引入课堂,利用玩具作为教具,来分析其现象和物理原理,更容易激发学生学习物理的兴趣.

例如,在介绍弹性势能时,可拿出事先准备好的玩具——弹弓让学生来演示,再现物理情景,在演示过程中请学生分析所观察到的现象,进一步得到其物理原理和规律.

五、利用日常生活中的现象,进行通俗的类比

类比法在物理教学中是一种重要的教学方法.利用日常生活中的普通现象进行通俗的类比来创设物理情景,更容易被学生理解和接收,可以帮助学生从生活中的直观思维升华到理论的抽象思维.

例如,在研究“波的传播”时,学生在直感上总以为波向远处传播,质点向远处传播,很难理解波传播的只是它的振动形式和能量,质点本身并不随波一起迁移,若我们把波的传播与日常生活中的玩人浪进行类比,人相当于质点、人浪类似波,人本身只在自己的原位上下运动,但人浪逐渐向远处传播,人并没有跟着人浪向前运动.通过这样的类比,学生对波的传播的实质就一清二楚了.再者纵波和横波的区别也可以用玩人浪和合唱队伍中人群的左右摇摆来进行类比.类比的恰当应用可以直观地帮助学生理解物理知识,从而掌握物理规律.

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