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浙江省上虞中学陈勇刚老师:思维可视化在力学教学中的应用

2016-01-10

新校长 2016年8期
关键词:可视化思维分析

思维可视化是指运用一系列图示技术把本来不可视的思维(思考方法和思考路径)呈现出来,使其清晰可见的过程。在物理教学中,很多抽象的概念和思考让学生觉得困难和容易混乱,此时,思维可视化的方法有很好的应用。

物理问题的解决往往可以分为以下几个步骤:

1.审题;

2.寻找问题的解法;

3.表达解法;

4.验算总结。

其中,最困难、最复杂的是寻找问题的解法这一环节。比如对于一道典型的力学题目,我们的大脑经常会做三大坏事:

如图所示,一组糙斜面的倾角θ,物体与斜面间的动摩擦因数μ,一物块在以水平力F的作用下静止在斜面上,若g已知,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,问:要使物体静止在斜面上,物块的质量应为多大?

1.随意判断:摩擦力肯定是沿斜面向下的;

2.随意逻辑: 压力肯定是Gcos θ,所以摩擦力就是μGcos θ;

3.随意结论: 要求的物理量是m,已知条件和质量间好像没什么公式可套……所以我没有办法做出题目。

为了解决这种问题,我们可以引用可视化思维的方法,让问题流程化(流程图)、图形化(思维导图),更容易解答。

流程图

比如,对于共点力平衡问题,对知识体系比较熟悉的老师都知道,这类问题的一般解决思路如下:

1.明确研究对象;

2.对研究对象正确地受力分析,并做出受力图 ;

3.判定研究对象是否处于平衡状态 ;

4.运用平衡条件,选择合适的方法列出平衡方程解题 ;

5.视问题的要求,对结果做出说明或讨论。

然而,老师的思路和方法,如果仅仅是从长期的经验中积累出来的,不能用更巧妙的方式总结和传达给学生,那么学生就很难掌握上面的思路。

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