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有的放矢 优化高中物理教学

2018-04-03沈宇峰

数理化解题研究 2018年18期
关键词:机车物体高中物理

沈宇峰

(江苏省吴江中学 215200)

“教以生为本,学以悟为根.”在高中物理教学过程中,教师应认真钻研教材,以学生的进步和发展为宗旨,进行优化课堂教学,不断激发学生学习物理的兴趣,促进学生的自主探究学习,实施有效教学,这既是新课程改革的要求,也是减轻学生学业负担的有效途径.然而,高中物理学科逻辑体系较高,是高考必考的科目,与初中阶段的物理学习相比,难度有较大提升,需要教师在教学中注重对学生思维能力的培养,促进学生思维的积极性、主动性,拓展学生的思维空间,通过多种渠道促进学生物理认知策略的发展,实现有效教学.

一、创设认知冲突,培养探究能力

在教学过程中,教师可以抓住重点内容、易混淆的知识点等巧妙构设“陷阱”,创设认知冲突,促进学生的认知不平衡,迫切希望探究知识,并通过反思识破、分析修正、突破“陷阱”的探究经历,还原物理问题的依赖模型,从而扩大视野,获得新知,在这一探索、尝试的过程中有效培养学生的思维能力,深化对物理知识的理解,对提升学生的解题能力都有积极的促进作用.

例如在学习“功和功率”的内容时,有这样一道习题:在机车牵引下,某列总质量为M的火车沿水平轨道行驶,经过时间t后,这列火车的行驶速度由零增大到v,已知机车功率P保持不变,列车所受阻力f为恒力,请求出在时间t内的列车路程.

然后,我利用PPT又向学生呈现了如下解题思路:利用功率公式P=Fv求出牵引力,再利用动能定理求出这段时间内列车通过的路程为s=Mv3/2(P-fv).

在不告诉学生对错的前提下让学生当一回老师,评一评、说一说这样的解法.就这样,引导学生根据题意去辨一辨解题思路是否正确,如果错,错在哪儿?学生陷入了疑惑难解的“愤”“悱”之中.通过交流与讨论学生发现,这样的解题思路是错误的,原因是把机车的牵引力当作恒力来使用,即没有把题意和公式P=Fv结合起来进行理解.从而得出正确的解题思路应用:根据公式P=Fv,结合题意可知,机车在运动过程中所受的牵引力不是恒力,应根据公式W=Pt求得机车在t时间内所做的功,然后再根据动能定理求得机车在t时间内所通过的路程.

巧妙设置“陷阱”,可以培养学生的自我反思意识,知道应该怎样认识和理解才对,对相关物理概念的理解也会不断深化和发展,避免在以后的解题过程中重蹈覆辙.在教学中,教师可以针对学习薄弱环节设置陷阱,充分暴露学生的思维过程,引导学生展开讨论,这样的教学方式可以避免学生学得索然无味,令课堂更添活力和精彩.

二、把握教学重点,提升思维能力

高中物理有很多概念、公式、规律、物理现象等不易理解,这些教学重点离不开教师对课程内容的精心设计.在制定教学方案的时候,教师首先要了解每章节的重点内容和教学要求,准确把握各章节的内在联系,才能针对教学重难点做好教学方案的创造性设计,创建更具合理的逻辑结构.

例如在学习关于运动学的内容时,对于物理中较为重要的追及与相遇的问题,学生往往很难明白其中的运动规律以及物理原理.对此,教师可以精心设计教学内容,借助形象的多媒体的课件和直观的演示实验为学生模拟七种不同的物理运动形式,引导学生仔细观察不同的运动形式,并从中找出相同处和不同处,进一步了解物体在运动过程中速度与位移间的关系,引导学生准确区别、判断位移与速度等之间的关系,从而牢固掌握并灵活运用三者之间的内在联系.正确的物理形象是学生正确理解、掌握知识的关键和基础.教师可以通过正确的物理形象,帮助学生能够排除事物的干扰因素,只有形成解决问题的正确思维方向,才能在分析和解决问题时抓住事物本质,建立其正确的新形象,促进了解事物的表象,从而活跃思路,形成系统的知识体系,提升学生的思维能力.

再比如,在教学匀变速直线运动的规律时,教师可以围绕“位移、速度、时间和加速度之间的关系精心组织教学,如引导学生思考:物体做匀变速直线运动时,如果要求出它通过的位移S,那么必须知道哪些条件?经过讨论,学生发现位移与物体做匀变速直线运动的时间、速度、加速度有关,并一共找到了七组条件.这样的探究活动,明确目标,探索条件,既增强了学生对匀变速直线运动规律的记忆和理解,也能发挥学生发散思维的潜力,培养学生科学探究的品质.

三、借助物理习题,优化认知结构

问题的解决,即应用,是强化知识记忆、检测学生学习情况、促进认知结构优化的有效手段.高中物理知识点较多,在习题教学中,教师应积极引导学生运用所学知识去分析、理解和解决问题,用不同的解决方法去解答,引导学生发挥自身形象力与思维能力,独辟蹊径,以恰当的策略迅速解决问题.

以2008年高考物理江苏卷的第13题中的第3问为例,对学生的逻辑思维、形象思维要求较高,在理解题意的基础上,要求学生能够准确画出乒乓球的运动轨迹,并从中发现相关运动的几何关系,才能对发球点距O点的高度h利用平抛运动规律进行求解.然而这道计算题出错的学生较多.在参照参考答案时,学生普遍反映思路难想到,对两个平抛运动求解,计算也容易出错.为此,我鼓励学生重新思考有没有更为简单的解决策略呢?经过认真分析题目意思,学生发现乒乓球刚好擦网而过的一段运动被网分成两部分,并且两部分运动的时间相等,利用运动学的比例式得到竖直方向的几何关系h=4∶3,从而可以快速得出结果.

再比如在判断“弹力”的出现条件时,教师可以引导学生围绕弹性出现的条件去分析,即出现弹力的条件主要是由物体之间在直接接触后,发生弹性的形变而造成的.或者让学生使用假设的方法来判断物体之间是否存在弹力,如果除去物体之间的接触,物体还会不会出现这种同样的运动状态.一旦这种运动状态有了变化,则证明物体之间是存在弹性的,若是没有变化,则证明物体之间没有弹性,可以达到迅速解决问题的目的.通过这样的教学方式,体现了物理知识间的因果关系,这不仅可以帮助学生更为透彻的了解物理中事物相互之间的关系,并在此基础上灵活的运用物理知识,促进学生对相关知识的理解和深化对知识的记忆,同时也能提升学生解决问题的能力,优化学习效果.

总之,对于高中物理的教学,教师应根据学生的身心特点和物理学科自身的特点,精心设计教学内容通过创设认知冲突,借助物理习题等策略全力构建适宜学生思维形成与发展的学习环境,帮助学生摆脱思维的桎梏,在教学的各个环节中有意识地培养学生的物理思维,切实提升学生学习物理的能力与水平.

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