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高中物理思維訓練的重點研究

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高中物理思維訓練的重點研究

1注重生活化情境的創(chuàng)設,真實性問題激活學生思維

新課程倡導探究式學習,“探究”也是多維螺旋式教學模式的核心環(huán)節(jié),物理學習探究什么?探究物理現(xiàn)象內(nèi)隱的物理本質(zhì),親身體驗探究的過程,從感性到理性,這是概念邏輯層次顯性化的過程,通過生活中的物理現(xiàn)象和實際問題,或者借助于物理實驗,給學生提供感性材料,這種感性上的刺激給學生強烈的心理暗示,激發(fā)學生物理學習興趣并生成問題,推動學生對物理現(xiàn)象進行思考、討論和探究,體驗物理知識學習的過程.例如,在和學生一起學習“位移”這個概念時,需要幫助學生建立“位置”這一空間概念,我們教師可以以師生在教室內(nèi)的位置為真實情境建立平面直角坐標系如圖1所示,實現(xiàn)物理情景的創(chuàng)設,學生在找自己平面直角坐標系中的位置時實際上就應用了“質(zhì)點”這個概念,同時意識到坐標→質(zhì)點的位置.接著要求學生A和學生B換位置,生成問題:問題1:學生A與學生B換位置,學生A有幾種走法?這幾種走法從軌跡長短、坐標變換角度看有什么異同?問題2:學生A與學生B換位置,這兩個學生位置變化是否相同?借助于實際物理圖景和問題,引導學生用自己的語言對“位移”概念進行描述,最后一起交流討論,促進概念的物理意義及矢量性都清晰了.

2注重實驗的設計過程,發(fā)展學生的思維

實驗是高中物理教學重要的課型,傳統(tǒng)的實驗課教學缺失了學生在實驗設計過程中思維活動的參與,直接灌輸實驗方案和實驗原理,實際上這樣做是不可行的.例如,測電源電動勢及其內(nèi)阻實驗,學生一開始怎么能夠想到選擇實驗器材并建立圖2和圖3的電路圖的呢?還有這兩個電路圖有什么區(qū)別呢?到底應該如何選擇呢?這些學生都不可能一下子想到,需要我們和學生逐層地分析,從學生的思維出發(fā),讓學生自主發(fā)現(xiàn)當電源內(nèi)阻比較小的時候應該選擇電路圖3,誤差來源于電壓表分流,測量值和真實值之間的關系為:“ε測小于ε真,r測小于r真”.當電源內(nèi)阻比較大的時候應該選擇電路圖2,誤差來源于電流表分壓,測量值和真實值之間的關系為:“ε測等于ε真,r測大于r真”.

3關注易錯題的解法反思,提升思維的品質(zhì)

解題后進行反思有助于更深入地理解和掌握知識與解題技能,發(fā)展認知思維.解題后如能對相關知識的應用類型、研究問題的類型、物理模型、應用的物理方法等等進行總結(jié)、歸納,將各部分知識相互聯(lián)系起來加深理解和應用,學會并掌握各種類型問題的分析方法和突破要點、物理模型的建立方法、知識的綜合及其應用,建立起以知識、問題、模型、方法為主線,提高學生的綜合能力、靈活應用能力,做到舉一反三、融會貫通.尤其是哪些學生容易出錯的問題,我們要分析這個問題容易出錯的地方在哪里?正確的解法有哪些?經(jīng)過這樣的反思過程,幫助學生養(yǎng)成正確的思維習慣,提升思維的品質(zhì).例題兩個共點力的夾角θ固定不變,其合力為F,當其中一個力增大時,下述正確的是A.F一定增大B.F矢量可以不變C.F可能增大,也可能減小D.當0<θ<90°,F(xiàn)一定減小本題考查的知識點是“力的合成”中合力與分力的關系,為什么容易錯呢?因為題目存在著如下兩個隱蔽性,學生容易錯選A:(1)語言上的隱秘性.題目條件清晰,言簡意賅,但就從題目本身語言而言就有一定的隱蔽性.“θ固定不變”,因該說是話中有話的,不變中有變.也就是說θ可以保持銳角不變,也可以保持鈍角不變,當然還可以是直角或平角.(2)不止是語言存在隱秘性,本題的解題的方法上也有一定的隱秘性.根據(jù)平行四邊形定則作圖時,如圖4、圖5所示,保持夾角不變,增大F1.很容易得出的結(jié)論是:無論是鈍角還是銳角,讓一個分力增大時,F(xiàn)始終是增大的.錯選A也就理所當然啦.正確解法1我們可以用特殊情形去推翻.如圖6,若兩個分力方向相反,則增大其中的F1時合力減小,增大力F2時合力增大,產(chǎn)生的結(jié)果就符合C選項的內(nèi)容.除了特殊值法以外,常規(guī)辦法能夠得到正確答案C呢?學生在知道正確答案后,反思采用逆過程考慮,思考:如果讓其中一個力減小,合力又怎么變呢?就可以得到另外的正確解法.正確解法2從圖4中會發(fā)現(xiàn)隨著F1的減小,合力一直在減小,極限就是當F1=0時,合力就是F2.得出的結(jié)論仍然是,F(xiàn)1增大,合力增大.從圖5中會發(fā)現(xiàn)隨著F1的減小,合力先減小,后增大,合力存在一個極小值.這樣從圖5中發(fā)現(xiàn)了解題的奧妙之所在.就是鎖定這個合力的極小值.如果F1在未達到合力極小值時開始增大,合力是先減小后增大,如果F1在已達到合力的極小值時開始增大,則合力一直在增大.綜上所述,本題正確答案是C.“解題的價值不是答案的本身!”習題要能夠有效調(diào)取學生的原有認知,學生在解題后還能有所反思“我是怎樣想到這個解法的?”“還有沒有其他方法?”解題的方方面面都體現(xiàn)和反映了學生知識和方法的掌握情況,清晰地解題過程和盡可能發(fā)散的解題策略有利于促進知識和方法的內(nèi)化,當然習題的設置要留有余地,要具有拓展性,在學生解題后可以引導學生進一步地思考完成對知識更深入地理解,學生的思維在解題反思的過程中得到進一步發(fā)展.

作者:丁江南單位:紹興市魯迅中學城南校區(qū)

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