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例说中学物理教学中突破重难点的几种有效方法

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【摘 要】重要的、难懂的概念、规律,一直是部分学生学习的严重障碍,影响了他们学习物理的兴趣和进取精神,这就要求教师在教学中必须把握主次、轻重、详略、缓急,突出重点、破解难点。本文结合教学实践,以高中物理中的主干知识为依托,介绍几种常用的、有效的方法。

【关键词】物理教学;重难点突破;有效方法

重要的、难懂的概念、规律,一直是部分学生学习的严重障碍,影响了他们学习物理的兴趣和进取精神,这就要求教师在教学中必须把握主次、轻重、详略、缓急,突出重点、破解难点,下面笔者结合教学中的实践,以高中物理中的主干知识为依托,和大家分享几种突破教学重难点的有效方法

一、类比法

抓住事物之间的共同特征,由此及彼,由形象到抽象,由熟悉到陌生,可以对事物有更清晰的认识,对物理概念或规律有更深刻的理解,它也是发现未知领域的重要方法之一。

如为了研究电场引入了试探电荷(也称检验电荷),但电场中某一点电场的强弱和方向,即电场强度,与放入的试探电荷无关这一点很难理解,我们可以类比风中树叶的摆动,设置这样的教学情景:(师)“同学们,外边有没有风?”学生急切地向外看,齐声回答:“有”。师追问:“你们看到的是风吗?”同学们开始思考这个问题,很快回答说:“不是,是树叶在摆动”。师:“你能从中得到怎样的启发?”学生:“树梢是用来检验有无风及风向的物体。风的大小与有无树叶及树叶的大小无关。”类似的,我们还可以类比影剧院某一位置的观众感受到的声音和光的强弱,重力场强度等。在研究磁场时,则可以大胆类比电场来理解和探究,如引入电流元来研究磁场,用比值法来定义磁场的强弱,用磁感应强度和磁感线来描述磁场等。在研究电场的能的性质时,类比电场强度用比值定义法引入了电势和电势差;类比电场线引入了等势面;抓住电场力做功和重力做功的共同特点,类比重力势能引入并理解电势能;类比重力做功与重力势能的关系,得到了电场力做功与电势能的关系;类比高度和高度差来理解电势和电势差的概念;类比等高线引入并理解等势线的特点;类比平抛运动、竖直上抛运动处理带电体在电场中的运动问题。

二、对比法

“有比较,才有鉴别”,如果说类比法是抓住了事物的共同特征,对比法则是为了找出相近事物之间的不同点,从而对事物有更加清晰、准确的认识。

通过列表比较电阻的串联和并联,可以清晰地把握串、并联的基本规律,即电流和电压特点,进而区分总电阻,电压或电流分配,功率分配,总功率的关系;通过列表比较安培表的内接法和外接法,认识两种电路的接法,分析误差产生的原因,可以准确地分析测量误差情况,选择测量电路;通过列表比较滑动变阻器的限流接法与分压接法,认识两种电路的接法,滑片的初始位置的要求,分析用电器上电压和电流的调节范围,消耗电能情况,有助于在具体问题中正确地选择控制电路;通过列表比较纯电阻电路与非纯电阻电路,列举生活中的实例,了解元件的特点,知道能量转化关系,进而清楚地认识欧姆定律的适用条件,学会正确处理两种电路;把v―t图像和U―I图像进行比较,准确地认识“斜率”和“面积”的特定意义;把导体的伏安特性曲线和电源的外特性曲线进行比较,明确实验原理,清晰认识图像的斜率、面积、截距、交点等的物理意义。

三、等效法

等效法是从事物间的等同效果出发,把实际复杂的现象、过程或问题转化为等效的问题来研究和处理的方法。利用等效变换把复杂问题变为简单的、熟知的问题,以便迅速、简捷地找到解决问题的最佳途径。这是物理学研究的重要方法,也是解决物理问题的常用方法之一。

如用平均速度来描述变速运动物体运动的快慢;用重心来代替物体所受重力的作用点;用直流电来代替交变电流的有效值;合力与分力之间的关系;合运动与分运动之间的关系;串、并联电路的总电阻与各电阻之间的关系;为了处理问题的方便,可以将条形磁铁与通电螺线管,地磁场与条形磁铁,通电圆环与小磁针(小磁铁)等效;分析电路动态问题、测定电源的电动势和内电阻实验中误差分析时引入等效电源,导体棒切割磁感线时引入等效长度,分析磁通量时引入等效面积;根据做功和传递热量使系统的内能发生同样的变化来测定热功当量,等等。

在处理实际问题时,将物体运动的物理过程进行必要的等效处理,然后类比熟知问题的处理方法,可以做到事半功倍,如将匀减速直线运动等效为反方向的匀加速直线运动,将斜抛至速度变为水平的运动等效为平抛运动,将带电体在复合场中的运动等效为重力场中的运动。

四、假设法

假设法是一种重要的创造性思维方法,它是以客观事实和科学的原理为基础对各种未知事实的猜测,包括对物理现象、物理条件、物理过程及物理状态等进行合理的假设,然后根据相关的物理知识进行分析、计算和推理。通过假设可以大大降低思维的难度,使问题迎刃而解。

如通过假设接触面光滑,判断静摩擦力的有无及方向;通过假设弹力、静摩擦力的有无,结合物体的运动状态,判断弹力、静摩擦力是否存在;通过假设静摩擦力的方向、“杆”模型中弹力的方向,根据计算的结果确定静摩擦力、弹力的方向;通过假设某一个力达到了临界值,判断其他力是否超过临界值,来确定物体最终的状态,求解极值问题;通过假设某一物理量达到极大或极小,找到解决问题的突破口,求出物理量的范围;通过假设电荷的正负、速度的方向、电流的方向、电场的方向、磁场的方向,结合平衡条件、直线运动条件来确定;通过假设参考平面、零势能面、电势零点,列方程式或进行相关的比较;通过假设断路、短路,结合电表的示数情况,分析电路的故障;通过假设回路闭合,根据楞次定律来判断电势高低;通过假设气体体积不变,结合气体实验定律和平衡条件来判断,等等。

【参考文献】

[1]普通高中课程标准实验教科书.物理必修(1)[M].北京:人民教育出版社,2010

[2]普通高中课程标准实验教科书.物理必修(2)[M].北京:人民教育出版社,2010

[3]普通高中课程标准实验教科书.物理选修3―1[M].北京:人民教育出版社,2010

[4]普通高中课程标准实验教科书.物理选修3―2[M].北京:人民教育出版社,2010

(作者单位:江苏省马坝高级中学)