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一、等量同种电荷、等量异种电荷的特点
1.等量同种电荷
(1)两点电荷连线中点O处的电场强度为零;
(2)从两点电荷连线中点O沿中垂面(线)到无限远,电场强度先变大后变小;
(3)两点电荷连线中垂线上各点的电场强度方向和中垂线平行;
(4)关于O点对称的两点A与A′,B与B′的电场强度等大、反向。
2.等量异种电荷
(1)两点电荷连线上各点的电场强度方向从正电荷指向负电荷,沿两点电荷连线方向电场强度先变小再变大;
(2)两点电荷连线的中垂面(线)上,电场强度方向相同,且与中垂面(线)垂直;
(3)关于O点对称的两点A与A′,B与B′的电场强度等大、同向。
二、典例分析
1.两个点电荷
例1.如图所示,正点电荷2Q、Q分别置于M,N两点,O点为MN连线的中点。点a、b在MN连线上,点c、d在MN中垂线上,它们都关于O点对称。下列说法正确的是( )
A.O点的电势高于c点的电势
B.a,b两点的电场强度相同
C.电子在a点的电势能大于在b点的电势能
D.将电子沿直线从c点移到d点电场力对电子先做负功后做正功
解析:常规思路:A选项常规思路用叠加法大体判断出O到c过程中合场强方向,然后将一个正检验电荷从O点移到c点电场力做正功,从而判断出O点电势高于c点电势,故A选项正确;B选项,设Ma=x,则Ea=EQa+E2Qa=k(以向右为正方向)Eb=EQ+E2Q=-,所以两点场强大小、方向不均相同,故B选项错误;可判断a点电势高于b点电势,故电子在a点的电势能小于b点的电势能;可画出c到d的合场强方向,从而可以判断从c到d电场力先做正功后做负功。
模型叠加思路:把M点2Q的电荷看成是Q+Q,该模型可以看成M、N处等量同种电荷与M处为+Q的电荷的叠加,则可以很快判断出:等量同种电荷时O点电势高于c点电势,同时M点电荷为+Q在O点电势也高于c点电势,故叠加后可以迅速得到O点电势高于c点电势,故A选项正确;等量同种电荷在a、b两点的场强大小相等,方向相反(a点场强向右,b点场强向左),M点电荷为+Q在a点场强大于b点场强,且方向都向右,故叠加后很快准确能判断出a点场强大于b点场强,故B选项错误;同理用叠加的方法很快能判断出a点电势高于b点电势,故电子在a点电势能小于b点电势能,故C选项错误。
2.三个点电荷
解析:常规思路:设等边三角形边长为x,从场强叠加角度求出C、D场强,判断出C、D场强大小,从做功角度判断出A、B电势的高低,从而判断出D选项正确。但此法比较烦琐,容易出错。
模型叠加思路:把该模型看成是等量异种电荷(底边两电荷)与点电荷(顶点电荷)的叠加,可以迅速判断出等量异种电荷在C、D两点场强大小相等,方向相同(方向向右),顶点-Q在C、D两点场强大小相同,方向指向-Q,在C点-Q场强方向与等量异种电荷在C点场强夹角为锐角,而D点-Q场强方向与等量异种电荷在D点场强夹角为钝角,故可判断出EC>ED;同理,等量异种电荷在A、B两点电势相同,顶点-Q在A点电势小于B点电势,故叠加后?渍A
一、重视概念的形成过程
人们把在社会生活里参与的社会实践活动,接触到的各种事物,运用逻辑思维的方法,把事物本质的、主流的、共同的东西概括起来就形成了概念。概念是在实践中形成的,是客观事物的本质在人们思想中的反映,是一种理性认识。教师教学中必须重视概念的形成教学,有计划、有目的地为物理概念的建立提供科学丰富的感性认识素材,这样才能使学生由感性认识上升到理性认识,真正理解概念。那些不愿在概念的形成上花时间,希望通过大量的习题应用解决问题的方法是本末倒置的,是不可取的。
在高一加速度的教学中,很多老师在学生还没有建立加速度是描述速度变化快慢的感性认识的基础上,匆忙给出加速度的定义表达式,然后进行大量的习题强化,导致学生只会机械地进行计算,对引入加速度的必要性缺乏认识。这样的后果是物理越学越无趣。笔者认为应该不吝惜时间带领学生充分体会加速度概念的形成过程,可以递进式地列举生活中的例子:1.磁浮列车以432km/h高速匀速运行了8s,蜗牛在10s内速度从0加速到0.1cm/s,让学生体验速度大与速度变化大是两个不同的概念。2.猎豹2s内速度从0加速到30 m/s,博尔特2 s内速度从0加速到6m/s。学生自然得出在时间相同的情况下,速度变化大的速度变化快。3.汽车加速性能测试中兰博基尼跑车0100km/h加速时间4.0s,麦克拉伦跑车0100km/h加速时间3.2s,让学生建立起速度变化相等时用时少的变化快的概念。4.宝马Z4跑车060km/h加速时间3.2s,F1方程式赛车0300km/ h加速时间15.6s。问谁的速度变化快?让学生在分析例1、例2、例3的基础上自然得出创造相同的时间比较速度变化量即加速度的定义式。通过这样的螺旋式上升示例,让学生体会加速度的形成,从而建立起加速度的正确的概念。
二、真正理解概念的实际意义
在高一位移的教学中,当位移的概念提出后很多学生很难理解为什么要提出位移的概念,有很多学生会认为前概念路程更贴近生活更合理科学,因为不能理解。所以在学习中因不能走出前概念而频频出错。其实这是很多教师没有注意引导学生理解位移概念的真正物理意义,造成的位移表示的是位置的变化,已知末位置和相对于起始位置的位移(有大小和方向),末位置就可以最终确定。这能够对运动物体进行很好的定位,在实际航海、航天、卫星定位等方面有广泛的应用,以上这些仅仅引入路程这个物理量却不能做到。学生在理解了位移的实际意义后,不但理解了位移而且自然地区别了前概念路程。与此同时也理解了速度应是表示位置变化快慢的物理量,区别于路程除以时间的实际意义。
三、注意新旧概念教学的迁移和反刍
【关键词】高中物理;分层教学;个体差异性
现代教育理念认为,教育要面向每一个学生,要尊重学生的个性化发展。然而,现如今,大班教学是我们开展教学活动最主要的形式,一个教师要同时面向几十个学生,要想做到面对每个学生,适合每个学生自然有很多困难。要知道,即使是同一个班级同一个年龄段的学生,由于知识水平、认知能力、学习兴趣、学习态度等多方面存在差异,会造成不同的学生之间产生明显的个体差异性,而在大班教学模式中,教师往往都是一个教学目标、一套教学方案来面对每一个学生,这样在教学过程中就很难兼顾到学生的个体差异性,从而令学生在学习过程中不断分化,尤其是物理这样的学科,进入高中阶段以后,学生在学习物理的过程中往往更容易出现分化,成绩好的越来越出色,成绩差的则是从最初的有些听不懂沦落到最后的完全听不懂。很多教师把这种现象的原因归结为物理学科本身就难学,很多学生跟不上是正常的事情。然而,这些教师却没有反思过,是不是自己的教学方法存在问题呢?事实上,即使一些学生真的在物理学习中欠缺兴趣或者天赋,但如果教师能够采取适当的方法,也不见得就一定学不好。那么怎样才能解决学生个体差异性的问题呢?作为教师可以在物理教学过程中秉持着因材施教的理念,尝试着采用分层教学模式来开展教学活动。
一、对学生进行合理分层
我们开展分层教学的依据就是学生具有个体差异性的客观事实,因此,要想顺利地开展分层教学活动,教师首先要做的就是对学生进行合理的分层。在分层的过程中,很多教师往往容易犯这样一个错误,那就是片面地按照学生的考试成绩把他们分成不同的层次,事实上,这样的分层方式是非常不科学的。考试成绩只能说明学生某一阶段的成绩或者某一方面的表现,如果仅仅依照考试成绩来区分学生,难免过于片面。因此,教师进行分层的时候要综合考虑学生各个方面的情况,除了考试成绩以外,还要把学生的学习兴趣、思维特点、学习习惯、性格特征,甚至是人际关系也考虑其中,综合各方面的情况把学生分到不同的层次,这样才能有效地进行接下来的分层教学。除了初次分层的合理性,还有一个问题需要注意,那就是学生分层的动态化。学生是一个不断发展变化的个体,教师要实时地根据学生的发展状况对学生的分层进行调整,这样才可以保证学生始终处于最有利于自己发展的环境中。
二、对教学目标进行分层
教学目标是开展教学活动的指路灯,对教学活动具有重要的导向作用,一旦教学目标确定的不合理,会直接影响教学活动的质量和水平。在传统的教学模式中,“一刀切”的统一化的教学目标是最遭人诟病的一点,教师为了尽可能的满足大多数学生的需求,往往会根据人数最多的中等生的实际制定教学目标,这样的目标对于成绩较好的优等生来说过于缺乏挑战性,从而白白浪费了这些学生的优势,而对于那些成绩较差的学困生来说,这样的目标又是那么遥不可及,使得他们在学习的过程中缺乏指引,自信心不断地遭受打击,长此以往,只能变得越来越差。由此可见,对教学目标进行合理的分层,针对不同层级的学生制定适合他们的教学目标至关重要。例如,笔者在讲到《电场强度》这课的内容时,就给学生设计了三个层次的目标,第一层次:认识到电场是一种客观存在的特殊物质,理解电荷间的相互作用是通过电场发生的事实,会进行简单的电场强度计算;第二层次:理解电场强度的概念及其定义式,理解电场强度是矢量,了解电场强度的方向是如何进行定义的;第三层次:能够根据库伦定律和电场强度定义式推导点电荷场强的计算式,并会进行计算,知道电场的叠加原理,并能根据这个原理进行简单的计算。以上这三个层次的目标就是按照由低到高的方式,给不同层次的学生设计出难度不同的目标,让每个层次的学生都拥有适合自己的学习目标,用这个目标去指导自己的学习活动。
三、对作业练习进行分层
在高中物理学习中,学生抄袭作业的现象往往十分严重,尤其是到了高二、高三阶段,很多学生完成作业往往完全依靠抄袭。之所以抄袭作业的现象如此严重,除了学生自身的学习态度问题以外,很多学生也反映,的确是因为做不好作业才不得不抄袭。这样就给教师提了个醒,是不是作业设计存在问题呢?我们是不是也可以对作业练习进行分层呢?如果教师在设计布置作业的时候,能够依据学生的实际情况设计难易不等的作业,这样就可以更好地发挥作业的巩固和拓展功能。例如,对于一些成绩落后的学生,教师布置作业的时候可以以课后的练习题为主,而对于那些成绩较为突出的学生,光是课后的练习题已经无法满足学生的要求了,教师可以给学生布置一些综合实践类的作业,充分发掘学生的能力。
分层教学的理念与我们如今所倡导的素质教育理念是非常契合的,通过分层化的教学活动,可以让不同层次的学生在学习的过程中都能获得平等的发展机会,并且这种分层教学还可以最大限度地尊重学生的个性特点,使得学校教育所培养出来的人才更加个性化和多样化。当然,分层教学模式作为一种较为新颖的教学模式,在实际的实施过程中还会遇到很多的问题,作为教师,我们要敢于迎难而上,在实际的教学实践中不断地完善分层教学模式,推进素质教育的不断发展。
【参考文献】
[1]李军.新课程理念下高中物理分层次教学的实践研究[D].东北师范大学,2009年.
[2]吴美玲.高中物理分层教学的实践与研究[D].陕西师范大学,2011年.
1 源于课本立典型,整固概念树信心
“源于课本,而高于课本”,是近年来高考命题的一个重要原则,例如2008年江苏高考物理卷第11题(题略),就是教材中的三个探究性实验有机组合而成的:(1)探究平抛运动的规律;(2)探究功与物体速度变化的关系;(3)验证机械能机械能守恒定律.因此,“脱课本,扎题海”的做法必然高耗低效.笔者认为,高三习题讲评课选择的训练题必须立足于教材,这样进行试卷讲评时就能指出试题对应于教材的哪一个位置,学生知识的迁移和反思就有了方向性,对于学生的复习具有正确的引向性.有时透过一道典型的习题就能引导学生回顾一系列知识点,有助于其结构网络的有效构建,达到“做一题,温一章”的复习效果.
例如,笔者和学生复习静电场一章的基本概念时,选择了2012年江苏高考的1、2两题.
例1 (2012年江苏卷)真空中,A、B 两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B 两点的电场强度大小之比为
A.3∶1 B.1∶3 C.9∶1 D.1∶9
例2 (2012年江苏卷)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是
A.C减小,U增大 B.C增大,U减小
C.C和U均增大D.C和U均减小
评析 这两道例题虽然都是高考真题,但是都源于教材,例1可以帮助学生回顾库仑定律、点电荷模型、电场强度的定义式,通过知识的回顾和推导,可以得到点电荷周围的电场强度的表达式E=kqr2,从表达式出发可以得到答案C正确.例2可以帮助学生回顾平行板电容器模型,联想电容的定义式C=QU和决定式C=εrS4kπd,并分析两个式子中的物理量意义,学生在做题时应联想到当两极板之间插入一电介质会带来εr的值变大,根据决定式得电容C变大,还要求学生注意对题眼的分析,题干给的情境是充电后,这一情景转化为物理语言就是保持电荷量Q不变,在此基础上,结合定义式可知,两极板间的电势差U将减小得到答案B正确.
清晰的概念体系是提高能力的基础,选择这些例题起到引导学生回归课本低空复习的正确方向,从近几年的高考实际来看,一张考卷基础题占据了大半,我们的高三复习也必须设置一些简单的、源于教材的例题,作为载体帮助学生联系基本的概念,这些问题的正确率往往也比较高,即使出错了,学生也能自己通过翻阅教材自主纠错,在有效回顾知识的同时也能树立复习迎考的信心.
2 以生为本渗方法,理顺思路促自悟
关键词:错题;动能定理;动量定理
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)1-0045-3
动能定理和动量定理是高中教学非常重要的两个知识点。对于这两个知识点,多数的研究都集中在遇到具体问题时怎样选择应用动能定理和动量定理方面;甚至张前顺[1]研究了这两个定理相比运动学公式在解题方面更具有优势。动能定理可表述为合外力对物体所做的功等于动能的变化量。动量定理可表述为合外力对物体的冲量等于动量的变化量。虽然这两个定义读起来简单且容易记忆,但是要真正理解这两个定义还是不容易的。在教学过程中,笔者发现很多学生在面对下面两个例题时都做错了。
例题1 如图1所示,质量为m、电荷量为+q的小球从距地面一定高度的O点,以初速度v0沿着水平方向抛出。已知在小球\动的区域里,存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的,且已知小球飞行的水平距离为L,求:
1)电场强度E为多大?
2)小球落地时的动能为多大?
错解 1)在水平方向上F=qE,
例题2 如图2所示,将质量为1 kg的小球,从距水平地面高h=5 m处,以v0=10 m/s的水平速度抛出,不计空气阻力,取g=10 m/s2。求:
在例题2中,错误原因在于没有正确理解动量的变化量。动量的变化量为矢量,在计算时应该采用矢量运算法则。而中学教材在讲述动量增量时,所给的例子往往是在一维情况下研究动量,容易让学生忽略矢量运算法则。同时,学生也没有真正理解动量定理为矢量式。在讲解此题时,最好采用矢量运算法则解题,这样学生理解矢量性会更深刻。
动能定理为标量式,在计算时,不能采用把速度进行分解来求解习题;而动量定理为矢量式,动量定理是可以把速度进行分解的,且最后还需求合动量。下面通过三个练习题来加强学生对这一知识的理解。
练习1 如图3所示,有一方向水平向右的匀强电场,一个质量为m,带电量为+q的小球以初速度v0从a点竖直向上射入电场中。小球通过电场中b点时速度大小为2v0,方向与电场方向一致,则a、b两点的电势差为( )
练习2 一质量为m,带电量为+q的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出,在距抛出点水平距离L处,有一根管口比小球直径略大的竖直细管,管上口距地面h/2。为使小球能无碰撞地通过管子,可在管子上方的整个区域加一个场强方向水平向左的匀强电场,如图4所示,求:
1)电场强度E的大小;
2)小球落地时的动能Ek。
错解 1)小球能无碰撞地通过管子,说明小球在到达管上端时的水平速度为零,而竖直方向做匀加速直线运动。
2)由动能定理知mgh=Ek-0,故Ek=mgh。
正解1 1)小球能无碰撞地通过管子,说明小球在到达管上端时水平速度为零,竖直方向做匀加速直线运动。
正解2 小球能无碰撞地通过管子,说明小球在到达管上端时水平速度为零,竖直方向做匀加速直线运动。
练习3 如图5所示,一个质量是0.2 kg的钢球,以2 m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上。入射的角度是45 °,碰撞后被斜着弹出,弹出的角度是45 °,速度仍是2 m/s。试求出合外力对钢球冲量的大小和方向。
由动量定理得I=p≈0.57 kg・m/s,方向竖直向上。
一、掰开揉碎,细讲概念定律
在平时的教学中,我认为单靠枯燥、机械式地讲解概念、定律公式会使学生感到索然无味,从而失去学习的兴趣。心理学讲:“人的思维活动是凭借概念与词汇开展的”。在物理的教学中最要紧的是活跃学生头脑里的物理思维,无论是物理思维或运用物理思想方法进行研究,都离不开明确的物理量。
而电学定律、公式恰是反映电学中物理量之间的本质联系、因果关系与严格的数量依存关系。所以我们在教学中应让学生对教学内容进行细嚼慢咽,在正确理解每个物理量的基础上去掌握这些定律、公式才能上升到应用的层次。
学生认识这些定律、公式,首先要正面理解这些定律的语言表达,理解定义中的重要字词;其次要弄清这些定律公式的真正含义,把和它相关的公式以及由它导出的公式从物理意义上划清界限,以免混淆不清;此外,还要指明定律公式的适用条件和范围。任何一个电学定律、公式,都是在一定条件下,运用物理的理想过程和理想实验的思想方法得到的,因此,每个定律、公式都有它的适用范围。例如,库仑定律只适用于真空中的点电荷。只有知道了它们的物理意义和适用范围,才有利于学生掌握和应用。
物理教学的特点在于突出物理实验。在这些定律、公式的教学上又有特殊性,就是突出定量的演示实验与学生实验,且要做好、做准。以提供学生发现物理规律的必要条件与学习环境。引导学生设计实验装置,学会运用物理实验方法来研究提出的新定律、公式。在教学中,我们还应把运用数学研究这些定律、公式的方法交给学生,要求学生学会掌握。
这样从现象到本质的认识过程,符合物理的教学规律,学生掌握知识的效果会较好。
二、 归纳总结,列表对比,突出异同
电学内容繁多,教师要应用适当的教学方法才能使学生抓住知识的重点,突破难点。否则,学生将会被繁杂的定律、公式搞得一头雾水,无所适从。我在教学的过程中,根据电学知识之间的内在逻辑性,及时对学生学过的知识进行归纳总结,理清知识的脉络,并把握知识之间的联系,重视运用迁移规律,帮助学生对新旧知识和易混淆的知识进行列表对比,突出异同点,使学生以简驭繁,形成有机的知识系统,掌握电学定律、公式,并形成能力。例如,在学完了电场强度后,对电场强度的三个公式进行列表对比。这样能使知识之间的异同点一目了然,化繁为简,易于对比记忆。
三、注重定律、公式的推导演算,使之系统化
培养学生良好的学习方法,重要的一点是培养正确的思维习惯。这表现在学习中就是要真正从本质上即原理上明白定律、公式的来龙去脉。而我们的学生往往舍本逐末,只是记住这些定律、公式的结果,而忽略了它们的推导过程,结果在考试中乱套定律、公式。正确的做法应该是让学生去探究这些定律、公式的推导过程。并把这些过程掌握好,做到能熟练地推导出这些公式,既锻炼了他们的逻辑推理能力,又顺便把结果记住了。例如,匀强电场中的电场强度的公式:
W=qUAB
qUAB=qEd,故得UAB=Ed或E=UAB/d。
W=Fd=qEd
电学定律、公式之间前后联系性强,因果关系明显,不同的公式可通过简单的推导演算得出在实际应用中常用的公式。例如在纯电阻电路中,电工和电功率的计算公式:
W=Uq =UIt = U2t/R = I2Rt
P=W/t = UI = U2R = I2R
可见,只要使学生深刻理解课本上的几个基本公式,通过让学生推导演算,把它们连成一个有机整体,从宏观上把握知识,这样能使学生不会觉得公式是繁琐难记,杂乱无章的,从而避免了对知识的死记硬背,取得较好的教学效果。
三、 精讲专练,培养应用能力
学生对物理知识的掌握并不是能够记住定律公式后就会应用,还必须通过一定量的习题练习,才能灵活运用,达到融会贯通。我们教师有必要精选一些有代表性的习题进行精讲专练,引导学生一题多解,对学生的思维进行锻炼,使学生在反复地运用中,达到举一反三的应用能力。例如以下这道题目:
将一个电荷量为 的点电荷,从零电势点S移到M点要反抗电场力做功 ,则M点电势 = 。若将该电荷从M点移到N点,电场力做功 ,则N点电势 = ,MN两点间的电势差 = 。
解析:本题可以根据电势差和电势的定义式解决,一般有下列两种解法
解法一 严格按各量数值的正负代入公式求解
由 得:
而
由 得:
而
解法二 不考虑各量的正负,只是把各量数值代入公式求解,然后再用其他方法判断出要求量的正负
由 得
因电场力做负功,所以负电荷q受的电场力方向与移动方向大致相反,则场强方向与移动方向大致相同,故 ,而 ,故
关键词:高中物理;习题解决;图式教学
中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2017)04-0194-02
在物理习题的解决中,很多的学者都提出了图示概念,通过图式的应用,能够使学生对习题的脉络更加清晰,提升学生的分析能力和理解能力,有利于学生对习题的解决。
1.图式教学的种类分析
1.1 流程图教学。流程图是指通过图式的演示能够对问题的某一个阶段或者某一个程序的步骤进行概括和划分,从而帮助学生理解事件的组成顺序,从而使得学生能够对事件的具体操作步骤以及顺序具有深刻的印象,有利于学生思维的规范。
1.2 概念图教学。概念图主要是将与某一个主体有关的概念进行集合,置于一个方框或者圆圈内,然后将相关的概念和命题进行连线,并标明连线的意义。这样能够将一些含有较多概念的主题过程展示出来,使学生能够明确概念间的关系以及网络构成。概念图在物理知识解决中具有非常重要的意义,能够帮助学生理解知识的整体结构、构建的过程,并将新旧知识进行结合,使学生在消化新知识的过程中也能够对老知识进行复习。
2.高中物理习题解决图式应用案例
2.1 流程图的应用。在高中物理课程中,规律是将各个概念进行有效连接的纽带,在应用规律的过程中,能够使学生对解题的步E更清晰,使学生的思考的思路更加明确[2]。
案例一:在学习牛顿运动定律的过程中,就可以通过流程图来为学生们展示加速度、力以及运动间的规律,使学生们明白在解题的过程中,关键问题是要求出加速度。
除了规律的认识外,流程图在物体运动解题的过程中也是比较常用的图式方式,能够对物体的运动过程进行详细的分析。
案例二:在光滑的水平面上,有一个物体A,质量为m1,以速度v1向物体B运动,物体B的质量为m2,同时物体B的另一端连接一个轻弹簧,当物体A与弹簧发生碰撞后,与弹簧连接在一起,请分析出物体A当与弹簧碰撞后,与B的具体运动情况。
首先,我们需要先画出物体A的运动情况以及与物体B和轻弹簧的接触情况图式,如下图所示:
然后对弹簧压缩过程的受力情况进行分析,如下图所示:
要求学生分析出物体A所做的运动情况,物体B所做的运动情况,在哪个阶段,弹簧被压缩到最短。然后要求学生根据动量守恒定律列出物体A、B的运动方程式。当B的速度大于A的速度时,弹簧压缩的情况,在这个过程中,物体A逐渐由减速的过程变成加速的过程,如果此时设物体A、B的速度为v3、v4,根据动量守恒定律以及机械能的守恒定律列出相应的方程式。
最后对弹簧拉伸过程中受力情况进行分析,如下图所示:
要求学生分析出物体A所做的运动以及物体B所做的运动,弹簧拉伸最长时物体A与物体B的运动情况,然后根据动量守恒定律列出相应的关系式。在这个过程中物体A的速度大于物体B的速度,弹簧的拉伸量将如何变化,指导弹簧达到最大拉伸时,物体B逐渐由右加速变为左减速,根据动量守恒定律以及机械能守恒定律可知,这个阶段物体A以及B的速度恢复到初始状态。
通过这样的方式,能够使学生更准确的了解物体的运动情况以及受力情况,从而使学生更快的找出物体的运动规律,了解物体的运动过程,缩短解题的时间,提升解答问题的技巧。
2.2 概念图的应用。高中物理教学中涉及到很多的概念,这些概念都是物理学科的基础和关键,对概念的掌握直接影响学生对物理内涵的理解,有利于学生对物理知识的延伸,因此如果在物理概念的学习中应用概念图,更有利于学生对概念的掌握。
案例三:以电场强度的概念为例,分析出其概念的组成元素以及各元素间的关系。
通过图式的分析,我们可以将电场强度的各个因素进行明确的表示出来,使学生对电场强度一目了然,同时还能够对不同组成元素间的关系进行准确的分析和标注,有利于学生对概念的理解。
2.3 图示应用需要注意的问题。在解题的过程中需要选择合适的图形组织工具,物理习题解答中应用的图示有很多种,而且不同图式的侧重点也存在差异,所以针对不同的内容,教师需要引导学生选择不同的图示进行解答,而且一些习题中可以用多种图式方式进行解答,所以学生在应用的过程中必须要注重其条理化、直观化、结构化。
结语:高中物理习题解答是高中物理教学中的重要组成部分,由于高中物理知识具有很强的抽象性,所以学生在解答的过程中极容易遇到瓶颈,而无法解答出问题,因此教师需要引导学生利用图式的方式来解答问题,并根据不同的内容采取不同的图式方式,提升解题的效率,帮助学生理清解题的思路,使学生更好的理解相应的物理规律,继而更好的解决物理问题。
参考文献:
一、关注教与学的本质属性
学习是在学习者的头脑中建立或者修改一个知识体系。即新知识和“旧”知识必须发生实质联系才能被学习者所接受,才能长时期地驻留于学习者的头脑之中。教学是帮助学习者,并在学习者的头脑中建立或者修改一个知识体系。
由于学习者自身的原有情况不同,因此其接受知识并使知识驻留在头脑中的方式也不同,即对学生来讲,“新”知识的新鲜程度是不一样的。学生原有的知识背景越多,知识体系质量越好,其融合新概念的难度就越小,教师的概念教学的起点就可以高一点;反之,若原有的知识背景越少,质量越差,则他融合新概念的难度就越大,教师的概念教学的起点就必须要低。因此了解学生原有的知识结构成了教师教学的必须。
二、用创造性的概念教学来体现不同概念教学的特殊性
帮助学生获取、加工和处理概念并使之同化到学生固有的认知结构中,是一项艰巨的、富有创造性的教育工程。笔者经过多年的教学工作实践认为:概念教学成功的关键是用通俗感人的直观材料、简明扼要的分析推理、生动形象的语言,并辅以良好的学习环境来为学生的概念学习铺好台阶。这些台阶主要由以下几部分组成:
台阶一:丰富学生的感性认识
学生对物理概念的认识,来源于各种感性知识:一种形式是通过观察实验对正在发生的物理现象的感知;另一种形式是通过听讲、阅读教材获得的感知;教师用常见的生活事例引发学生的感性认识,用画示意图、过程的流程图,都是为了使学生对研究对象获得比较完整的感知。例如学生在学习动量这个概念时很有可能提出这样一个问题:动量仅仅是在速度的基础上乘以物体的质量,而物体的质量是不变的,动量实质上不就是速度吗?这时教师可以举出这样一个例子来简单说明提出动量概念的必要性:假如一只蚊子和一列火车均以5m/s的速度撞在你的身上,你的感觉如何?学生会在“都没感觉”的回答声和笑声中领悟提出动量这个概念必要性。
台阶二:建立科学的物理表象
表象是人们过去对事物的反映在头脑中所留下的痕迹,当这些痕迹在人的活动中恢复或再现的时候,就成为表象。大量的实验研究证明,许多学生在日常生活中形成的物理表象很多是错误的,对物理实验后在大脑中储存的物理图景有许多是片面、孤立、以个人为中心建立的,并形成了一些与物理知识相悖或不尽一致的观念和规则,这就是前概念。
前概念具有广泛性、肤浅性、顽固性、隐蔽性。对力与运动的关系有许多前概念,例如:要使物体不断运动必须始终有拉力;拉力越大物体运动得越快;匀速运动时物体受到的动力大于阻力;加速运动的物体受到的力应不断增加;物体受到的力逐渐减小时,速度也在减小。
台阶三:帮助学生掌握一些物理中定义物理量的方法
高中物理的概念很多,而且大多很抽象。比如电场强度E,由于电场本身就是一种很难被人类感知的物质,要去定义这样一种物质的属性,对那些对电场缺乏感性认识的学生来说确实困难。若教师以前就教授学生用“比值法”定义物理量的方法,学生此时接受这种抽象的概念也许会轻松一点。例如在讲授物质的密度ρ=m/V时,就讲授此为“比值法”定义,且说明某一种物质的密度与物体的质量和他的体积、形状无关,物质的密度是物质的本质属性。以此类推E=F/Q中,电场强度E与检验电荷Q的大小、正负无关,它反映的就是电场本身的属性。当然同样也可以定义:U=W/Q;C=Q/U;B=F/IL等一系列抽象的概念。
台阶四:诠释概念,关键是用学生的操作语言讲透概念
教师在讲解概念时,有必要把前人在对概念下定义时用高度概括和抽象的语言分解开来,然后再还原回去;变化不同的角度、使用不同的词汇来解释概念。教师可以做以下几个方面工作:
1.明确概念的内涵。即明确概念所反映的物理现象或过程所特有的本质属性。例如,在说明物距和像距应特别强调:物距是物点在主轴上的投影到光心的距离,而不是物点到光心的距离。
2.明确概念的外延。即明确概念的运用条件和适用范围。例如讲解三个场强公式E=F/Q、E=kQ/r2、E=U/d,应让学生明确公式的适用范围。E=F/Q是电场强度的定义式,可以用在任何场合;E=kQ/r2由于是根据库仑定律F=kQ1Q2/r2推导出来的,因此该公式只能用在点电荷产生的电场中;而E=U/d,在高中阶段只能应用在匀强电场中。
3.了解相关概念的区别和联系。例如做功与传热都是改变物体内能的两种方式,在使物体内能变化上功与热量是等效的;但是做功是一种形式的能转化为另一种形式的能,而热传递是内能从一个物体转移到另一个物体,但形式没有变化。
台阶五:概念学习要不断、主动地重复
教学过程就是帮助学生获取和加工处理信息并使之同化于学生固有的认知结构的过程。新摄入到学习者头脑中的信息必然与学习者头脑中已然存在的信息交汇在一起,从而引起对其信息体系(即其认知结构)更新的过程。老师可以采取下面两种方法:
1.精心设计练习。在设计练习时分清练习题目的目的和层次,练习要有很强的概念性和针对性,要有难度上的梯次变化,对那些内涵深、外延广的概念的练习要能从不同侧面来反映这个概念。
2.努力培养和发展学生的批判性思维能力。所谓批判性思维能力指的是一个人对各种信息进行独立的分析、判断、评价、演绎和归纳的能力,其最重要的特征是对各种信息的逆向、甚至多向的思维倾向。概念的教学需要学生自身对新获取的信息进行独立的分析、判断、评价、演绎和归纳,否则他们头脑中的新旧信息不可能进行有效同化并将同化的结果合理地固化于其认知结构之中。