物理計(jì)算題的解答,能比較清晰地反映學(xué)生的邏輯思維以及分析和解決問題的能力,更能考查學(xué)生的創(chuàng)造能力。鑒于此,近幾年來各省市物理中考試題中,計(jì)算題占的比重比較大,分值約占總分的20%。因此,如何提高學(xué)生的應(yīng)變能力,使學(xué)生得心應(yīng)手地解答計(jì)算題,是教學(xué)中的一個突出問題。
物理計(jì)算題,不論知識結(jié)構(gòu)如何,解答的思路均可按四個程序進(jìn)行。
第一是審題。審題過程要認(rèn)真讀懂題意,發(fā)現(xiàn)隱含在題目里的物理?xiàng)l件,找出物理過程或文字表述中的已知量,明確研究對象,找出已知量和待求量的關(guān)系,判定問題的性質(zhì)和范圍,明確屬于何種物理模型。
第二是分析題意。必要時畫出草圖,借助草圖分析研究對象的物理狀態(tài)、物理過程,即分析題設(shè)情景和具體條件,并在頭腦中形成清晰的物理圖景,建立物理模型,在此基礎(chǔ)上確定解題的思路和方法。
第三是建立方程。根據(jù)題目所給的條件,梳理已知量與未知量的關(guān)系,挖掘題中隱含條件,尋找規(guī)律(公式),必要時建立坐標(biāo)系,畫出有關(guān)物理圖像。
第四是求解。先進(jìn)行必要的代數(shù)運(yùn)算,統(tǒng)一單位后代入數(shù)據(jù)計(jì)算,求得結(jié)果。
對一般題目,大多數(shù)學(xué)生都能順利完成,但對涉及知識面比較廣、物理過程比較復(fù)雜、綜合性強(qiáng)的題目,要求學(xué)生通過分析推理,找出知識的內(nèi)在聯(lián)系時,他們就感到一頭霧水,甚至無從下手。教學(xué)中發(fā)現(xiàn),只要把握好第一、二程序,即審題和分析題意,讓學(xué)生弄清題意,創(chuàng)設(shè)情境,就能順利解答,得出正確答案。因此,解答計(jì)算題的關(guān)鍵,就是分析題設(shè)情境,建立物理模型。下面結(jié)合本人多年的教學(xué)實(shí)踐,就如何分析題設(shè)情境、突破關(guān)鍵環(huán)節(jié),談一些體會。
一、精選典型題,分析題目情境
例題:盛夏時分,當(dāng)王欣打開冰箱取飲料時,冰箱里的冷空氣出來,外面的熱空氣進(jìn)去。當(dāng)冰箱門重新關(guān)上后,就將這部分熱空氣也關(guān)了進(jìn)去,箱內(nèi)熱空氣冷卻收縮,壓強(qiáng)減小,因此開冰箱時較費(fèi)力。若冰箱門長為0.6m、寬為0.5m,冰箱外的氣壓為1×105Pa,設(shè)冰箱內(nèi)外的氣壓差為1000Pa。求:
(1)冰箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)為多少?(g取10N/kg)
(2)冰箱內(nèi)、外氣體對門的壓力各是多少?
(3)冰箱門受到的內(nèi)外壓力差相當(dāng)于質(zhì)量為多少的物體受到的重力?
根據(jù)本題所給的已知條件以及求解的三個問題,可以對應(yīng)創(chuàng)設(shè)三個情境。
情境一:考慮大氣壓,題目給出內(nèi)外氣壓差,由此即可算出冰箱內(nèi)的氣體壓強(qiáng),p外-p內(nèi)=1000Pa,解得p內(nèi)=9.9×104Pa。
情境二:題目給出冰箱門的長和寬,則可算出門的面積,再根據(jù)壓強(qiáng)公式p=FS,算出門內(nèi)外的壓力。
情境三:由以上兩個情景,學(xué)生可勾畫出這樣的圖景:由內(nèi)外壓力可以算出壓力差為30N,再由G=mg算出質(zhì)量為3kg。
可見,只要分析題設(shè)情境,使學(xué)生在頭腦中形成清晰的物理圖景,學(xué)生就能較好地運(yùn)用物理規(guī)律和物理情境解決問題。
二、選足夠量的習(xí)題,強(qiáng)化訓(xùn)練,突破解題“入口關(guān)”
對信息量大的題目。如何培養(yǎng)學(xué)生耐心看題,認(rèn)真審題,學(xué)會分析題設(shè)情境,建立物理模型,成為教學(xué)的一大難題。實(shí)踐證明,在解答計(jì)算題的過程中,盡管教師講得清楚,當(dāng)時,學(xué)生也能接受,但如果沒有讓他們做一定量的相關(guān)練習(xí)題,解題的邏輯思維就難以形成,方法沒能較好地掌握,解決實(shí)際問題的能力就不可能得到提高。為了讓學(xué)生盡快進(jìn)入角色,學(xué)會審題、析題,可在規(guī)定時間(一節(jié)課)內(nèi),要求學(xué)生擬出幾個計(jì)算題,并寫出“審題”和“析題”的步驟,使之在腦子里形成有關(guān)題目的清晰的物理圖景。這一舉措,可以使學(xué)生的思維能力得到提升。
三、理論聯(lián)系實(shí)際,多元化設(shè)計(jì)計(jì)算題情境
物理是理論聯(lián)系實(shí)際的一門科學(xué),教學(xué)中,應(yīng)重視理論與實(shí)踐的結(jié)合,課堂內(nèi)與課堂外的結(jié)合。比如,在上滑輪組這節(jié)課之前,可先讓學(xué)生認(rèn)真觀察升旗時定滑輪的運(yùn)動情況,回到課堂又做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上,延展到動滑輪、滑輪組的實(shí)驗(yàn)以及滑輪組效率的計(jì)算題。其實(shí)這是對學(xué)生進(jìn)行理論與實(shí)際相結(jié)合的訓(xùn)練,教學(xué)實(shí)現(xiàn)了情境創(chuàng)設(shè)的多元化,學(xué)生在腦海中自然產(chǎn)生一幅幅美麗的物理圖景,能啟迪他們的思維,促進(jìn)聯(lián)想和創(chuàng)新能力的提高。
分析物理題設(shè)情境,建立物理模型,是解答計(jì)算題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它使學(xué)生養(yǎng)成了展開想象思維,構(gòu)建物理圖景的習(xí)慣,這對提高學(xué)生解答物理計(jì)算題的能力起到事半功倍的作用,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的有效途徑。
(責(zé)任編輯易志毅)