孟宏蔚
(河北省河間市職教中心 河北 河間 062450)
物理解題訓練中突破學生思維障礙的幾點策略
孟宏蔚
(河北省河間市職教中心 河北 河間 062450)
部分學生在學習物理知識時,易受到舊的思維定勢影響,造成物理學習的障礙。物理教師可以應用物理習題幫助學生發(fā)現(xiàn)思維障礙,使學生通過反思養(yǎng)成良好的學習習慣?,F(xiàn)以習題1為例說明。
習題1:參看圖1,現(xiàn)有一長為L的輕質(zhì)細繩固定在A、B兩根直桿上。選取A、B兩桿等高的位置,且桿間距為d<L?,F(xiàn)在A點上有一質(zhì)量為m的物體滑到B處,掛在A處釋放。請思考物體的運動軌跡是橢圓這句話對不對?
圖1
很多學生受到思維定勢的影響,認為質(zhì)量為m的物體從A滑到B點當然是個橢圓啊,于是認為這段描述是對的。這時物理教師可直接要求學生應用現(xiàn)有的材料做物理實驗進行驗證。學生在做實驗的過程中發(fā)現(xiàn)這一段描述出現(xiàn)了問題。即物體從A點滑到B點時,A點不是橢圓的焦點,那么物體從A點到B點滑過的不是橢圓形的軌跡,只是曲線的軌跡。當學生發(fā)現(xiàn)這一問題以后,教師引導學生思考為什么在解題的時候犯下了剛才的錯誤?學生經(jīng)過思考,認為他們在學習物理知識時,沒有深入的思考問題,沒有科學的求證,因為他們應用“可能是”、“大概是”的態(tài)度來對待物理學習,所以犯下了解題錯誤。
部分學生在學習物理知識的時候,沒有應用一套宏觀的思路來思考物理問題,解題時,思維存在顧此失彼的問題。因此,教師要在教學中培養(yǎng)學生宏觀思維,使學生能有一套物理體系來思考物理問題。
習題2:現(xiàn)一做圓周運動的人造地球衛(wèi)生的軌道半徑增大到原來的2倍,仍做圓周運動,那么以下的說法哪些是正確的?
A.根據(jù)公式ν=ωr,可知衛(wèi)星運動的線速度增大到原來的2倍;B.根據(jù)公式F=mν2/r,可知衛(wèi)星所需的同心力將減小到原來的1/2;C.根據(jù)公式F=GMm/r2,可知地球提供的向心力將減小到原來的1/4;D.根據(jù)以上選項B和C的描述可知衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的。
有很多學生一看題目,用物理公式來思考A、B、C、D四個描述,覺得A、B、C、D三個描述都似乎符合物理公式,于是認為四種描述都對。這就需要教師的引導:A、B兩種描述存在沖突嗎?學生接受了教師的提示,重新思考了這四個描述,此時學生發(fā)現(xiàn),A中ν=ωr,在ω一定時,ν∝r;同樣,B中F=mν2/r也是在ω一定時,F(xiàn)∝1/r才成立,這兩種說法都存在不精確性。只有D描述,條件界定的情況下,D的描述才正確。從而C與D的描述才是正確。
在這一引導學習過程中,學生了解到在思考物理問題的時候,不能僅僅只應用一條物理性質(zhì)、一個物理公式來看待物理問題,而要站在宏觀的視角上看待物理問題,在解決物理問題的時候才不會偏頗。
部分學生在學習物理知識的時候,或者因為沒有好好審題,或者沒有足夠的生活經(jīng)驗,導致在解決物理問題的時候抓不住思維的重點,出現(xiàn)這樣或那樣的錯誤。如有的學生在解決物理問題時,連解題方向都找不對,就一定會出現(xiàn)解題錯誤的問題。因此,教師在解題訓練時,要引導學生學會抓住解題的思維重點,正確的找到解題的方向,在這個基礎(chǔ)上進行多角度的全面的分析物理問題,才會避免解題中的盲目性,從而形成清晰的解題思路,正確的解答問題。
習題3:現(xiàn)氣球以100 m/s的速度豎直上升,從氣球上丟下一個物體,物體在17 s到達地面,求物體被丟下來時的高度。(g=10 m/s2)。
很多學生一看到習題3,就覺得很簡單,認為它是一個探討自由落體運動的習題,于是學生解題如下:由于h=1/2gt2,于是可得h=1/2×10×172=1 445(m)。當學生犯下解題錯誤的時候,教師引導學生思考,氣球帶著物體飛升,物體被拋下的時候難道不受加速度的影響?經(jīng)過教師的引導,學生才發(fā)現(xiàn),這道習題3探討了向上加速度的問題及向下自由落體運動的問題。在教師的引導下,學生重新思考這一物理問題,并繪出了物理問題示意圖如圖2,在觀察過了圖2以后,學生找到了正確的解題方法如下:圖2為氣球帶物體上升,物體下落過程的示意圖,V0= -10m/sg=10m/s2,并且h=v0t×1/2gt2,可知h =-10×17+1/2×10×172=1 275(m)。
圖2
通過習題3這道試題的解答使學生感悟到:在解決物理問題時,必須結(jié)合生活實際,仔細分析物理文本材料所表述的客觀現(xiàn)狀,抓住思維的重點,進行全面的分析。只有準確的抓住問題的關(guān)鍵,才能形成探究的方法,從而正確的解決物理問題。