孟宏蔚
(河北省河间市职教中心 河北 河间 062450)
物理解题训练中突破学生思维障碍的几点策略
孟宏蔚
(河北省河间市职教中心 河北 河间 062450)
部分学生在学习物理知识时,易受到旧的思维定势影响,造成物理学习的障碍。物理教师可以应用物理习题帮助学生发现思维障碍,使学生通过反思养成良好的学习习惯。现以习题1为例说明。
习题1:参看图1,现有一长为L的轻质细绳固定在A、B两根直杆上。选取A、B两杆等高的位置,且杆间距为d<L。现在A点上有一质量为m的物体滑到B处,挂在A处释放。请思考物体的运动轨迹是椭圆这句话对不对?
图1
很多学生受到思维定势的影响,认为质量为m的物体从A滑到B点当然是个椭圆啊,于是认为这段描述是对的。这时物理教师可直接要求学生应用现有的材料做物理实验进行验证。学生在做实验的过程中发现这一段描述出现了问题。即物体从A点滑到B点时,A点不是椭圆的焦点,那么物体从A点到B点滑过的不是椭圆形的轨迹,只是曲线的轨迹。当学生发现这一问题以后,教师引导学生思考为什么在解题的时候犯下了刚才的错误?学生经过思考,认为他们在学习物理知识时,没有深入的思考问题,没有科学的求证,因为他们应用“可能是”、“大概是”的态度来对待物理学习,所以犯下了解题错误。
部分学生在学习物理知识的时候,没有应用一套宏观的思路来思考物理问题,解题时,思维存在顾此失彼的问题。因此,教师要在教学中培养学生宏观思维,使学生能有一套物理体系来思考物理问题。
习题2:现一做圆周运动的人造地球卫生的轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动,那么以下的说法哪些是正确的?
A.根据公式ν=ωr,可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍;B.根据公式F=mν2/r,可知卫星所需的同心力将减小到原来的1/2;C.根据公式F=GMm/r2,可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4;D.根据以上选项B和C的描述可知卫星运动的线速度将减小到原来的。
有很多学生一看题目,用物理公式来思考A、B、C、D四个描述,觉得A、B、C、D三个描述都似乎符合物理公式,于是认为四种描述都对。这就需要教师的引导:A、B两种描述存在冲突吗?学生接受了教师的提示,重新思考了这四个描述,此时学生发现,A中ν=ωr,在ω一定时,ν∝r;同样,B中F=mν2/r也是在ω一定时,F∝1/r才成立,这两种说法都存在不精确性。只有D描述,条件界定的情况下,D的描述才正确。从而C与D的描述才是正确。
在这一引导学习过程中,学生了解到在思考物理问题的时候,不能仅仅只应用一条物理性质、一个物理公式来看待物理问题,而要站在宏观的视角上看待物理问题,在解决物理问题的时候才不会偏颇。
部分学生在学习物理知识的时候,或者因为没有好好审题,或者没有足够的生活经验,导致在解决物理问题的时候抓不住思维的重点,出现这样或那样的错误。如有的学生在解决物理问题时,连解题方向都找不对,就一定会出现解题错误的问题。因此,教师在解题训练时,要引导学生学会抓住解题的思维重点,正确的找到解题的方向,在这个基础上进行多角度的全面的分析物理问题,才会避免解题中的盲目性,从而形成清晰的解题思路,正确的解答问题。
习题3:现气球以100 m/s的速度竖直上升,从气球上丢下一个物体,物体在17 s到达地面,求物体被丢下来时的高度。(g=10 m/s2)。
很多学生一看到习题3,就觉得很简单,认为它是一个探讨自由落体运动的习题,于是学生解题如下:由于h=1/2gt2,于是可得h=1/2×10×172=1 445(m)。当学生犯下解题错误的时候,教师引导学生思考,气球带着物体飞升,物体被抛下的时候难道不受加速度的影响?经过教师的引导,学生才发现,这道习题3探讨了向上加速度的问题及向下自由落体运动的问题。在教师的引导下,学生重新思考这一物理问题,并绘出了物理问题示意图如图2,在观察过了图2以后,学生找到了正确的解题方法如下:图2为气球带物体上升,物体下落过程的示意图,V0= -10m/sg=10m/s2,并且h=v0t×1/2gt2,可知h =-10×17+1/2×10×172=1 275(m)。
图2
通过习题3这道试题的解答使学生感悟到:在解决物理问题时,必须结合生活实际,仔细分析物理文本材料所表述的客观现状,抓住思维的重点,进行全面的分析。只有准确的抓住问题的关键,才能形成探究的方法,从而正确的解决物理问题。