張立
(大連信息高級中學(xué) 遼寧 大連 116021)
新課程強調(diào)“將學(xué)習(xí)重心從過分強調(diào)知識的傳承和積累向獲取知識的探究過程轉(zhuǎn)化,從學(xué)生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的精神.”而對所學(xué)知識加深、鞏固最有效的訓(xùn)練措施是讓學(xué)生解答物理問題,讓學(xué)生在解答物理問題的過程中,體驗到科學(xué)探究的過程與樂趣;這個過程也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和創(chuàng)新精神的重要途徑.而審題是解答物理問題最關(guān)鍵的一環(huán),審題能力的高低直接關(guān)系到解答物理問題的成敗.因此,在物理教學(xué)中必須重視培養(yǎng)學(xué)生的審題能力.
一般來說,學(xué)生也知道審題的重要性,但在實際解答物理問題時,往往舍不得在這方面下功夫;通常連題意尚未弄清、對題目信息感知不足的情況下,就盲目解題,其結(jié)果往往是解題受阻或?qū)е洛e解.因此,要提高學(xué)生分析解決物理問題的能力,必須從培養(yǎng)學(xué)生的審題能力著手,引導(dǎo)學(xué)生認真、準確地審題,使之養(yǎng)成良好的習(xí)慣.
【例1】一質(zhì)量為100 g的小球從0.8 m高處自由下落到一厚軟墊上,若小球從接觸軟墊到小球陷至最低點經(jīng)歷了0.20 s,則這段時間內(nèi)軟墊對小球的沖量為______.(g=10 m/s2,不計空氣阻力)
將此題作為堂上練習(xí),發(fā)現(xiàn)學(xué)生錯解如下.
解:設(shè)小球觸墊前速度是v0,由v02=2gh得
v0=4.0 m/s
對小球由動量定理得
Ft=0-mv0=-0.4 N·s
發(fā)現(xiàn)這種情況后,教師要有針對性提問:在0.20 s內(nèi)軟墊對小球的沖量與小球受到的沖量有何區(qū)別?
學(xué)生答:前者是軟墊給小球以彈力的沖量,后者是小球受到合外力的沖量.
此時學(xué)生就會明白上解所求的是小球受到合外力的沖量.
師問:產(chǎn)生上述錯解的原因什么?
生答:審題時誤將軟墊對小球的沖量視為“小球”受到的沖量.
此時教師應(yīng)強調(diào)養(yǎng)成良好的審題習(xí)慣的重要性;還可以讓學(xué)生自己舉一個類似的例子,以提高自己的能力.
有了良好的審題習(xí)慣,還必須掌握科學(xué)的審題方法.怎樣審題才是科學(xué)合理呢?概括來講,是通過對題目的文字、圖表、圖象認真閱讀,并經(jīng)過周密的聯(lián)想和推理分析,對題目所敘述的物理過程,建立起一幅比較清晰的物理情景,構(gòu)成解題的思維框架,直至找到正確的解題途徑.
認真審題、記錄信息,指的是要認真、深刻、準確地閱讀題目,明確研究對象,弄清題目的已知條件和題目所求,并記錄相關(guān)各物理量.
【例2】在光滑的水平面上有兩個半徑都是r的小球A和B,質(zhì)量分別是m和2m,當球心間的距離大于l(l比2r大得多)時,兩球之間無相互作用力;當兩球心間的距離等于或小于l時,兩球間存在相互作用的恒定斥力F.設(shè)A球從遠離B球處以速度v0沿兩球連心線向原來靜止的B球運動,如圖1所示.欲使兩球不發(fā)生接觸,v0必須滿足什么條件?
圖1
通過讀題可知:
(1)研究對象——A、B兩個小球.
(2)已知條件——A、B兩個小球的質(zhì)量分別為m、2m.球半徑均為r,A的初速為v0.兩球心距離等于或小于l時,有相互恒定斥力F.
(3)隱含條件——A、B兩個小球從有斥力開始至將要接觸這一過程要經(jīng)歷一段時間,F(xiàn)對A、B將產(chǎn)生空間累積效應(yīng).
(4)題目所求——v0的大小如何,才能使兩球不相接觸?
形成物理情景,是要求弄清研究對象所發(fā)生狀態(tài)變化的物理過程,明確研究對象與外界的聯(lián)系,并對物理狀態(tài)、物理過程進行抽象思維;然后,在大腦中形成關(guān)于物理狀態(tài)、物理過程的類比和模型化的形象.
此題物理情景可分兩部分:
(1)當A球運動到距B球l時,因受阻力F的作用,作勻減速運動,F(xiàn)對A球做負功.B球在動力F的作用下做初速為零的勻加速直線運動,F(xiàn)對B球做正功.
(2)因A、B兩球相互作用過程中不受外力作用,則在作用過程中總動量保持不變;兩球間的距離逐漸減小,當v1=v2時如果兩球不接觸,以后便不可能接觸了.
此時,學(xué)生應(yīng)在大腦中產(chǎn)生如下動畫情景(可由多媒體電腦做出動畫):球A向B球運動,在A和B靠近的過程中A勻減速,而B勻加速離開.二球逐漸靠近,可能接觸,也不可能不接觸.只有當二球速度相等時,二球距離最近,此時不接觸,以后便不可能再有接觸的機會.
“深加工”是針對研究對象所經(jīng)歷的有關(guān)過程,運用有關(guān)定律、定理列方程,且對其分析、歸納,找出解題的途徑.(一般上述2、3兩步是同時進行,而不是截然分開).
對例2,根據(jù)上述物理過程可列出如下方程
A、B球在水平方向動量守恒
mv0=mv1+2mv2
由動能定理,對A球
對B球
要使兩球不相碰,應(yīng)有
v1=v2l+s2-s1≥2r
經(jīng)歸納判斷,以上各式滿足求解要求(計算及結(jié)果從略).
在教學(xué)中堅持上述方法培養(yǎng)學(xué)生的審題能力,以達到使學(xué)生掌握科學(xué)的審題方法之目的.
培養(yǎng)良好的審題習(xí)慣,掌握科學(xué)的審題方法,提高學(xué)生的審題能力,是一項系統(tǒng)工作,需要在教學(xué)中全方位地進行能力培養(yǎng),將能力培養(yǎng)置于教學(xué)的各個環(huán)節(jié)之中.
學(xué)生的理解能力、推理能力、分析綜合能力的高低,直接影響其審題能力.而這些能力的培養(yǎng)必須在長期的知識教學(xué)中去落實.只有置能力培養(yǎng)于教學(xué)之中,才能不斷提高學(xué)生的審題能力.例如,在動量守恒定律的教學(xué)中,當完成定律的導(dǎo)出之后應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生去進一步分析:定律中的“相互作用的物體”是指參加相互作用的研究對象.“如果不受外力作用,它們的總動量保持不變”,表明被研究的系統(tǒng)必須在不受外力的條件下,才有作用前的動量和等于作用后的動量和.這是定律的字面含意.教學(xué)中還應(yīng)進行下述分析:
(1)矢量性.因為動量是矢量,應(yīng)用動量守恒定律列方程時要注意各動量的方向
(2)相對性.該定律由動量定理和牛頓第三定律導(dǎo)出,定律表達式中的速度應(yīng)相對同一慣性參照系(一般以地面為參照系).
(3)同時性.動量守恒定律雖不過問中間細節(jié),但作用前各動量必須是作用過程中某個相同時刻的動量;而作用后各動量必須是作用過程中另一相同時刻的動量.如此進行深入分析,便會在知識教學(xué)中,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的審題能力.
習(xí)題課教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生審題能力的理想訓(xùn)練“基地”,是教師帶學(xué)生去“下水游泳”的極好機會.習(xí)題課教學(xué)單靠教師精辟講述不行,教師應(yīng)盡量創(chuàng)設(shè)情景,引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識去分析解決問題.同時還應(yīng)對學(xué)生出現(xiàn)偏差、錯誤給予點撥指正致使學(xué)生不僅會分析解決問題,而且讓他們掌握分析解決問題的方法;這正是物理教學(xué)之根本.
綜上所述,我們只有在教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中注意培養(yǎng)學(xué)生的審題能力,才能讓學(xué)生在成功解答物理問題的過程中,體驗到科學(xué)探究的過程與樂趣,就能達到新課程所強調(diào)的“從學(xué)生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的精神.”