王家山
摘? ?要:科學(xué)思維是物理核心素養(yǎng)的重要組成部分,在物理教學(xué)中應(yīng)該重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力,對教師而言,高效地完成教學(xué)過程:備課、上課、布置作業(yè)、批改作業(yè)等,是提高學(xué)生科學(xué)思維能力的重要途徑,為了切實(shí)落實(shí)核心素養(yǎng),對作業(yè)的布置顯得尤為重要,因此,教師在設(shè)計(jì)和布置作業(yè)時應(yīng)適量,多布置一些一題多問、一題多解、一題多變、多題歸一等作業(yè),以訓(xùn)練他們思維的靈活性、深刻性,這樣久而久之學(xué)生才能提升能力,發(fā)展思維,最終才能使核心素養(yǎng)的培養(yǎng)真正落地。
關(guān)鍵詞:科學(xué)思維;作業(yè);策略;實(shí)施
1? 一題多問的拓展性作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維
高質(zhì)量的作業(yè)可以有利于培養(yǎng)學(xué)生用發(fā)散思維去思考問題,啟發(fā)學(xué)生一題多問,引導(dǎo)他們從不同的角度、不同層次去思考問題的習(xí)慣,同時一題多問能拓展他們的解題思路,從而培養(yǎng)學(xué)生的解題能力。
例1:如圖1“用一條絕緣輕繩懸掛一個小球,小球質(zhì)量為m,所帶電荷量為+q?,F(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場,平衡時絕緣繩與鉛垂線夾角為θ”。在高三復(fù)習(xí)時我將此題拓展如下:
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度是多少?
(2)當(dāng)小球在A點(diǎn)靜止時,突然剪斷細(xì)線,則小球的運(yùn)動情況及加速度是多少?
(3)現(xiàn)用外力將小球從A點(diǎn)緩慢拉到B點(diǎn),外力對小球做多少功?
(4)將小球從B點(diǎn)由靜止釋放后,小球速度的最大值是多少?此時細(xì)線與豎直方向的夾角是多少?
(5)將小球從B點(diǎn)由靜止釋放后,細(xì)線中彈力的最大值是多少?
(6)將小球從B點(diǎn)由靜止釋放后,當(dāng)速度最大時細(xì)線突然斷裂(不影響小球的速度),小球要經(jīng)過多長時間才能運(yùn)動到與斷裂時高度相同的位置?
(7)將小球從B點(diǎn)由靜止釋放后,所能達(dá)到的最大角度是多少?
(8)當(dāng)小球靜止在A點(diǎn)時,瞬間給小球沖擊作用,使小球獲得一個初速度,初速度的方向平行于紙面且垂直細(xì)線,若要小球此后運(yùn)動中細(xì)線不松弛,則小球的初速度滿足什么條件?
通過拓展充分挖掘出此題的實(shí)用價值,同時激發(fā)了學(xué)生的興趣,提高學(xué)生們學(xué)習(xí)物理的熱情,同時也拓展了學(xué)生的思維,提升了解題能力,從作業(yè)的反饋發(fā)現(xiàn)效果很好。
2? 一題多解的方法多樣性作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維
高質(zhì)量作業(yè)還要有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,一題多解型的作業(yè)使同學(xué)們求解同一道題,學(xué)會用不同角度去研究,可以啟發(fā)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新熱情和創(chuàng)新能力。
例2:一物體靜止在光滑的水平面上,先對物體施一水平向右的恒力F1,經(jīng)t秒后撤去F1,立即對它施加一水平向左的恒力F2,又經(jīng)t秒后物體回到出發(fā)點(diǎn),在這一過程中F1,F(xiàn)2對物體所作的功分別為W1,W2 則它們之間的關(guān)系為:
3? 一題多變的靈活遷移性作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性
“一題多變”即是在原題的基礎(chǔ)上變換一些條件和要求,從不同的角度進(jìn)行設(shè)問,以考察不同知識點(diǎn)掌握情況,從而構(gòu)成新題。一題多變,使題目所涉及的物理知識和方法向深度和廣度發(fā)展。一題多變,有利于學(xué)生克服思維定式的影響,多角度思考和分析問題、解決問題。一題多變可以激發(fā)學(xué)生解答問題時思維的積極性、主動性,以適應(yīng)新的課程改革的要求,培養(yǎng)學(xué)生深入探究的思維品質(zhì),幫助學(xué)生更好地掌握所學(xué)的物理知識,并能進(jìn)行靈活的遷移,達(dá)到舉一反三的目的。如在布置帶電粒子在磁場中勻速圓周運(yùn)動的作業(yè)時,可以通過圓周運(yùn)動基本幾何關(guān)系圖(如圖3 )歸納出圓心位置確定的四種常用方法;掌握弦切角、圓心角、速度方向偏轉(zhuǎn)角之間關(guān)系;理解并應(yīng)用解含半徑直角三角形獲得半徑的常用方法。還可遷移到磁場單邊界問題;雙邊界問題;三角形邊界問題;矩形邊界問題;圓形邊界問題等。這樣,通過這一基本母題衍生出若干子題,既能保證學(xué)習(xí)效果,又能減輕學(xué)生過重的作業(yè)量。
4? 多題歸一的收斂性作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生思維的系統(tǒng)性
一題多解與多題歸一與是物理作業(yè)布置中的兩個方面,一題多解是拓廣思路,要使知識系統(tǒng)化必須多題歸一,通過對典型題分析,掌握其求解方法,從而提高解題能力。
例3:如圖4,在輕線的下端掛一個質(zhì)量為m的物體,若用一個大小為F(F 解析:如圖5,對小球受力分析可以看出mg恒定,F(xiàn)大小恒定,方向不定,使細(xì)線偏離豎直方向的夾角最大,圖4即要求繩的拉力FT與重力夾角最大。 以F大小為半徑畫圓弧,以重力的箭頭為圓心,過重力mg的起點(diǎn)做圓弧的切線, 此時拉力F與水平方向夾角sinθ=F/mg。 5? 貌似相同易錯題作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性 善于對中學(xué)階段出現(xiàn)的易錯題進(jìn)行歸納分析與總結(jié),有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性,對相似易錯的模型能夠表現(xiàn)出思考問題時的快速靈活,善于迅速和準(zhǔn)確地作出決定、解決問題。 例4:已知道水平地面光滑,放著兩個勻質(zhì)木塊A和B,如圖6所示,其中A為長方體,而B為球冠的一部分,一輕桿cd右端與B連接,它可繞其左端固定軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,木塊A受到向右的拉力F后仍處于靜止,如果施加拉力前后B對地面壓力記為N1和N2? ,那么N1和N2的大小關(guān)系為(? ? ?) 對圖8由固定轉(zhuǎn)動軸平衡條件N2L=(GA+GB)L+Fr,易得N2>(GA+GB),對圖6在A沒有受到向右拉力之前,分析B物體受力易得N1=(GA+GB),故正確答案為B。 中學(xué)物理課堂教學(xué)的終極目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力,有效作業(yè)的布置是師生共同的追求。對學(xué)生的作業(yè)布置不應(yīng)該過分重視數(shù)量,應(yīng)考量能否有利于發(fā)展學(xué)生的思維能力,為此作為第一線的教師應(yīng)該有意識的圍繞上述五個方面布置形式多種多樣的作業(yè),分層要求合理,這樣才能激勵學(xué)生主動學(xué)習(xí),真正發(fā)揮作業(yè)的最大效能,最終實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的提高。