隨著素質(zhì)教育理論與實(shí)踐的不斷深入,素質(zhì)教育理論逐漸在現(xiàn)代教育理論中起到主導(dǎo)作用。近幾年的高考物理改革也明確向我們展示出:僅僅為了應(yīng)試的“應(yīng)試教育”是不利于學(xué)生全面發(fā)展的,現(xiàn)代教育的出路在于轉(zhuǎn)變教育觀念,將“應(yīng)試教育”逐步轉(zhuǎn)向全面提高學(xué)生素質(zhì)和能力的“素質(zhì)教育”。從97、98年物理高考試卷考查學(xué)生物理能力來(lái)看,對(duì)學(xué)生的理解能力、分析、推理能力、空間想象能力都有所加強(qiáng)。99年高考改革明顯要“加強(qiáng)能力性和應(yīng)用性問(wèn)題的考查”。高考對(duì)高中教學(xué)起著重要導(dǎo)向作用,這要求物理教師在習(xí)題課教學(xué)中應(yīng)注重學(xué)生的能力培養(yǎng)、提高學(xué)生的物理素質(zhì)。這樣才有利于學(xué)生在高考中考出好成績(jī),更有利于學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后順利適應(yīng)大學(xué)的教學(xué),提高學(xué)生的自學(xué)能力。從辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論要求看,在實(shí)踐中探索規(guī)律,利用所得規(guī)律(或理論)去指導(dǎo)實(shí)踐認(rèn)識(shí)活動(dòng),在實(shí)踐中驗(yàn)證、完善規(guī)律(或理論),這是認(rèn)識(shí)客觀世界的基本方法。學(xué)生在學(xué)習(xí)中往往只重視了認(rèn)識(shí)事物方法(實(shí)踐~理論~實(shí)踐)的中間一個(gè)環(huán)節(jié):機(jī)械地記憶物理規(guī)律(或理論),因而輕視了實(shí)踐認(rèn)識(shí)過(guò)程,缺乏實(shí)際應(yīng)用規(guī)律的能力。在解決實(shí)際物理問(wèn)題之時(shí),學(xué)生往往分析不清物理過(guò)程,不明確物理情境,造成了生搬硬套、不知所云的局面。因此,高中物理教師面臨一個(gè)新的研究課題:如何優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的物理思維及能力,跳出題海戰(zhàn)術(shù)。本文認(rèn)為,利用現(xiàn)代教育媒體可以更有效地達(dá)到該目的。我僅就運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù)在習(xí)題教學(xué)中對(duì)培養(yǎng)學(xué)生物理素質(zhì)與能力的作用談?wù)劥譁\的認(rèn)識(shí)。
一、運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù),可以增大課堂容量,提高教學(xué)效率
增大課堂容量并不等于增多練習(xí)題數(shù)量(即所謂的“題海戰(zhàn)術(shù)”),而是思維訓(xùn)練的高精度、高效率。充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,積極開(kāi)動(dòng)思維、主動(dòng)培養(yǎng)自己的物理能力。操作快捷、方便、高效率的微機(jī)輔助教學(xué),是增大課堂容量,提高課堂教學(xué)效率的重要手段之一。
例題《氣體壓強(qiáng)的確定》習(xí)題課。封閉氣體的壓強(qiáng)問(wèn)題分成三類討論:①試管問(wèn)題;②U形管問(wèn)題;③氣缸問(wèn)題。每一類問(wèn)題又分成兩方面:1)靜止?fàn)顟B(tài);2)加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),來(lái)進(jìn)行具體分析。首先從簡(jiǎn)單的試管問(wèn)題入手,利用“電子幻燈片”融景于圖,一題多變。充分展示出物理思維的連貫性,讓學(xué)生加強(qiáng)“異中求同,同中求異”的審題能力的訓(xùn)練。依次打出以下練習(xí)題:(圖1)
題目編排力求由易到難,注重基礎(chǔ),力求變化。教師重點(diǎn)強(qiáng)化變化過(guò)程的分析,動(dòng)態(tài)的圖形有利于物理情境的再現(xiàn),融景于圖激發(fā)學(xué)生興趣,在教師有意識(shí)的情景設(shè)置中主動(dòng)探索、研究,提高構(gòu)建物理模型的能力。強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生的物理思維,由淺入深,由易到難、層層深入,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。讓學(xué)生后總結(jié)確定氣體壓強(qiáng)的思維方法,參與物理思維訓(xùn)練,讓每個(gè)學(xué)生都有收獲。變被動(dòng)地記憶答案為主動(dòng)探索研究解決問(wèn)題的物理方法。同時(shí),兼顧物理學(xué)習(xí)比較好的同學(xué),讓他們也有所收益。配備了一些有難度的問(wèn)題,在前面問(wèn)題討論的基礎(chǔ)上,教師加以引導(dǎo)幫助學(xué)生理清思維脈絡(luò),提高學(xué)生的分析能力。整個(gè)課堂習(xí)題配備,思維訓(xùn)練同樣遵循由易到難、層層深入、化難為易的原則。重點(diǎn)強(qiáng)化物理思維的訓(xùn)練,科學(xué)物理方法的總結(jié),從而大大提高了課堂教學(xué)效率。
二、運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù),便于創(chuàng)設(shè)物理情境,加強(qiáng)能力培養(yǎng)
在習(xí)題教學(xué)中,為了讓學(xué)生對(duì)物理情境的探索、思考和構(gòu)建更有效,教師的引導(dǎo)應(yīng)與設(shè)置的物理情境完美地結(jié)合在一起。教師應(yīng)適時(shí)提示新舊知識(shí)間聯(lián)系的線索,通過(guò)精心設(shè)置的情境,讓學(xué)生在討論中把問(wèn)題逐步引向深入,從而加深學(xué)生的理解,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生自己去形成概念,探索規(guī)律,糾正錯(cuò)誤,完善認(rèn)識(shí),優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)。對(duì)此,現(xiàn)代媒體技術(shù)可以發(fā)揮獨(dú)特的功效。
“高考考查內(nèi)容源于大綱但不拘泥于大綱”這就要求學(xué)生能正確理解、應(yīng)用物理概念、規(guī)律,并做到物理情境的“想”與“象”的統(tǒng)一。然而學(xué)生往往重視了物理規(guī)律的記憶,輕視了物理規(guī)律的理解、遷移和應(yīng)用;重視了疑難問(wèn)題的討論,輕視了基本概念的挖掘;重視了物理情景的“想”,輕視了物理過(guò)程的“象”(即:畫(huà)出運(yùn)動(dòng)草圖、空間立體圖,展示運(yùn)動(dòng)狀態(tài))。例如98年全國(guó)高考物理試卷第25題,全國(guó)得分率僅為7%(此題滿分12分),原因就是物理過(guò)程的“象”模糊不清,而不知從何入手。那么,在課堂教學(xué)中教師若注重運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù),則能幫助學(xué)生真正理解物理概念、規(guī)律,挖掘確切的物理意義和適用條件,能利用它們順利地進(jìn)行正向遷移,有效解決一些實(shí)際物理問(wèn)題;同時(shí),也有利于幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)物理情景的“想”與“象”的真正結(jié)合,這樣,才能適應(yīng)高考對(duì)學(xué)生物理素質(zhì)的要求。
運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù)可以有效幫助學(xué)生構(gòu)建科學(xué)的物理情景,如:運(yùn)用這種手段可以變靜態(tài)為動(dòng)態(tài),畫(huà)出題中的附圖及運(yùn)動(dòng)過(guò)程圖,運(yùn)用視頻輸出放大畫(huà)面。堅(jiān)持這樣做可以培養(yǎng)學(xué)生的思維的形象性、整體性、有序性和深刻性。另外畫(huà)簡(jiǎn)化電路圖還可以培養(yǎng)學(xué)生“化繁為簡(jiǎn)”的物理思想,有利于深入“理想化”的科學(xué)方法教育。
例題2在不光滑的水平面上,用100N的力拉物體自西向東緩慢地由A到B前進(jìn)300m,到達(dá)B點(diǎn)后突然改變力的大小和方向,用100N的力拉物體自北向南緩慢地由B到C運(yùn)動(dòng)了400m,在此過(guò)程中拉力做功多少J?(圖2)
分析:錯(cuò)解:W=FSAC=5×104J
出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因:
功的二要素及標(biāo)量性的物理意義不清楚,同時(shí)受到了“位移矢量、重力做功與路徑無(wú)關(guān)”的負(fù)遷移影響。
正確答案:W=FSB+FSBC=7×104J
空間思維能力的訓(xùn)練是高中物理能力培養(yǎng)的重點(diǎn)所在,也是學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)。課堂教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)化空間想象能力的培養(yǎng):1)把立體圖向平面轉(zhuǎn)化;2)把平面圖向空間立體變通(如磁場(chǎng)部分的空間“三視圖”)。
運(yùn)用微機(jī)的三維動(dòng)畫(huà)的“形象、直觀、逼真”性,從不同角度(三視圖)展示受力分析圖,從而獲得很強(qiáng)的視覺(jué)刺激,這樣可以培養(yǎng)學(xué)生思維的多維性。
例題3質(zhì)量為m的物體A,靜止在傾角為θ的斜面上,摩擦因數(shù)為p,用平行于斜面的水平力F推木塊A的中心,使之在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)。求F的大小。(圖3)
分析:把全部力向斜面投影,得到平面力系。
由平衡方程得到:
教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從空間多角度思考問(wèn)題,進(jìn)行空間立體與平面的相互轉(zhuǎn)化,正確畫(huà)出立體空間的三視圖。加深對(duì)物理概念、規(guī)律的理解和挖掘。提高學(xué)生的空間思維能力和理解能力。
三、運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù),輔助物理實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果
物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué),高中物理所討論解決的問(wèn)題,多數(shù)來(lái)源于實(shí)際生活,但是學(xué)生缺少實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí),對(duì)解決一些實(shí)際物理問(wèn)題感到很困難。教師利用設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)來(lái)再現(xiàn)物理過(guò)程和物理情境,為學(xué)生提供廣闊的想象空間。一些瞬時(shí)完成的實(shí)驗(yàn)還可以借助于錄像或微機(jī)模擬等現(xiàn)代教學(xué)手段,放慢實(shí)驗(yàn)過(guò)程,給學(xué)生足夠的思考余地,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲,刺激學(xué)生的視覺(jué)感官,在觀察中主動(dòng)地探索規(guī)律,尋找解決問(wèn)題的物理方法,培養(yǎng)自己的物理思維能力,從而大大提高了教學(xué)效率。
[例題4]《動(dòng)量守恒定律》習(xí)題課中,為理解“人走車走,人停車?!钡姆礇_運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn)。A是遙控小車,B是平板車,為了減小摩擦:①把平板車放在光滑的玻璃上;②平板車采取“頂針式軸承”,以減小摩擦,運(yùn)用遙控車來(lái)保證系統(tǒng)不受外力,這樣處理之后可以近似認(rèn)為系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。
用遙控器控制小車的運(yùn)動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生觀察,想出觀察要求和問(wèn)題。由于實(shí)驗(yàn)完成較快,為了提高實(shí)驗(yàn)效果,進(jìn)行同步錄像,用住鏡頭對(duì)過(guò)程加以分析,進(jìn)一步運(yùn)用微機(jī)模擬清楚再現(xiàn)物理過(guò)程中的各物理量之間的關(guān)系加以討論,總結(jié)規(guī)律。在輕松愉悅的環(huán)境中突破了教學(xué)難點(diǎn),大大提高課堂教學(xué)效果。
微機(jī)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用,提高了學(xué)生對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)范圍和認(rèn)識(shí)深度。從實(shí)踐效果來(lái)看,加強(qiáng)微機(jī)模擬“輔助”實(shí)驗(yàn)效果,有如下作用:
運(yùn)用微機(jī)可以人為地控制一些實(shí)驗(yàn)變量,進(jìn)一步放大某些實(shí)驗(yàn)變量,給學(xué)生更廣闊的思考和想象空間。
(1)物理過(guò)程模擬
有些物理圖景難以被學(xué)生想象,而這些對(duì)學(xué)生理解、掌握概念和物理規(guī)律有重要作用。用微機(jī)做的逼真的物理模擬,可以幫助學(xué)生擺脫這些認(rèn)識(shí)障礙。這些物理模擬不是示意性的動(dòng)畫(huà)演示,而是更接近于物理真實(shí)。
例如:《動(dòng)量守恒定律》習(xí)題課上,用微機(jī)在時(shí)間上放大模擬兩球碰撞時(shí)先壓縮后恢復(fù)過(guò)程中的速度、加速度變化的碰撞實(shí)質(zhì)。刺激感官,加深視覺(jué)認(rèn)識(shí)。
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程再現(xiàn)習(xí)題教學(xué)中,盡可能多的先給物理實(shí)驗(yàn),再提出與之相關(guān)的物理問(wèn)題,加強(qiáng)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。對(duì)一些難以實(shí)現(xiàn)或瞬間即逝的實(shí)驗(yàn)再應(yīng)用微機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程,突出實(shí)驗(yàn)中的主要因素,忽略次要因素,進(jìn)而突出重點(diǎn),突破難點(diǎn)。
例如:“子彈打木塊類型”題的討論
四、運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù),構(gòu)建物理模型,分析物理過(guò)程
物理過(guò)程指物理模型在物理環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程,正確分析物體運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程是解決物理問(wèn)題的基礎(chǔ)、關(guān)鍵。歷年高考題中均重視物理過(guò)程分析的考查,它反映了學(xué)生解決問(wèn)題的能力。但是在平時(shí)學(xué)習(xí)中學(xué)生往往只重視計(jì)算結(jié)果,卻輕視了過(guò)程分析;重視了聽(tīng)講,輕視了思考。造成學(xué)生“一聽(tīng)就會(huì),一看就明白,一做實(shí)際問(wèn)題就糊涂?!币虼耍谄綍r(shí)教學(xué)中運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù),放慢運(yùn)動(dòng)過(guò)程,突出主要矛盾,變抽象為具體,尋求解決問(wèn)題的途徑。把物理過(guò)程、物理情境的分析落實(shí)到教學(xué)過(guò)程中,讓學(xué)生自己去思考。
[例題5]質(zhì)量為m的子彈A以水平速度v0射入質(zhì)量為M的、置于光滑水平地面上的木塊B,后子彈停在木塊中,相對(duì)木塊滑行距離為L(zhǎng),在木塊中受到的阻力恒為人求在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。
分析:模擬整個(gè)物理過(guò)程,畫(huà)出運(yùn)動(dòng)草圖,討論運(yùn)動(dòng)規(guī)律、物體運(yùn)動(dòng)形式,找出各物理量間的數(shù)量關(guān)系得到
另外,為了適應(yīng)高考改革“加強(qiáng)應(yīng)用性問(wèn)題考查”的需要,在習(xí)題配置中,應(yīng)注重聯(lián)系現(xiàn)代科技、生活的應(yīng)用性問(wèn)題的選取。例如:電飯煲的“加熱”“保溫”兩狀態(tài)的討論。用微機(jī)設(shè)計(jì)模擬其實(shí)際過(guò)程,這樣可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)。達(dá)到以下效果①知識(shí)遷移能力,把功率大小的知識(shí)遷移到“加熱”“保溫”兩狀態(tài)的討論中。②理論聯(lián)系實(shí)踐的能力,加強(qiáng)創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。③綜合運(yùn)用物理知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,使學(xué)生真正做到學(xué)以致用。
總之,習(xí)題教學(xué)中教師應(yīng)善于運(yùn)用各種現(xiàn)代教學(xué)手段,引導(dǎo)學(xué)生從多方面去思考問(wèn)題,優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu),創(chuàng)設(shè)物理情境,展示物理過(guò)程。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,積極主動(dòng)構(gòu)建物理模型,進(jìn)行物理過(guò)程的分析、物理思維能力的訓(xùn)練,把“全面提高學(xué)生素質(zhì),重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生能力”貫穿在整個(gè)物理課教學(xué)中。這樣我們才真正實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代媒體技術(shù)與優(yōu)化教學(xué)的完整統(tǒng)一。
一、運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù),可以增大課堂容量,提高教學(xué)效率
增大課堂容量并不等于增多練習(xí)題數(shù)量(即所謂的“題海戰(zhàn)術(shù)”),而是思維訓(xùn)練的高精度、高效率。充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,積極開(kāi)動(dòng)思維、主動(dòng)培養(yǎng)自己的物理能力。操作快捷、方便、高效率的微機(jī)輔助教學(xué),是增大課堂容量,提高課堂教學(xué)效率的重要手段之一。
例題《氣體壓強(qiáng)的確定》習(xí)題課。封閉氣體的壓強(qiáng)問(wèn)題分成三類討論:①試管問(wèn)題;②U形管問(wèn)題;③氣缸問(wèn)題。每一類問(wèn)題又分成兩方面:1)靜止?fàn)顟B(tài);2)加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),來(lái)進(jìn)行具體分析。首先從簡(jiǎn)單的試管問(wèn)題入手,利用“電子幻燈片”融景于圖,一題多變。充分展示出物理思維的連貫性,讓學(xué)生加強(qiáng)“異中求同,同中求異”的審題能力的訓(xùn)練。依次打出以下練習(xí)題:(圖1)
題目編排力求由易到難,注重基礎(chǔ),力求變化。教師重點(diǎn)強(qiáng)化變化過(guò)程的分析,動(dòng)態(tài)的圖形有利于物理情境的再現(xiàn),融景于圖激發(fā)學(xué)生興趣,在教師有意識(shí)的情景設(shè)置中主動(dòng)探索、研究,提高構(gòu)建物理模型的能力。強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生的物理思維,由淺入深,由易到難、層層深入,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。讓學(xué)生后總結(jié)確定氣體壓強(qiáng)的思維方法,參與物理思維訓(xùn)練,讓每個(gè)學(xué)生都有收獲。變被動(dòng)地記憶答案為主動(dòng)探索研究解決問(wèn)題的物理方法。同時(shí),兼顧物理學(xué)習(xí)比較好的同學(xué),讓他們也有所收益。配備了一些有難度的問(wèn)題,在前面問(wèn)題討論的基礎(chǔ)上,教師加以引導(dǎo)幫助學(xué)生理清思維脈絡(luò),提高學(xué)生的分析能力。整個(gè)課堂習(xí)題配備,思維訓(xùn)練同樣遵循由易到難、層層深入、化難為易的原則。重點(diǎn)強(qiáng)化物理思維的訓(xùn)練,科學(xué)物理方法的總結(jié),從而大大提高了課堂教學(xué)效率。
二、運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù),便于創(chuàng)設(shè)物理情境,加強(qiáng)能力培養(yǎng)
在習(xí)題教學(xué)中,為了讓學(xué)生對(duì)物理情境的探索、思考和構(gòu)建更有效,教師的引導(dǎo)應(yīng)與設(shè)置的物理情境完美地結(jié)合在一起。教師應(yīng)適時(shí)提示新舊知識(shí)間聯(lián)系的線索,通過(guò)精心設(shè)置的情境,讓學(xué)生在討論中把問(wèn)題逐步引向深入,從而加深學(xué)生的理解,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生自己去形成概念,探索規(guī)律,糾正錯(cuò)誤,完善認(rèn)識(shí),優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)。對(duì)此,現(xiàn)代媒體技術(shù)可以發(fā)揮獨(dú)特的功效。
“高考考查內(nèi)容源于大綱但不拘泥于大綱”這就要求學(xué)生能正確理解、應(yīng)用物理概念、規(guī)律,并做到物理情境的“想”與“象”的統(tǒng)一。然而學(xué)生往往重視了物理規(guī)律的記憶,輕視了物理規(guī)律的理解、遷移和應(yīng)用;重視了疑難問(wèn)題的討論,輕視了基本概念的挖掘;重視了物理情景的“想”,輕視了物理過(guò)程的“象”(即:畫(huà)出運(yùn)動(dòng)草圖、空間立體圖,展示運(yùn)動(dòng)狀態(tài))。例如98年全國(guó)高考物理試卷第25題,全國(guó)得分率僅為7%(此題滿分12分),原因就是物理過(guò)程的“象”模糊不清,而不知從何入手。那么,在課堂教學(xué)中教師若注重運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù),則能幫助學(xué)生真正理解物理概念、規(guī)律,挖掘確切的物理意義和適用條件,能利用它們順利地進(jìn)行正向遷移,有效解決一些實(shí)際物理問(wèn)題;同時(shí),也有利于幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)物理情景的“想”與“象”的真正結(jié)合,這樣,才能適應(yīng)高考對(duì)學(xué)生物理素質(zhì)的要求。
運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù)可以有效幫助學(xué)生構(gòu)建科學(xué)的物理情景,如:運(yùn)用這種手段可以變靜態(tài)為動(dòng)態(tài),畫(huà)出題中的附圖及運(yùn)動(dòng)過(guò)程圖,運(yùn)用視頻輸出放大畫(huà)面。堅(jiān)持這樣做可以培養(yǎng)學(xué)生的思維的形象性、整體性、有序性和深刻性。另外畫(huà)簡(jiǎn)化電路圖還可以培養(yǎng)學(xué)生“化繁為簡(jiǎn)”的物理思想,有利于深入“理想化”的科學(xué)方法教育。
例題2在不光滑的水平面上,用100N的力拉物體自西向東緩慢地由A到B前進(jìn)300m,到達(dá)B點(diǎn)后突然改變力的大小和方向,用100N的力拉物體自北向南緩慢地由B到C運(yùn)動(dòng)了400m,在此過(guò)程中拉力做功多少J?(圖2)
分析:錯(cuò)解:W=FSAC=5×104J
出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因:
功的二要素及標(biāo)量性的物理意義不清楚,同時(shí)受到了“位移矢量、重力做功與路徑無(wú)關(guān)”的負(fù)遷移影響。
正確答案:W=FSB+FSBC=7×104J
空間思維能力的訓(xùn)練是高中物理能力培養(yǎng)的重點(diǎn)所在,也是學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)。課堂教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)化空間想象能力的培養(yǎng):1)把立體圖向平面轉(zhuǎn)化;2)把平面圖向空間立體變通(如磁場(chǎng)部分的空間“三視圖”)。
運(yùn)用微機(jī)的三維動(dòng)畫(huà)的“形象、直觀、逼真”性,從不同角度(三視圖)展示受力分析圖,從而獲得很強(qiáng)的視覺(jué)刺激,這樣可以培養(yǎng)學(xué)生思維的多維性。
例題3質(zhì)量為m的物體A,靜止在傾角為θ的斜面上,摩擦因數(shù)為p,用平行于斜面的水平力F推木塊A的中心,使之在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)。求F的大小。(圖3)
分析:把全部力向斜面投影,得到平面力系。
由平衡方程得到:
教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從空間多角度思考問(wèn)題,進(jìn)行空間立體與平面的相互轉(zhuǎn)化,正確畫(huà)出立體空間的三視圖。加深對(duì)物理概念、規(guī)律的理解和挖掘。提高學(xué)生的空間思維能力和理解能力。
三、運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù),輔助物理實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果
物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué),高中物理所討論解決的問(wèn)題,多數(shù)來(lái)源于實(shí)際生活,但是學(xué)生缺少實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí),對(duì)解決一些實(shí)際物理問(wèn)題感到很困難。教師利用設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)來(lái)再現(xiàn)物理過(guò)程和物理情境,為學(xué)生提供廣闊的想象空間。一些瞬時(shí)完成的實(shí)驗(yàn)還可以借助于錄像或微機(jī)模擬等現(xiàn)代教學(xué)手段,放慢實(shí)驗(yàn)過(guò)程,給學(xué)生足夠的思考余地,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲,刺激學(xué)生的視覺(jué)感官,在觀察中主動(dòng)地探索規(guī)律,尋找解決問(wèn)題的物理方法,培養(yǎng)自己的物理思維能力,從而大大提高了教學(xué)效率。
[例題4]《動(dòng)量守恒定律》習(xí)題課中,為理解“人走車走,人停車?!钡姆礇_運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn)。A是遙控小車,B是平板車,為了減小摩擦:①把平板車放在光滑的玻璃上;②平板車采取“頂針式軸承”,以減小摩擦,運(yùn)用遙控車來(lái)保證系統(tǒng)不受外力,這樣處理之后可以近似認(rèn)為系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。
用遙控器控制小車的運(yùn)動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生觀察,想出觀察要求和問(wèn)題。由于實(shí)驗(yàn)完成較快,為了提高實(shí)驗(yàn)效果,進(jìn)行同步錄像,用住鏡頭對(duì)過(guò)程加以分析,進(jìn)一步運(yùn)用微機(jī)模擬清楚再現(xiàn)物理過(guò)程中的各物理量之間的關(guān)系加以討論,總結(jié)規(guī)律。在輕松愉悅的環(huán)境中突破了教學(xué)難點(diǎn),大大提高課堂教學(xué)效果。
微機(jī)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用,提高了學(xué)生對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)范圍和認(rèn)識(shí)深度。從實(shí)踐效果來(lái)看,加強(qiáng)微機(jī)模擬“輔助”實(shí)驗(yàn)效果,有如下作用:
運(yùn)用微機(jī)可以人為地控制一些實(shí)驗(yàn)變量,進(jìn)一步放大某些實(shí)驗(yàn)變量,給學(xué)生更廣闊的思考和想象空間。
(1)物理過(guò)程模擬
有些物理圖景難以被學(xué)生想象,而這些對(duì)學(xué)生理解、掌握概念和物理規(guī)律有重要作用。用微機(jī)做的逼真的物理模擬,可以幫助學(xué)生擺脫這些認(rèn)識(shí)障礙。這些物理模擬不是示意性的動(dòng)畫(huà)演示,而是更接近于物理真實(shí)。
例如:《動(dòng)量守恒定律》習(xí)題課上,用微機(jī)在時(shí)間上放大模擬兩球碰撞時(shí)先壓縮后恢復(fù)過(guò)程中的速度、加速度變化的碰撞實(shí)質(zhì)。刺激感官,加深視覺(jué)認(rèn)識(shí)。
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程再現(xiàn)習(xí)題教學(xué)中,盡可能多的先給物理實(shí)驗(yàn),再提出與之相關(guān)的物理問(wèn)題,加強(qiáng)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。對(duì)一些難以實(shí)現(xiàn)或瞬間即逝的實(shí)驗(yàn)再應(yīng)用微機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程,突出實(shí)驗(yàn)中的主要因素,忽略次要因素,進(jìn)而突出重點(diǎn),突破難點(diǎn)。
例如:“子彈打木塊類型”題的討論
四、運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù),構(gòu)建物理模型,分析物理過(guò)程
物理過(guò)程指物理模型在物理環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程,正確分析物體運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程是解決物理問(wèn)題的基礎(chǔ)、關(guān)鍵。歷年高考題中均重視物理過(guò)程分析的考查,它反映了學(xué)生解決問(wèn)題的能力。但是在平時(shí)學(xué)習(xí)中學(xué)生往往只重視計(jì)算結(jié)果,卻輕視了過(guò)程分析;重視了聽(tīng)講,輕視了思考。造成學(xué)生“一聽(tīng)就會(huì),一看就明白,一做實(shí)際問(wèn)題就糊涂?!币虼耍谄綍r(shí)教學(xué)中運(yùn)用現(xiàn)代媒體技術(shù),放慢運(yùn)動(dòng)過(guò)程,突出主要矛盾,變抽象為具體,尋求解決問(wèn)題的途徑。把物理過(guò)程、物理情境的分析落實(shí)到教學(xué)過(guò)程中,讓學(xué)生自己去思考。
[例題5]質(zhì)量為m的子彈A以水平速度v0射入質(zhì)量為M的、置于光滑水平地面上的木塊B,后子彈停在木塊中,相對(duì)木塊滑行距離為L(zhǎng),在木塊中受到的阻力恒為人求在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。
分析:模擬整個(gè)物理過(guò)程,畫(huà)出運(yùn)動(dòng)草圖,討論運(yùn)動(dòng)規(guī)律、物體運(yùn)動(dòng)形式,找出各物理量間的數(shù)量關(guān)系得到
另外,為了適應(yīng)高考改革“加強(qiáng)應(yīng)用性問(wèn)題考查”的需要,在習(xí)題配置中,應(yīng)注重聯(lián)系現(xiàn)代科技、生活的應(yīng)用性問(wèn)題的選取。例如:電飯煲的“加熱”“保溫”兩狀態(tài)的討論。用微機(jī)設(shè)計(jì)模擬其實(shí)際過(guò)程,這樣可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)。達(dá)到以下效果①知識(shí)遷移能力,把功率大小的知識(shí)遷移到“加熱”“保溫”兩狀態(tài)的討論中。②理論聯(lián)系實(shí)踐的能力,加強(qiáng)創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。③綜合運(yùn)用物理知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,使學(xué)生真正做到學(xué)以致用。
總之,習(xí)題教學(xué)中教師應(yīng)善于運(yùn)用各種現(xiàn)代教學(xué)手段,引導(dǎo)學(xué)生從多方面去思考問(wèn)題,優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu),創(chuàng)設(shè)物理情境,展示物理過(guò)程。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,積極主動(dòng)構(gòu)建物理模型,進(jìn)行物理過(guò)程的分析、物理思維能力的訓(xùn)練,把“全面提高學(xué)生素質(zhì),重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生能力”貫穿在整個(gè)物理課教學(xué)中。這樣我們才真正實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代媒體技術(shù)與優(yōu)化教學(xué)的完整統(tǒng)一。

