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【摘 要】力学解题中强化学生思维能力的培养是发展智力、培养能力、提高素质的必要条件。在力学解题过程中要引导学生认真审题, 明确研究对象,运用规律,选择解题方法,及时归纳总结,这样任何力学问题都可以迎刃而解。
【关键词】 研究对象 概念规律 归纳总结 思维能力
力学是中学物理中很重要的一部分,我认为解答力学题有一定的思维方式。在多年的职专物理教学中,我对力学解题做了一些探究:在重视力学概念、规律教学的同时,把重点放在力学解题的思维过程上,增强学生力学解题思维的自我调控意识。但很多学生由于不能很好地掌握解题方法,以至于只会解答简单的问题。在指导学生做题过程中,我对力学解题做了一些思考:在重视理解力学概念、公式和定律的同时,更要注意挖掘力学解题的思维过程。本文从以下三个方面针对物理力学解题中思维能力的培养进行探讨。
一、认真审题, 明确研究对象
对待一个物理问题,首先我们要明白这个问题涉及哪些物体,然后确定后面的分析(包括力、运动)。力学习题有的给出一个物体,有的给出两个或多个相关联的物体。从物理过程看,有的给出部分,有的给出全部。这就需要我们认真审题,明确要研究的物体并对其状态做出判断。我们可以从以下几个方面着手:
1.找目标对象。所有的习题都必须是以解决某一物体的形态和状态等为目的,那么首先我们要找出这个“物体”,把它从周围众多物体中独立出来(或把某一个整体独立出来)。其实大多数物理问题,这个“物体”是显而易见,对于难以确定研究对象的问题我们可以从最后的问题入手进行反推。
2.赋予对象物理过程和状态。找到研究对象后我们得让它在我们的头脑里充实,必然要想到这个研究对象处于什么样的状态,做什么样的运动,这就要求对研究对象进行抽象思维,形成一定条件下的清晰的物理图景。有趣的物理图景促进注意转移,情感与图景贴近,达到情景结合,有助于思维的正常启动。一切物体在力学范畴内的运动状态有平衡状态(静止,直线运动,转动)和非平衡状态。而一切物体的运动无外乎匀速和非匀速。物体处于何种状态由所受的合力和合力矩决定。对物理过程和物体所处状态的了解,就减少了解题的盲目性。
3.由已知条件画示意图。确定了研究物体后,我们一般先画物体的受力示意图(按重力、弹力、摩擦力顺序思考,不能遗漏所受到的每一个力,也不能凭空增加力),再画出图。物理图景有助于直观了解,触景生情,增强了解题的信心。我认为对于一个物理问题,只要这一步做对了,整个问题基本就已经解决了。
二、 弄清相关概念,培养创造思维
物理概念是物理知识的重要组成部分,对其有严格的科学界定。对于一个物理问题我们要思考它想考察哪个物理概念或是概念的哪一个方面,只有这样我们才能确定应该用什么规律来解题,这就要求对概念一定要理解透彻。
1. 增强物理概念的物质意识。每引入一个力学概念,应充分利用实验或学生生活积累的已有经验,把物理概念建立在充实的物质基础上。
2. 强化物理概念的界定意识。速度与加速度二者仅一字之差,都是力学中的重要物理量。一些认知策略较差的学生把速度与加速度归结在一个“光环”上,认为速度为零,加速度必为零。在这里描述物体运动快慢与运动状态变化快慢是速度与加速度的界定。速度和速率、功和功率、动能和动量、重量和质量等也是一字之差,它们的物理意义却不相同。功和能的单位相同,前者是过程量,后者是状态量,它们也有严格的界定。
3. 比较类似的概念加深理解。力学中有些物理概念的界定很严格,而且容易和其他概念混淆,这样的概念可以借助与它相类似的概念的比较来区别理解。如速度与加速度二者仅一字之差,都是力学中的重要物理量,在这里描述物体运动快慢与运动状态变化快慢是速度与加速度的界定。速度和速率、功和功率、动能和动量、重量和质量等也是一字之差,它们的物理意义却不相同。有的是标量有的是适量,功和能的单位相同,前者是过程量,后者是状态量,它们也有严格的界定。对概念准确的理解必须要死抠这些界定。
三、灵活运用规律解题
解力学题的过程除了前面提到的两点,更重要的是运用所学过的规律解决实际问题,这一过程实际上就是逻辑思维过程的巩固加深,一个人的逻辑思维能否成熟主要是这一过程的锻炼。高中力学主要的规律有:牛顿运动三定律,万有引力定律,机械能守恒定律,动能定理,动量定理,动量守恒定律等。这些定律大家都会熟背于心,但在应用时难免会出差错,主要是刻意背公式,忽视了对定律所揭示的规律的理解,其次是很多人忽视了物理规律成立的条件及适用范围,导致思维进入误区,因而也就不能灵活运用物理规律。要在解题时灵活运用这些规律,我认为必须做到:
1.透彻理解规律内容。每接触到一个物理规律,它的来龙去脉我们必须清楚,也就是必须明白这个规律阐述了万物遵循的一个怎样的共性,对于它的实验基础、推导过程、物理含义都要深刻理解,如果有条件可以通过做实验加深对规律的理解。对于规律要特别注意需要说明的内容,这些可能就是容易产生理解错误或是忽视的地方。
2.牢记物理规律成立的条件及适用范围。有些物理规律在应用时有一定的限制条件,这些条件规定了定律的适用范围,只有明确了每个定律的成立条件才不会用错了定律,或是误解了习题的意思。如机械能守恒定律,看似万能的定律,其实只有在物体只受重力的情况下才能使用,如果我们能够牢记这点,那么遇到研究对象受到摩擦力或其他的非重力时,这个定律就不适用了。
在物理教学中,力学解题贯穿在整个过程,熟悉并掌握力学解题对提高解题能力至关重要。要在指导学生解题上,抓住“明确对象、弄清概念、运用规律、设疑点拨”四个方面,把教学重点放在力学物理过程分析和解题思维能力的培养上。
【关键词】 研究对象 概念规律 归纳总结 思维能力
力学是中学物理中很重要的一部分,我认为解答力学题有一定的思维方式。在多年的职专物理教学中,我对力学解题做了一些探究:在重视力学概念、规律教学的同时,把重点放在力学解题的思维过程上,增强学生力学解题思维的自我调控意识。但很多学生由于不能很好地掌握解题方法,以至于只会解答简单的问题。在指导学生做题过程中,我对力学解题做了一些思考:在重视理解力学概念、公式和定律的同时,更要注意挖掘力学解题的思维过程。本文从以下三个方面针对物理力学解题中思维能力的培养进行探讨。
一、认真审题, 明确研究对象
对待一个物理问题,首先我们要明白这个问题涉及哪些物体,然后确定后面的分析(包括力、运动)。力学习题有的给出一个物体,有的给出两个或多个相关联的物体。从物理过程看,有的给出部分,有的给出全部。这就需要我们认真审题,明确要研究的物体并对其状态做出判断。我们可以从以下几个方面着手:
1.找目标对象。所有的习题都必须是以解决某一物体的形态和状态等为目的,那么首先我们要找出这个“物体”,把它从周围众多物体中独立出来(或把某一个整体独立出来)。其实大多数物理问题,这个“物体”是显而易见,对于难以确定研究对象的问题我们可以从最后的问题入手进行反推。
2.赋予对象物理过程和状态。找到研究对象后我们得让它在我们的头脑里充实,必然要想到这个研究对象处于什么样的状态,做什么样的运动,这就要求对研究对象进行抽象思维,形成一定条件下的清晰的物理图景。有趣的物理图景促进注意转移,情感与图景贴近,达到情景结合,有助于思维的正常启动。一切物体在力学范畴内的运动状态有平衡状态(静止,直线运动,转动)和非平衡状态。而一切物体的运动无外乎匀速和非匀速。物体处于何种状态由所受的合力和合力矩决定。对物理过程和物体所处状态的了解,就减少了解题的盲目性。
3.由已知条件画示意图。确定了研究物体后,我们一般先画物体的受力示意图(按重力、弹力、摩擦力顺序思考,不能遗漏所受到的每一个力,也不能凭空增加力),再画出图。物理图景有助于直观了解,触景生情,增强了解题的信心。我认为对于一个物理问题,只要这一步做对了,整个问题基本就已经解决了。
二、 弄清相关概念,培养创造思维
物理概念是物理知识的重要组成部分,对其有严格的科学界定。对于一个物理问题我们要思考它想考察哪个物理概念或是概念的哪一个方面,只有这样我们才能确定应该用什么规律来解题,这就要求对概念一定要理解透彻。
1. 增强物理概念的物质意识。每引入一个力学概念,应充分利用实验或学生生活积累的已有经验,把物理概念建立在充实的物质基础上。
2. 强化物理概念的界定意识。速度与加速度二者仅一字之差,都是力学中的重要物理量。一些认知策略较差的学生把速度与加速度归结在一个“光环”上,认为速度为零,加速度必为零。在这里描述物体运动快慢与运动状态变化快慢是速度与加速度的界定。速度和速率、功和功率、动能和动量、重量和质量等也是一字之差,它们的物理意义却不相同。功和能的单位相同,前者是过程量,后者是状态量,它们也有严格的界定。
3. 比较类似的概念加深理解。力学中有些物理概念的界定很严格,而且容易和其他概念混淆,这样的概念可以借助与它相类似的概念的比较来区别理解。如速度与加速度二者仅一字之差,都是力学中的重要物理量,在这里描述物体运动快慢与运动状态变化快慢是速度与加速度的界定。速度和速率、功和功率、动能和动量、重量和质量等也是一字之差,它们的物理意义却不相同。有的是标量有的是适量,功和能的单位相同,前者是过程量,后者是状态量,它们也有严格的界定。对概念准确的理解必须要死抠这些界定。
三、灵活运用规律解题
解力学题的过程除了前面提到的两点,更重要的是运用所学过的规律解决实际问题,这一过程实际上就是逻辑思维过程的巩固加深,一个人的逻辑思维能否成熟主要是这一过程的锻炼。高中力学主要的规律有:牛顿运动三定律,万有引力定律,机械能守恒定律,动能定理,动量定理,动量守恒定律等。这些定律大家都会熟背于心,但在应用时难免会出差错,主要是刻意背公式,忽视了对定律所揭示的规律的理解,其次是很多人忽视了物理规律成立的条件及适用范围,导致思维进入误区,因而也就不能灵活运用物理规律。要在解题时灵活运用这些规律,我认为必须做到:
1.透彻理解规律内容。每接触到一个物理规律,它的来龙去脉我们必须清楚,也就是必须明白这个规律阐述了万物遵循的一个怎样的共性,对于它的实验基础、推导过程、物理含义都要深刻理解,如果有条件可以通过做实验加深对规律的理解。对于规律要特别注意需要说明的内容,这些可能就是容易产生理解错误或是忽视的地方。
2.牢记物理规律成立的条件及适用范围。有些物理规律在应用时有一定的限制条件,这些条件规定了定律的适用范围,只有明确了每个定律的成立条件才不会用错了定律,或是误解了习题的意思。如机械能守恒定律,看似万能的定律,其实只有在物体只受重力的情况下才能使用,如果我们能够牢记这点,那么遇到研究对象受到摩擦力或其他的非重力时,这个定律就不适用了。
在物理教学中,力学解题贯穿在整个过程,熟悉并掌握力学解题对提高解题能力至关重要。要在指导学生解题上,抓住“明确对象、弄清概念、运用规律、设疑点拨”四个方面,把教学重点放在力学物理过程分析和解题思维能力的培养上。