如何培養(yǎng)學(xué)生的物理過程分析能力

摘要：近年來物理高考越來越重視能力的考查，而其中的物理過程的分析能力正是近年物理高考的重點(diǎn)考查能力之一，因此，本文作者就物理過程分析能力的培養(yǎng)提出一些初步設(shè)想，以與同行共同探討。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；物理過程分析；能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-6148(2008)(S)-0023-2

所謂物理過程分析，指的是通過深入的分析、思考，弄清物理過程的具體細(xì)節(jié)、前因后果、制約條件及其本質(zhì)特征。物理過程的分析是解決物理問題的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的過程分析能力、全面提高學(xué)生的素質(zhì)有著重要的意義。因此，在教學(xué)中我們必須注意培養(yǎng)學(xué)生分析物理過程的能力。

1 物理過程分析的方法

1．1 尋找轉(zhuǎn)折點(diǎn)，細(xì)分物理過程

大量的物理題（尤其是綜合題）所描述的物理過程是復(fù)雜的，但它們往往又是由若干個(gè)彼此獨(dú)立的子過程組合而成，這些子過程各有其不同特征，遵循不同的物理規(guī)律。然而，這些子過程通常總存在著一定的因果關(guān)系或制約關(guān)系，只要我們找到其轉(zhuǎn)折點(diǎn)，就可把物體復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程細(xì)分為幾個(gè)易于理解的子過程來進(jìn)行分析。

例1 如圖1所示，自由下落的小球下落一段時(shí)間后，與彈簧接觸，從它接觸彈簧開始，到彈簧壓縮到最短的過程中，小球的速度、加速度的變化情況是怎樣的？

分析解答時(shí)，我們可以這樣引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考：為分析v→必須知道a→必須知道其受力。從而引導(dǎo)學(xué)生對(duì)小球的全程進(jìn)行分析，找出運(yùn)動(dòng)過程的轉(zhuǎn)折點(diǎn)：當(dāng)kx=mg時(shí)，a=0，在這之前小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，這之后小球反向加速向上運(yùn)動(dòng)。這樣，學(xué)生就能更易理解、把握小球的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程。

1．2 仔細(xì)審題，抓本質(zhì)特征

仔細(xì)審題是物理過程分析的基礎(chǔ)，而抓住其本質(zhì)特征，則是物理過程分析的關(guān)鍵。認(rèn)真分析題給的各個(gè)條件以及它們對(duì)物理過程的制約作用，抓住反映物理過程的本質(zhì)特征，從而找到解決問題的突破口。



例2 如圖2所示，一物體從曲面上的A點(diǎn)無摩擦地下滑，再通過粗糙的靜止水平傳送帶BC后落到地面上的D點(diǎn)。若使傳送帶隨皮帶輪逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，仍使該物體從A點(diǎn)也無摩擦地下滑，那么（ ）

A． 它將落到D點(diǎn)的左邊。

B． 它將落到D點(diǎn)的右邊。

C． 它仍落在D點(diǎn)。

D． 它可能落不到地面上。

此題是比較兩個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)過程。我們可以引導(dǎo)學(xué)生，比較兩次運(yùn)動(dòng)過程的異同。第一次，物體在BC段受摩擦力的作用做勻減速運(yùn)動(dòng)，從C點(diǎn)以速度v拋出去；第二次，皮帶逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，物體在BC段受到的摩擦力方向仍向左（物體相對(duì)皮帶向右運(yùn)動(dòng)），大小與第一次也相同，物體仍做與原來一樣的勻減速運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，第二次物體所走的對(duì)地位移B到C也與第一次也相同，即它們的運(yùn)動(dòng)本質(zhì)相同。因此，物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，速度仍為v，故該物體最終落在原來的D點(diǎn)。

1．3 挖掘隱含條件，分清物理過程

有些物理過程含有不同的子過程，而且子過程含有較為隱蔽的條件，這就要求學(xué)生必須深刻理解物理現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，挖掘其內(nèi)涵，分析清楚物理過程。

例3 如圖3所示，傳送帶與地面傾角θ為37°，以v=10m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端A放一質(zhì)量為m=0.5kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。若傳送帶A到B長度L=16m，則物體由A到B所需時(shí)間是多少？（g=10m/s2）



在解題中，學(xué)生往往容易忽略題中的隱含過程。第一過程物體加速運(yùn)動(dòng)直到速度為v，這一過程的分析大多數(shù)學(xué)生沒有問題。然而，他們沒有深入分析以后的運(yùn)動(dòng)過程，認(rèn)為物體以后一直做勻速運(yùn)動(dòng)。物體速度為v時(shí)是全程的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，由于mgsinθ>μ mgcosθ，物體將繼續(xù)加速下滑，其速度將大于傳送帶速度。故其受到的摩擦力方向?qū)⒆優(yōu)檠貍魉蛶蛏?，此時(shí)加速度與之前又不相同?？梢?，全程隱含著一個(gè)摩擦力方向改變的分過程，我們必須找出其隱含條件以及轉(zhuǎn)折點(diǎn)，分清過程，分段處理。

2 如何培養(yǎng)學(xué)生物理過程分析的能力

我們要正確分析物理過程不僅要正確理解物理概念，而且還要理解概念的內(nèi)涵和外延，準(zhǔn)確把握其適用范圍。如上面例3，就必須正確理解摩擦力f的概念。

2．1 展現(xiàn)教師的分析過程

與學(xué)生相比，教師的專業(yè)化使其具有知識(shí)上的優(yōu)勢，但常見的是教師講課思路清晰、行云流水，學(xué)生一聽就懂，但一做就錯(cuò)。一個(gè)重要的原因就是教師沒有充分展現(xiàn)其分析過程，因此不能有效地啟迪學(xué)生的思維。

為此，首先教師應(yīng)自覺進(jìn)行“心理換位”，多用學(xué)生的眼光與心態(tài)去審視教學(xué)內(nèi)容，想學(xué)生所想，疑學(xué)生所疑。多講“為什么要這樣做？我是怎樣找到解題思路的?！苯處煈?yīng)多引導(dǎo)學(xué)生去思索，使其從中受到啟迪。其次，教師要多從學(xué)生的思維角度、思維習(xí)慣和方法去體驗(yàn)、研究學(xué)生是怎么想這個(gè)問題的，其主要思維障礙是什么？

2．2 充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用

培養(yǎng)學(xué)生分析物理過程的能力既要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，更要發(fā)揮學(xué)生的主體作用。教師可以通過多鼓勵(lì)和啟發(fā)學(xué)生自己進(jìn)行分析、體會(huì)，弄清各個(gè)過程的具體細(xì)節(jié)，抓住其本質(zhì)，挖掘隱含條件，變模仿為主動(dòng)探索。同時(shí)教師應(yīng)多給學(xué)生必要的思維時(shí)間，使他們對(duì)物理過程的把握建立在充分思考的基礎(chǔ)之上。教師上課不要片面追求“講深講透”，而要注意多運(yùn)用“空白效應(yīng)”。即在教學(xué)中，不妨留給學(xué)生一些思維的“缺口”，促使他們主動(dòng)鉆研思考，從而提高其物理過程分析的能力。這樣，我們有目的地讓學(xué)生經(jīng)歷各種過程分析并從中獲得體驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上形成分析物理過程的意識(shí)和抽象出物理過程分析的方法，這才有利于發(fā)展學(xué)生物理過程分析的能力。

參考文獻(xiàn)：

［1］馮克誠.中學(xué)物理課堂教學(xué)方法實(shí)用大全.內(nèi)蒙古大學(xué)出版社

［2］黃恕伯.物理教學(xué)中如何重過程.物理教學(xué)探討 .2004.7

(欄目編輯黃懋恩)