引導(dǎo)反思學(xué)習(xí) 優(yōu)化思維結(jié)構(gòu)

苗永娟

【摘要】當(dāng)我們以創(chuàng)造性意識和解決新問題的能力來衡量和評價學(xué)生學(xué)習(xí)的效果時，更應(yīng)該重視引導(dǎo)和激勵學(xué)生在物理學(xué)習(xí)活動中進行反思。反思是訓(xùn)練思維，優(yōu)化思維品質(zhì)極好的方法。

【關(guān)鍵詞】反思 優(yōu)化思維 拓寬思路

【中圖分類號】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）09-0162-02

本人從事高三教學(xué)工作已經(jīng)是第三個年頭了，在每年的復(fù)習(xí)備考過程中，有一個問題始終困擾著我：如何提高學(xué)生的復(fù)習(xí)效果，對不同層次的學(xué)生采取怎樣的復(fù)習(xí)方法才能使他們學(xué)有所獲？

在三年復(fù)習(xí)教學(xué)中，本人認(rèn)為：很多學(xué)生在思考復(fù)雜問題時很少去分析自己的思維過程，缺少反思意識和反思的能力，造成學(xué)習(xí)效率低下。所以引導(dǎo)學(xué)生深究物理活動中所涉及的知識、思路、策略等，是一種有益的思維活動和再學(xué)習(xí)的過程。反思是訓(xùn)練思維，優(yōu)化思維品質(zhì)極好的方法。本文就以下教學(xué)案例來嘗試反思教學(xué)的途徑和作用。

案例1： 物體從高出地面H處，由靜止自

由下落，如圖所示，不考慮空氣阻力，進入沙坑

后在深h處停止，求物體在沙坑中受到的平均阻

力為重力的多少倍。

解析：

解法一：選物體為研究對象，設(shè)剛進入沙坑時速度為v，進入沙坑受到平均阻力為F， 加速度為a， 自由下落過程中有：

v2=2gH ①

進入沙坑后做勻減速直線運動，則有：

（mg-F）=ma ②

2ah= 0-v2 ③

聯(lián)立以上三式可得：F=mg

小結(jié)：牛頓運動定律結(jié)合運動公式，我們稱之為力的觀點，這是解決力學(xué)問題的基本思路和方法。引導(dǎo)同學(xué)們反思，我們對于同一個問題，能不能從多方位，多角度進行分析，合理挖掘題目的各個條件，找出不同的解題途徑。

解法二： 應(yīng)用動能定理求解

分階段用動能定理：

對第一段應(yīng)用動能定理：mgH=mv2

第二過程物體受重力和阻力，同理可得：mgh-Fh= 0-mv2

由上面兩式可得F=mg

全過程應(yīng)用動能定理求解：

mg（h+H）-Fh=0

解得：F=mg

解法三：對第一過程應(yīng)用動能定理：mgH=mv2 ①

進入沙坑后做勻減速直線運動，則有：

2ah= 0-v2 ②

由運動學(xué)公式可得：h=vt-at2 ③

設(shè)向下的方向為正方向，由動量定理可得：

（mg-F）t=0-mv ④

聯(lián)立以上各式可得：F=mg

引導(dǎo)學(xué)生反思總結(jié)：根據(jù)問題的特點選擇上述觀點之一或某兩個觀點聯(lián)合起來求解。一般來說，要列出物理量間瞬時表達(dá)式或?qū)σ粋€過程列式，可用力的觀點。若對物理狀態(tài)列式，可用動量或能量的觀點。對單體而言，優(yōu)先考慮用動能定理和動量定理，特別是碰撞及涉及時間的問題，優(yōu)先考慮動量定理。涉及力做的功和位移時，優(yōu)先考慮動能定。

若研究對象是互相作用的物體系統(tǒng)，優(yōu)先考慮動量守恒定律和機械能守恒定律，問題中若動量或機械能有一個守恒，優(yōu)先考慮應(yīng)用守恒定律。經(jīng)過反思，不但可以得到最優(yōu)化的解題方法，開拓思路，防止思維定勢，而且能及時總結(jié)出解一類問題的各種途徑和技巧，并養(yǎng)成“從優(yōu)、從快”的解題方式。

案例2，如圖所示，A、B兩木塊的質(zhì)量分別為mA、mB，在水平力作用下沿光滑水平面均加速向右運動求A、B間彈力。

解析：先以A、B整體為研究對象受力研究，

根據(jù)牛頓第二定律列方程有F=（mA+mB）a，

再以B為研究對象進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列方程有FAB=mBa

聯(lián)立可解得FAB=F

引導(dǎo)學(xué)生反思小結(jié)：

對涉及多個研究對象的動力學(xué)問題分析，尤其是對于兩個或兩個以上有聯(lián)系的物體構(gòu)成的系統(tǒng)的動力學(xué)問題，要特別注意合理選取研究對象的對象，常用的方法有整體法和隔離法。

（1）整體法是將一組連接體作為一個整體來看待，牛頓第二定律F=ma ， F是整體受到的外力，只分析整體受到的外力即可（連接體的相互作用力屬于內(nèi)力可不分析）簡化了受力分析。

（2）隔離法在求解連接體的相互作用力時采用，將某個部分從連接體中分離出來，其它部分對它的作用則作為外力出現(xiàn)。為使問題簡化，一般隔離受力少的物體作為研究對象。

（3）隔離法和整體法不是相對獨立的，一般問題的求解中，隨研究對象的轉(zhuǎn)化，僅僅兩種方法交叉運用，相輔相成。繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生反思，限制該問題的各個條件是否可以交換，能否特殊化變換為一般化。

變換1：若將A、 B兩物體用一彈簧相連接，求彈簧中彈力。

變換2：若水平面不光滑，動摩擦因數(shù)為μ，求A 、B間的彈力。

變換3：若將A、 B兩物體放在光滑斜面上用一與斜面平行的力F沿斜面向上推物體，使物體沿斜面向上做勻加速運動，求A、 B間彈力。

變換4：若將A 、B兩物體放在粗糙斜面上，A 、B與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ。用一與斜面平行的力F 沿斜面向上推物體，使物體沿斜面向上加速運動、求A、B間彈力。

通過變換習(xí)題的條件，從一題多變中拓寬學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生反思的廣闊性，把學(xué)過的知識能夠聯(lián)系起來形成知識網(wǎng)。有趣的是題目經(jīng)多次變換后答案卻是完全一樣的。

案例3：一高空作業(yè)的工人體重為600N，系一條長為L=5m的安全帶，若工人不慎跌落時安全帶的緩沖時間t=1s，則安全帶受的沖力是多大？

解法一：安全帶未展開時： V2=2gh

在安全帶的緩沖時間內(nèi)： V= at

對工人列牛頓第二定律：F-mg=ma

聯(lián)立以上三式，解得F=1446 N

解法二：把工人作為研究對象。 安全帶未展開時，對工人列動能定理：

mgL=mv2

在安全帶的緩沖時間內(nèi)，對工人列動量定理：

（mg-F）t=0-mv

聯(lián)立上述兩式，解得F=1446 N

解法一采用力學(xué)的觀點，力學(xué)的觀點適用于恒力作用下的勻變速直線運動，對變力作用下的物體的運動不適用。解法二用能量的觀點解題，力對物體作用了一段位移，優(yōu)先考慮動能定理；力對物體作用了一段時間，優(yōu)先考慮動量定理。能量的觀點解題不考慮運動過程的細(xì)節(jié)，只考慮初末狀態(tài)，且適用范圍比較廣泛。力學(xué)和能量的觀點猶如高中物理的兩條腿，占有重要的地位。

通過一題多解、變式訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生對問題的反思和延深，使學(xué)生的思路得到拓展，能力得到提高，視野得到開闊。反思可以提高溝通新舊知識的聯(lián)系，促進知識的固化和遷移，反思對學(xué)生來說表現(xiàn)為一種積極的探索活動和富有個性化及創(chuàng)新精神，它具有挑戰(zhàn)性，是一種自我超越，自我完善。反思可以提高問題意識，優(yōu)化思維品質(zhì)，反思是高級的學(xué)習(xí)方法，最佳的糾錯手段，它對培養(yǎng)學(xué)生的思維靈活性，適應(yīng)性和創(chuàng)新性有著不可低估的作用。它是使學(xué)生走出題海的有效途徑。經(jīng)過幾年的嘗試，學(xué)生在反思性教學(xué)的方法訓(xùn)練下，復(fù)習(xí)效率顯著提高。endprint