從由一道物理競賽題的解法感知科學(xué)思維

靳玉保

(焦作市基礎(chǔ)教育教學(xué)研究室,河南 焦作 454000)

2017年第34屆全國中學(xué)生物理競賽復(fù)賽落下了帷幕,試卷注重理論聯(lián)系實際,注重模型的建立和利用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力考查.筆者通過對其第4題的一題多解,多角度全方位感知科學(xué)思維的重要性,凸現(xiàn)物理學(xué)科的思維品質(zhì).

圖1

E=-2Bωa2.

此時回路QPMQ感應(yīng)電動勢為

-2Bωa2(1-cos2ωt)=-2Bωa2sin2ωt.

OP=2a，OQ=2acosωt.

則OP沿回路QPMQ產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

4a2cos2ωt)Bω=-2Bωa2sin2ωt.

分析： 本解法的基本思路是微元、積分的思想.重點是寫出積分表達式并進行運算.

物理學(xué)科核心素養(yǎng)中的科學(xué)思維包括建構(gòu)模型、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新.本題解法1構(gòu)建的是磁通量變化模型,解法2構(gòu)建的是切割模型,解法3構(gòu)建的是微元模型,由此看來建構(gòu)物理模型在解題中至關(guān)重要.解題的過程就是把試題文字轉(zhuǎn)化成情景,然后在情景中提煉模型,有了模型再選擇解決該模型的物理規(guī)律,從而利用數(shù)學(xué)表達式把物理規(guī)律展現(xiàn)出來的過程.平時的教學(xué)過程中應(yīng)該時刻滲透科學(xué)思維的培養(yǎng),試題講解過程中可以通過一題多解、多題歸一的訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力.