李紅梅
(甘肅省武威市天祝藏族自治縣第二中學(xué),甘肅武威 733200)
高中物理解題技巧是高考的考查內(nèi)容之一,對學(xué)生的解題效率有著重要作用[1]。同時,解題技巧的教授能夠幫助學(xué)生樹立物理學(xué)習(xí)的信心。因此,在實際教學(xué)過程中,教師應(yīng)適當(dāng)結(jié)合實驗及經(jīng)典例題講解解題技巧,以提升學(xué)生的解題效率。本文對此進(jìn)行了闡述,希望可以為大家提供參考。
在實際教學(xué)中,教師可以借助相關(guān)視頻,引出曲線運動的有關(guān)問題進(jìn)行教學(xué)。在學(xué)生認(rèn)識了曲線運動的普遍性和復(fù)雜性后,教師可以引入下一話題:要描述相關(guān)知識需要用到哪些物理量?如果學(xué)生不能順利回答,教師可做適當(dāng)提示,使學(xué)生明白物理知識之間研究的方法是相似的,適當(dāng)時可以用位移、速度、加速度、力等物理量去描述。
例如,在“曲線運動”教學(xué)過程中,教師可以播放籃球視頻,然后提出問題:“運動員在三分線上將籃球拋出得到三分,現(xiàn)在給你一把皮尺,如何測量可求得籃球從拋出到進(jìn)框過程的位移?”如若學(xué)生回答直接測量運動員出手點與籃筐的直線距離,教師則可以繼續(xù)追問:“位移是矢量嗎?你測量的是什么?應(yīng)該如何測量?”學(xué)生意識到位移是矢量后,就會明白還需要測量位移的方向。本題的設(shè)計只提供皮尺這一測量工具,巧妙地對位移方向的測定設(shè)置障礙,目的是有意識地引導(dǎo)學(xué)生通過對分位移的測量得到合位移的大小和方向。同時,教師可以提醒學(xué)生:可以用位置坐標(biāo)表示位移。
同樣,教師還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出相關(guān)問題,以便學(xué)生理解,從而提高教學(xué)效率。當(dāng)然在這個過程中,教師要適當(dāng)進(jìn)行知識遷移,可以講授新知識,以激發(fā)學(xué)生興趣。例如,在引出曲線運動的定義時,教師還可以進(jìn)行知識遷移導(dǎo)入新課,如可以提出問題“該如何描述曲線運動”,借此引導(dǎo)學(xué)生回顧直線運動知識,從位移、速度方面進(jìn)行描述,同時提出曲線運動速度的方向特點。
例如,對于“鏈球在飛出瞬間沿著什么方向運動”這一問題,部分學(xué)生認(rèn)為,曲線運動的速度方向是沿曲線運動的軌跡的方向。此時,教師可以利用兩個實際問題的設(shè)計,使學(xué)生形成認(rèn)知沖突,并通過認(rèn)知沖突激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步研究曲線運動速度方向的求知欲。接下來,教師可以使用相關(guān)的教學(xué)器材安排演示實驗,和學(xué)生一起探究曲線運動的方向和曲線運動產(chǎn)生的相應(yīng)條件。通過多次實驗,最終我們可以得出結(jié)論:(1)速度的方向特點:沿軌跡的切線方向。(2)曲線運動的產(chǎn)生條件:力與速度不共線。最后,教師可以根據(jù)視頻中河流的流動及河岸腐蝕的情況講解這一現(xiàn)象。地理學(xué)上稱之為“凹面侵蝕”現(xiàn)象,這樣既能讓學(xué)生感受大自然力量之大,又能使學(xué)生了解其產(chǎn)生之源,從而領(lǐng)略物理學(xué)之精妙。
由于物理知識具有較強的抽象性,在實際教學(xué)過程中,教師可以進(jìn)行相關(guān)場景的創(chuàng)設(shè),以加深學(xué)生對知識的理解。同時,教師還可以借助多媒體設(shè)備進(jìn)行相關(guān)教學(xué),幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系,不斷鞏固其所學(xué)的知識。另外,教師還應(yīng)借助物理實驗,及時與學(xué)生進(jìn)行課堂互動,活躍課堂氣氛。
例如,在講述“機械能守恒定律”的相關(guān)能量內(nèi)容時,教師首先可以進(jìn)行單擺實驗,并提出相關(guān)問題:“小球在搖擺過程中,有哪些能量發(fā)生了變化?增加的能量與減少的能量都是什么?分別來自哪里?又去了哪里?在這個過程中,機械能是否不變?”教師可以讓學(xué)生根據(jù)問題進(jìn)行討論。經(jīng)過討論,學(xué)生得出:在這個過程中,動能和勢能發(fā)生改變,而且上升高度相同,增加和減少的能量相同,以及在這個過程中機械能總和是不變的。通過這種方式,學(xué)生了解了機械能守恒的重要含義。
教育的根本目的是培養(yǎng)和提高學(xué)生的知識運用能力[2]。所以,教師在教授完相關(guān)知識時,還應(yīng)該對相應(yīng)的例題進(jìn)行講解,并對學(xué)生不了解的知識進(jìn)行記錄,不斷改進(jìn)教學(xué)方法;同時,教師還可以針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,實施分層教學(xué),為學(xué)生設(shè)立不同的教學(xué)目標(biāo),以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和知識運用能力。
例如,教師可以設(shè)置相關(guān)例題:“人們在進(jìn)行太陽取暖時的能量轉(zhuǎn)化形式是什么?”學(xué)生回答:“太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。”教師接著再問:“球落地一瞬間的能量變化如何?學(xué)生回答:“勢能轉(zhuǎn)化為動能?!蓖瑫r,教師還可以對能量進(jìn)行分類,如告訴學(xué)生飛行中的飛機只具有動能、壓縮的彈簧只具有勢能等,通過知識分類,幫助學(xué)生理解相關(guān)知識。教師還應(yīng)意識到,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力存在差異,為滿足所有學(xué)生的需求,教師應(yīng)該及時開展分層教學(xué)。對于基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生,教師應(yīng)該以使學(xué)生掌握能量的基礎(chǔ)概念為目標(biāo);對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生,教師應(yīng)該設(shè)置一些較難的問題,供學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的思考,以提高學(xué)生的知識運用能力,為日后的物理教學(xué)提供便利。
同時,教師還可以結(jié)合運動學(xué)知識進(jìn)行能量方面的教學(xué)。運動學(xué)問題是學(xué)生在高中物理中經(jīng)常遇到的問題,同時也是高考??嫉闹攸c。但是,由于學(xué)生缺乏一定的空間想象力,無法使知識之間建立聯(lián)系,其學(xué)習(xí)效率低下。因此,面對運動學(xué)問題,教師若能很好地利用圖像法,便可以幫助學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識。
例如,教師可以講述:一個物體從一定高度沿著光滑的路徑AB與ACD均由靜止的狀態(tài)開始下降到高度M點或N點,且M,N兩點高度相同,假使這兩條路徑的相應(yīng)路程是一樣的,那這兩種路徑下到達(dá)地面的時間關(guān)系如何表示?
通過對以上問題進(jìn)行分析我們發(fā)現(xiàn),本題中只有重力在做功。根據(jù)物理學(xué)中的機械能守恒定律,我們可以知曉,這兩種情況下,物體都是從靜止的狀態(tài)開始下降到底端的過程中,那么它們的速度應(yīng)該是一致的。所以,教師可以借助速度—時間圖像對問題進(jìn)行相應(yīng)的解答與分析。在這個過程中,直線a表示物體圍繞AB所做的勻變速直線運動,相應(yīng)地,曲線b表示的是物體圍繞曲面所做的加速運動,且加速度逐漸減小。依據(jù)題目,圖像應(yīng)該同時滿足兩個要求:首先,物體最終地速度是一致的;其次,直線a與曲線b與軸所形成的面積大小是一樣的。那么我們可以依靠速度—時間圖像的特點,得知面積即路程大小,兩者的路程是一樣的,因此tb小于ta。在教學(xué)過程中,教師還應(yīng)注意做到一視同仁,公平對待每位學(xué)生。
“衛(wèi)星變軌”這一內(nèi)容中有三個物理量是最為重要的,即周期、加速度及線速度。在進(jìn)行相關(guān)加速度、線速度、周期的相應(yīng)講解時,教師首先要講述相關(guān)物理量的概念,幫助學(xué)生理解相應(yīng)概念,如周期是指物體做勻速圓周運動,運動一周所要用的時間一般用T表示。同時,教師可以進(jìn)行相關(guān)拓展,如周期與角速度相關(guān),角速度一般用w表示,兩者的關(guān)系為T=2π/w,而角速度是指單位時間內(nèi)走過的弧度,而線速度是指曲線運動的即時速度,速度方向沿切線方向等。此外,教師還要向?qū)W生講述相關(guān)的包含物理量的公式,使學(xué)生對公式有一個大致的了解,為接下來的知識運用奠定基礎(chǔ)。
為加深學(xué)生的理解程度,教師可以結(jié)合相關(guān)例題講述,并進(jìn)行重點分析。比如,教師可以設(shè)置以下題目:現(xiàn)有一圓形軌道I,與橢圓軌道II 相交于A點,橢圓軌道的近地點為B,求兩點的線速度、周期、加速度,以及相應(yīng)動能的關(guān)系。根據(jù)題目我們可以看到,B點的引力勢能小于A點,而其整體機械能守恒,所以相應(yīng)的動能就大于A點,所以B點線速度大于A點。而若想由圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道,必須變軌、降速,所以圓形軌道的A點速度大于橢圓軌道的A點速度;同時根據(jù)開普勒第三定律可以得知相應(yīng)的橢圓軌道,橢圓軌道周期短,同時根據(jù)加速度a=F/m=GM/r2,兩者與地心距離相同,所以加速度相同。教師通過實際例題進(jìn)行相關(guān)的教學(xué)與重點分析,能使學(xué)生學(xué)會物理習(xí)題的解題技巧,培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣。
在進(jìn)行相關(guān)物理知識的教學(xué)時,教師要先充分掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,然后選擇有效的教學(xué)策略,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因為天體運動相關(guān)知識比較零散,所以教師在講述相關(guān)知識時,可以結(jié)合相關(guān)例題進(jìn)行講解,注意知識牽引,從而幫助學(xué)生構(gòu)建物理知識體系,提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
在講解完知識后,教師可以布置相關(guān)例題?,F(xiàn)發(fā)射一顆衛(wèi)星,先在近地圓形軌道I 運行,之后發(fā)往橢圓軌道II,之后再發(fā)往圓形軌道III,軌道II 和III 相切于B點,軌道I 和II 相切于A點,地球半徑為R,軌道III 半徑為r,請問軌道I 和III 速率大小關(guān)系是多少?學(xué)生展開運算,最終得到,同時GM=gR2,如此,由于軌道III 半徑大,所以第一軌道速度大。教師還可以進(jìn)行相關(guān)的拓展,如告訴學(xué)生就是第一宇宙速度。通常學(xué)生會出現(xiàn)錯誤。很多學(xué)生往往在算出第一宇宙速度后,會認(rèn)為軌道Ⅲ的速度為,因此會認(rèn)為軌道的速度較大。對于學(xué)生出現(xiàn)的錯誤,教師要及時講解,如告訴學(xué)生,重力加速度是常量,但也與半徑有關(guān),所以它不是一個不變的常量。由此可見,通過相關(guān)例題,學(xué)生不僅能掌握解題技巧,還能拓展延伸,提高學(xué)習(xí)能力。
綜上所述,在高中物理教學(xué)中,若想提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,教師就要教授學(xué)生一定的解題技巧,首先要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,結(jié)合相關(guān)問題,引導(dǎo)學(xué)生思考;其次可以利用物理實驗,結(jié)合實際問題,鞏固學(xué)生學(xué)習(xí);最后結(jié)合常見例題進(jìn)行重點分析,讓學(xué)生理解相關(guān)概念,進(jìn)而提高其解題能力。