利用三维目标,活化高中物理习题教学

2021-02-28 08:52福建省福安市第三中学汤郑娟
青年心理 2021年22期
关键词:传送带电阻习题

福建省福安市第三中学 汤郑娟

高中物理习题教学中,为培养学生的物理学科素养,也同样需要制定习题教学的三维目标,并依照目标引导学生进行习题练习,促使学生的物理技能、基础知识、物理应用能力以及物理思维等均获得有效的提升。

一、落实物理习题教学中“知识与技能目标”的教学策略

(一)强调物理习题的针对性

在物理习题课前,教师要设定好课程教学的内容与标准,从学生的物理知识体系入手,针对学生的知识盲区或最近发展区,为学生们提供较有针对性的物理习题,防止学生进入盲目的题海训练中。如题:某个传送带的长度为20m,其正在做一个5m/s的匀速运动,此时将一个小方盒静止地放到传送带的一头,小方盒与传送带之间的动摩擦因素是0.2,求小方盒要花多长时间才能够达到传送带的另一头?(g=10m/s2)如图1。

分析:此问题属于高中物理牛顿运动定律中的典型传送带问题。此题将此定律中的难点全部融入其中,学生如果能够有效求解此问题,就能够轻松准确地完成传送带相关的问题。

(二)强调习题的互补性

教师在设定选择习题的时候,可以将两个相似的物理习题做有效的互补,促使学生能够从不同角度来进行分析。

第一,互补的内容中,本质相同,但所造成的现象是不同的。

如:某辆车的内部悬挂一个小装饰物,该辆车从静止到运动状态的过程中,开动瞬间,小装饰物的运动应该是( )。

A.向前方运动

B.向后方运动

C.向任意方向运动

D.静止不动

分析:此问题主要考查的知识点为牛顿第一定律,教师可不断地变化车辆的运动条件,从而强化学生对这个定律的理解。

第二,本质不同,但有着相同现象的物理习题。

如题:现有一个三角支架被钉在了墙壁上。CA 直杆是沿着水平的方向,CB 与CA 之间的夹角为60°,如果此时C 处有一个物体挂在上面,CA杆的拉力是20N, 求CB承受的压力,以及这个未知物体的重力。(如图2)

图2

分析:此问题考查的是物体的受力问题,教师将此题中的三脚架中的某个角用滑轮来替代,进而促使两个问题之间的现象相同,本质却存在明显的差异,也让学生在练习中了解活杆与死杆的不同求解方法。

(三)强调习题的变化性

为阻止学生出现思维定式,通常会选择带领学生做一些变式练习,如一题多解、一题多变类的练习。

如题:某个物体质量为m,如图3,已知绳子AC 与AB 的B、C 两端都是固定不动的。而且AC 处于水平状态,AB 与水平面之间的角度为α,求AC的拉力FAC 和AB 的拉力FAB 的大小是多少。

图3

分析:该问题的求解方式有四种,可以从分解、合成、力学角度以及正交分解的方式进行求解。教师在引导学生求解过程中,可主张学生采用尽可能多的解题方式进行解答,促使学生在深度思考的过程中,加深对此题本质和所应用的物理知识的理解与记忆。

二、落实物理习题教学中“过程与方法目标”的教学策略

(一)强调拓宽物理习题的探索空间

教师在习题课中,要让学生的习题练习从简到难,为学生设置好探索空间,促使学生在探索和分析中,提升物理思维能力。例如,在有关摩擦力的练习中,大部分的习题都有一个问题情境,物体的摩擦力一定与物体的实际运动方向相背离,以助力学生对摩擦力形成统一的认识,即摩擦力一定与物体运动方法相反。教师为此可以引导学生思考:是否存在某类运动,物体的运动方向与摩擦力方向是相同的?让学生对此加以探究。

(二)重视物理错题的讲解

在习题教学中,针对学生的错题讲解,教师可以组织学生进行分组讨论,然后小组代表分享讨论结果,组间点评,促使学生的思维活跃起来。

如题:某辆车在以5m/s 的速度行驶一段距离后,驾驶员突然踩动刹车,改做匀减速运动。此时的车辆加速度为3m/s2,思考:在踩动刹车后5s 内汽车一共行驶了多远?

分析:求解此问题时,需要厘清车辆不同阶段的运动状态。由于在刹车后车辆的运动状态为匀减速直线运动,很多学生会直接采用位移公式来求解,但是并没有对车辆的运动情况做细致的分析。如当车辆速度是0 的时候,汽车从刹车到停止所花费的时间不足5s,那么如果套公式求解得到的答案一般是错误的。

(三)强调习题教学与解题思路的反思

首先教师要及时对教学进行反思,反思教学目标是否完成,教学过程是否如预设的一样顺利,各层次学生能力是否有所提升等。其次,教师要引导学生对习题练习时的解题思路做反思。反思与此题相关的基础知识是否掌握牢固,是否还有另外的解题思路等。

如题:现有一待测电阻Rm,其电阻大约是10kΩ,小郭打算通过伏安法对其电阻值进行策略,她准备了足量的导线、开关S,还需要选择哪些器材呢?

分析:此题对应用伏安法测电阻时的思路过程进行考查。其中,若要选择适当的器材就要对器材进行连接,电路形成通路后,需要思考经过的电流或电压是否会对整个电路以及待测电阻的阻值产生影响。如果选择电源(电动势为1.5V,额定电流 为0.5A,内阻可忽略不计),那么待测电阻的最大电流就是0.15mA,这样就会影响电流表的测量准确性。为此,电源应选择(电动势为12V,额定电流为2A,内阻可忽略不计)。由此此电路中经过的最大电流是1.2mA,那么电流表就需选择量程0—1mA,内阻大约为30Ω。电压表的量程最好与电源电压接近,而且其电阻应大于被测电阻,所以电压表应选择量程0—10V,内阻大约为100kΩ。

因待测电阻阻值较大,为此,电路连接中电流应以内接的形式与待测电阻连接在一起,由于给出的滑动电阻阻值较小,所以需用分压法连接,那么电路图的连接如图4 所示。

图4

由于电流表在电路中内接于待测电阻,所以,电压表的测量值应是待测电阻Rm 和电流表经过串联后二者共同的电压,那么电压U 大于真实电压,由于R=U/I,为此可以测得的电阻一定大于真实值。

三、落实物理习题教学中“情感态度价值观”的教学策略

(一)增强物理解题的规范性

很多高中生在解题中书写格式不规范,解题过程往往省略画图分析步骤等,这些不良的习惯一定要及时改正。同时,教师也要积极引导学生树立一个正确的科学探究态度和价值观念。

(二)适当引入物理历史

在物理习题教学中融入物理历史学习,有助于学生的物理素养的培养和发展,同时也能够激发学生对物理的探索学习意识。通常很多选择题会有一些与物理史有关的问题。遇到此类问题,教师要引导学生找到教材的对应位置,其他选项的正解也要准确的展示出来,从而强化学生的记忆。

(三)增强习题的趣味性

物理学科与我们的实际生活存在着十分紧密的关系,教师可从实际生活的角度出发,向学生提出一些趣味性强的问题,从而激发学生的好奇心,促使其深入探索其中的物理原理。如:怎样使用一张纸将水桶提起来?同时,教师也可以带领学生们做有趣的物理实验。或者,使用交互式白板展示模拟实验。

总之,高中物理习题教学可以有效促进学生对物理基础知识的把握,强化学生的物理思维模式,为了确保物理习题教学质量,建议从新课标中的三维目标着手,制定物理习题教学内容,使学生的物理素养得到有效的发展。

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