通过习题讲解培养综合能力

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  物理习题教学是中学物理教学是重要环节之一,是巩固所学知识和应用知识解决实际问题的重要训练方式。物理习题教学中对物理习题作多角度、多方面的变式探究,有意识地引导学生从“变”的现象中发现“不变”的本质,从“不变”中探究规律,逐步培养学生灵活多变的思维品质,完善学生的认知结构,增强应变能力,提高学生发现问题、解决问题的能力和探索创新能力。培养学生初步的观察、实验能力,初步的分析、概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力。我认为,搞好例题教学,注意在例题教学中对对学生能力的培养,是达到上述要求的重要环节。
  怎样在例题教学中培养学生的能力呢?首先,教师在备课时对每一道例题的教学过程要进行精心的设计,在课本例题的基础上增加一些略有难度和深度的例题,并原题问题的基础上多提出些巧妙设问,做到“(1)从不同角度、不同方面、多种方法。(2)从分析到综合、从综合到分析、全面灵活。(3)能举一反三。(4)增大容量,深度理解。这样不仅使学生能牢固地掌握基础知识,同时也培养了学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力。
  具体做法是:“提问、讨论、引导思路或学生间互相启发,用问题纠正思维偏差,走上正路,最后让学生自己得出结果”。下面结合例题具体说明:
  例题一:一个质量为60千克的人,他每只脚接触地面的面积是170cm2,这个人站在地面的压强多大?
  在这道题的讲解时,我设计了这样的问题让学生思考讨论:(1)想求压强,涉及哪些物理量?(2)在本题中,这些物理量如何求得?(3)这个人站在地面上与走路时对地面产生的压强是否相同?为什么?(4)这个人站在一块放在地面上的面积为150cm2的木方(木方重力不计)上,对地面的压强又是多大?引导学生对上述问题展开讨论,各自发表不同意见,激发他们的学习兴趣和求知欲,最后统一意见,使学生明确:(1)解有关压强的实际问题,涉及到的物理量是:“压力、受力面积。”(2)同一个人对地面的压力是一定的。(3)通过教师的示范动作,使学生直观地看到人站在地面上,地面的受力面积是两只脚的面积,即170cm2×2=340cm2,人在走路时只有一只脚与地面交替接触,所以地面的受力面积为170 cm2,由于受力面积不同,人走路和站在地面时对地面产生的压强也不相同。(4)人站在放在地面的木方上时,受力面积与脚的面积无关了,而是等于木方与地面的接触面积150cm2,因此,对地面产生的压强比走路时對地面产生的压强还要大。通过对这一例题的拓展、分析、讨论和计算,使学生对压强的概念有了比较全面、深刻的理解,逐步培养了学生灵活运用所学知识来解决实际问题的能力。例题二:体积是100cm3的铁块、重7.9牛顿,当它全部浸没在水中时,受到的浮力是多大?这时候如果把铁块挂在测力计上放入水中,测力计的示数是多少?
  对这一例题的教学,我提出了以下几个问题:(1)题中给出的哪些条件与铁块受到的浮力的大小有关?哪些条件与铁块受到的浮力无关?(2)测力计的读数是否等于7.9牛顿?为什么?(3)怎样求测力计的读数?(4)若铁块浸没在水中20cm处,40cm处,测力计的示数改变吗?为什么?通过对上述问题的讨论,让学生弄清:(1)题中给出的铁块的体积与受到的浮力有关,而物体本身的重力与所受浮力的大小无关。(2)测力计的示数要小于7.9牛顿,因铁块受浮力的作用。(3)测力计的示数应为F=G-F浮。(4)测力计的示数不变。因与物体所在深度无关。(在浸没的前提下)由以上分析知道,很多物理问题,从某一角度去看学生理解了,但换个角度又不明白了。根据教学目标的要求,培养能力型人才,对同一问题从不同角度设问,让学生全面掌握所学物理知识,以后在解决浮力的有关实际问题时,大部分同学都不会感到束手无策。
  例题三:用一个动滑轮把重400牛顿的货物提高2米,作用力是250牛顿,求有用功、总功和这个滑轮的机械效率。为了进一步提高学生分析问题和解决综合性问题的能力,将此题做完之后,我做了如下变化:“若将这只动滑轮和一个长2米、高0.5米的斜面组合起来,将此货物沿斜面匀速拉上顶端,求:(1)不计摩擦,拉绳的力多大?(2)若实际用的力是60牛顿,那么有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?
  将此题从单一到综合的拓展,教师要引导学生积极动脑思考,大胆发表意见,互相纠正、补充,最终弄清综合问题是若干个基本问题的整合,应在审题分析的基础上,将综合题解剖成若干个分题目,找出他们之间联系的纽带,逐一解到终点。即先考虑斜面,根据斜面省力特点找出对动滑轮的阻力f(即动滑轮对重物的拉力),再根据动滑轮的省力特点求出拉力F,然后再根据使用任何机械都不能省功,即w机=w直,就有Gh=FS,(h为重物升高距离、S为绳自由端移动距离),即可求出F=1/8G=50牛。总功为w总=60牛×16米=960焦,有用功为w有=400牛×2米=800焦,机械效率为83.3%。通过此例题从易到难,从单一到综合的拓展,使学生所学的知识前后贯通,并通过训练能够做到思维严谨,步骤完整,快速准确。
  例题四:学生做了“测定小灯泡功率”的实验后,我编了这样一道题:给你一小灯泡、一滑动变阻器、开关和电源,小灯泡上标有“6V3W”字样,滑动变阻器标有“50Ω1A”字样,电源电压为8V。试解答:①组成一个串联电路,画出电路图,连接电路时应注意什么?②为使小灯泡正常发光,变阻器的滑片该向哪边移动?③小灯泡正常发光时,小灯泡上电压和电流各是多少?④小灯泡正常发光时,变阻器两端的电压为多大?变阻器连入电路的电阻有多大?⑤小灯泡正常发光时,整个电路消耗的功率多少?变阻器消耗的功率是多少?⑥小灯泡在10秒钟内消耗多少电能?整个电路在10秒钟内消耗的电能?⑦当小灯泡加5v电压时,实际功率是多少?整个电路消耗的功率是多少?此时10秒种内灯和整个电路消耗的电能又是多少?会节省电能吗?以上7个小题从不同角度入手,其知识层次也不一样,既没有超出课标要求,又全方位地强化了基础知识的训练,沟通了知识间的联系,扩大了题目的覆盖面,提高了学生灵活运用知识和分析、解决问题能力。运用变式手段,使学生对所学知识举一反三,触类旁通,收到了事半功倍的效果。
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