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摘要】利用典型问题训练学生的思维,把散乱的知识,有机地联系起来,是培养分析问题解决问题能力有效途径。
【关键词】典型问题、学生思维;
【中图分类号】G620
在课堂教学中,常常会发现,学生听听都知道,做起来不知从哪开始,碰到具体问题束手无策,究其原因,是知识点之间缺乏有效的联系,有知识,但缺乏联系的思维。正如准备了一大堆“砖”,还没有建成大厦。成不了知识的殿堂。
教学生思维,就是通过科学课程的教学,对学生进行思维方法的训练,改善学生的思维方式和思维品质,促进学生的理解知识,提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生独立思考和创造性思维的能力。思维就是连结知识的“泥”。
“7-9年级的学生正处在从具体形象思维向抽象思维过渡的阶段,因此,教师要培养学生的科学思维的方法。在科学课程教育中要注重引导思考事实证据和科学结论之间的关系,帮助学生学习建立科学模型,由此培养学生的分析、概括能力和逻辑思维能力,逐步形成质疑、反思的科学思维习惯。”
教学中利用典型问题可以有效训练学生的运用知识,分析、逻辑推理的能力。例如
问题一:
A、B、C、D、E、F、G七种物质都是生活中或生产中常见的物质,各物质存在以下转化关系(反应条件已省略)。
已知:B、C两种物质在不同情况下可以发生①②两个反应;A-G七种物质由非金属元素组成的,其中只有物质一种是盐,一种物质是单质,B、C、D也可以化合成化学肥料A,且B的相对分子量大于C。
请写出下列物质的化学式:
B: C: D: G:
⑵请写出E+F→B+C的化学方程式:
思路分析:
A、B、C、D、E、F、G七种物质仅提供逻辑关系,物质的特征隐含在逻辑之中: ①都是非金属②有一种是盐③BCD可以合成A,据此推理A就是唯一的盐,且是化学肥料,在初中科学课程中NH4HCO3是最有可能的物质,而且可以分解NH3、H2O、CO2,根据B、C可以进行反应,又B的分子量大于C ,所以B是二氧化碳,C是水H2O,B、C进行光合作用合成有机物E(葡萄糖)、F就是氧气是单质。植物动物的呼吸作用又可转化为B、C。CO2、H2O也可反应生成碳酸,碳酸受热分解产生CO2、H2O;
光合作用、呼吸作用的是比较熟悉的,NH4HCO3的分解反应也不生疏,但是把它们联系起来却不常见。这样的问题,知识的跨度大,对学生的思维冲击大,有效激发学生的兴趣。把各方面的知识进行整合一起是新课程的要求。每一课都能解决一点问题,学生的思维就新的长进。老师的一切活动就是提高学生的思维品质。
问题二
在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个10厘米、横截面积为50平方厘米的圆柱形实心塑料块挂与弹簧秤上,当塑料块底部刚好接触水面时,弹簧秤示数为4牛,如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1牛的拉力时伸长1厘米,g取10牛/千克.若往容器内缓慢加水,,当所加水的体积至1400立方厘米时,弹簧秤示数为0。此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积的关系如图乙所示。根据以上信息能得出的正确结论:
A容器的横截面积为多少平方厘米?
B塑料块的密度为多少千克/立方米?
C弹簧秤的示数为1牛时,水面升高几厘米?
D加水350立方厘米时,塑料块受到的浮力为多少牛?
思路分析
这是一个浮力、弹簧秤、密度的综合问题,题目信息量大,关键是什么呢?一,塑料块始终受平衡力的作用,重力、浮力、弹簧秤的拉力。二、灌水后塑料块会向上移动,是一个动态。三、学生往往会忘了乙图的作用,解题进入误区。
A、 当弹簧秤示数为0时,塑料块重力与浮力是平衡力,F=4N,
V排=400厘米3,S=V/12=(1400+400)/12=150厘米2;
B、 ρ=m/v=400克/500厘米3=0.8克/厘米3;
C、 弹簧秤示数为1N,说明浮力是3N,塑料块底部上升3厘米;浸入水中的体积为300立方厘米,深度为6厘米;所以水面升高9厘米。
D、方法一:由图乙可知,进水350立方厘米,水面升高3CM,若弹簧秤缩X厘米,塑料块浸入水中深Y厘米;X+Y=3,
S×X+S塑×Y=350;X=2厘米、Y=1厘米;F浮=1N
方法二:F浮+F拉=4N;S桶(X+Y)-V排=350厘米3,
F浮=ρgV排,F拉=K(4-X),K=1N/厘米;F浮=1N;
用问题去激发学生的思维,让问题迫使学生去寻找解决的方法.对于初中生来说本题可以训练复杂问题的驾驭能力,倒入水后,塑料块向上运动 ,浮力、水面上升的高度,进水量,弹簧秤的示数纠结一起如何找到它们的联系,运用知识理清思维正是教学的着力点。
思维在与难题的碰撞中升化,一个问题就是一块试金石,试出了思维的深度与广度。
任何创造性思维的产生都是在解决问题的迫切情形中才会出现。教学中我们要不断给学生问题,在解决问题的过程中,学过的知识得到运用,取得运用的方法(思维)。不过,所给得问题指向必须明确。
问题三
如图3,在一个长方形的玻璃砖内有一块凸透镜状的空气,当一束平行光线射经玻璃砖后是发散还是会聚?
思路分析
如果以平常思维,把空气当作透镜就比较
复杂;如果把玻璃砖以中线分成两半,
看成是两块凹透镜的合体,就非常简单。
问题四
一块均匀薄木板,重量为G,面积为S,平放在桌面上。上面叠放大小1/2G,面积为1/2S的同样木板,依次继续叠加大小是下面的1/2的木板至N块。问木板对桌面的压力是多少?第二块与第三块之间的压强是多少? 思路分析
其实,这道题是几何级数题:1、1/2、1/4、1/8、------1/2n 。九年级学生不能利用级数求和解决,对这样的问题思维方法十分重要,以发展学生的思维为教学中心,比单纯教学生知识更重要,两者互为促进。本题用类比的方法可以较容易的解决。
一张纸如图4,比作是一块木板。
不断的对折。 就可以几何级数求和的值。
1+1/2+1/4+1/8+…1/2n
第一块的重是G;
第二块的重是1/2G;
第三块至N的总重也是1/2G
所以,木板对桌面的压力:F=2G;
第三块对第二块的压力 F2=1/4G+1/4G=1/2G;受力面积=1/4S;
压强P=2G/S;
这道题能较好地训练学生的发散思维,大大提高了学生的思维品质。教学中我们要不断提供给学生一些非常规的问题,扩展他们的思维空间。让学生时时有新鲜感,体会到科学思维的美。
利用典型的问题还可以暴露学生的思维缺陷。通过问题的训练,学生的思维轨迹就可展现出来,教师这种主动出击正是主导的具体体现。
问题五
伏安法测电阻是初中科学的重要内容:
Rx =U/I;图5;
以此为基础进行变式训练:①利用一个已知电阻R0和二个电流表请设计一个电路测未知电阻Rx(a)闭合电键测出流过R 0电流I0,(b)流过未知电阻Rx的电流I(c)Rx= I0 R 0/I;由于电阻是并联,利用其两端的电压相等,求得待测电阻的电压。图6;
②如果把上题的电路稍作变化,一个电流表、测干路的电流如图7。(a)当S1闭合时读出电流表的示数I1;(b)闭合S2读出电流表的示数Ix.(c)Rx=I1×R0/Ix;与第①题比的变化:仅用一个电流表,没有可变电阻。
稍作改变就是替换法测电阻。如图8:
③给一个电阻箱、一个标准电流表、一个滑动变阻器,开关,测一个电流表的内阻。请设计电路图。
思路分析:
电流表的电阻比较小,如果用伏安法测误差大。可以用替换法。当S打向1时改变滑动变阻器,让标准电流表读出一个恰当的电流值;把S打向2调节电阻箱让标准电流表的读数与S打向1时一样。电阻箱的阻值就是待测电流表的电阻值。其实①②③题的本质是一样的,但题目的题材发生了变化。
利用相同的知识内容,进行变式训练可以提高学生的思维品质,应对复杂问题的能力。
【参考文献】(1)郑青岳:《为发展学生的思维而教》
(2)王盛之:《科学复习方法的实践研究》
(3)梁旭《模式·策略·艺术·观念》
【关键词】典型问题、学生思维;
【中图分类号】G620
在课堂教学中,常常会发现,学生听听都知道,做起来不知从哪开始,碰到具体问题束手无策,究其原因,是知识点之间缺乏有效的联系,有知识,但缺乏联系的思维。正如准备了一大堆“砖”,还没有建成大厦。成不了知识的殿堂。
教学生思维,就是通过科学课程的教学,对学生进行思维方法的训练,改善学生的思维方式和思维品质,促进学生的理解知识,提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生独立思考和创造性思维的能力。思维就是连结知识的“泥”。
“7-9年级的学生正处在从具体形象思维向抽象思维过渡的阶段,因此,教师要培养学生的科学思维的方法。在科学课程教育中要注重引导思考事实证据和科学结论之间的关系,帮助学生学习建立科学模型,由此培养学生的分析、概括能力和逻辑思维能力,逐步形成质疑、反思的科学思维习惯。”
教学中利用典型问题可以有效训练学生的运用知识,分析、逻辑推理的能力。例如
问题一:
A、B、C、D、E、F、G七种物质都是生活中或生产中常见的物质,各物质存在以下转化关系(反应条件已省略)。
已知:B、C两种物质在不同情况下可以发生①②两个反应;A-G七种物质由非金属元素组成的,其中只有物质一种是盐,一种物质是单质,B、C、D也可以化合成化学肥料A,且B的相对分子量大于C。
请写出下列物质的化学式:
B: C: D: G:
⑵请写出E+F→B+C的化学方程式:
思路分析:
A、B、C、D、E、F、G七种物质仅提供逻辑关系,物质的特征隐含在逻辑之中: ①都是非金属②有一种是盐③BCD可以合成A,据此推理A就是唯一的盐,且是化学肥料,在初中科学课程中NH4HCO3是最有可能的物质,而且可以分解NH3、H2O、CO2,根据B、C可以进行反应,又B的分子量大于C ,所以B是二氧化碳,C是水H2O,B、C进行光合作用合成有机物E(葡萄糖)、F就是氧气是单质。植物动物的呼吸作用又可转化为B、C。CO2、H2O也可反应生成碳酸,碳酸受热分解产生CO2、H2O;
光合作用、呼吸作用的是比较熟悉的,NH4HCO3的分解反应也不生疏,但是把它们联系起来却不常见。这样的问题,知识的跨度大,对学生的思维冲击大,有效激发学生的兴趣。把各方面的知识进行整合一起是新课程的要求。每一课都能解决一点问题,学生的思维就新的长进。老师的一切活动就是提高学生的思维品质。
问题二
在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个10厘米、横截面积为50平方厘米的圆柱形实心塑料块挂与弹簧秤上,当塑料块底部刚好接触水面时,弹簧秤示数为4牛,如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1牛的拉力时伸长1厘米,g取10牛/千克.若往容器内缓慢加水,,当所加水的体积至1400立方厘米时,弹簧秤示数为0。此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积的关系如图乙所示。根据以上信息能得出的正确结论:
A容器的横截面积为多少平方厘米?
B塑料块的密度为多少千克/立方米?
C弹簧秤的示数为1牛时,水面升高几厘米?
D加水350立方厘米时,塑料块受到的浮力为多少牛?
思路分析
这是一个浮力、弹簧秤、密度的综合问题,题目信息量大,关键是什么呢?一,塑料块始终受平衡力的作用,重力、浮力、弹簧秤的拉力。二、灌水后塑料块会向上移动,是一个动态。三、学生往往会忘了乙图的作用,解题进入误区。
A、 当弹簧秤示数为0时,塑料块重力与浮力是平衡力,F=4N,
V排=400厘米3,S=V/12=(1400+400)/12=150厘米2;
B、 ρ=m/v=400克/500厘米3=0.8克/厘米3;
C、 弹簧秤示数为1N,说明浮力是3N,塑料块底部上升3厘米;浸入水中的体积为300立方厘米,深度为6厘米;所以水面升高9厘米。
D、方法一:由图乙可知,进水350立方厘米,水面升高3CM,若弹簧秤缩X厘米,塑料块浸入水中深Y厘米;X+Y=3,
S×X+S塑×Y=350;X=2厘米、Y=1厘米;F浮=1N
方法二:F浮+F拉=4N;S桶(X+Y)-V排=350厘米3,
F浮=ρgV排,F拉=K(4-X),K=1N/厘米;F浮=1N;
用问题去激发学生的思维,让问题迫使学生去寻找解决的方法.对于初中生来说本题可以训练复杂问题的驾驭能力,倒入水后,塑料块向上运动 ,浮力、水面上升的高度,进水量,弹簧秤的示数纠结一起如何找到它们的联系,运用知识理清思维正是教学的着力点。
思维在与难题的碰撞中升化,一个问题就是一块试金石,试出了思维的深度与广度。
任何创造性思维的产生都是在解决问题的迫切情形中才会出现。教学中我们要不断给学生问题,在解决问题的过程中,学过的知识得到运用,取得运用的方法(思维)。不过,所给得问题指向必须明确。
问题三
如图3,在一个长方形的玻璃砖内有一块凸透镜状的空气,当一束平行光线射经玻璃砖后是发散还是会聚?
思路分析
如果以平常思维,把空气当作透镜就比较
复杂;如果把玻璃砖以中线分成两半,
看成是两块凹透镜的合体,就非常简单。
问题四
一块均匀薄木板,重量为G,面积为S,平放在桌面上。上面叠放大小1/2G,面积为1/2S的同样木板,依次继续叠加大小是下面的1/2的木板至N块。问木板对桌面的压力是多少?第二块与第三块之间的压强是多少? 思路分析
其实,这道题是几何级数题:1、1/2、1/4、1/8、------1/2n 。九年级学生不能利用级数求和解决,对这样的问题思维方法十分重要,以发展学生的思维为教学中心,比单纯教学生知识更重要,两者互为促进。本题用类比的方法可以较容易的解决。
一张纸如图4,比作是一块木板。
不断的对折。 就可以几何级数求和的值。
1+1/2+1/4+1/8+…1/2n
第一块的重是G;
第二块的重是1/2G;
第三块至N的总重也是1/2G
所以,木板对桌面的压力:F=2G;
第三块对第二块的压力 F2=1/4G+1/4G=1/2G;受力面积=1/4S;
压强P=2G/S;
这道题能较好地训练学生的发散思维,大大提高了学生的思维品质。教学中我们要不断提供给学生一些非常规的问题,扩展他们的思维空间。让学生时时有新鲜感,体会到科学思维的美。
利用典型的问题还可以暴露学生的思维缺陷。通过问题的训练,学生的思维轨迹就可展现出来,教师这种主动出击正是主导的具体体现。
问题五
伏安法测电阻是初中科学的重要内容:
Rx =U/I;图5;
以此为基础进行变式训练:①利用一个已知电阻R0和二个电流表请设计一个电路测未知电阻Rx(a)闭合电键测出流过R 0电流I0,(b)流过未知电阻Rx的电流I(c)Rx= I0 R 0/I;由于电阻是并联,利用其两端的电压相等,求得待测电阻的电压。图6;
②如果把上题的电路稍作变化,一个电流表、测干路的电流如图7。(a)当S1闭合时读出电流表的示数I1;(b)闭合S2读出电流表的示数Ix.(c)Rx=I1×R0/Ix;与第①题比的变化:仅用一个电流表,没有可变电阻。
稍作改变就是替换法测电阻。如图8:
③给一个电阻箱、一个标准电流表、一个滑动变阻器,开关,测一个电流表的内阻。请设计电路图。
思路分析:
电流表的电阻比较小,如果用伏安法测误差大。可以用替换法。当S打向1时改变滑动变阻器,让标准电流表读出一个恰当的电流值;把S打向2调节电阻箱让标准电流表的读数与S打向1时一样。电阻箱的阻值就是待测电流表的电阻值。其实①②③题的本质是一样的,但题目的题材发生了变化。
利用相同的知识内容,进行变式训练可以提高学生的思维品质,应对复杂问题的能力。
【参考文献】(1)郑青岳:《为发展学生的思维而教》
(2)王盛之:《科学复习方法的实践研究》
(3)梁旭《模式·策略·艺术·观念》