物理计算题解题技巧
计算题教学中培养学生思维素质的尝试
物理计算是初中物理的重要内容,如何运用计算题教学培养学生的思维素质,是实施素质教育的课题之一,本文想结合教学实践,谈谈具体的做法和体会.
一.教给学生解题方法,培养思维的流畅性.
刚接触物理的初中生,往往用纯数学的观点看待物理计算题,主要表现在:不注意分析题目中设置的物理情景,不注意物理规律和公式的适用范围,不会分析题目中所交待的物理现象的发展过程,只知道套用公式,盲目计算,选成解题思路混乱,表述语无伦次,题目稍有难度,他们便理不出头绪,选成思维的滞塞,解决上述问题的有效方法之一,就是教给学生正确的解题程序,教会学生寻找解题思路和规范书写格式,使学生的解题思维活动有序化,培养思维的流畅性.
1.教给学生正确的解题程序
初中生刚接触物理计算时,教师应注意引导学生将物理计算题与数学应用题区别开来.物理和数学的第一个知识交汇点—速度与路程的计算,这是八年级物理第一次接触的物理计算题,也是六年级数学一元一次方程的应用题,要向学生明确:数学应用题求解的过程就是建立等量关系的过程,而物理计算题首先要分析题设的物理过程,然后才能运用物理规律求出正确的结果.、教学实践表明:采用"八步解题法"来引导、启发、训练学生效果明显,这"八步解题法"是:审、分、画、填、寻、解、验、答.其操作要点是:
审,就是审题,要告诫学生审题要认真细致,审得清才能做得明,要逐字斟酌,将题设物理过程搞清楚,抓住关键字词,搞清题目的隐含条件,最忌急于求成走马观花,不求甚解.
分:分就是划分层次,在审明题意的前提下,将题目按物理现象发生的先后顺序分出层次.
画:画就是画图.速度与路程计算画示意图,浮力计算画受力图,简单机械计算画装置图,电路计算画电路图.使题设物理过程形象化,帮助学生建立物理量间的联系.
填:填就是填数,将题设已知条件和所求量准确的填入图中,进一步明确各量之间的关系,克服学生解题过程中乱套公式,张冠李戴的毛病.
寻:寻就是寻解,运用物理规律结合题设条件,寻找解题思路,是解题的关键所在,也是培养学生有序思维,使学生流畅思维的重要环节
解:解就是解题,是将分析过程通过文字和运算表述出来的过程,这一环节老师要规范计算题书写格式,引导学生将自己的思维过程正确的表述出来
验:验就是检验,看所求结果是否符合题意,是否符合实际计算是否准确,防上出现解题的失误
答:答就是答话,答话要完整,简练.
为了训练学生正确的解题,要求学生严格按"八步解题法:进行计算题练习,养成良好的解题方法和习惯,逐步培养学生思维的流畅性.
2.教会学生寻找解题思路.
寻找解题思路(以下简称寻解)是初中生进行物理计算的瓶径,初中生不会寻找解题思路,除了他们逻辑思维水平尚待发展这个因素之外,教学中老师忽视对学生寻解的指导与训练也是重要原因,在物理计算题教学中,只注意说明题目是怎样解出来的,而不引导学生分析其求
解思路是怎样得到,这样就会形成学生听着明白,做着糊涂,课上明白,课下糊涂,看别人做明白,自己做糊涂的现象,要突破寻解这一瓶径,教给学生寻解的方法非常重要,同时还应加强寻解训练.
寻解的方法:从物理计算题的所求量开始,按照物理规律向已知量分析,逐步将未知量用已知量表示.既:求什么物理量就把这个物理量的表达式写出来,看表达式中各量是否已知,若仍是未知量,则再将该未知时时的表达式写出,直到所有量均为已知量为止,解题的过程与分析过程相反,解题与寻解的关系可表示为
其寻解的过程可用下图表示
现举一电学计算题加以说明
[例题1]"12V 6W"的灯接在36V电路中, 欲使灯正常工作,应串一只多大的电阻?
分析过程如下:
思路一的求解过程:(1)据I=P/ U,求I L (正常工作)
(2)据U R=U总- U L,求U R
(3)据R=U / I,求R= ?
思路二的求解过程:(1)据I=P / U,求I L (正常工作)
(2)据R=U / I,求R总
(3)据R L=U2 / P,求R1
(4)据R=R总- R L,求R=?
为了让学生掌握寻找解题思路的方法,老师在讲解例题时,一定要将分析的整个过程展示给学生,同时还要加强对学生寻解的训练,如布置只写出解题思路而不要求解出结果的作业,或在课堂上进行分组讨论,开展解题思路的交流活动. 经过这样的强化训练,使学生逐渐学会寻找解题思路,学生有序的思维活动,不但突破了解题的难关,增强了他们解题的兴趣,也使学生的思维更加流畅.
3.规范学生的书写格式.
解题过程是学生的思维过程的具体体现,如何明确的将解题思维过程表述出来.首先,要有正确规范的书写格式,经过多年的教学实践,我发现"文字说明顺序解题法"比较适用,且能提高学生解题的速度,其具体的操作要点是:
(1)此种书写格式,强调文字叙述的重要性,通过简洁的文字说明,交待每一步解题的具体目的,同时,讲究解题程序的序列性,通过数字标序,体现解题思维的有序性,在解题中,要将解题依据交待清楚,写出必要的公式,并遵循先文字计算后数字运算的规律.
(2)文字说明顺序解题法解电学计算题的具体要求是:
1)说明要将要进行的计算的目的.
2)画出电路图(或等效电路图)
3)在电路图上填好已知和所求.
4)写出求解依据或公式.
5)进行必要的公式推导,得出所求量的数学表达式.
6)代入数据,进行数字运算.
7)先得出.运算的结果并检验其合理性.
8)若题目没有解完,继续以上程序
(3)以前例的解法一为例具体说明:
[解] (1)求IR=?
∵灯正常工作∴P=6W,U=12V
∵P= UI ∴IL=PL/UL=6W/12V=0.5A
∵串联∴IR=IL=0.5A
(2)求R=?
∵串联∴UR=U-UL=36V=12V=24V
∵I=U/R ∴ R=UR/IR=2.4V/0.5A=48Ω
答:需串一只48Ω的电阻
教学实践表明,规范了学生的解题书写格式,不但使学生的解题过程一目了然,而且对培养学生顺畅的思维具有重要作用.
二.采取有效措施,培养学生思维的创新性.
实施素质教育的一个重要目标,就是培养学生的创新意识和创新思维,就初中生来说,进行小发明小创造是创新思维活动,就某计算题,提出与不同的解题思路也是创新思维活动.在计算题教学中,要充分挖掘培养学生创新思维的因素,培养学生的创新意识和创新思维创新思维体现在思维的敏捷性,思维的发散性和思维的创造性三个方面.
1.提倡一题多解,培养学生的思维的敏捷性.敏捷的思维来源于对物理概念和物理规律的深入理解,来源于对物理计算题的认真分析,同时需要老师适时的启发和点拔.
倡导一题多解,鼓励学生一题多解,关键是老师的示范、启发和指导,在讲例题时,要告诫学生不要只满足于求得了正确结果,当用某一思路完成了一道计算题的求解过程后,应该想一想:此题是否还有别的解法,并尝试用新的方法和思路再行解答.当用几种方法完成了某题后,还应比较一下那种方法最简单,以便寻找解决计算题的最佳路径,现举一例: [例2]某物体漂浮在水面上,当施以向的10N的压力时物体恰浸没,求撤去此力后,物体将有多大体积露出水面的?
大部分学生的解法是依据题意,列出压力撤消前后物体的受力方程F浮=G+F和F浮'=G然后通过解方法组求得结果,学生完成解题过程后老师要引导学生再次审题,从中找到一个非常重要的关系,即撤消力F后,物体露出水面减少的浮力与压力相等,而浮力减小则是由于物体露出水面V露使V排减少造成的.据此列出方程:ρ水gV露=10 V露=10/ρ水g .我们把第一种解法叫做受力分析法,而把第二种解法叫做等效分析法,通过两种思维方式的比较和运用,让学生体验到等效分析法在解决某些浮力计算题比受力分析法更快捷.经过这样长时间的训练和引导可使学生的思维更加灵活,从而提高学生思维敏捷性.
2. 运用分析讨论题,培养学生的发散思维.
发散思维是创造性思维的方式之一,就物理计算题来说,题设条件中没有明确的给出某个物理现象的状态,要求学生找到它可能出现的几种状态,并且通过分析和讨论,确定物体所处的状态,然后再进行计算.这一分析过程,对培养学生的发散思维有很大作用.近几年的中考试题和教学参教资料上出现这种形式的计算题,我们可将这些题目分类归纳,由浅入深的展示给学生对学生进行发散性思维的训练,现举二例:
[例3]某物体分别浸在水和酒精中,静上时受至的浮力分别是8N和9N,求物体的密度.
[例4]质量相同的甲乙物体其密度之比ρ甲:ρ乙=2:1,放在水中静止时,受到的浮力之比为多大?
例3中,物体在液体中的状态可能有四种情况:1:物体在水和酒精中均漂浮;2:物体在水和酒精中均浸没;3:物体在水中浸没而在酒精中漂浮;4:物体在水中漂浮而在酒精中浸没.解题过程中,首先要求学生能列举出这四种情况,然后根据题意通过比较,分析在明确物体所处状态的基础上完成求解过程.
进行发散思维的训练,教学中要注意教学的层次和梯度,使学生能拾阶而上,思维活动逐渐放开,如通过类似下面的习题,对学生进行入门引导,效果还是不错的.
[例五]体积为3分米3的铝球其质量为2.7千克,求铝球在液体中静止时受到的浮力是多大?
总之,训练学生的发散思维,老师要有意识的进行引导和训练,以提高学生的思维素质.
3.运用编题组题,培养学生创造性思维.
结合学过的物理概念和规律,根据具体的要求让学生自编计算题,从中体验创造性劳动成功与快乐,进而培养学生的创新意识和创新思维,具体的操作程序如下:
首先是进行编题练习辅导,老师给学生做示范,启发学生的创造灵感,教给学生编题的方法和技巧:先确定题目要教查的知识点,题目的难度,然后实施编题,最后进行自解,以检查所设
的数据是否合理,若不合理,进行修改,编制物理计算题要遵循的原则有简明,叙述准确,计算结果合理,符合生产生活实际,不在数学计算上增加解题难度,经过老师的示范,辅导和启发,调动学生编题的积极性.
编题的训练方法有以下几种:
1.自作为作业,自编自解.
2.开展征集测验试题活动.
3.让学生组编测验试卷.
4.开展编题竞赛活动.限时按要求编题并由同组同学解出.
5在检测试题中增加编题式测试题进行编题训练.
利用以上方法对学生指导和训练,既巩固和理解物理规律和基础知识,又利于学生认识物理计算题的结构和特点,友及提高学生解题速度,学生在编题这种创造性劳动中培养与创新意识和创造思维,可谓一举多得.
4.倡导学生独立演练,培养学生思维的独创性
学生的思维活动缺乏独创性而表现为依赖性,与我们的教学方法有因果头系,过去在所谓"启发式教学"的模式下,不少学生是在老师的启发下完成思维活动的,经常性的启发就养成了学生思维的依赖性,少了老师启发这根拐仗,不少学生就不会思维,学生完成作业时,或是等待老师的启发,或是与同学交流信息,互相补充验证,这做虽然可以弥补学生一时的解题思维的缺陷.较顺利的完成求解过程,但不利于学生独创思维的培养,也不符合创新人才的素质需要,改革教学方法培养学生独立思维的能力和水平,是素质教育的需要,应当引起足够的重视,实践表明,倡导学生独立演练是培养学生思维独创性的有效途径之一.
在课堂教学中,老师的启发要有度,不要把启发式教学变为包办式教学,整堂课牵着学生的思维走,要把思维的自由还给学生,让学生多想,多说,当学生的思维出现阻塞时,老师再施以适当的点拔,使学生的思维活动继续下去
在练习上,要创造学生独立思考问题的氛围,将部分作业改在课堂上进行,采取措施适当限制学生间的思维交流活动,倡导学生独立思考问题,以培养学生独立思维的习惯,老师还要引导学生在学习的自信要相信自己,相信自己的能力和水平,相信自己思维的正确性, 同时对于学生思维过程中出现的种种问题,教师应及时发现,给学生适当的启发与帮助,让学生从思维的死角可解脱出来,以保证独立演练的效果.老师还要善于发现学生思维的闪光点,对思维有创见的学生要给予表扬和鼓励,逐步养成学生独良好习惯,以培养学生思维的独创性.
三.精选习题类型,培养学生思维素质
初中生正是由形象思维向抽象思维过渡的关键时期,由于学生思维正处在发展时期,就不可避免的出现这样或那样的问题,比较典型的问题是缺乏思维的周密性,常使思维出现纰漏; 缺乏思维的全面性,出现片面的思维现象; 缺乏思维的主动性不能积极主劫思考问题也就是存在思维现象缺乏思维的主动性,不能积极主动思考问题,也就是存在思维的依赖性,教学中精选计算题类型,培养学生思维的主动性,周密和全面性,促使学生思维素质的全面提高.
1.运用题组,培养学生思维的主动性
初中生不能进行主动思维,其一是对自己的思维能力和水平缺乏信心,遇到思维障碍,便知难而退,其二是缺少思维方法,不知道如何走出思维的误区,运用题组训练则可增强学生思维的自信心,并且提高学生思维的技巧和方法.从而培养学生思维的主动性.
常用的题组有两种类型.一类是递进式题组,一类是并列式题组,递式题组,创设一个逐步深入的情景.使学生的思维活动拾阶而上,当学生逐步完成一个较综合题后,他们享受成功的快乐的同时,增强了自信心,也增了思维的主动性,如关于浮力计算,可利用下题进行训练, [例题6](1) 体积为10分米3的物体M浸没水中受到多大的浮力?
(2) 若物体M的质量为5千克,其浮沉状况如何?最后静止时处于什么状态?
(3)物体M漂浮时,浮力是多大?
(4)物体M漂浮时与浸没时比,浮力如何变化,变化多少?
(5)求出物体M漂浮时,露出水面的体积?
(6)若此时施以向下的力F,使物体恰浸没则F至少多大?
(7)若F由铝块A提供(如图示)求A的质量
(8)将A系于M之下,物体M是否仍浸没水中? (如图示)为什么?
(9)欲使物体M浸没水中,A的质量至少多大?
上例题中由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排八问,逐步深入,引
导学生完成一道较综合题的求解过程,对于右拉学生的自信心,培养学
生主动思维具有很好的效果.
另一种类型的题组是并列式,引导学生对题组进行分析比较,从而
提高学生的思维技巧,开阔学生的思维广度,具有较好的例题七.
[例七]完成下列计算并回答问题:
1.表面积为S的柱型容器中盛有的适量的水,水面上漂浮着金属合内盛有质量为m的铝球A,若将A从金属盒中取出放入容器内水中,水面将下降多少?
2.表面积为S的柱型窗口中盛有的水,水面上漂浮着含有石块的冰,若石块的质量和密度分别为m石和ρ石,求冰熔化后,水面下降的高度?
3.表面积为S的柱型窗口中盛有的水,水中悬浮着一块冰,冰块中含有石块,若冰块的质量为m冰,求冰熔化后,水面下降的高度?
求解后请回答下列问题:
(1) 以上各题的解题过程有什么相同之外
(2) 以上各题造成水面降低的原因是什么?
(3) 以上三问中,若各增加一问在不增加已知条件的情况下你认为这一问以求什么较为合适?
2.运用陷井题培养学生思维的全面性
初中生的思维活动,常受他们生活经验的干扰,加上有学生审题初心大意,或曲解题意,丢弃条件,产生片面思维,利用陷井题则可较好的克服学生思维的片面性,培养学生思维的全面性.
陷井题在题设条件中或是设置思维盲点,或是巧设机关,引诱学生上钩,当他们步入陷井之中,幡然醒悟,逐渐使学生的思维活动更加全面,如下面的两个例题
[例8]质量为7.9千克的正方体铁块放在面积为0.35米2的水平桌面上,求铁块对桌面的压强?
[例9]在标准大气压下,质量为2千克的水吸收Q焦的热量后,水温升高20℃,质量为1千克温度为70℃的水,吸引相待的热量后,它质温度升高多少摄氏度?
例8中,求压强在受力面积上设置了一个陷井即放在0.35米2的桌面上,而例9中,求水温的变化时设置了一个学生极易忽略的知识盲点,即水在一个标准气压下水的沸点为100℃,这样的练习题,对于培养学生思维的全面性,具有积极的;伤教学中,注意选择这样的练习题,对学生进行思维训练.
3.运用论证题,培养学生思维的严密性.
初中生受多年进行数学计算的影响,经常用纯数学的观点看待
物理计算题在他们的心目中,似乎计算题总要进行数字运算才能算出结果,若物理计算题中没有数据学生运算起来,心中也就没数了,近两年我们高兴地看到有一类计算题正引起人们的关注,这就是物理论证题.
物理论证题,要求学生动物理规律通过要的文字运算,推出一个表达式,并通过分析讨论得出论证结论的这类题,对于培养思维的严密性,引导学生将注意力由过去只注重数字运算改变为更多的头注物理过程和物理意义上来,时时这种严密的推理过程,有助于培养学生思维的严密性.
教学中,要选择一些有代表性的论证题,通过示范,启发和引导,让学生熟悉物理论证题的解题方法,巧妙的设计论证过程,让学生逐步适应这种没有数的物理计算题.要向学生介绍论证的方法,在给学生示范的同时,精选部分论证题,让学生进行论证练习,进而培养学生思维的严密
以上我从不同角度对运用物理计算题培养学生思维素质的方式做了介绍,为了论述方便,采用了划分专题的方法,其实培养学生的思维素质,各个侧面都是相辅相成的,教学中,不能割裂开来,要齐头并进,协调训练,以使学生的思维素质全面提高.
本文获静海县2001年论文评比二等奖