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高中物理教学中提高学生审题能力的策略

2015-09-10季剑峰

中学物理·高中 2015年5期
关键词:砝码纸板画图

季剑峰

在高中物理教学中,经常发现以下情况:不少学生在物理课上认真听讲,自己感觉听会了,但到自己做题时往往无从下手,特别是题目比较长的综合计算题,常常大脑一片空白,问他们原因时,学生说“太难了,题目看不懂”,可是经教师一点拨,又觉得很容易.在考试中出现的错误,他们一般都认为是“粗心”,其实,经过笔者调查研究和分析发现,根本不是“问题太难”和“粗心”,而恰恰在于他们的审题能力差.

审题是解题的开始,深入细致的审题是成功解题的必要前提.物理审题的过程就是从多角度的观察,由表及里,由文字到图象,由条件到结论,洞察问题实质,选择正确的解题方向的过程.因此,加强审题教学,培养学生的审题能力,对于学生克服物理学习困难,开通物理思维的大门具有重要的现实意义.在物理教学过程中,可以从以下几方面加强审题教学.

1 重视学生的物理阅读教学

在做物理题时,首先要阅读题目,这是一个题目信息内化的过程.要正确解答出物理问题,做题者吸收的信息必须及时、准确、全面.部分学生蜻蜓点水式的阅读,浮光掠影,草草而过,读不出要点,读不出字里行间所蕴藏的精髓,更读不出问题,读不出独到的体会和创新的见解,看到较难一点的或较长一点的题目就有畏惧感,“我做不出”的心理障碍阻止了他们的思维,也就不认真看题了.其实只要仔细阅读,认真思考,弄清含義,就会找到一些解决问题的灵感,为正确解题创造条件.

1.1 重视学生阅读关键语句,挖掘隐含条件的教学

审题过程就是通过阅读弄清题意,建立比较清晰的物理情景的过程.教师应告诉学生物理题目一般由三部分组成:一是图形的介绍,二是物体运动过程或某些状态的说明,三是所要解决的问题.审题时只关注具体数据的条件,而忽视叙述性语言是不行的.叙述性语言中的一些关键语句,对题目的物理情景起到决定性因素.这就要求学生读题要仔细,不仅能对数据条件防止漏看、错看,还要找出题目中关键的字、词、句,进行批判性阅读.弄清物理题中常见的“最大”、“至少”、“恰好”等词语的含义,“速度”与“速度大小”等语句的区别.

关键语句可以帮助我们准确形成清晰的物理思维,然而要全面理解题目,还要引导学生在“需要理解处、创新处、疑难易混处、升华提炼处”阅读,从而挖掘出题目中的隐含条件.要在习题阅读中培养学生的质疑和批判精神,发挥主观能动性,实现学习过程的正迁移.

例1 (2013年江苏) 如图1所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出, 砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验. 若砝码和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ. 重力加速度为g.

(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小;

(2)要使纸板相对砝码运动,求需所拉力的大小;

(3)本实验中,m1=0.5 kg,m2=0.1 kg,μ=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.1 m,取g=10 m/s2.若砝码移动的距离超过l=0.002 m,人眼就能感知. 为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?

本题学生易错点是:第(1)问求桌面对纸板的摩擦力为f2时,漏掉m1;第(2)问容易漏掉一个摩擦力或挖掘不出a1

在物理教学中教师要时刻注意提醒学生,有些条件题目中没有明说,只有通过分析才能得出.如题中出现某时刻“两物体分离”,就要想到此时两物体间的作用力为零;出现“两物体相遇”,就要想到它们之间的位移关系、时间关系、速度关系等.因此要让学生在做题时仔细阅读,教会学生阅读方法,对重点语句用划线、加圈等方法加以标注,引起注意,认真理解,善于挖掘隐含条件,建立起正确的物理模型,这样才能提高解题的准确性.

1.2 重视学生阅读图形、图象、表格,寻找基本信息的教学

在不少物理试题中,问题的条件往往以图形的形式给出,或将条件隐含在图形之中,因此在审题教学时,学生要善于观察图形,洞悉图形所隐含的特殊关系、数值的特点、变化的趋势.抓住图形的特征,运用数形结合的思想,是破解考题的关键.题目中的图象、表格包含着问题的基本信息,也往往暗示着解决问题的目标与方向.

例2 如图2所示,在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线.从图中可以判断

A.在0~t1时间内,外力做正功

B.在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大

C.在0~t3时间内,外力做功为零

D.在t3时刻,外力最大

分析 由v-t图象能直观判断出速度的变化情况,选项A、C关于外力做功情况,一般学生根据动能定理还能判断.v-t图象的斜率的变化反映了物体加速度的变化,部分学生没有注意到这一点,就给D选项的判断带来困难.特别是选项C,很多学生不能洞悉图形所隐含的数值的特点,使得他们无法判断,其实零时刻v=0,t1时刻外力为零,这两个时刻的外力功率均为零,从而用特殊值就能判断了.

在解决图象问题时,教师要教给学生审题方法,认真审图,抓住图形特征,充分利用图象的“点”、“线”、“面积”、“截距”、“斜率”等特征,根据物理规律写出图象的函数关系式.根据图表、数据所隐含的规律,找出正确的物理情景.

2 重视培养学生画图能力的教学

物理试题常要求学生有一定的画图能力,试题的关键都是找出运动过程中的几何关系,要求考生根据抽象、复杂的物理过程画出过程的示意图,建立正确的物理图景.这些题在考卷中得分率较低,其重要原因之一,就是考生的画图能力差.

解物理习题图主要有两类:一类是与物理规律有关的,如物体的受力图、电路图、光路图或两个物理量之间的关系函数图;另一类则是关于物体运动过程的示意图,确定物体的位置、位移关系.

2.1 重视培养学生画过程图的能力

过程图能帮助同学的全面、正确弄清题意、促进思维的展开,正确确定物理变化中相关量之间的关系.但是目前不少同学画图能力却很差.有些高中同学画的图形东倒西歪、线条弯弯曲曲,大小不得体.对研究对象多、过程多的试题,过程图就更画不出了,由于不能准确作图而造成思维中断、解题搁浅甚至束手无策的例子屡见不鲜.可见培养学生画图能力就不是可有可无的事了.

如例1是单纯力学方面的综合性计算题,试题难度较大,过程比较复杂,看一两遍印象不深刻,如边分析边画图,就为解题创造了条件.第(3)问分析如下:首先砝码随纸板一起做匀加速运动,但砝码的加速度a1小于纸板的加速度a2,直到砝码运动到纸板的最尾端,然后砝码离开纸板,在桌面上做匀减速运动到静止.这样得出如图3的示意图.此题在高考中,考生的得分率很低,其主要原因就是没有正确画出过程图,即使砝码运动过程弄清了,也没有搞清楚位移关系,导致解答错误.

同时还要学会巧用三视图的能力.在高中物理解题中,常遇到一些涉及立体图的问题.在这些立体图中,物理量呈空间分布,给寻找它们之间的关系带来了一定的困难,甚至产生错误,通常作三视图,是解决这个问题的有效方法.这个方法的实质是把相关物理量投影到同一个平面,使表达这些物理量的矢量及有关几何量平面化,便于准确、迅速地确定这些物理量之间的关系.

例3 如图4所示,在倾角为θ的金属导轨上,金属棒沿导轨向下运动,它受到重力G、弹力N、摩擦力f及安培力F,为进一步分析棒的受力情况,可作出它的正视图.当B的方向竖直向上时,作出如图5的正视图,这样能清晰、准确地表达矢量,有利于分析、解决问题.

教师在审题教学过程中要有意培养学生的画图能力,教给学生画图方法,作图时除了注意画图的笔画顺序,大小适宜、位置恰当外,还要强调的是,在大多数情况下,只要画出示意图,与解题无关的物体和物体上的细微结构不必画出.以便集中时间和精力于主攻方向上.

2.2 重视培养学生画受力图的习惯

对物体进行受力分析是解决物理问题的基础,它贯穿于整个高中物理.画受力图的过程就是对研究对象进行受力分析的过程,是对物理问题的定性分析的过程,学生能否从复杂的物理系统中恰当地选取研究对象,迅速而准确地画出受力图,是解决物理问题的关键.目前很多高中生在解题时不画受力图或不善于画受力图,影响了物理解题,甚至造成解题错误.

例4 一根足够长的光滑绝缘杆MN处于竖直平面内,与水平面夹角为37°,一个范围较大的方向水平的匀强磁场与杆相互垂直,磁感应强度为B,如图6所示,质量为m的带电小球套在杆上,沿杆下滑到图中的P处时,有向左上方拉杆的力,大小为0.4mg,已知小球的电荷量为q.求(1)环的带电性质;(2)小环滑到P处时的速度有多大?(3)在离P点多远处,小环与杆间无作用力.

此题练习后有80﹪的学生做错了,其原因就是力图画错了,将“向左上方拉杆的力”误认为“小球受的弹力”.

师生共同分析:题中“向左上方拉杆的力”是什么力?谁拉杆的?我们以什么为研究对象?从而得出小球的受力图,学生弄清了错误原因.

正确地画出受力图,是解决物理问题的关键.但要正确地画出受力图,这并非易事.因此,如何教会学生画受力图,笔者认为,教师采取启发、诱导的方式,由浅入深,让学生动手又动脑.教给学生画受力图的顺序和方法.时刻提醒,认真讀题,不能错画、多画、少画,只画研究对象所受的力,而它施加给其它物体的力不能画.

学生的审题急需教师科学、有效的指导,教给学生审题策略、审题方法.物理语言的多样化(文字语言、符号语言、图象语言)、逻辑化及严谨性和抽象性等特点,决定了物理阅读不同于其他阅读,不能一目十行,需要学生全身心投入,需要认真仔细,读、写、画相结合,边读边画,读画齐进,需要积极的思维活动参与,力求得出自己的猜测、估计.只要教师在教学每个环节中适时进行有效的审题教育,定能培养学生良好的审题习惯.

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