按图索骥启迪智慧
2017-12-21李如虎
摘 要:老师们在课堂教学中(还有很多教辅书上)介绍了许多解题方法。但是,经常有学生在解题过程中还是不能有效找到解题思路,总是感觉到无从下手。本文介绍了笔者在多年的中学物理教学中一直使用的、对打开学生的解题思路非常有效的解题方法——“按图索骥”解题法。
关键词:习题教学;解题方法;按图索骥;课堂教学
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)11-0036-2
在高中物理习题教学方面,许多教材和教学参考书都教学生如何审题,如何理解题意,如何看清题目中的隐含条件,如何寻找研究对象(包括研究的过程对象),如何画情景分析图,等等。这些办法,对于大多数学生,特别是理解力较强的优秀学生固然是非常有用的。但是,对于一些理解力较差的学生,特别是一些所谓的“学困生”,还是会形成纸上谈兵、面对题目找不到思路、找不到突破口的局面。
在30多年的中学物理教学生涯中,笔者逐渐形成了一套自己的习题教学方法,在教学实践中,十分有效,笔者跟学生开玩笑说这个解题方法,叫“李氏解题法”!(因为本人姓李)
这个解题方法实际上是一种“按图索骥”解题方法,总结成口诀就是“求什么,写什么;少什么,找什么”。也就是,从题目所问的问题入手,题目要你求什么,你就想一想有什么方程或是公式可以写出题目所求的物理量;在公式写出后,看看还有什么物理量不知道,再到题干中去寻找解这个物理量的公式,直到问题全部解决![1]
当然,这个解题方法,也离不开审题。笔者要求学生在读题时,将重要的隐含条件圈出来,能画成直观图形的要画出图形来(实际上,许多物理习题,在审题过程中都需要画出图形,这是将抽象文字图形化,便于直观理解题意的重要方法),[2]这实际上就是在培养学生理解问题和解决问题的能力。但是,与传统的解题教学方法相比,该方法使学生更容易上手,更容易找到解题的突破点,更容易解决问题。从哲学角度来看,也是实现了由易到难、先易后难的解决问题的哲学方法。学生可以把他们在物理习题教学过程中学到的这个由易到难、先易后难、按图索骥的解决问题的思想方法,应用到解决以后人生中方方面面的问题。这正是我们孜孜以求的习题教学育人的更高境界。
下面举例说明这个方法在习题教学中的运用:
例题 如图1所示,质量m=1 kg的小物块轻轻地放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑的圆弧轨道。B、C为圆弧轨道的两端,其连线水平。已知圆弧轨道的半径R=1.0 m,圆弧轨道对应的圆心角θ=106°,轨道最低点为O,A点距水平面的高度h=0.8 m,小物块离开C点后恰能无碰撞地沿固定斜面向上运动,0.8 s后经D点,小物块与斜面间的动摩擦因数为μ1=。(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求小物块离开A点时的水平初速度v1;
(2)求小物块经过O点时对轨道的压力;
(3)假设小物块与传送带间的动摩擦因数μ2=0.3,传送带的速度为5 m/s,求P、A间的距离是多少;
(4)求斜面上C、D间的距离。
分析 (以解决第一个小问题为例):
紧紧抓住题目要解决的问题。题目要求出小物块运动到A点的平抛速度,从问题提供的情景,结合图形描述的情形,可以有三个解决问题的入手处:①由P点到A点用牛顿定律结合运动学方程,或者用动能定理;②从A到B的过程用平抛运动规律;③在B点用速度分解图。
分析发现,直接用前两种方法均行不通!而如果公式熟练的话,很容易发现用第三种方法可行度更高,于是我们选择第三种方法。
解析 (1)在B点,由速度分解图,有:tan(求什么,写什么)
在这个式子中,如果能够知道vy的大小,则v1就可以求出来了。
那么,有没有办法求vy呢?(少什么,找什么)
(按图索骥)研究发现,小物块由A点运动到B点的过程,h是已知,用平抛运动规律,就可以得出:v=2gh(从而把vy求出来),于是问题得到解决:v1=3 m/s。
其余问题读者如果有兴趣,可以用此方法一一解决,本文不再赘述。
“按图索骥”解题法,是一种有效突破解题思维障碍的解决问题的思想方法。中学阶段所学物理知识很少,尤其是问题中要求的物理量,能够写出来的方程式就那么几个,所以只要学生掌握了“按图索骥”解题法,就很容易找到解题的突破口,不至于“拿到题目无从下手”(学生语)。
当然,任何一种解题方法都不是万能的,本方法也不可能是所有问题的解决方法。但是,只要学生将“按图索骥”解题法与其他解题方法有效配合,比如审题、理解题意、找研究对象、找隐含条件、画相关分析图[3],等等。只要学生善加利用,配合“按图索骥”解题法,高中阶段的大多数物理习题(不仅是计算题,也包括部分计算性的选择题、填空题等),都可以快速找到突破口,快速解决问题,不至于束手无策。
“按圖索骥”解题法,不仅教会了学生解决物理问题的方法:“求什么,写什么;少什么,找什么”,更重要的是教会了学生学会解决问题的思想方法:“由易到难、先易后难、按图索骥”。这肯定比单纯会解物理习题具有更大的教育价值,也正是实现了爱因斯坦所倡导的“当你将课堂里学习的书本知识都忘记了,剩下的东西就是教育”的教育价值观。[4]
参考文献:
[1]李如虎.科学方法在高中物理教学中的应用[J].物理通报,2016,35(12):54-57.
[2]熊建民.高考物理计算题解题困难及其认知因素分析[J].物理教学探讨,2017,35(1):36-41.
[3]沈文炳.基于核心素养的习题教学[J].物理教学探讨,2017,35(3):25-27.
[4]王进峰.多角度解决物理问题 培养学生思维能力[J].物理教师,2017,38(4):87-89.
(栏目编辑 罗琬华)endprint