物理計算題的解答,能比較清晰地反映學生的邏輯思維以及分析和解決問題的能力,更能考查學生的創造能力。鑒于此,近幾年來各省市物理中考試題中,計算題占的比重比較大,分值約占總分的20%。因此,如何提高學生的應變能力,使學生得心應手地解答計算題,是教學中的一個突出問題。
物理計算題,不論知識結構如何,解答的思路均可按四個程序進行。
第一是審題。審題過程要認真讀懂題意,發現隱含在題目里的物理條件,找出物理過程或文字表述中的已知量,明確研究對象,找出已知量和待求量的關系,判定問題的性質和范圍,明確屬于何種物理模型。
第二是分析題意。必要時畫出草圖,借助草圖分析研究對象的物理狀態、物理過程,即分析題設情景和具體條件,并在頭腦中形成清晰的物理圖景,建立物理模型,在此基礎上確定解題的思路和方法。
第三是建立方程。根據題目所給的條件,梳理已知量與未知量的關系,挖掘題中隱含條件,尋找規律(公式),必要時建立坐標系,畫出有關物理圖像。
第四是求解。先進行必要的代數運算,統一單位后代入數據計算,求得結果。
對一般題目,大多數學生都能順利完成,但對涉及知識面比較廣、物理過程比較復雜、綜合性強的題目,要求學生通過分析推理,找出知識的內在聯系時,他們就感到一頭霧水,甚至無從下手。教學中發現,只要把握好第一、二程序,即審題和分析題意,讓學生弄清題意,創設情境,就能順利解答,得出正確答案。因此,解答計算題的關鍵,就是分析題設情境,建立物理模型。下面結合本人多年的教學實踐,就如何分析題設情境、突破關鍵環節,談一些體會。
一、精選典型題,分析題目情境
例題:盛夏時分,當王欣打開冰箱取飲料時,冰箱里的冷空氣出來,外面的熱空氣進去。當冰箱門重新關上后,就將這部分熱空氣也關了進去,箱內熱空氣冷卻收縮,壓強減小,因此開冰箱時較費力。若冰箱門長為0.6m、寬為0.5m,冰箱外的氣壓為1×105Pa,設冰箱內外的氣壓差為1000Pa。求:
(1)冰箱內氣體壓強為多少?(g取10N/kg)
(2)冰箱內、外氣體對門的壓力各是多少?
(3)冰箱門受到的內外壓力差相當于質量為多少的物體受到的重力?
根據本題所給的已知條件以及求解的三個問題,可以對應創設三個情境。
情境一:考慮大氣壓,題目給出內外氣壓差,由此即可算出冰箱內的氣體壓強,p外-p內=1000Pa,解得p內=9.9×104Pa。
情境二:題目給出冰箱門的長和寬,則可算出門的面積,再根據壓強公式p=FS,算出門內外的壓力。
情境三:由以上兩個情景,學生可勾畫出這樣的圖景:由內外壓力可以算出壓力差為30N,再由G=mg算出質量為3kg。
可見,只要分析題設情境,使學生在頭腦中形成清晰的物理圖景,學生就能較好地運用物理規律和物理情境解決問題。
二、選足夠量的習題,強化訓練,突破解題“入口關”
對信息量大的題目。如何培養學生耐心看題,認真審題,學會分析題設情境,建立物理模型,成為教學的一大難題。實踐證明,在解答計算題的過程中,盡管教師講得清楚,當時,學生也能接受,但如果沒有讓他們做一定量的相關練習題,解題的邏輯思維就難以形成,方法沒能較好地掌握,解決實際問題的能力就不可能得到提高。為了讓學生盡快進入角色,學會審題、析題,可在規定時間(一節課)內,要求學生擬出幾個計算題,并寫出“審題”和“析題”的步驟,使之在腦子里形成有關題目的清晰的物理圖景。這一舉措,可以使學生的思維能力得到提升。
三、理論聯系實際,多元化設計計算題情境
物理是理論聯系實際的一門科學,教學中,應重視理論與實踐的結合,課堂內與課堂外的結合。比如,在上滑輪組這節課之前,可先讓學生認真觀察升旗時定滑輪的運動情況,回到課堂又做驗證實驗,在此基礎上,延展到動滑輪、滑輪組的實驗以及滑輪組效率的計算題。其實這是對學生進行理論與實際相結合的訓練,教學實現了情境創設的多元化,學生在腦海中自然產生一幅幅美麗的物理圖景,能啟迪他們的思維,促進聯想和創新能力的提高。
分析物理題設情境,建立物理模型,是解答計算題的關鍵環節。它使學生養成了展開想象思維,構建物理圖景的習慣,這對提高學生解答物理計算題的能力起到事半功倍的作用,是培養學生創新思維的有效途徑。
(責任編輯易志毅)