從由一道物理競賽題的解法感知科學思維

靳玉保

(焦作市基礎教育教學研究室,河南 焦作 454000)

2017年第34屆全國中學生物理競賽復賽落下了帷幕,試卷注重理論聯系實際,注重模型的建立和利用數學知識解決物理問題的能力考查.筆者通過對其第4題的一題多解,多角度全方位感知科學思維的重要性,凸現物理學科的思維品質.

圖1

E=-2Bωa2.

此時回路QPMQ感應電動勢為

-2Bωa2(1-cos2ωt)=-2Bωa2sin2ωt.

OP=2a，OQ=2acosωt.

則OP沿回路QPMQ產生的感應電動勢為

4a2cos2ωt)Bω=-2Bωa2sin2ωt.

分析： 本解法的基本思路是微元、積分的思想.重點是寫出積分表達式并進行運算.

物理學科核心素養中的科學思維包括建構模型、科學推理、科學論證、質疑創新.本題解法1構建的是磁通量變化模型,解法2構建的是切割模型,解法3構建的是微元模型,由此看來建構物理模型在解題中至關重要.解題的過程就是把試題文字轉化成情景,然后在情景中提煉模型,有了模型再選擇解決該模型的物理規律,從而利用數學表達式把物理規律展現出來的過程.平時的教學過程中應該時刻滲透科學思維的培養,試題講解過程中可以通過一題多解、多題歸一的訓練培養學生的科學思維能力.