羅仕維
(清遠(yuǎn)市第一中學(xué) 廣東 清遠(yuǎn) 511500)
新一輪物理教學(xué)改革目的就是要著力培育學(xué)生的科學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)探究能力,使學(xué)生在接受物理教育過程中逐漸形成適合個(gè)人終生發(fā)展和社會發(fā)展需要的核心素養(yǎng).課堂教學(xué)當(dāng)然是教學(xué)改革的主陣地,然而課外輔導(dǎo)是課堂教學(xué)的延伸,是不可或缺的重要組成部分,也是培育學(xué)生物理核心素養(yǎng)很好的機(jī)會.在課外輔導(dǎo)過程中,每一位教師也應(yīng)該加強(qiáng)樹立培育學(xué)生核心素養(yǎng)的意識,注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和科學(xué)思維,也只有課內(nèi)課外相結(jié)合,才能更科學(xué)、更有效地實(shí)現(xiàn)培育學(xué)生核心素養(yǎng)的美好愿望.筆者一直致力于培育學(xué)生物理核心素養(yǎng)的研究,對利用課外輔導(dǎo)培育學(xué)生物理核心素養(yǎng)深有體會,現(xiàn)以一次課外輔導(dǎo)為例談?wù)勛约旱木唧w做法,以供各位同行商討和借鑒.
一次上完課,筆者回到辦公室剛坐下,一位同學(xué)就跑過來問了這道題.
(1)金屬桿通過圓弧軌道最低處PM位置時(shí)受到的彈力大小N;
(2)在整個(gè)過程中定值電阻的焦耳熱Q;
(3)金屬桿前、后兩次穿過磁場區(qū)域所用的時(shí)間差Δt.

圖1 題目題圖
學(xué)生對這道題感到疑惑難解的問題應(yīng)該是第(3)小問:金屬桿前、后兩次穿過磁場區(qū)域所用的時(shí)間差Δt.因?yàn)樯婕皶r(shí)間問題,學(xué)生可能會想到應(yīng)用動量定理:I=Ft,但金屬桿前、后兩次通過磁場時(shí)都是做非勻速運(yùn)動,產(chǎn)生的電動勢是一個(gè)變化的物理量,電路中的電流就不是恒定不變的,則金屬桿受到的安培力就是一個(gè)變化量,而且時(shí)間也是不確定的.但是,如果能確定金屬桿兩次通過磁場時(shí)安培力的沖量關(guān)系,或許就能確定金屬桿兩次通過磁場的時(shí)間關(guān)系,即確定金屬桿兩次通過磁場時(shí)安培力的沖量關(guān)系就成了突破這道題的關(guān)鍵之處.然而,若同學(xué)們沒有掌握一定的解題方法,或者學(xué)生不具備一定的分析物理問題的技能和素養(yǎng),要理解和解決這道題一定會感到十分困難.
為了幫助學(xué)生理解和解決這道題的難點(diǎn),筆者沒有直接把答案告訴學(xué)生,而是引導(dǎo)學(xué)生再次認(rèn)真研讀了題目,全面細(xì)致地分析了這道題提供的信息,并讓學(xué)生根據(jù)獲得的信息建立起相應(yīng)的物理模型,然后又讓學(xué)生說出了自己的解題思路.在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下,學(xué)生能深入思考,認(rèn)真分析,逐步找到應(yīng)用動量定理解決這道題的關(guān)鍵點(diǎn)就是要確定安培力的沖量關(guān)系.讓學(xué)生找到解決問題的方向,樹立了學(xué)生解決問題的信心,并有效地激活了學(xué)生的解題思維.
為了讓學(xué)生找到解決安培力的沖量關(guān)系,突破難點(diǎn),首先,筆者向?qū)W生提出了兩個(gè)問題.
問題1:根據(jù)動量定理,安培力的沖量
其中I1t1又是一個(gè)什么物理量?
生:根據(jù)電流的定義,金屬桿第一次通過磁場區(qū)域通過導(dǎo)體的電荷量
q=I1t1
問題2:有什么辦法可以求得通過導(dǎo)體的電荷量q?
生:根據(jù)電磁感應(yīng)定律,平均值可求通過導(dǎo)體的電荷量
此時(shí),學(xué)生如夢初醒,大聲喊道:“啊……哈!”“老師,您太厲害了!”.學(xué)生很快就寫出了具體的解答過程,即
解法一:
根據(jù)動量定理可知
第一次從CD位置經(jīng)過磁場到達(dá)MP位置過程
第二次從MP位置經(jīng)過磁場到達(dá)CD位置過程
又因?yàn)榈谝淮螐腃D位置經(jīng)過磁場到達(dá)MP位置過程安培力的沖量
根據(jù)電流的微觀定義式,得電荷量
又根據(jù)電磁感應(yīng)定律,通過導(dǎo)體的電荷量
同理第二次經(jīng)過磁場通過導(dǎo)體的電荷量
得
即金屬桿兩次通過磁場的安培力的沖量相等.
依題意可知
t1 所以聯(lián)系各式解得兩次金屬桿通過磁場的時(shí)間差 就這樣,針對學(xué)生的疑難問題,教師若能以問題為導(dǎo)向,不斷啟發(fā)學(xué)生深入思考,認(rèn)真分析,就會引領(lǐng)學(xué)生逐步找到解決問題的具體方法,又能激發(fā)學(xué)生積極探究的學(xué)習(xí)熱情. 這樣,學(xué)生又準(zhǔn)確地寫出了解決問題(3)的第二種解題方法,即 解法二: 第一次從CD位置經(jīng)過磁場到達(dá)MP位置過程 第二次從MP位置經(jīng)過磁場到達(dá)CD位置過程 由題意可知 可得金屬桿兩次通過磁場的時(shí)間差 通過改變探究的方向,引導(dǎo)學(xué)生又找到解決問題的第二種方法,既能拓寬學(xué)生的解題思路,又能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維. 在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生通過自己積極探究,認(rèn)真思考,從不懂到懂,從不會做到會做,甚至還掌握了解決第(3)小問的不同解題方法,滿臉充滿豐收的喜悅.為了更進(jìn)一步拓寬學(xué)生的解題思路,并讓他們學(xué)會學(xué)習(xí),筆者又給他們提出了一個(gè)問題:以上兩種不同的解題方法得到的答案是一樣的,請你分析這兩種方法有什么異同?學(xué)生通過比較發(fā)現(xiàn)金屬桿前、后兩次通過磁場區(qū)域過程中所受的安培力大小雖然不是相等關(guān)系,但通過對物理量進(jìn)行累計(jì)求和的方法,就能找到金屬桿前、后兩次通過磁場區(qū)域過程中通過導(dǎo)體的電荷量是等量關(guān)系,從而確定前后兩次安培力的沖量大小是相等的關(guān)系.這樣既讓學(xué)生找到解決物理問題的方法,又讓學(xué)生認(rèn)識到將物理變量轉(zhuǎn)換為定量的“替換思想”和“累計(jì)求和思想”是解決物理問題的科學(xué)思維.這也使學(xué)生認(rèn)識到做題時(shí)不能只停留在得知答案的層面上,而應(yīng)該要回過頭來認(rèn)真分析和小結(jié),進(jìn)一步地歸納出解題的方法和思想,也讓學(xué)生懂得高效學(xué)習(xí)物理學(xué)科的方法. 總之,在輔導(dǎo)學(xué)生解決問題過程中,只要教師善于抓住疑難要點(diǎn),加強(qiáng)有針對性的引導(dǎo),充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,鼓勵(lì)學(xué)生大膽探索,積極思考,就能幫助學(xué)生迅速、準(zhǔn)確找到解決問題的有效方法.而且,在給學(xué)生開展課外輔導(dǎo)的過程中,不要只是單純告知答案或結(jié)果,而應(yīng)該抓住學(xué)生好學(xué)的時(shí)機(jī),樹立培育學(xué)生物理核心素養(yǎng)的意識,要不斷激發(fā)學(xué)生深入開展科學(xué)探究的熱情,還要注重培育學(xué)生的發(fā)散思維和求異思維,拓寬學(xué)生的解題思路,并教會學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),才能更好地提高課外輔導(dǎo)的效率,實(shí)現(xiàn)更好地培育學(xué)生物理核心素養(yǎng)的美好愿望.4 求異探究 拓展思維

5 引導(dǎo)歸納 升華思想