浅议应用性物理问题教学

陈光球

应用性物理问题都是直接联系生活、联系社会、联系技术的实际问题。要让学生利用掌握的物理基础知识和方法,去创造性地解决新问题,就需要培养学生把新的物理情景转化为物理问题,建立起物理模型,并把已知条件进行提取,加工,综合迁移至问题部分,从而问题得以解决。为了使学生提高理解,解决这类总是的能力。要注意让学生到生产实际中去学,针对生活中的物理现象去观察,思考,做到学以致用。即用学过的知识去分析,解决生活与技术中的实际问题,在应用中深化知识,拓宽知识领域,培养分析解决问题的能力,提高应用知识的能力,使学生遇到这类问题时有法可依,游刃有余。这样解题方法的教学就显得十分重要。现就应用性问题教学谈谈自己的认识。 一、联系生活实际,培养勤于观察思考的良好习惯 物理知识来源于生活实际,是人类在生产,生活,社会实践中获得的经验总结,所以教学物理只局限于课堂上,书本知识是不够的,还必须到生活实际这个大课堂中进行教学,并大力开展丰富多彩的课外活动家,开阔眼界,在实际中应用知识,深化知识,开拓知识领域,使学生把知识学活,用活,并透彻地理解物理概念和规律。在日常生活中存在着大量的各种各样的物理问题,如日,月的东升西落;冰水的相互转化;电流使灯泡发光;雨后的彩虹等。应用性问题就是以生活,技术为背景提出的问题。如电饭煲,微波炉,空调等电器的三脚插头,看看它们在设计上有什么特别之处?这样设计的好处是什么?本题是物理知识来源于生活,又服务于生活的最好例证。对身边的物理知识进行改进创新,平时只要留心观察,爱动脑思考,就会很容易答出最上面的插脚最长,会想到这种设计的优点:插头插入插座时,先把用电器金属外壳与大地相连。若用电器漏电,电流可以先经此脚流入大地,拔下插头时,用电器先断电,长插脚后与大地断开,使用安全。事实上,我们天天生活在物理世界中,身边到处都有物理问题值得我们去研究。教给学生多问几个“为什么”,养成善于观察,勤于思考的习惯,才能真正学到有“物”的物理。这样,才能将所学知识灵活运用,提高对应用性物理问题的解答。 二、将实际问题转化为物理问题应用性物理问题都是生活和社会技术中的实际问题。它的显著特点是用生活中的语言表述实际问题的具体情境,而不是用物理名词、术语直接给出的物理模型。它把物理知识隐蔽在实际实物之中。已知条件和所求的实质问题常处于隐蔽状态,一般不能直接套用物理公式求解。这些都是与平时的练习题和试题的不同之处。所以,解应用性物理问题,首先要将实际问题转化为物理问题,用物理名词术语显现出它的物理真面目,再找出这个物理问题与哪些物理概念、规律有关系,即找准解题的理论依据,问题就迎刃而解。例如:夏天,冰棍周围冒“白气”;水缸外壁“出汗”;卫生球日久变小。这些现象是不是升华现象。冒“白气”实质是冰棍周围空气中水蒸汽遇冷“液化”凝结成小水滴;水缸“出汗”是液化为露,而与升华是“物质由固态直接变成气态”不相符,当然就不是升华现象了。卫生球日久变小,恰是从固态变成气态跑掉了,可判断是升华现象。对一些比较复杂的问题,要抓住问题的实质合理简化成物理模型。例如:从商店买来一个电热毯,使用中有时感到温度太高。现想用一个开关和一个电阻把它改装为两档,使电热毯单位时间发热量成为原来的数值,或为原来一半。厂家说明书上只写着额定电压为220V,没有其他电气指标。请你设计一个方案,完成改装。应当把实物电热毯转化为理想的物理模型,即把一个实际问题转化为一般物理问题,如图。三、准确熟练掌握,运用物理基础知识物理基础知识是指一系列基本概念和基本规律组成的知识体系。解答应用性物理问题要以物理基础知识为根据,对生活,技术中的实际问题作出正确的解释、判断或合理的解决,教给学生在解题过程中应做到以下两点:1、准确运用物理概念和规律,克服主观猜想和乱套公式的坏习惯。例如,一辆汽车在高速奔驰时和低速行驶时,两种情况相比,其惯性哪个大?物体的惯性大小是由质量决定的,不论高速奔驰,还是低速行驶,汽车质量若不发生变化,它的惯性就不会变。又如:足球运动员用100N的力把球踢出20米远,这个运动员做了多少功?做此题有同学竟得出2000焦耳的结论。说明概念没有理解,物理过程不清楚。主观猜想、乱套公式是出现如此错误的根本原因。2、灵活、熟练运用物理概念规律,避免犯顾此失败和片面武断的错误。例如:“建筑物上一串串彩灯联结的最佳方法是把它们串联还是并联?”对于一串串彩灯的情景,很容易想到把彩灯串联在电路中的结论。从原理上来分析,串联、并联都是可采用的方法,但从实际考虑,串联不是“最佳”的方法。其原因有二:一是一旦一只灯泡坏了,整串彩灯就会都熄灭,故障难以查寻;二是每只彩灯得不到额定电压,不能正常发生。又如:分析塑料挂钩为什么能固定在门板上挂书包的问题,同学们往往只强调塑料壳内外有压强差,大气压把塑料壳压在门板上,而忽略了挂上书包后,在竖直方向上,它还受到门板作用于它向上的摩擦力和书包对它向下的拉力,这是一对平衡力,犯了此失彼,思考不全面的错误。为避免错误的发生,就要多加强解题练习,并不断总结经验,提高解题能力。