职高物理力学解题思维的训练方法探究

2023-06-21 22:47:31李妍春
知识窗·教师版 2023年3期
关键词:解题思维职高

李妍春

摘要:力学是职高物理的重要教学内容,关系着职高物理的教学质量。职高物理教师要将力学摆在重要的教学位置,注重培养职高学生的力学解题思维,保障职高物理的最终教学质量,促进学生的全面发展。基于此,文章探究职高物理力学解题思维的训练方法。

关键词:职高;物理力学;解题思维

一、加强相关概念学习,奠定思维基础

第一,教师要严格按照中等职业学校物理课程标准进行教学。中等职业学校物理课程标准对教学内容进行科学、严密的安排,按照中等职业学校物理课程标准安排教学内容,能取得更为理想的教学效果,也能实现物理力学相关概念教学的层层深入,进而加深学生对物理力学相关概念的理解与吸收,有效训练学生的解題思维。

第二,教师应采取针对性的物理力学概念教授方法。物理力学概念具体可分为两类:一类要依靠实验来完成学习,一类要依靠实验与经验来完成学习。针对要依靠实验来完成学习的物理力学概念,教师要积极带领学生进行实验,加深学生对相关概念的理解,进而将其正确应用到习题解析中。如在讲授弹力概念时,教师可以带领学生进行弹力实验(如图1所示),为学生提供弹簧、悬挂钩码等教具。当学生在弹簧下端悬挂钩码时,弹簧就会有所伸长。平衡时,弹簧产生的弹力就与悬挂钩码的重力大小相等。同时,教师引导学生用刻度尺测量弹簧的长度,测量分两次进行,一次为悬挂钩码之前,一次为悬挂钩码之后。学生用拉长后的弹簧长度减去拉长前的弹簧长度,就可以得出弹簧的具体伸长量,从而理解弹力的概念。

第三,教师要从学生的学情特点入手。针对理解能力差、吸收慢的学生,教师可以强化他们的物质意识,进而加深他们对力学概念的理解。同时,教师可以进一步强化“实验+经验”教学,帮助他们理解力学概念,强化解题思维。除此以外,教师还应注重界定意识的培养。界定意识既能为学生的解题思维打下坚实的基础,又能培养学生的科学素养,进而推动学生的全面发展。物理力学概念具有较强的科学性与严谨性,一字之差就会是两个完全不同的概念,如“速度”与“加速度”。速度是指物体运动的快慢程度,有大小和方向之分。加速度则是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,是描述物体速度变化快慢的物理量,加速度的方向是物体速度变化的方向。对此,教师要培养学生的界定意识,清晰划分力学概念。

二、明晰研究对象,理清解题思路

明晰研究对象是解决物理力学问题的前提条件,学生只有明晰研究对象,才能全面分析与针对性分析物理力学问题,进而取得正确的解题结果。物理力学问题常会涉及两个或两个以上的关联对象,所以学生在解题时必须审好题意,明确解题对象,理清解题思路。因此,教师要充分发挥引导作用,帮助学生掌握正确的研究对象,理清解题思路,锻炼解题思维。

第一,找寻目标对象。物理力学问题常常会涉及解决对象的多种形态或是状态,所以在解决物理力学问题时,要先找出目标对象,将其与题目中其他的参与对象分离开。以阻力问题的解决为例:设一辆质量为103千克的汽车在公路上行驶,初速度为每秒100米,当前方出现障碍物时,该汽车在12.5米的距离处进行匀减速处理,请算出该汽车受到的阻力。在解决该问题时,教师应先带领学生寻找目标对象,分析题目中的已知条件。汽车质量、初速度、末速度、减速总距离题目都已经给出,减速中的加速度也为固定值。随后,教师可以引导学生回忆相应公式完成解题。

第二,明确物理力学问题的物理过程与物理状态。在解决物理力学问题时,学生必须清楚目标对象做了哪种运动,处于怎样的状态。对此,教师可着重提高学生的抽象思维能力和动手能力。抽象思维能力是指学生能在脑海中模拟物理图景。动手能力是指学生能依据力学问题的已知条件做受力示意图。在解决物理力学问题时,教师带领学生一步步分析问题的已知条件,挖掘未知条件,进而帮助学生在脑海中构建模拟图景。如图2所示,用F=6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B处于静止状态,此时弹簧测力计的示数为4N,算出物块B所受摩擦力大小与方向。在解决这一力学问题时,教师可以带领学生分析题目中的已知条件,画出物块B的受力示意图。

三、树立建模思维,把握解题本质

物体进行运动时,会遵循不同的运动规律,不同的运动规律会产生不同的受力情况。为有效锻炼学生的解题思维,教师要帮助学生树立建模思维,把握物理力学问题的本质,让学生通过有意识地建立物理模型,将原本复杂的物理力学问题简单化,进而帮助学生理清解题思路,训练学生的解题思维。

如在一根长为E的轻杆上的B点与尾端C点各放置一个质量为m的小球,轻杆能在竖直面上绕定点A转动,如若将轻杆拉到水平位置后静止释放,那尾端C摆到最低点时的速度应为多少?AB为轻杆的三分之二长,杆的质量与摩擦不计。在解答这类问题时,教师应带领学生建立物理模型,帮助学生理清各条件之间的关系,从而得出正确答案。

四、开展解题训练,强化解题技巧

学生接受的解题思维训练越多,其解题思维就越牢固。对此,教师可以开展解题训练,进一步强化学生的解题技巧,进而通过题量强化学生的解题思维。

第一,教师可以将物理力学问题分为不同的类型,展开针对性的解题训练。物理力学涉及较多的教学内容,其问题自然也可以分为不同的类型。如教师可以将物理力学问题分为摩擦力训练专题、弹力训练专题等。专题训练能使学生在较短的时间内,密集地解决同一类物理力学问题,进而快速提高学生对这一专题相关知识的熟练度,有效训练学生的解题思维。

第二,教师可以采取逐层深入的解题训练方式。教师要考虑到学生的学习特点与学习水平,逐步提高习题难度。若训练难度过高,学生容易产生抵触心理,不利于解题训练的开展,难以取得理想的解题思维训练效果。

五、培养知识迁移能力,深化解题思维

物理力学问题具有一定的知识连贯性,即一道问题可能会涉及较多知识点。对此,教师要培养学生的知识迁移能力,深化学生的解题思维。学生具备知识迁移能力,就能将力学知识联系在一起,形成完整的知识架构,帮助学生正确提取解题所需的相关知识,进而取得正确的解题结果。

此外,教师可以多出具关联性较强的物理力学问题,进而在实践中强化学生的知识迁移能力。如一个实心小球先后放入盛有足够水与足够多酒精的两个容器内,小球受到的力分别为0.9N与0.8N,酒精的密度为0.8×103kg/m3,求小球在水中与在酒精中的浮沉状态和小球的密度。这样的力学问题需要学生考虑多种情况,运用多种力学知识。学生先假设小球在水中与酒精中的状态为全部漂浮,并进行验证,若与已知条件相矛盾,则错误。接着,学生继续假设小球的状态为均沉底,并进行验证,若继续错误,则可得出正确结果,即小球一漂一沉,水的密度大于酒精。因此,小球在水中为悬浮,在酒精中为沉底。

六、传授多样的解题方法,提高解题思维的灵活性

物理力学问题的解决方法不具有唯一性,所以在训练学生的解题思维时,教师不能采取单一的训练模式,要传授给学生更多样化的解题方法,进而提高学生解题思维的灵活性,使学生跳脱出单一解题模式的限制。

第一,教师要抛弃模板式的解题思维训练方式,尊重学生思维的个性化,肯定学生独特的解题思路与解题方式。如在匀变速直线运动相关问题中,加速度的大小与运动的方向是不变的,但往返运动是普遍存在的现象。据此,大部分学生会将往返运动中的不同方向看作两个运动情况。这样的解题思路虽然正确,但是将问题复杂化了,解题步骤会比较烦琐,解题时间比较长。若教师能教会学生运用全过程解题法,则能有效提高解题效率。在不考虑空气阻力的前提下,在距离地面15米处,以初速度V0=10m/s竖直向上抛一小球,计算小球落地时间及落地时速度和方向(g=10m/s)。解此题时,学生不应将向上抛掷和自由落体分为两个运动方向,而应将其视为一个整体。

第二,教师要开阔学生的视野。出于知识掌握程度的限制,一部分学生可能难以想出多样的解题方法,解题思维具有一定的局限性。对此,教师要发挥自身的引导作用,向学生展示多样的解题方法,进而开阔学生的视野,活跃学生的解题思路,锻炼学生的解题思维。

七、應用错题集,培养良好解题习惯

物理力学问题同属于“力学”这一个大的知识范围,所以物理力学问题之间的解题思路与解题方法具有一定的相通之处。教师可以帮助学生养成收集错题的习惯,进而促使学生回顾自己的解题思路,查漏补缺,并总结物理力学问题的解题方法,帮助学生加深对力学知识的理解程度,并将其应用到后续的问题解决中。如教师可以督促学生建立错题集,将有关力学问题的错题收录到一起,并附上正确解题步骤。同时,教师可以定期检查学生的错题集,并将错题集上收录的错题重新给学生解题,检查学生对相关知识的掌握程度。

八、锻炼耐性,实现解题方法的正确运用

相比于其他学科,物理知识的理解难度要高一些。面对复杂的知识内容,学生往往会产生畏惧心理,不肯花费时间去仔细钻研。对此,教师要锻炼学生的耐性,消减学生急于求成的学习心理,帮助学生养成良好的审题习惯与验算习惯。因为良好的审题习惯能促使学生认真审题,良好的验算习惯能促使学生认真验算,提高学生的解题效率。

综上所述,解题思维训练对职高物理力学教学具有一定的助力作用,能帮助学生更好地吸收、运用物理力学知识。基于此,笔者从加强相关概念学习,奠定思维基础;明晰研究对象,理清解题思路;树立建模思维,把握解题本质;开展解题训练,强化解题技巧;培养知识迁移能力,深化解题思维;传授多样的解题方法,提高解题思维的灵活性;应用错题集,培养良好解题习惯;锻炼耐性,实现解题方法的正确运用这八个角度出发,探究职高物理力学解题思维的训练方法,以期对职高物理教学有所帮助。

参考文献:

[1]尤长江.探寻初中物理学习中正确的解题思路[J].科教文汇(中旬刊),2020(2).

[2]张潇译.高中物理力学的学习技巧研究[J].才智,2019(6).

[3]白旭峰.大学物理力学解题思维方法研究[J].教育现代化,2019(55).

[4]赵邦原.高中物理力学学习策略及解题技巧[J].科学咨询(教育科研),2019(1).

(作者单位:山西省临汾市吉县职业中学)

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