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1、核心素养下2020届高三物理复习备考研讨高考思维能力培养策略讲座几点想法:学生听懂了但不会做题?同样的模型加了情景不会做了?同样的情景题换了新情景后不会做了?一、前言面向21世纪教育振兴行动计划:在当前及今后一个时期,缺少具有国际领先水平的创造性人才,已经成为制约我国创新能力和竞争能力的主要因素之一。大力培养创造性人才是21世纪教育的首要任务。创造性思维是创新人才的智力结构的核心,是社会乃至个人都不可或缺的要素。思维是人脑对客观事物本质属性和内在联系的概括和间接反映。个体在解决问题过程中常表现出发散思维的特征,它表现为个人的思维沿着许多不同的方向扩展,使观念发散到各个有关方面,最终产生多种可能
2、的答案而不是唯一正确的答案,因而容易产生有创见的新颖观念。发散思维则是创造性思维的核心,是测定创造力的主要标志之一。二、发散思维 发散思维,又称“放射思维”、“多向思维”、“扩散思维”、“求异思维”等,是指从一个目标出发,沿着各种不同的途径去思考,探求多种答案的思维。二、发散思维法国哲学家查提尔告戒自己的学生说:“当你只有一个想法时,这个想法是再危险不过的了”。发散思维就是一种寻求多种想法、多种途径、多种答案的思维。它不满足唯一的方案,而是以求解的问题为基点,由此而从多方面、多角度、多层次去发现尽可能多、尽可能新的设想、办法或方案等,是为了从量求质、多中求新、好中求优,它的基本功能是求异,其操
3、作性体现在大胆假设。他的思维模式可用图所示。三、物理习题教学中发散思维的培养模型发散,形态发散,功能发散,组合发散,方法发散,因果发散,器材发散,头脑风暴 模型发散从某个模型出发,构想出该模型的各种变式。某概念或规律的适用范围进行变式,某一物理模型进行多种变化,如速度选择器模型的拓展等。拓展分析:拓展分析:霍尔效应、磁流体发电机、电磁流量计带电粒子在复合场中运动的实际应用带电粒子在复合场中运动的实际应用模型:模型:速度选择器。速度选择器速度选择器 离子能否匀速通过速度选择器,完全取决于粒子速度的大小和方向,而与粒子的电性、电量、质量等无关。霍尔效应霍尔效应注意:在判断霍尔电注意:在判断霍尔电压
4、的正负极时,一定压的正负极时,一定先判断载流子的正负先判断载流子的正负情况!情况!磁流体发电机vvB注意:等离子气体中注意:等离子气体中的正负离子以相同速的正负离子以相同速度进入复合场!度进入复合场!电磁流量计电磁流量计注意:液体中的正负注意:液体中的正负离子以相同速度进入离子以相同速度进入复合场!复合场!总结:(1)最终)最终稳定状态都相当于速度选择器稳定状态都相当于速度选择器(模型),即电场力与洛仑兹力平衡!(模型),即电场力与洛仑兹力平衡!(2)磁流体发电机和电磁流量计中同时有)磁流体发电机和电磁流量计中同时有正负两种离子,而霍尔效应中形成电流的正负两种离子,而霍尔效应中形成电流的载流子
5、只有一种,要么是电子(负电),载流子只有一种,要么是电子(负电),要么是空穴(正电要么是空穴(正电)!形态发散以某事物的形态为发散点,设想出利用该形态的各种可能性。如电磁感应的各种情形,带电粒子在磁场中的运动等。vvXXXXXXXXXXXXXXXXMNRBvabcdMmabcdMNEFhBvGRXXXXXXXXGRXXXXXXXXB均匀增加均匀增加E=BLvI=E/RF乙乙甲甲vNMOMFENGNvMOxyR1R2AC300abB问题问题1 1:质量为:质量为m,电量为,电量为q的带正电粒子以的带正电粒子以v0 0的速度射入垂直磁感强度为的速度射入垂直磁感强度为B的匀强磁场中,的匀强磁场中,若
6、不计粒子的重力,问带电粒子将作什么运若不计粒子的重力,问带电粒子将作什么运动?为什么?动?为什么?带电粒子运动的带电粒子运动的半径和周期是多半径和周期是多少?少?v0带电粒子在磁场中运动带电粒子在磁场中运动问题问题2 2:速度为零、质量为:速度为零、质量为m 、电量为、电量为q的正离的正离子经过电压子经过电压U加速,进入磁感应强度为加速,进入磁感应强度为B的匀的匀强磁场,到达记录它的照相底片上的强磁场,到达记录它的照相底片上的P点。点。若测得若测得P点到入口处点到入口处S S1 1的距离为的距离为x,试求离子,试求离子的质量。的质量。S1SUPx问题问题3 3:质量为:质量为m、带电荷量为带电
7、荷量为q的粒子(重力不计)的粒子(重力不计),以初速度,以初速度v垂直于磁场方向,沿与边界成垂直于磁场方向,沿与边界成 3030角的方向射入磁感应强度为角的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中。的匀强磁场中。画出粒子运动的轨迹。画出粒子运动的轨迹。求正负粒子在磁场中运求正负粒子在磁场中运动的时间之比。动的时间之比。问题问题4 4:若此带电粒子的质量:若此带电粒子的质量m=1.710=1.710-27-27kgkg,电荷量,电荷量q=1.610=1.610-19-19C C,以速度,以速度v=3.210=3.2106 6m/sm/s,沿垂直于磁场同时又垂直,沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进
8、入匀强磁场中,磁感于磁场边界的方向进入匀强磁场中,磁感应强度应强度B=0.17T=0.17T,磁场的宽度,磁场的宽度L=10cm=10cm,求,求:(1)(1)偏转角偏转角。(2)(2)出磁场时偏离入射出磁场时偏离入射方向的距离方向的距离d d。Ldv问题问题5 5:在半径为:在半径为R的圆内有的匀强磁场,一个电子的圆内有的匀强磁场,一个电子从从A A点沿点沿AOAO方向垂直射入磁场。离开磁场时电子获方向垂直射入磁场。离开磁场时电子获得得6060的偏角,试求电子的速度和在磁场中运动的的偏角,试求电子的速度和在磁场中运动的时间。时间。OvvAUOPM问题问题6 6:电子以某一速度进入两个宽度均为
9、:电子以某一速度进入两个宽度均为d的匀强的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向如图,方向如图,磁场区域右侧有一个荧光屏。磁场区域右侧有一个荧光屏。若电子能够穿过磁场区域而打若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上,试在图上定性地到荧光屏上,试在图上定性地画出电子运动的轨迹。画出电子运动的轨迹。思考思考:电子打到荧光屏上的位电子打到荧光屏上的位置坐标置坐标x和电子的速度的函数和电子的速度的函数关系。关系。x荧荧光光屏屏OBBSdd问题问题7 7:在一个圆形区域内,方向相反的匀强:在一个圆形区域内,方向相反的匀强磁场分布在半圆形区域磁场分布在半圆形区域、中,中,A A2
10、 2A A4 4与与A A1 1A A3 3的夹角为的夹角为60,60,一电子从一电子从A A1 1处沿与处沿与A A1 1A A3 3成成3030的方向射入磁场,并以垂直于的方向射入磁场,并以垂直于A A2 2A A4 4的方的方向经过圆心向经过圆心O O进入进入区,最后从区,最后从A A4 4处射出磁处射出磁场,求区域场,求区域、的磁感应强度之比。的磁感应强度之比。A2A1A3A4O6030v0PS1xm+qSUoLdvUOPMx荧荧 光光屏屏OBBMNKddS1S2A1A3A4O6030+q如图甲所示,一有界匀强磁场分如图甲所示,一有界匀强磁场分如图甲所示,一有界匀强磁场分如图甲所示,一
11、有界匀强磁场分MM、NN两两两两个区域,磁感应强度大小均为个区域,磁感应强度大小均为个区域,磁感应强度大小均为个区域,磁感应强度大小均为B B,方向分别,方向分别,方向分别,方向分别垂直纸面向里和向外,两个区域的磁场宽垂直纸面向里和向外,两个区域的磁场宽垂直纸面向里和向外,两个区域的磁场宽垂直纸面向里和向外,两个区域的磁场宽度均为度均为度均为度均为L L,在,在,在,在MM区域的左侧区域的左侧区域的左侧区域的左侧L L处,有一边长处,有一边长处,有一边长处,有一边长为为为为L L的正方形导体线框,总电阻为的正方形导体线框,总电阻为的正方形导体线框,总电阻为的正方形导体线框,总电阻为R R,且线
12、,且线,且线,且线框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度 匀速穿过两个磁场区域。若以初始位置为匀速穿过两个磁场区域。若以初始位置为匀速穿过两个磁场区域。若以初始位置为匀速穿过两个磁场区域。若以初始位置为起点,规定逆时针方向的电流为正,水平起点,规定逆时针方向的电流为正,水平起点,规定逆时针方向的电流为正,水平起点,规定逆时针方向的电流为正,水平外力向右为正,则图乙中描述线框中的感外力向右为正,则图乙中描述线框中的感外力向右为正,则图乙中描述线框中的感外力向右为正,则图乙中描述线框中的感应电
13、流和水平外力的图像正确的是应电流和水平外力的图像正确的是应电流和水平外力的图像正确的是应电流和水平外力的图像正确的是电磁感应图像问题拓展电磁感应图像问题拓展拓展:拓展:拓展:拓展:如图,一边长为如图,一边长为如图,一边长为如图,一边长为a a,电阻为,电阻为,电阻为,电阻为R R的的的的等边三角形线框在外力作用下以速度等边三角形线框在外力作用下以速度等边三角形线框在外力作用下以速度等边三角形线框在外力作用下以速度v v0 0匀速穿过宽度为匀速穿过宽度为匀速穿过宽度为匀速穿过宽度为a a的两个匀强磁场的两个匀强磁场的两个匀强磁场的两个匀强磁场区域,两磁场磁感应强度大小均为区域,两磁场磁感应强度大
14、小均为区域,两磁场磁感应强度大小均为区域,两磁场磁感应强度大小均为B B,方向相反,线框运动方向与底边平,方向相反,线框运动方向与底边平,方向相反,线框运动方向与底边平,方向相反,线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。以逆时针方向行且与磁场边缘垂直。以逆时针方向行且与磁场边缘垂直。以逆时针方向行且与磁场边缘垂直。以逆时针方向为电流正方向,从图示位置开始线框为电流正方向,从图示位置开始线框为电流正方向,从图示位置开始线框为电流正方向,从图示位置开始线框中感应电流中感应电流中感应电流中感应电流I I与沿运动方向的位移与沿运动方向的位移与沿运动方向的位移与沿运动方向的位移x x的的的的图象为(图象
15、为(图象为(图象为()功能发散以事物的功能为发散点,设想出利用某种功能的各种可能性。设计带电粒子运动方案的开放性试题,电磁感应图像问题拓展等。如图所示,在直角坐标系如图所示,在直角坐标系xOy内,有一质量为内,有一质量为m、电量为电量为+q的电荷从原点的电荷从原点O沿沿y轴正方向以初速度轴正方向以初速度v0出发,出发,电荷重力不计。现要求该电荷能通过点电荷重力不计。现要求该电荷能通过点P(a,b),),试设计在电荷运动的空间范围内加上某种试设计在电荷运动的空间范围内加上某种“场场”后并运后并运用物理知识求解的一种简单、常规的方案。用物理知识求解的一种简单、常规的方案。(1)说明)说明电荷由电荷
16、由O到到P的运动性质并在图中绘出电荷运动轨迹。的运动性质并在图中绘出电荷运动轨迹。(2)用必要的运算说明你设计的方案中相关物理的表)用必要的运算说明你设计的方案中相关物理的表达式(用题设己知条件和有关常数)。达式(用题设己知条件和有关常数)。图2设计带电粒子运动方案的开放性试题设计带电粒子运动方案的开放性试题 本本题题是是一一道道考考查查考考生生的的发发散散思思维维能能力力的的开开放放性性试试题题。电电荷荷由由O到到P,可可以以根根据据所所学学的的电电磁磁知知识识自自主主地地选选择择方方案案:可可以以一一次性运动到位,也可以分段进行。次性运动到位,也可以分段进行。本题的解答方案有本题的解答方案
17、有8种之多,对这种题种之多,对这种题的评讲,教师要做好充分的准备,把所有的评讲,教师要做好充分的准备,把所有解答方案整理清楚,解答方案整理清楚,评讲的重点是挖掘最评讲的重点是挖掘最简捷、最优秀的方案,并让学生将其思考简捷、最优秀的方案,并让学生将其思考方法和过程展示出来,在比较中找到最优方法和过程展示出来,在比较中找到最优解法。解法。【方案方案1】在第在第1象限中加垂直纸面向外象限中加垂直纸面向外的匀强磁场的匀强磁场B,使电荷作半径为,使电荷作半径为Ra/2的半圆的半圆周运动到周运动到M,然后匀速直线运动达,然后匀速直线运动达P。由由Rmv0/qB和和Ra/2可得需要加的匀强磁场的磁感可得需要
18、加的匀强磁场的磁感应强度,应强度,B2mv0/qa,轨迹如图所示。,轨迹如图所示。【方方案案2】在在x轴轴上上O点点固固定定一一带带电电量量为为Q的的负负点点电电荷荷,使使电电荷荷(m,q)绕绕O从从O点点在在库库仑仑力力作作用用下下到到P作作匀匀速速圆圆周周运运动动,其其轨轨道道半半径径为为R,电电荷荷运运动动轨轨迹迹如如图图所所示示,R(a2+b2)/2a,由牛顿第二定律得,由牛顿第二定律得 kQq/R2=mv02/R电荷量为:电荷量为:Q(a a2 2+b b2 2)mv0/2/2akqakq。图4形异质同形异质同形同质异形同质异形异质同VV形异质同形同质异组合发散以某事物为发散点,尽可
19、能多地把它与别的事物进行组合成新事物。伏安法测电阻的设计思路等。例:用以下器材例:用以下器材测量一待测电流表的内阻测量一待测电流表的内阻:待测电流表待测电流表A1 (量程量程250mA,内阻,内阻r1约为约为5)标准电流表标准电流表A2 (量程量程300mA,内阻,内阻r2约为约为5)滑动变阻器滑动变阻器R1 (最大阻值最大阻值10)电阻箱电阻箱R2(最大值最大值999.9,阻值最小改变量为,阻值最小改变量为0.1)电源电源E(电动势约为电动势约为10V,内阻,内阻r约为约为1)单刀单掷开关单刀单掷开关S,导线若干,导线若干 要求方法简捷,并能测多组数据,请画出实验电路原要求方法简捷,并能测多
20、组数据,请画出实验电路原理图,并在图中标明各个器材的代号。理图,并在图中标明各个器材的代号。实验中需直接测量的物理量是实验中需直接测量的物理量是,用测得量,用测得量表示待测电流表表示待测电流表A1内阻的计算公式是内阻的计算公式是r1=伏安法测电阻的设计思路伏安法测电阻的设计思路VRAA1R2A2图图1A1R2A2图图2V1R2V2图图3V1R2V2图图4r1、r2无需已知无需已知r1、r2需已知需已知1个个r1、r2无需已知无需已知r1、r2需已知需已知1个个A1RxA2图图1图图2图图3V1V2图图4r1需已知需已知r1、r2需已知需已知1个个r2需已知需已知r1、r2需已知需已知1个个A1
21、A2RxRxV1V2Rx方法发散以某种方法为发散点,设想出利用方法的各种可能性。比值定义法的特征是什么?有哪些物理量?密度,=m/V功率,P=W/t速度,v=x/t压强,p=F/S加速度,a=(V)/(t)线速度,v=(L)/(t)角速度,=()/(t)应电动势,E=()/(t)电场强度,E=F/q电容,C=Q/U电阻,R=U/I磁感应强度,B=F/(IL)因果发散以某个事物发展的结果为发散点,分析造成该结果的各种原因,或者由原因推测出可能产生的各种结果。器材发散以某个器材为发散点。如打点计时器应用在哪几个实验中?利用打点计时器(纸带类)的实验研究匀变速直线运动的规律探究加速度与力、质量的关系
22、探究功与速度变化的关系验证机械能守恒定律头脑风暴 发散思维不仅需要用上我们自己的全部大脑,有时候还需要用上我们身边的无限资源,集思广益。集体发散思维可以采取不同的形式,比如我们常常戏称的“诸葛亮会”。在设计方面,我们通常要采用的“头脑风暴”,每个不论可能性的说出自己的想法,只要自己能说通了,都可以被大家认同,而且被采纳,最后总结出结论。这个方法就叫做“头脑风暴”。提醒:发散思维是一种教学理念,具体到某一题目某一课堂来讲还是要进行收敛,即收敛思维。思维呈现下的习题教学 解题与思维呈现题:质量为m的物块,在水平地面上以一定初速开始滑行,它因受恒定阻力的作用而最终停止.已知滑行的位移是x,经过的时间
23、是t.试求物块所受阻力的大小?”题:请同学们去操场估测行进中自行车所受的阻力?习题教学中要关注学生思维的培养,习题教学中要关注学生思维的培养,在解答习题中,有意识的把学生的解答思维在解答习题中,有意识的把学生的解答思维呈现出来。呈现出来。解题与思维呈现 题解得好,归纳为学生的智力水平高。人的智力包括观察力、记忆力、想象力、判断力和思维能力。而思维能力是智力的核心,一旦离开思维,智力活动就会停留在较低的层次。科学思维是核心素养的其中一个重要因素。有效的习题教学,可以培养学生思维的广阔性、严密性、深刻性、灵活性、批判性。一、解题中学生出现的思维缺陷顾此失彼(考虑问题不全面)乱套公式(规律条件不清晰
24、)思维定势(概念规律负迁移)想当然 (规律应用不严密)解题与思维呈现二、解题中呈现思维的策略1.利用问题帮助学生呈现思维 2.通过说题促进学生呈现思维3.通过板演暴露学生思维过程4.通过思维导图呈现学生思维解题与思维呈现二、解题中呈现思维的策略1.利用问题帮助学生呈现思维过程在审题中:对题中的信息是否有了大致的把握?有没有对应的隐含条件,如果有的话,如何去理解这个隐含条件?对象如何选择?其受力如何?做什么运动?是否能够建立一个相应的图像来帮助理解?面对习题中的文字信息,能否转化成物理模型?有没有类似的模型是我之前碰到的,可以进行类比转化、正向迁移的?在解题中:我要解决最终的目标,必须先解决哪个
25、量?解决这个量的条件是否足够?解决这个量的过程中是否遇到困难,可以通过什么方法来解答。选择什么规律来解答?该规律的条件在题中是否满足成立?原始公式是什么?解答出来的结果与问题是否一致对应?我的解答结果是否合理?有什么更好的方法进行解答?解题与思维呈现二、解题中呈现思维的策略1.利用问题帮助学生呈现思维 2.通过说题促进学生呈现思维3.通过板演暴露学生思维过程4.通过思维导图呈现学生思维解题与思维呈现学生在说题中能做到独立思考、进行知识之间的比较分析、联想、迁移,在这之中形成个人见解的思维过程,它的实质是再一次让知识经过大脑的检验、反馈和梳理,通过思维的碰撞和思想的交锋,唤醒学生身上的潜能,点燃
26、他们头脑中智慧的火花,从而掌握所学知识,使其对问题的探究有一定的深度和广度。学生“说题”的内容包括:(1)考查的物理概念和规律(2)题中物理量的相关关系,隐含条件及其临界问题(3)解题的方法、思路(4)与之相似的模型(5)解答中易错点(6)猜测命题的意图(7)该习题的价值意义.2.利用说题促进学生呈现思维解题与思维呈现二、解题中呈现思维的策略1.利用问题帮助学生呈现思维 2.通过说题促进学生呈现思维3.通过板演暴露学生思维过程4.通过思维导图呈现学生思维解题与思维呈现通过学生的板演教师要及时、真实、准确地捕捉学生对物理概念和问题的思考和认识,通过学生的视角“看”物理问题,理解学生思维困惑,顺应
27、学生思路,帮助学生突破思维障碍,优化学生思维方式,提升学生思维品质,实现提高学生物理思维能力的目标。3.通过板演暴露学生思维过程黑板板演(投影)既能展示学生的真实思维的动态过程,又作为完整的静态形式对象便于板演者本人、同学和老师展物理问题探讨,这样学生黑板板演就成为主要的思维载体和探讨的平台。使学生在错误中感悟,在困惑中收获。解题与思维呈现二、解题中呈现思维的策略1.利用问题帮助学生呈现思维 2.通过说题促进学生呈现思维3.通过板演暴露学生思维过程4.通过思维导图呈现学生思维解题与思维呈现4.通过思维导图呈现学生思维解题与思维呈现 思维导图是一种表达放射性思维的工具,放射性思思维导图是一种表达
28、放射性思维的工具,放射性思维的表达,利用文字、色彩、图像、图形、符号等维的表达,利用文字、色彩、图像、图形、符号等多种形式从多角度来展现思维图谱,充分利用左右多种形式从多角度来展现思维图谱,充分利用左右脑的技能来协助人们提高理解、记忆及创造能力。脑的技能来协助人们提高理解、记忆及创造能力。思维导图在呈现思维过程具有优势,因此利用思维思维导图在呈现思维过程具有优势,因此利用思维导图,可以导图,可以呈现解题思维呈现解题思维。在物理问题解决中的应在物理问题解决中的应用主要表现为问题的提出提供图形支撑,问题解决用主要表现为问题的提出提供图形支撑,问题解决提供图文结合的多维问题表征方式,为师生反思总提供
29、图文结合的多维问题表征方式,为师生反思总结提供可视化的工具。结提供可视化的工具。例题例题:一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑到斜面底端,:一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑到斜面底端,最初最初3s内经过的路程为内经过的路程为x1,最后,最后3s内经过的路程为内经过的路程为x2,已知已知x2x1=1.2m,x1:x2=3:7,求斜面长度。,求斜面长度。题意分析:例题例题:一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑到斜面底端,:一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑到斜面底端,最初最初3s内经过的路程为内经过的路程为x1,最后,最后3s内经过的路程为内经过的路程为x2,已知已知x2x1=1.2m,x1
30、:x2=3:7,求斜面长度。,求斜面长度。关联知识:三、优化解题的策略(一)化解问题1.复杂问题简单化2.陌生问题熟悉化3.一般问题特殊化4.特殊问题一般化解题与思维呈现例:质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上。平衡时弹簧的压缩量为x0。一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m时,它们恰能回到O点。若物块的质量为2m,仍从A处自由落下,则物体与钢板回到O点时,还具有向上的速度。求物块向上运动到达的最高点与O点的距离。解题与思维呈现1.复杂问题简单化问题1:质量为m 的物体经历了
31、怎样的运动过程?每个过程中有着怎样的能量转化?问题2:质量为2m的物体的运动过程如何?每个过程的能量变化如何?问题3:质量为2m的物体回到O点为何还有速度?问题4:两次与钢板相碰损失的机械能是否相同?问题5:两次都回到O点具有的弹性势能有何特点?问题6:2m的物体何处与钢板分离?问题7:欲求最高点到O点的距离,需要解决哪个物理量?解题与思维呈现在虚线上放一个正电荷,另有一粒子在电场力的作用下沿图中的实线轨迹运动,试分析该粒子从A到O的动能变化?AO解题的过程就是一个转化的过程,即使“未知”向“已知”转化,使“前提”向“结论”转化,使“生疏”向“熟悉”转化;善于解题就是善于做转化工作,学生在教师
32、问题的引导下,呈现解题的过程和思维,把实际问题抽象为不同的物理模型,去伪存真,通过类比、联想、等效思维方法,找出那些陌生的或比较复杂的物理过程的特点和规律,构成解题的思维框架,从而达到解决问题的目的。解题与思维呈现2.陌生问题熟悉化三、优化解题的策略(二)比较辨析1.题组教学2.一题多变3.形同质异4.形异质同解题与思维呈现比较鉴别能力是比较事物的共同点和它们的差异.学生认识物理现象是从感知开始的,要区别各物理现象的本质特征,找出各个物理现象和形式的差异,就需要比较鉴别。1.题组教学解题与思维呈现原题:物体为m的物体静止在光滑的水平地面上,现对物体施加一个恒力F1 的作用,使物体有静止开始做匀
33、加速直线运动,经过时间t后,撤去此力,换向相反的恒力F2,经过时间t后,物体回到出发点,问F1和F2的大小关系。问题拓展:(1)回到出发点的速度和撤去外力F1的速度大小之比是多少?(2)F1与F2的做功之比为多少?(3)把后来的时间t改为2t,前面的三个问题又分别是什么答案?情景变化:如图所示,匀强电场为E,方向水平向左,一带电量为+q,质量的物体放在光滑水平面上,在恒力F作用下由静止开始从O点向右做匀加速直线运动,经时间t力F 做功6OJ,此后撤去力F,物体又经过相同的时间t回到出发点O,设O点的电势能为零,则(1)物体回到出发点的速度与撤去力F时的速度大小之比?FE(2)恒力F与电场力Eq
34、的大小关系?(3)撤去力F时,物体的电势能为多少?(4)在撤去力F之前的任一时刻,动能与电势能之比为多少?2.一题多变 解题与思维呈现形异质同形异质同形同质异形同质异形异质同 3.形同质异 4.形异质同VV形异质同形同质异解题与思维呈现三、优化解题的策略(三)原始问题科学的合理的习题教学是促进学生学以致用,提高实践能力的有效途径之一。呈现在学生面前一个有血有肉的真实的物理世界。解题与思维呈现优化习题教学优化习题教学的的策略策略呈现呈现错误思维错误思维,在反思中自我纠错在反思中自我纠错 一个现象:一个现象:老师常常听到学生反映:老师常常听到学生反映:“能听懂课,能听懂课,就是不会解题就是不会解题
35、”。这是目前高中物理教与学。这是目前高中物理教与学中存在的一个普遍问题。中存在的一个普遍问题。可能的原因可能的原因:学生听到了老师阐述的非常正确的答学生听到了老师阐述的非常正确的答案,但正确的答案对自己错误的思维并没案,但正确的答案对自己错误的思维并没有得到有效的纠正,而错误思维具有非常有得到有效的纠正,而错误思维具有非常顽强生命力,在下次的作业或考试中他又顽强生命力,在下次的作业或考试中他又春风吹又生,死灰复燃。因此我们必须对春风吹又生,死灰复燃。因此我们必须对学生错误思维斩草又除根。学生错误思维斩草又除根。一、一、注重课前预设注重课前预设 习题课不同于新授课,学生已经具备了习题课不同于新授
36、课,学生已经具备了相关基本知识,但作业中可能会出现哪些相关基本知识,但作业中可能会出现哪些问题。针对常规出现的问题教师应有相应问题。针对常规出现的问题教师应有相应的解决措施,预设越充分,课堂效率也就的解决措施,预设越充分,课堂效率也就越高。越高。例例1 1:一辆车通过一根跨过定滑轮的绳:一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQPQ提升井中质量为提升井中质量为m m的的物体,如图所示绳的物体,如图所示绳的P P端拴在车后的挂钩上,端拴在车后的挂钩上,Q Q端拴在物体端拴在物体上设绳的总长不变,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑上设绳的总长不变,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计开始时,车
37、在轮上的摩擦都忽略不计开始时,车在A A点,左右两侧绳都点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为H H提升时,车加速向左提升时,车加速向左运动,沿水平方向从运动,沿水平方向从A A经过经过B B驶向驶向C C设设A A到到B B的距离也为的距离也为H H,车,车过过B B点时的速度为点时的速度为v vB B求在车由求在车由A A移到移到B B的过程中,绳的过程中,绳Q Q端的拉端的拉力对物体做的功?力对物体做的功?v1v2二二、及时及时捕捉捕捉错误思维错误思维 错误思维是重要资源,稍瞬即逝,课堂错误思维是重要资源,稍瞬即逝,课堂上老师需要重视这一资源并及时捕
38、捉错误上老师需要重视这一资源并及时捕捉错误思维。思维。例例2 2:一质量为一质量为m m的小球,用长为的小球,用长为l l的轻绳悬挂于的轻绳悬挂于O O点。点。小球在水平拉力小球在水平拉力F F作用下,作用下,从平衡位置从平衡位置P P点很缓慢地点很缓慢地移动到移动到Q Q点,点,此时绳与竖直方向的偏角为此时绳与竖直方向的偏角为,如图如图所示,则拉力所示,则拉力F F所做的功所做的功?例例3 3:若要使小球若要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运能在竖直平面内做完整的圆周运动动,则在,则在A A点给小球竖直向下的初速度至少多大?点给小球竖直向下的初速度至少多大?BVB=0三、追本溯源,挖掘错因三
39、、追本溯源,挖掘错因收获往往是在思维火花的摩擦碰撞中得收获往往是在思维火花的摩擦碰撞中得到的,为了让学生们正视错误思维,建立正到的,为了让学生们正视错误思维,建立正确的思维,我们需要在课堂上鼓励学生们将确的思维,我们需要在课堂上鼓励学生们将自己的解题过程进行充分阐述,并进行小组自己的解题过程进行充分阐述,并进行小组讨论,让学生互助寻找错误的根源,进而纠讨论,让学生互助寻找错误的根源,进而纠正错误思维。正错误思维。例例4 4:如图所示,质量为如图所示,质量为m m的小球用长度为的小球用长度为L L的轻绳的轻绳系住,在竖直平面内做圆周运动,运动过程中小球系住,在竖直平面内做圆周运动,运动过程中小球
40、受空气阻力作用受空气阻力作用已知小球经过最低点时轻绳受的已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为拉力为7mg7mg,经过半周小球恰好能通过最高点经过半周小球恰好能通过最高点.求此求此过程中小球克服空气阻力做的功为多少?过程中小球克服空气阻力做的功为多少?AB四、设计实验,深入理解四、设计实验,深入理解 习题对抽象能力的要求往往高于学生习题对抽象能力的要求往往高于学生的认知水平,学生头脑中难以形成一个清的认知水平,学生头脑中难以形成一个清晰的物理情境。实验可以具体形象的展示晰的物理情境。实验可以具体形象的展示物理知识的形成和发展过程,为学生的学物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料
41、,并纠正在感知习提供了丰富的感性材料,并纠正在感知中形成的错觉。中形成的错觉。20152015高考高考:如图所示如图所示,轻质弹簧一端固定轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为另一端与一质量为m m、套在粗糙竖直固定杆套在粗糙竖直固定杆A A 处的圆环相连处的圆环相连,弹簧水平且处弹簧水平且处于原长于原长.圆环从圆环从A A 处由静止开始下滑处由静止开始下滑,经过经过B B 处的速处的速度最大度最大,到达到达C C 处的速度为零处的速度为零,AC=h.,AC=h.圆环在圆环在C C 处获处获得一竖直向上的速度得一竖直向上的速度v,v,恰好能回到恰好能回到A.A.弹簧始终在弹弹簧始终在弹性限度内性限
42、度内,重力加速度为重力加速度为g.g.求求:(1 1)圆环下滑过程中克服摩擦力做的功?圆环下滑过程中克服摩擦力做的功?(2 2)求圆环在)求圆环在C C 处时弹簧的弹性势能?处时弹簧的弹性势能?(3 3)判别上滑经过)判别上滑经过B B 的速度与下滑经的速度与下滑经过过B B 的速度大小?的速度大小?在在常常规规的的教教学学中中教教师师可可以以通通过过学学生生板板书书、投投影影等等方方式式呈呈现现学学生生思思维维过过程程。然然而而到到前前面面板板书书容容易易给给学学生生带带来来不不安安全全感感,投投影影容容易易打打断断学学生生,影影响响学学生生正正常常训训练练,耗耗时时相相对对较较长长。老老师师可可以以在在巡巡视视中中了了解解学学生生典典型型错错误误,寻寻找找学学生生思思维维火火花花,借借助助iTools3iTools3(苹苹果果手手机机兔兔子子助助手手)的的镜镜像像功功能能,连连接接手手机机和和电电脑脑,及及时时将将学学生生的的典典型型错错误误拍拍摄摄下下来来,自自如如放放大大,实实现现了让所有同学快速参与分析典型错误。了让所有同学快速参与分析典型错误。五、技术整合,注重信息获取五、技术整合,注重信息获取