運用啟發(fā)式教學克服物理學習中的思維障礙
作者:西安鐵路職業(yè)技術學院 陜西西安 張國興
發(fā)布時間:2014-02-25 13:54:59
【摘 要】物理課是工科五年制高職學生必修的一門基礎課,也是學生反映學習難度最大的一門基礎課。究其原因:排除物理課程難學等客觀因素外,學生在物理思維方法上存在著一定障礙。筆者根據(jù)多年的教學實踐,就運用啟發(fā)式教學法,克服物理學習中的思維障礙,提出了相應的對策和建議,并對教學實踐進行了總結(jié)。
【關鍵詞】思維障礙 啟發(fā)式教學 交叉運用
引言
五年制高職學生在第一學年所學的幾門基礎課程中,普遍感到物理課最難學。究其原因:除物理自身的因素外,學生在思維方法上存在著一定障礙。隨著物理知識的加深,要求學生有較強的空間思維能力和進行思維能力,因此大部分學生思維能力跟不上。還有學生在生活實踐中形成的一些不能正確反映物理本質(zhì)的錯誤概念,造成的先入為主的習慣思維,直接影響正確概念的建立,以及受思維定式的影響,思路單一,形成思維方法障礙。
啟發(fā)式教學運用于實踐
如何引導學生克服思維方法障礙,在具體的教學活動中,把知識的傳授、思維方法的培養(yǎng)有機地結(jié)合起來,是搞好物理教學的關鍵所在。
首先,在剛上課時,做個簡單的小實驗。粉筆分別落在地板上(粉碎)和板擦上(完好),對學生進行直觀啟發(fā)。提出問題:粉筆從同樣的高度下落,為什么會產(chǎn)生完全不同的結(jié)果?學生的回答:由于地板硬,板擦軟。再提問:硬和軟在此實驗中的本質(zhì)區(qū)別在哪里?通過兩次問題啟發(fā),引導學生去積極思考。在總結(jié)學生回答的基礎上,指出硬和軟的根本區(qū)別在于粉筆和它們的作用時間不同。粉筆和地板作用時間短,粉筆受的力大,粉筆碎了;粉筆和板擦的作用時間長,粉筆受的力小,粉筆完好。力對物體的作用,不僅和力本身有關,還和力的作用時間有關,建立起一個感性的認識。在此基礎上,讓學生分析下面的例題,找出例題的關鍵所在,把感性認識上升到理性認識。
例:一輛質(zhì)量為1.2×103kg的汽車在合外力F作用下,從靜止開始作勻加速運動,經(jīng)t時間速度達到15m/s,若F分別取以下各值,分別計算t和F·t。
F 3.6×103N 2.4×103N 1.2×103N
a 3m/S2 2m/S2 1m/S2
t 5S 7.5S 15S
F·t 1.8×104N·S 1.8×104N·S 1.8×104N·S
分析例題:物體的運動狀態(tài)發(fā)生同樣的變化,合外力大,作用時間短,合外力小,作用時間長。而F·t是一常量。即:當F·t為一常量時,物體的運動狀態(tài)必須發(fā)生相同的變化。引出沖量(F·t)這一物理概念。通過對例題中有關物理量的比較啟發(fā),學生較為容易地建立起沖量這個概念。在引入動量時,對照上述的例題,設計一個類似的例題,分析物體質(zhì)量的不同,受到相同的沖量時,速度的變化如何?
例:原來靜止的小車在0.6N合外力的作用下,經(jīng)過3s,它所受到的沖量為1.8N·S。若m分別取以下各值,分別算出3S和小車的速度V和mV.
F=0.6N t=3s V0 =0
m 0.3kg 0.2kg 0.1kg
a 2m/S2 3m/S2 6m/S2
V 6m/S 9m/S 18m/S
mV 1.8kgm/S 1.8kgm/S 1.8kgm/s
分析例題:在相同的沖量下,質(zhì)量m大,速度的變化小;質(zhì)量m小,速度的變化大。而mV是一常量,并且在數(shù)值上等于F·t。通過對問題的比較啟發(fā),將動量(mV)這個概念,建立起來。同時,又使學生把F·t和mV自然地聯(lián)系起來,給學生留出尋找F·t和mV關系的思維空間。然后,綜合兩個例題,再一次對比找出共同點——沖量,動量對應的都是物體運動狀態(tài)的變化。沖量反映整個過程的物理變化,而動量突出過程的始末狀態(tài)。那么聯(lián)系兩者的橋梁是什么?由牛頓第二定律推出:
F·t=mVt-mV0=△mV
沖量等于動量的改變量——動量定理。通過遷移啟發(fā)最終得出本講課的結(jié)論。
綜合兩個例題,進行對比啟發(fā),找出它們的聯(lián)系。在鞏固新建立的概念的同時,通過對舊知識的遷移,總結(jié)出動量定理,也把動量、沖量兩個概念串在一起,完成了概念的建立,公式的掌握。
結(jié)束語
交叉運用多種啟發(fā)式教學法,準確地找出新、舊知識的接連點,提出問題,發(fā)揮學生的主動性。而在問題的分析過程中,引導學生對彼此有聯(lián)系的事物加以對照,比較明確同異,才能把握問題的關鍵,認識物理現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系以及本質(zhì)。啟發(fā)式教學,把教師的主導作用和學生的學習主體有機地結(jié)合起來,最大限度地發(fā)掘?qū)W生潛能,啟發(fā)學生主動地開展思維活動,鍛煉獨立思維能力,克服困擾學生學習物理的思維障礙。
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