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龙源期刊网http://www.qikan.com.cn浅谈物理习题课教学中学生发散思维能力的培养作者:王惠芳来源:《中学教学参考·理科版》2015年第08[]新课程改革要求,在具体教学中要着力培养学生解决问题的能力,要逐渐提高学生的发散性思维能力,文章结合高中物理习题课教学,从三个方面介绍了学生发散性思维能力的培养。[关键词]习题课教学发散思维一题多解一题多变一因多果[中图分类号]G633.7[文献标识码]A[文章编号]167460582015230050物理教育作为学校教育的重要内容之一,对学生创造思维能力的形成与发展有重要的作用。作为物理教师,在物理课堂教学中有意识地培养学生的创造思性维能力,不仅是必要的,而且是切实可行的。物理习题课教学是物理教学的重要组成部分之一,通过习题课教学,一方面可以巩固和加深学生对已经学习过的物理知识的理解;另一方面可以培养学生应用数学知识解决物理问题的能力、逻辑思维能力、发散思维能力、分析问题和解决实际问题的能力等。在物理习题课教学中,通过一题多解一题多变一因多果一果多因的变化,既可以使学生所掌握的知识大量增值,又可开拓思路,促进学生头脑中知识的活化,同时又可以遏止单向定势思维的影响,因此,在物理课堂教学中,经常提供一些能够用多种方法求解的、能够不断变化的、没有固定或唯一答案的发散性问题,诱导学生多途径、多方向思考问题和解决问题,培养训练学生的发散思维能力。下面就谈谈本人在这方面的尝试。一、通过一题多解培养学生的发散思维能力【例1一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。刹车后的第1s内和第2s的位移依次为9m7m。则刹车后6s内的位移是()。A.20mB.24mC.25mD.75m此题的关键是想办法求出汽车的初速度和加速度。解法一:由位移公式求解。设汽车开始刹车时的速度为v0,加速度为a,则:
龙源期刊网http://www.qikan.com.cn1s内汽车的位移x1=v0t+12at22s汽车的位移x2=v02t+12a2t2代入x1=9mx2=16mt=1s解得v0=10m/sa=-2m/s2汽车减速停下所用的时间t1=5s∴汽车实际运动的时间为5s6s内汽车发生的位移x=v0t1+12at21=25m,选项C正确。或者x=|v20/2a|=25m解法二:巧用平均速度求解。由速度公式得:1s末汽车的速度v1=v0+at2s末汽车的速度v2=v0+a2t由平均速度公式得:x1=v0+v12×t=v0+v0+at2×tx2=v0+v22×2t=v0+v0+2at2×2t同样代入x1=9mx2=16mt=1s解得v0=10m/sa=-2m/s2通过这种一题多解的训练,让学生对同一问题从多个不同的角度进行思考,运用不同的已知条件的组合,形成解决问题的多种渠道,不仅对所学知识进行了一次全面的复习,而且对提高学生分析问题和解决问题的能力有极大的帮助。二、通过一题多变培养学生的发散思维能力
龙源期刊网http://www.qikan.com.cn【例2质量为m的物体沿倾角为θ的光滑斜面下滑时,物体的加速度是多大?解:以物体为研究对象,由牛顿第二定律得:mgsinθ=maa=gsinθ变化一:若斜面不光滑,且物体和斜面的动摩擦因数为μ,物体下滑的加速度又是多大?同理得:mgsinθ-μmgcosθ=maa=gsinθ-μgcosθ变化二:若给物体一初速度,让物体沿光滑斜面上滑,加速度是多大?物体所受合外力仍为mgsinθ,所以a=gsinθ变化三:若给物体一初速度,让物体沿粗糙斜面往上滑,且物体和斜面的动摩擦因数为μ,物体下滑的加速度是多大?由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=maa=gsinθ+μgcosθ变化四:若加一平行斜面的拉力F,拉着物体沿斜面往上滑,物体的加速度是多大?由牛顿第二定律得:F-mgsinθ+μmgcosθ=maa=F-mgsinθ+πmgcosθm变化五:在变化四中,若拉力F的方向改为水平方向,情况又如何?由牛顿第二定律得:Fcosθ-mgsinθ-f=maf=μmgcosθ+Fsinθa=Fcosθ-mgsinθ-μmgcosθ+Fsinθm通过这种由易到难,由简单到复杂的变化,不仅可以使学生深刻理解牛顿第二定律的内涵,而且可以培养学生具体问题具体分析的能力,克服思维定势的影响。三、通过一因多果,培养学生的发散思维能力
龙源期刊网http://www.qikan.com.cn【例3设地球的质量为M,半径为R,自转角速度为ω,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,同步卫星离地面的距离为h,则同步卫星的环绕速度为()。A.v=ωR+hB.v=GMR+hC.v=3GMωD.v=RgR+1分析:万有引力提供了同步卫星做圆周运动的向心力,此力决定了同步卫星的环绕速度。由于向心加速度有不同的表达式,卫星围绕地球做圆周运动的线速度也有多个不同的表达式。紧紧抓住万有引力提供向心力这一关键,可以列出不同的表达式:F=mv2R+lGMmR+l2=mω2R+lGMmR2=mg(地球附近)同时考虑到v=ωR+h),可知ABCD都正确。通过从同一概念、规律出发,向着不同的方向探求,得到了v的不同数学表达式。用多种表达式描述一个物理量,往往会遗漏一些正确答案。通过这种训练,可以避免因考虑不全面而造成的失误。四、通过一果多因的揭示,培养学生的发散思维能力【例4如右图所示,一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板偏转,则可能是()。A.电键S闭合瞬间B.电键S由闭合到断开瞬间C.电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动
龙源期刊网http://www.qikan.com.cnD.电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动分析:由于电子向M板偏转,可知M板带了正电,与M相连的线圈中产生了感应电动势,由楞次定律可知,穿过与M相连的线圈的磁通量增加,电路中电流增大,故答案AC正确。通过寻求产生某一结果的原因,可以让学生充分挖掘物理规律的内涵,加深对所学知识的理解,有助于培养学生的发散思维能力。总之,通过物理习题课教学中的的转化,教会学生变换思维角度,进行多方向、多途径思考,使大脑中储存的大量知识充分调动起来,使得多个知识点能在具体问题中互相沟通与综合,从不同角度、不同侧面,运用不同的物理概念、规律探索解决问题的各种途径,使学生的思维得到极大的训练。[]乔际平.物理创造思维能力的培养[M].北京:首都师范大学出版社,1998.(责任编辑易志毅)
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