让学生在辨别和纠错过程中提高自己的能力_物理论文

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高考在考查知识的同时,更注重能力的考查。因此物理教学应把学生能力的培养放在重要位置。在物理教学中除了利用教学的每一环节提高学生的能力外,还可以有目的给出学生在学习中出现的各种错误,让学生辨析“纠错”,这在培养学生的能力方面可以起到事半功倍的作用。近几年来高考命题专家也注意到辨析“纠错”题在培养学生能力方面起着重要作用,在高考题中也常有辨析纠错题出现,辨析纠错题不但可以起到考查学生知识掌握情况的作用,还可以起到提高学生分析问题解决问题的能力和改善思维方法的作用。本文结合实例谈谈如何让学生在辨析纠错过程中提高能力。

一、利用辨析纠错题提高学生识别物理模型和构建物理模型的能力

要正确求解物理问题首先要能识别和构建物理模型,即能从实际生活、科学常识、图形信息、资料信息和复杂情景中提炼出物理信息,排除次要因素,抽象、归纳出熟悉的物理模型。

高考命题以能力立意,而能力立意又常以问题立意为切入点,千变万化的物理命题都是根据一定的物理模型,结合某些物理关系,给出一定的条件,提出需要求的物理量的。而我们解题的过程,就是将题目隐含的物理模型还原,求结果的过程。老师在编制练习题时,可以编制“学生在识别物理模型和构建物理模型”时容易出错的题,并给出错误的解法让学生辨析纠错,可以提高学生识别物理模型和构建物理模型的能力。

例1 (2001年上海高考试题)如图1(a)所示,一质量为m的物体系于长度分别为L[,1]、L[,2]的两根细线上,L[,1]的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L[,2]水平拉直,物体处于平衡状态。现将L[,2]线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。

(1)下面是某同学对该题的一种解法:

解:设L[,1]线上拉力为T[,1],线L[,2]上拉力为T[,2]。重力为mg,物体在三力作用下保持平衡

T[,1]cosθ=mg,T[,1]sinθ=T[,2],T[,2]=mgtgθ

剪断线的瞬间,T[,2]突然消失,物体即在T[,2]反方向获得加速度。因为mgtgθ=ma,所以加速度a=gtgθ,方向在T[,2]反方向。

你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由。

(2)若将图1(a)中的细线L[,1]改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图1(b)所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(1)完全相同,即a=gtgθ,你认为这个结果正确吗?请说明理由。

本题将学生易混淆的“不可伸长的轻绳”和“可伸长的轻绳”这两个物理模型放在同一试题中,并给出某学生对“不可伸长的轻绳”这一模型的错误识别,让学生“纠错”,使学生在辨析“纠错”与比较中,加深对两个模型的理解,从而达到提高学生识别物理模型和构建物理模型的能力。

二、利用辨析纠错题提高学生分析物理过程的能力

正确求解物理问题的一个难点是能正确分析物理过程。很多同学在求解物理问题时往往是因不能正确分析物理过程而出错。老师把学生在分析物理过程时出现的典型错误编成辨析纠错题,可以让学生在辨析纠错中提高分析物理过程的能力。

例2 (2003年上海高考试题)如图2所示,一高度为h=0.2m的水平面在A点处与一倾角为θ=30°的斜面连接,一小球以v[,0]=5m/s的速度在平面上向右运动。求小球从A点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑,取g=10m/s[2])。某同学对此题的解法为:小球沿斜面运动,则(h/sinθ)=v[,0]t+(1/2)gsinθ·t[2],由此可求得落地的时间t。问:你同意上述解法吗?若同意,求出所需的时间,若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果。

当物体从水平面运动到斜面时,应该都有一个平抛运动的过程,但是在实际生活中由于水平速度都较小,这一平抛运动过程不明显,同学们容易忽视。本题明确设置这一情景并给出一种错误解法,引导学生进行辨析、质疑,可提高学生分析物理过程的能力。

再如,同学们在求解某些碰撞的问题时,总是容易忽视机械能的损失。为此笔者特编制如下辨析纠错题让学生做,收到很好的教学效果。

例3 如图3所示,木块A和木块B的质量均为m=2kg,置于光滑水平面上,B与一轻弹簧一端相连,弹簧另一端固定在竖直挡板上,当A以v[,0]=4m/s的速度向B撞击时,由于有橡皮泥而粘在一起运动(A与B的“作用时间极短”),求弹簧被压缩最短时具有的弹性势能大小。某同学对此题的解法为:对于A、B、弹簧构成的系统,因为水平面光滑,所以机械能守恒,即A的动能转化为弹簧的弹性势能,E[,p]=(1/2)mv[2][,0]=16J。问:你同意上述解法吗?若同意,说明理由;若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果。

本题给出一道题的典型错误解法,让学生辨析纠错。同学们在辨析过程,就会分析错误的原因在于忽视了碰撞时的机械能损失。这样学生理解深刻,以后就不会再出现类似错误。从而提高了分析物理过程的能力。

三、利用辨析纠错题提高学生的理解能力

正确理解物理概念是学好物理的基础。在高中物理中,有相当一部分物理概念很抽象,表述不具体,学生难以理解。把学生对物理概念的典型错误理解编成辨析纠错题,让学生在辨析纠错中提高学生的理解能力。

四、利用辨析纠错题提高学生的分析推理能力

做题是运用知识的过程,是把学到的“理”运用到“物”中的过程。能够根据已知的知识和题目给定的事实和条件,抽象、归纳相关信息,对自然科学问题进行逻辑推理和论证,得出正确的结论或作出正确的判断。把学生在分析推理过程中的典型错误编成辨析纠错题,让学生在辨析纠错中提高学生的分析推理能力。

例4 如图4所示,在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量均为m的小球,杆可绕无摩擦的轴O转动,使杆从水平位置无初速释放摆下。求从水平位置转到竖直位置时,轻杆对A、B两球均分别做的功。某同学对此题的解法为:由于杆的弹力总垂直于小球的运动方向,所以轻杆对A、B两球均不做功。问:你同意上述解法吗?若同意,说明理由;若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果。

同学们错误认为杆的弹力方向一定是沿杆的方向,即杆的弹力总是垂直于小球的运动方向,所以轻杆对A、B两球均不做功。针对学生的这一错误分析推理过程设计这道辨析纠错题。同学们通过自己的辨析纠错,会知道杆的弹力方向不一定是沿杆的方向。

设当杆转到竖直位置时,A球和B球的速度分别为v[,A]和v[,B]。如果把轻杆、地球、两个小球构成的系统作为研究对象,那么由于系统没有其它形式的能量和机械能相互转化,故系统机械能守恒。若取B的最低点为零重力势能参考平面,可得:

总之,在物理练习中老师针对学生常出现的错误适当编制一些辨析纠错题,让学生进行辨析纠错,对提高学生的各种能力是非常有效的。

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