浅谈设计一堂体现“探究思想”的物理课(2013初中).ppt

谈谈 渗透“探究思想”的 “启发式少而精” 教学 前言 教学有法，教无定法，贵在得法。 实行“新课程标准”之后，要求开展“ 探究性教学”，培养学生的“创新精神”和“ 探究能力”。 中考的压力又是“亚历山大”！ 如何进行教学，既能培养学生的“ 创新精神”和“探究能力”，又能让中考成 绩不错！两全其美！ 前言 2009年，朝阳区民族学校张景银老 师要参加全国教育学会物理教学研究会组 织的物理教学大赛。 赛会要求：上交一张时长不超过30分 钟的光盘，题目自定。但，要体现“改革、 创新”四个字。 最初确定的课题为：“探究斜面的机 械效率”（人教版） 案例：“探究斜面的省力和机械效率” 教材只让探究斜面的倾角和效率的关系， 而且，效率随倾角的增加而提高，如果只追求 效率高低的话，就没必要使用斜面。所以使用 斜面不是为了效率，而是为了省力。而且，省 力与效率是一对矛盾的，是相互制约的。因此 ，将课题改为“探究斜面的省力和机械效率”。 其次，如果学生提出斜面效率与斜面的粗 糙程度、与物重有关，作为“探究教学”，探究 不探究呢？ 还有，为什么实验规定弹簧称必须沿斜 面，且匀速拉动物体，能给于解释吗？ 引入新课。影视资料探究斜面的省力和 机械效率新课引入.MPG 对资料进行分析、归类，提出研究 问题，也是科学探究的基本素质之一。 物理教学应该培养学生这方面的素 质。 如何沿着引入新课的素材展开，引 出课题。影视资料探究斜面的省力和机械效 率想要了解的问题、分类与出课题.MPG 对整理出来的问题，先研究什么问 题？影视资料探究斜面的省力和机械效率沿 不同方向拉物体拉力一样吗？.MPG 再研究斜面的机械效率。影视资料探 究斜面的省力和机械效率如何计算斜面的机 械效率.MPG 猜测斜面的机械效率与什么因素有关 ？影视资料探究斜面的省力和机械效率猜测斜 面机械效率与什么因素有关？.MPG 如何设计探究实验影视资料探究斜面 的省力和机械效率设计（三组）实验方案 .MPG 学生猜测斜面机械效率可能与倾角 、物重、斜面的粗糙程度都有关系！ 通过实验探究，如何回答日常生活 中的问题，回扣引入新课的问题。影视资 料探究斜面的省力和机械效率实验数据、结 论、回扣引入.MPG 再次引出生活中的斜面。影视资料探 究斜面的省力和机械效率斜面的应用.MPG 感想：常常说：物理来自生活与生 产实际，物理又要回归生活与生产实际 。 可是，在简单机械与机械效率的教 学中，常常只追求如何提高机械效率。 在没有自来水与压水机的情况下， 为什么用粗棕绳与厚铁筒打水？ 物理教学不仅要有“物理味”，还要有 “生活味”！ 这样进行教学，是否达到“既能 培养学生的创新精神和探究能力 ，又能提高学生的中考成绩”？ 这样的教学有什么特点，值得 总结和推广吗？ 一、关于新课程标准 (一）我国要实现“四个现代化”必须 溶入“全球化”，必须要参与世界竞争。 因此，在教育中提出培养“探究能力”；“ 创新精神” ，提出“新课程标准”，都是必 然的。这是我国教育发展的必然与需要。 在融入世界、参与世界竞争中，想少 向、甚至不向发达国家交“专利费”， 还想 让别人向我们交专利费出，从小培养学生 的“探究能力”与“创新精神”，很有必要， 不能回避！ 因此，我们无法反对新课程 标准，而且，物理学科的教学， 在培养学生的“探究能力”与“创新 精神”这件事情上，是大有可为的 。 “新课程标准”在执行过程中， 肯定存在问题与争议，这些问题 与争议只能在执行中逐渐完善。 （二） “新课程标准”的“探究性学 习”与培养“创新能力”的提法，与20世 纪60年代提出的“启发式教学”和着重“ 培养学生分析问题和解决问题的能力”的 教学方法，有什么不同？ 差别就是“谁提出问题”？ 从培养学生的“创新能力”来讲，只 有先“发现问题”和“提出问题”，而后才 有“分析问题”和“解决问题”。 爱因斯坦有一句很著名的话： “提出一个问题往往比解决一个问 题更重要，因为解决一个问题有时仅 仅是一个数学上或实验上的技巧，而 提出新的问题，新的可能性，从新的 角度去看旧的问题，却需要创造性的 想象力，而且标志着科学上的真正进 步。” 美国教育家布鲁巴克认为 ：“最精湛的教学艺术，遵循 的最高准则，就是学生自己提 出问题。” 哈佛大学流传的名言是 ：“教育的真正目的就是让人 不断地提出问题，思索问题 。” 从我国参与世界竞争，想 少交、不交专利费，还想让 别人向我们交专利费出发， 从小培养学生发现问题、提 出问题，比“培养分析问题与 解决问题能力”的教学，更基 础，更根本。 由于长期“师道尊严”的影响，许多老 师不许学生有和“自己不同的想法”！特别 是“离经叛道”的想法，对此不是鼓励，多 半是斥责！ 这些做法，影响学生“创新能力”的 培养和提高。 反思：教学中，如何保护学生回答 问题的积极性，从中鼓励积极思维，才 能培养他们的“创新能力”。 可以说，新课标是原有教 学大纲和“教育思想”在“全球化” 形势下的发展。 我国要在短时期内，实现“四个 现代化”赶上世界先进水平，就必须 强调培养学生的“创新能力”，实行“ 新课程标准”。 （三）主张营造培养“创新能力”和完 成“学科教学”双赢的局面既能培养“ 创新能力”，又不影响中考成绩。 反对为了迁就一方而牺牲另一方的做 法！ 大家知道，一堂课40或45分钟，无法 让学生经历一个完整的“探究过程”，况且 ，真正的“探究活动”的快慢与成败，还与 探究者的知识基础、视野宽窄有关。 我们的课堂教学，面临着两难的局面 ，既要开展“探究性教学”，又要完成教学 目标，也就是传承三百多年来由全世界一 流的科学家创建的物理学科体系。 我们主张，物理的课堂教学，主要完 成的教学目标，就是传承三百多年来由全 世界一流的科学家创建的物理学科体系， 但，在完成教学目标的过程中，即传承的 过程中，应该渗透“探究思想”，注意培养 “创新能力”。 所谓渗透“探究思想”，就是将培养学生 的“创新精神”和“探究能力”，作为各个学科 ，在一个学习阶段共同追求的目标，而不是 每堂课都应该完成的任务。 第一，允许、鼓励学生质疑、猜想、 提出不同意见培养学生发现问题、提出 问题的能力。 课堂教学主要完成三件事： 第三，培养学生说理和说服对方的能 力。在说服对方的过程中，学会倾听尊 重他人，学会合作。培养合作和说服他人 的能力。 其次，启发学生论证或验证自己的质 疑、猜想与不同意见是否正确培养学 生论证的能力。 这三件事，既是培养学生“探究能力” 的需要；也是完成学科教学目标的基础。 这样，才能完成“双赢”的目标。 在完成课堂教学的三件事中，主张多采用 “启发式少而精”的教学方法。 在“启发式少而精”的教学中，主张充分 发挥实验的“物理营养”；充分发挥习题的“物 理营养”；充分发挥案例的“物理营养”。 这样，才能在有限的时间内，渗透“探究 思想提”，高教学效益，提高学生的考试成绩 。 这就是：渗透“探究思想”的“启式少而 精”教学。 案例：“液体的压强” 引入新课音乐喷泉。 影视资料音乐喷泉 .mpg 学生自己制作人造喷泉。 增加侧面的小孔，再作实验 。 这个瓶子还能做什么实验？ 通过这些实验，发现什么问题？ 液体由于重力而有压强， 液体不仅对下有压强， 对上也有压强，对侧面也 有压强，向左、向右、向 前、向后都有压强。 出课题液体的压强。 请同学们根据生活经验，猜猜“液 体的压强”和那些因素有关： 1、和在液体中的深度有关； 2、和液体的密度有关； 3、和液体的多少有关； 4、和成液体容器的形状有关； 5、和在液体中的朝向有关。等等。 师生一起分析、整理、归纳，提出先 研究1、2、5三个问题。 用图示的仪器探究上述三个问题， 其中，师生设计实验，控制变量（均略） 得出的结论： 1、同种液体，液体的压强随深度的 增大而增大。 2、同种液体，同一深度， 各个方向液体的压强相等。 3、深度相同时，液体的压 强和液体密度有关，密度越大 ，压强越大。 上述三个结论，只是定性的结论，液 体的压强有具体的计算公式？ 两端开口外径40-50mm内径30- 40mm的有机玻璃管，一端贴上橡皮膜， 竖直插入水槽10cm深，橡皮膜向上凸起， 问：在管内要加多深的有色 的酒精，橡皮膜才能恢复水平？ 橡皮膜恢复水平时，上、 下两个压强相等，那个容易计 算？如何计算？压强多大？ 同理，用相同的有机玻璃管， 管内先加10cm硫酸铜溶液，橡皮 膜向下凸，问：竖直插入多深的 水槽中，橡皮膜才能恢复水平？ 橡皮膜恢复水平时，上、下 两个压强相等，那个容易计算？如何计 算？压强多大？ 老师引导，学生自己推导出液体的 压强公式：p=gh 。 从液体的压强公式：p=gh 可知， 液体的压强只和液体的密度、液体 的深度有关。和其他因素无关！ 实验证明，液体的压 强和液体的多少，盛液体的 容器的形状无关！ 两根异型有机玻璃管，底端 贴橡皮膜，管内加一定深度的带 色的水，膜外凸，问：放在多深 水中，膜才恢复成平面？ 从根据液体的压强公式 ：p=gh 可知，一根细长的 竖直水柱对底部的压强，可以 大大超过这些水盛在圆柱容器 对底部的压强，这似乎难于令 人相信！ 1648年法国的科学家帕 斯卡表演一个著名的实验。 影视资料水爆塑料袋（五中分校 蒋淑芳）.mpg 课外活动，成员是由共同爱好的学生 组成的，又没有教学目标与进度的限制， 也没有考试与成绩的束缚，可以让学生在 活动过程中尽情发挥想象与才能。 如果各个学校都能广泛开展课外活动， 那么，培养学生的“探究能力”与“创新精 神”的目的，也就不难达到。 我们主张，真正培养学生的“探究能 力”与“创新精神”，应该由课外活动来完 成。 实践证明，开展体育活动与课外活动 ，不会影响学生的学习成绩，反而会促进 学习成绩的提高。 笔者将“探究性学习”分为两类： 课堂上以传承学科体系为主，同时注意渗 透“探究思想”，培养“创新精神”的教学 渗透“探究思想”的“启式少而精”教学。 课外的少指导和无指导的“探究性活动”。 1、课外探究性活动，应包含新 课标探究性学习的7个要素 （1）善于观察、善于发现问题和提出 问题。 （2）搜集资料，会研究和分析资料。 （3）大胆提出猜想和假设。 关于课外探究性活动。 （6）评估与总结。 （7）学会表述、交流和合作。 其中最难的：是让学生发现问题、提出 假设与设计验证假设的实验这三件事. （5）、认真实验、认真记录实验过程 和数据，认真分析实验结果。 （4）制定（设计）验证猜想和假设的（ 实验）方案。 2、学生经历课外探究活动，预 期达到的目的： （1）获取亲身参与科学探究活动 的体验。 （3）培养发现问题、提出问题和 解决问题的能力。 （2）培养收集、分析和利用信息 的能力。 （4）学会表达、交流与合作， 养成责任感。 （5）培养科学态度和科学道德 。 （6）培养对社会、对国家的责任 感和使命感。 3、课外的少指导和无指导的“ 探究性活动” 案例。 最简便的方法，就是找物理玩具。 例如：“磁悬浮现象”；“饮水鸟”； “手压发电机”。 磁陀螺悬浮现象 ：影视资料整个陀 螺演示.mpg 半个磁陀螺 的演示。影视资 料半陀螺演示 .mpg 磁陀螺悬浮现象： F mg F F合 mg F F F合 mg F F F合 磁陀螺悬浮现象： F mg F F合 mg FF F合 mg FF F合 2、饮水鸟 饮水鸟初始状态，直立略微向前倾 斜。如果上、下两区的温度相等，连通 管内外液面一样高。连通 管两端球内全是饱和汽。 第一次，必须人为让鸟 饮水，使鸟的头部的纤维通 过毛细现象吸满水，再让其直立。 由于蒸发致冷，鸟的头部温度降低 ，饱和汽压减小，液体上行到头部， 鸟倾斜饮水。 鸟倾倒饮水，连通管下 部离开液面，使头、尾两球 连通，饱和汽压相等，在重 力的作用下，液体流回尾部 ，饮水鸟回复直立状态。 鸟直立，液面没过连通管的下部，又 把头、尾两部分隔开。又由于由于蒸发致 冷，形成压强差，液体上行到头部，鸟倾 斜饮水。 鸟倾倒饮水，连通管下部离开液面。 影视资料饮水鸟-视频.MPG 饮水鸟是永动机吗？ 如何能让饮水鸟的喝水频率加 快？ 它是靠上、下两玻璃球的温度 差才能工作，没有温度差就不工作 了，所以，不是永动机。 手压式发电手电筒。 开物理晚会。影视资料北京八中平面 镜（3分）.MPG 在有些课外的“探究性活动”中，重 视的是过程和方法，也就是说主要让学生 体验到探求知识的乐趣和获得成功的成就 感，而把结论置于次要的地位，不同的“ 探索者”结论可以是不同的。 提倡将一系列的这类活动逐渐形成一 门选修课程 “探究型或研究型课程”; “综合实践活动课”；“研究性学习课”。 二、设计一堂课 的原则 （一)明确教师的职责 教师的职责有三： 首先，培养人； 其次，引导学生领会如何学好 本学科； 第三，帮助学生在各种考试 中考出相应的好成绩。 高、初中新课程标准 中，提出三维的目标： 知识与技能； 过程与方法； 情感、态度和价值观。 从中可以看到，新课程 标准不仅强调学生学习知识 和技能；也强调让学生通过探 究性学习，经历和体验获得知 识的乐趣，从中领悟本学科的 思想和方法；同时还强调了“做 人的问题”。 尚须说明： 在现在“一卷定终身”的评价制度 下，教师应该从学生的心理特点和认 知规律中；从学科特点和教学规律中 ；从复习和考试的规律中，找出科学 的复习方法和应试技巧，帮助学生在 考试中取得相应的好成绩。 （二）青少年学习知识，掌握技 能的基本条件： 兴趣、信心和悟性。 教师的作用就应该是： 激发兴趣、增强信心和提高悟性。 其中，最难的是提高悟性。 所谓“悟”，就是“ ”，意思 是吾自己用心想，想出其中的奥妙来 。 物理教学应该渗透：物理很 有趣；物理很有用；物理不难学。 让学生达到喜欢物理，爱学物 理，会学物理。 有句老话： “教是为了不教 ！” 运用“尊重成功 表扬要求”是帮助学习吃力 者树立学习信心的重要方法。 （三）一堂好课的特征 研究参与者的心理状态，根据 参与者的心理状态组织材料（或活 动）； 解决参与者的思维障碍； 渗透一定的思想方法教育。 （四）根据教改的经验，中学 物理教学主要“抓”： 激发兴趣，养成习惯，落实知 识，培养能力，健全人格 这也是设计一堂课的根据之 一。 三、 设计一堂“渗透 探究思想的 启发式少 而精的物理课”的几个问 题 这样的课，主要是“质疑论证说 理”。 从传承方面讲，主要是“启发式少 而精”，可以说只有“启发式”，才能“少而 精”；要“少而精”必需“启发式”；。 要做到“启发式少而精”，提倡充分 发挥实验的“物理营养”；充分发挥习题的 “物理营养”；充分发挥案例的“物理营养” 物理是以实验为基础的学科，实验是 初中物理教学的基础。 在初中物理教学中，提倡用实验引入 新课；用实验得出定律；用实验引出习题 或验证习题的结论（定性）。 能用低级教学媒体完成的实验，不用 高级教学媒体展示。 所以，提倡多用简易实验（低成本实 验）完成初中物理教学任务。 在初中实验教学中，用嘴讲实验，效果是 最差的。 在黑板上画实验，效果是第二差的。 用课件代替演示，效果第三差的。 用录像代替演示，效果比前三者好。 老师亲自演示，效果又比前者好。 让学生亲自动手实验，效果又比前者好。 对于变化很快的过程，不论是演示，还是学 生实验，之后都应该想办法用录像慢放或课件揭 示过程的细节，这样的效果更好。 好的引课的三个特征： “收心”以最快的速度，把所有学生的 注意力吸引到教师的身上来。 (一) 引入新课 “创设物理情境，为新课铺垫”。在渗透“探 究思想”的教学中，“引课”应为引出探究课题展 示生动的素材，为学生大胆猜想和假设提供线索 。 “前后呼应”“引课”抛出的问题，在课 程结束前应得到解决。 平面镜的引入。影视资料平面镜的 引人（成都）.MPG 找平面镜中虚像的方法。影视资料 找虚像位置的方法.MPG 有好的引入新课，当堂课就成功了一半 。 对于教学大赛，尤其要重视引入新课 。 杠杆平衡的引入 厦门双十中学陆健 影视资料1唐老鸭大摇 大摆走路.MPG 压强的引入(1A) 压力和压强的引入(1B)影视资 料压力和压强的引课实验.MPG 压力和压强的探究实验。影 视资料压力和压强的并进实验.MPG 压强定义公式的引出 压力和压强的引入(2) 设计者：福建省厦门第六中学 陈 芬 图2 图1 电磁现象的引入 影视资料电磁现象的 引入（北京朝阳草场地 中学张素华）.VOB 干簧管 “力”的引入。影视资料力的引课.MPG 磁场对通电 导体的作用力。 影视资料磁场对电流 的作用力的引入新课( 河南新乡四中唐轶敏 ）.MPG/影视资料转 动的磁铁.wmv 大气压强的引入(1)影视资料 2.2.8.9.2_压瘪的空油桶.mpeg 大气压强的引入(2)。影视资料2.2.8.9.1_ 压瘪的可乐瓶.mpeg “试管的旅行”的实验。影视资料试 管旅行.MPG 郝臣大气压强的引入。影视资料郝臣大气 压强的视频大气压强的引入-郝臣.MPG 如何揭密？如何巧妙揭密！影视资料 郝臣大气压强的视频应用与揭密-郝臣.MPG 二力平衡的引入。影视资料神 奇天壶1.mpg 观察此图， 能发现什么问 题？ 水流要把 玻璃管掩盖的好 ，必须都得在竖 直方向。 猜想：水泵应该在桌面的碗底，水流 从玻璃管上升，到壶嘴处立即翻回流下 。 如果，天壶只受这两个力，能平衡吗？ 不能！ 二力平衡的 引入/影视资料 风洞飞人.mpg 在大气压强的教学中，常常 有这样的问题：假如没有大气 压，会怎么样？影视资料郝臣大气 压强的视频假如大气压强不存在-郝臣 .MPG (二) 用实验“解疑克难” 郝臣为托里拆利实验铺垫 理论上铺垫。影视资料郝臣大气压强 的视频理论分析大气压的值-郝臣.MPG 实验上的引入。影视资料郝臣大气 压强的视频引入托里拆利实验-郝臣.MPG 对于托里拆利实验。 学生对于是“由于水银槽内 的水银面上的大气压，支持着 托里拆利管内的水银柱。” 理解不了，成为一个思维障碍 。 为什么焦耳定律（I2Rt ）只取决 于I、R、t，而不取决于U呢？ 引入新课及其给论 关于电流通过 电体产生的热量与什 么因素有关？ 学生猜想： 与U、I、R、t 都有 关系。 为什么我们只研究Q与I、R、t的关 系，而不研究Q与U、R、t的关系呢？ 解决方法实验2串联电动机发热的 实验影视资料串联电动机发热的情况-北 京酒仙桥一中陈青.MPG。 解决方法实验1并联电动机发热的 实验。影视资料电动机并联时发热的情况-北 京酒仙桥一中陈青.MPG 对本实验的争论。 速度是最有代表性的比值定义概 念，也是学生很容易体验的一个概念 。 1、速度概念的教学 许多老师也重视速度概念的教学 。 也进行多次的研究课。但，如何进行 教学，才能透彻体现这个概念的物理 意义、物理思想与方法，是值得深入 研究的课题。 （三）重视概念和规律的教学 人教社“新课标”物理必修1速度“说一说” 著名物理学家、诺贝尔奖获得者费尔 曼曾讲过这样一则笑话。 一位女士由于驾车超速而被警察拦 住。警察走过来对她说：“太太，您刚才 的车速是60英里每小时！”（1英里= 1.609千米）。这位女士反驳说：“不可能的！我才 开了7分钟，还不到一小时，怎么可能走了60英里 呢？”“太太，我的意思是：如果您继续像刚才那样 开车，在下一个小时里您将驶过60英里。”“这也是 不可能的。我只要再行驶10英里就到家了，根本不 需要再开过60英里的路程。” 从物理学的观点看，这位女士没有认清哪个科 学概念？ 1 2 3 如何比较物体运动的快慢？ 1、当运动路程相同时， 历时间短者运动快；历时长者 运动慢。 1 2 3 2、当运动时间相同时， 路程长者运动快；路程短者 运动慢。 3、当运动的时间和路程 都不相同时，如何比较运动 的快慢？ 当运动 的路程与时 间都不相同 时，用算一 秒钟走多远 来比较运动 的快慢。这 种方法隐含 着一种什么 思想呢？ 隐含着一种折合的思想 ，将所有的运 动都折合成一秒钟走多远，而后比较。 既然可以折合成相同时间来比较运动 的快慢程度，那么可以折合成相同路程来 比较运动的快慢吗？ 两种方 法都可以 比较运动 的快慢程 度，两者 有什么不 同呢？ 折合成相同时间来比较运动的快慢， 比值越大，运动越快；比值越小，运动越慢； 折合成相同路程来比较运动的快慢， 比值越大，运动越慢；比值越小，运动越快。 如果 给这两种 比较运动 快慢的方 法各起一 个名字， 应该叫什 么？ 折合成相同时间来比较运动的快慢， 叫速度，意思是比较运动迅速的程度； 折合成相同路程来比较运动的快慢， 叫慢度，意思是比较运动缓慢的程度。 如果让你挑一种办法来表示 运动的快慢程度，你挑那种呢？ 速度 。 为什么？ 人们崇尚“更高、更快、 更强”，愿意比快不愿意比慢。 3、当运动的时间和路程都不相同 时，如何比较运动的快慢？ 可采取“折合”的办法来比较物 体运动的快慢。 可“折合”成相同时间而后比较； 也可“折合”成相同路程而后比较 。 “折合”成相同时间而后比较运动 快慢，是比谁运动的快； “折合”成相同路程而后比较运动 快慢，是比谁运动的慢。 如何比较物体运动的快慢？ 4、人们崇尚“更高、更快 、更强”，愿意比快不愿意比慢 。 所以，我们采用“折合”成 相同时间而后比较运动路程。 而且把这个比值s/t叫着速度， 就是表示物体运动迅速的程度。 说明：“折合”有两个含意。 1、“折合”就是把“路程”的物理量， 按“时间”拉平的意思，即平均的意思。 2、“折合”就是不论物体运动几小 时、几天，几年或者是运动千分之一 秒、万分之一秒，百万分之一秒都“折 合”（折算）成单位时间（1秒、1小时 ）而后比较快慢。 注：“折合”的思想，应该推广到 所有用比值定义的物理概念的教学中。 人教社“新课标”物理必修1速度“说一说” 著名物理学家、诺贝尔奖获得者费尔 曼曾讲过这样一则笑话。 一位女士由于驾车超速而被警察拦 住。警察走过来对她说：“太太，您刚才 的车速是60英里每小时！”（1英里= 1.609千米）。这位女士反驳说：“不可能的！我才 开了7分钟，还不到一小时，怎么可能走了60英里 呢？”“太太，我的意思是：如果您继续像刚才那样 开车，在下一个小时里您将驶过60英里。”“这也是 不可能的。我只要再行驶10英里就到家了，根本不 需要再开过60英里的路程。” 从物理学的观点看，这位女士没有认清哪个科 学概念？ （四） 讲好习题教学 培养学生解题能力是理科教学的重 要组成部分，现在中考、高考的试题， 主要是以考查解题能力呈现的，所以， 理科老师几乎都把习题教学放在第一位 。 为了帮学生考个好成绩，许多老师大 多采用“题海战术”！好象不采用“题海战 术”无法帮学生考个好成绩！ 通过“题海战术”提高学生解题能力 ，老师教得累，学生学得累！不是老师 教学根本之道！ 是否存在着不用“题海”，又能让学 生考个好成绩！ 我们的答案：充分发挥习题的“物 理营养”，经过一定次数的重复（不是“ 题海”），也能让学生完成学习目标，考 个好成绩！ 征求解答： 小明用锤子在盛满水的钢管一端 敲击使之发声，要让小华在管子另一 端能分辨出三次声响。问管子至少多 长？如果管子50长，小华能听到几 次声响？ 已知：钢铁、水和空气传声的 速度分别为5000m/s、1500m/s、 340m/s ；人耳分辨两次声响的最短 时间为0.1s 说明的问题： 解难题的方法，往往隐含在 普通题之中；充分发挥普通习题的 “物理营养”，弄清习题涉及的物 理细节，隐含着解难题的方法！ 例1：为了测量铁桥的长度， 小华和小明各自站在铁桥的一端 。小华用锤子打击铁桥的一端使 之发声，经过钢轨和空气传到另 一端，小明测得这两个声音相差 1.5s。若钢铁和空气的传声速度 分别为5000m/s和340m/s。 求铁桥的长度？ 分析：同样距离，钢铁传 声速度大，历时短 解：设铁桥长为s，传声的 时间为t，则空气传声的时间 为（t+1.5） 根据题意，有 5000t=340（t+1.5） 解得 t=0.11（s ） 再根据s=vt有： S=50000.11=550（m） 解二： 由 答：铁桥长为547（m） 解得 S=547（m） 讨论： 解一是根据传声距离相等来列 方程的，把传声的时间差隐含在方程 内。 解二是根据传声的时间差来列方 程的，而把传声的距离相等隐含在方 程内； 1、本例解题的依据：传声的 距离相同；由于传声速度不同而形 成时间差。 可见，不论是解一还是解二，解 题依据的条件都是一样的。 我们不仅要讨论“一题多解”， 还要讨论多解过程的共同性，这就是 “多解归一”的过程。 “一题多解”培养思维的多样性 。 “多解归一”培养思维的条理性 。 2、解二用一个方程，一步就求 得答案；解一是分两步才求得答案 。看来解二比解一简便。 但是，解二掩盖了物理过程的 细节，不了解钢铁传声的时间（ 0.11s）和空气传声的时间（1.61s ）。从了解题目物理过程的细节看 ，解二又不如解一了。 习题物理过程的细节，往往是解 难题的基础。 3、和本例同类的题目有： 看到闪电6s后，才听到雷声。 问闪电处离观察者的距离？ 解这类题，通常用 3406=2040（m） 本例，可以用 3401.5=510（m） 来作为答案吗？ 我们的看法：既可以，也不可 以！ 如果作为估算，允许误差在 10%左右，这种估算是可以的。 这种估算的误差大约在 340/5000=6.8% 。 （340/3108=1.110-6） 如果要求答案的误差在3%以 内，这样计算又是不可以的。 题目：小明用锤子在盛满水的钢管 一端敲击使之发声，要让小华在管子另 一端能分辨出三次声响。 问管子至少多长？如果管子50m长， 小华能听到几次声响？ 已知：钢铁、水和空气传声的速度 分别为5000m/s、1500m/s、340m/s ；人 耳分辨两次声响的最短时间为0.1s 4、改变题目的某个条件，可能会成 为难题，这个过程称为：“一题多变” 。 简析 得 S=214.3m 得 S=44m 三者中应选 S=214.3m 得 S=36.5m 验算：不同长度三种介质传声时间 情况如下 介质 长度 钢管 水 空气 214.3m 0.0429s 0.1429s 0.630s 44m 0.0088s 0.0294s 0.130s 36.5 m 0.0073s 0.0244s 0.1074s 可见，S=214.3m时，能听到三声； S=44m时，能听到两声；S=36.5m时，只 能听到一声。 50m长的水管，能听到两声。 说明：这样讨论习题，可以引入 “零级教学目标”。可以让“肚子大 ”的学生“吃得饱”，“肚子小”的 “吃得了”。 疑问：每道题都这样讨论，烦 不烦？ 回答：当学生尚未养成仔细讨论 问题的习惯之前，应该通过适当的重 复，让学生养成讨论习题的习惯。 当学生已经养成讨论问题的习惯之 后，可以只讨论该习题最突出的问题， 而用提示的办法，引导学生自己深入讨 论其他问题。 但是，每道题的解题思路，关键所在， 题目涉及物理过程的细节，则是每次都应 该涉及的，让学生养成这样的习惯。 老师在教学中，还要反复宣传“把不 懂的人讲懂了，收获最大的是自己！”在 班级形成讨论的氛围！ 例2：在图示的电路中，电 源的电压U=10V，且电压保持 不变。设灯丝的电阻为RL ,且不 随温度变化。先闭合电键K，并调节滑动片P使 它位于R2的A处，这时R2的功率为2W，电流表 的示数为I1；后断开电键K并调节滑动片P使它 位于R2的B处，这时R2的功率为0.25W, 电流表 的示数为I2；断开电键K再次调节滑动片P使它 位于R2的C处，这时R2的功率为0.56W, 电流表 的示数为I3 。已知：I1:I2:I3=10:5:4 。 求：滑动片位于R2的A处、B处和C处时，接 入电路中的电阻值各为多大？ 说明: 解比例题的关键是“引入公比，并作为 假设条件使用”。 这样就把连在一起的比例关系拆开，问 题就迎刃而解了。 对本例,根据题中“I1:I2:I3=10:5:4” 这个条件，假设I1=10I0 ，则 I2=5I0 ， I3=4I0 。 例3：在图示的电路中，电 源的电压U=10V，且电压保持 不变。设灯丝的电阻为RL ,且不 随温度变化。先闭合电键K，并调节滑动片P使 它位于R2的A处，这时R2的功率为2W，电流表 的示数为I1；后断开电键K并调节滑动片P使它 位于R2的B处，这时R2的功率为0.25W, 电流表 的示数为I2；断开电键K再次调节滑动片P使它 位于R2的C处，这时R2的功率为0.56W, 电流表 的示数为I3 。已知：I1:I2:I3=10:5:4 。 求：滑动片位于R2的A处、B处和C处时，接 入电路中的电阻值各为多大？ 解：对本例,根据“I1:I2:I3=10:5:4” 假设I1=10I0 ，则 I2=5I0 ，I3=4I0 。 断开电键K, P位于R2的B处， 10-5I0(R1+RL)5I0=0.25- (2) 根据题意有： 闭合电键K，P位于R2的A处， （10-10I0RL）10I0=2-(1) 断开电键K, P位于R2的C处， 10-4I0(R1+RL)4I0=0.56- (3) (3)52-(2)42 得：200I0=10 ；I0=0.05(A) 那么，I1=0.5A ;I2=0.25A ;I3=0.2A 根据PA=2W ,可求出RA=8； 根据PB=0.25W ,可求出RB=4； 根据Pc=0.56W ,可求出Rc=14。 讨论： 1、由（1）、（2）两式， 还可以求出RL=12 ;R1=24 。 还可以求出P位于R2的A处、 B处和C处时，RL 、R1的功率。 2、如果将本例的电路图改为如图所示，将 “I1:I2:I3=10:5:4 ”改为U1:U2:U3=10:5:4 ， 答案又将如何？ 在习题教学中，提倡由实验引 出习题，或解题之后用实验来验证 。 先看视频。影视资料演示实验 +80中学成振生.mpg 大家不难根据视频自己编出各种 的题。 例：三个相同的烧杯，盛同量的 水；三个相同的漂浮物A，三个相同 的砝码B，组成如图所示的甲、乙（ 细绳质量不计）、丙三种状态。问： 1、烧杯中水面高度排序如何？ 2、漂浮物浸入水中的深度排序 如何？ 3、烧杯底面对水平面压力大小排序如何？ 影视资料浮力习题的演示实验.mpg “作诗的功夫在诗外。” “画家需要画外功 ” 老师的 “画外功”是什么？ 老师想要提高教学效益，功夫在讲台之外 ！在课堂之外！ “想要教好中学物理，必须 “嚼碎”普通物 理！” 学习主要在一个“悟”字，想要提高学生的 悟性，必须老师先“悟”。 所谓“悟”，就是“ ”，意思是吾自己 用心想，想出其中的奥妙来。 四、物理老师的 “画外功” （一）“想要教好中学物理，必须 “嚼 碎”普通物理！” 北京有老师在“探究水沸腾时温度变 化的特点”的实验中，给出如下的数据： 时间时间 t/min00.511.522.533.544.5 温 度T/97979797979797979797 可以肯定测量的温度计没有校准！ 例如：平面镜成虚像； 小孔成像是实像。 北京全年最高气压，出现在1月份（平均 气温为1.40），,其值为1.021105P