试论课堂教学中教师的说题 高中物理获奖论文.doc

免费教育文稿网 无需注册，免费下载，关注课件、试题、教案的打包下载和参考高中物理论文试论课堂教学中教师的“说题”温岭市新河中学 叶美红 蔡千斌摘要： 善说题者，事半而功倍。不善说题者，事倍而功半。不会说题者呢，差之毫厘，失之千里。课堂教学中，教师的“说题”是教师的一项基本功，尤其考验着教师的基本素质与综合涵养。如何说题，方法有九。一是，联系生活说题架设问题与思维的桥梁。二是，构画示意图说题展示思维的踪影。三是，抓住关键点说题突破思维的障碍。四是，借助多种媒体说题拔清思维的迷雾。五是，从现象到本质说题体悟思维的深度。六是，化杂乱为统一式说题提高思维的聚合度。七是，逐步分解式说题降低思维的难度。八是，层层递进式说题提升思维的高度。九是，巧用生成性资源说题形成思维的谐振。关键词： 说题 课堂教学 思维一、问题的提出 善说题者，事半而功倍。不善说题者，事倍而功半。不会说题者呢，差之毫厘，失之千里。 近来，观课时发现这样一则事件。 如图1所示，长为l的导体棒中通过的电流为I，放于磁感应强度为B的匀强磁场中，导体棒与磁场方向的夹角为，求导体棒所受的安培力大小。 一新教师在课堂教学中竟将I分解为沿B方向与垂直于B方向（如图2所示），则所受F安=BI2l=B(Isin)l。 课后，与其交流。答曰：按图3分解B，则F安=B1Il= B(sin)Il。这与按图2分解I得到的结果是相同的。据此，他认为可用等效法来求F安，分解I就是一种等效的方法。其实，I是一个标量，又怎么可以将其按矢量分解的平行四边形定则来进行分解呢？ 可见，不会说题者，谬种流种，祸害不浅。学生从一开始就接触了这种错误的观念，以后改起来就相当困难了。 图1 图2 图3 又闻，一教师分析习题后，问学生，“听懂了没有？”学生说，“再讲一遍吧！”教师重新阐述了一遍，又问：“清楚了吗？”学生还是摇摇头。教师想了想，从另一角度分析了一下，这下他自己才如释重负。因为在讲第三遍时他自己才真正弄懂了这一问题。 会说题者，复杂道理能说得简单明了，简单道理能说得透彻明白。不会说题者，复杂问题不会说，简单问题复杂说，其结果是“你不说我倒清楚，你越说我倒越糊涂”。 教师的思维是否严密、深刻、灵活，是否富有逻辑性，在课堂的说题中暴露得一览无遗。 课堂教学中，教师的“说题”是教师的一项基本功，尤其考验着教师的基本素质与综合涵养。 那么，课堂教学中，教师又应当如何才能说好题呢？ 二、如何说题 1、联系生活说题架设问题与思维的桥梁 从生活中来，到生活中去。物理问题源于生活，解决物理问题的钥匙也可从生活中寻求。 案例1：小汽车正在走进我们的家庭，你对汽车了解多少？一辆汽车性能的优劣，其油耗标准非常重要。而影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力。人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力f（也称风阻）主要与两个因素有关： 汽车正面垂直投影面积S； 汽车行驶速度v。 研究人员在风洞实验室中，控制一定条件，通过模拟实验得到下表所列数据： 表一 v/(ms-1)f/NS/m220304050602.0206464824129118602.52585801032161423243.03096961239193627883.53618121445225832524.0412928165225813717(1)由上表数据可得汽车风阻f与汽车正面垂直投影面积S及汽车行驶速度v的关系式为f= （比例系数要求用k表示）。(2)据推理或猜测，k的大小主要与 、 等因素有关。 第(1)小题的破解关键在于表格的理解。由于涉及到三个物理量，学生对表格的解读存在一定的困难。 可将此表格与学生从小学一直到高中所见的日课表联系起来，两者加以类比，就能轻松突破这一难点。 表二 星期课目节次一二三四五1语文数学语文语文语文2数学语文英语数学英语3英语英语物理英语数学4物理音乐数学劳技阅读5化学美术化学体育化学6生物物理班会化学研究性学习对比两表，不难发现。表二中第一行第2列到第6列指星期一至星期五，故表一中相应位置指速度的大小。 表二中第一列第2行至第7行指第1节至第6节，故表一中相应位置指面积的大小。 表二中虚线所围内容指有关上课的课目，故表一中虚线所围内容均为阻力f的大小。 因此，表一实际上就是学生生活中日常所见表二的一个翻版。 由此，对表一，根据控制变量法，当S一定，v=20m/s时，f=206N；v=40m/s时，f=824N；v=60m/s时，f=1860N。可顺利得出S一定，v为原来的2倍时，f为原来的4倍。v为原来的3倍时，f为原来的9倍，故f与v2成正比。 同理，可得出v一定时，f与S成正比。故f=kv2S。 对第(2)小题，首先考虑采用极端法。认为空气极稀薄，将其看成真空。自然，小汽车在真空中不可能受到空气阻力，故f的大小与空气的疏密情况有关；其次，考虑到空气的疏密情况与气温有关，故f的大小与气温有关；再者，将汽车与箭、子弹联系起来，发现箭、子弹都是头部较尖，由此考虑到f与车的形状有关；然后，考虑到象泥鳅、黄鳝、鳗鱼表面均有一层滑滑的物质，自然也是为了减小在水中游泳时所受的阻力而进化过来的，由此可考虑到车所受阻力f的大小还应与车表面的光滑程度亦有关系。这样就非常自然地得到了：k的大小应与空气的疏密情况、气温、车形、车表面光滑程度等因素有关。学生不怕已抽象成具体模型的物理问题，怕的是来自生活的原生态问题。一碰到就不知如何入手了。教师结合生活中的实际事例，架设起问题与思维的桥梁，即可顺利破解。 2、构画示意图说题展示思维的踪影 构画示意图说题，让思维变得有影有踪。 案例2：2008年9月25日21时10分，我国成功发射了“神舟七号”宇宙飞船，实现了我国航天技术的又一突破。为了拍摄飞船的外部影像，航天员在太空释放了一颗伴飞小卫星，通过一个“弹簧”装置给伴飞小卫星一个速度增量，小卫星的速度比“神七”飞船快，两者之间会先越来越远，直到保持在一个大致距离上，伴飞小卫星是一个边长40厘米的立方体，伴飞小卫星虽然小，但它具有姿态的调整、测控、数据传输等功能。将飞船的运动轨道似为圆形，忽略飞船与伴飞小卫星之间的万有引力和空气阻力，则伴飞小卫星在远离飞船的过程中（ ） A、速度增大 B、加速度减小 C、受地球万有引力增大 D、机械能不变 题目文字较长，好多学生看得云里雾里，抓不住要点。 其实，根据题意，绘一个简洁的示意图，即可顺利破解。如图4所示。说明：(1)如无弹簧装置，小卫星脱离飞船时，其速度与飞船的速度相等，由于不考虑飞船对小卫星的引力和空气阻力，小卫星将只受地球对它的万有引力，万有引力等于所需的向心力，则小卫星与飞船一起沿同一圆周轨道运行。 (2)由于弹簧装置的缘故，小卫星的速度增加了，则此时F引无法提供足够大的F向，故小卫星将作离心运动，远离地球而去，与地心的距离r将增大。由此得到图4。 由F引=GMm/r2知，F引将减小。由a=F引/m知，a将减小。由于小卫星只受万有引力作用，故机械能将守恒。由于r增大，则引力势能增大，故动能减小，则速度将减小。因此，选B、D。 3、抓住关键点说题突破思维的障碍 抓关键点，说关键处，学生一听即能明白。 案例3：用水平力拉着一物体在水平面上做匀速运动。某时刻将力F随时间均匀减小，物体所受的摩擦力随时间变化如图5中实线所示，则t1、t2、t3三个时刻中，哪一时刻F开始减小，哪一时刻速度刚好变为零？本题的关键点即f滑与f静的区别。 匀速运动时，F=F滑，此时的摩擦力为滑动摩擦力，而f滑=mg，故f滑为一定值。 静止时，如F不为0，则物体受到的摩擦力为静摩擦力，且F=f静，由于F均匀减小，则f静也应均匀减小，此时f静-t呈线性减小关系。 据此两点，可知0t2内，f为滑动摩擦力，t2t3内，f为静摩擦力。如图6所示。t2时刻v=0。 t2t3内，AB段f-t图即可表示F-t图，而F是从等于f滑时开始均匀减小的，故F是从C点开始减小，即F从t1时刻开始减小。 4、借助多种媒体说题拔清思维的迷雾针对学生的疑难、困惑之处，教师采用理论、信息技术、实验等多种手段加以说题，能使学生茅塞顿开，豁然开朗。案例4：有一个阻值约为10的电阻，为了准确测量其阻值，有以下器材可供选择：电流表A1（量程是0.6A，内阻是1.0）电流表A2（量程是3A，内阻是0.1）电压表V1（量程是3V，内阻是5K）电压表V2（量程是15V，内阻是15K）滑动变阻器R1（最大阻值是2K）滑动变阻器R2（最大阻值是5）蓄电池（电动势6V，内阻为0.05）开关及导线若干(1)电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 。(2)画出实验电路图。由，故电流表选A1。问题的焦点在于滑动变阻器的选择。有尖子生凭直觉认为滑动变阻器最大阻值越大的，其电阻丝也越长，则连入电路中，有效调节的长度也越长，电压调节范围自然也越大，故应选R1。大部分学生则茫然不知所措，觉得无从下手，难以选择。 如何才能很好地解说这一问题呢？为方便起见，设电源，电源电阻为0，如果采用限流式接法如图7所示。有， R左从0-2000之间每隔0.05取一个数值，利用Excel求出对应的Ux值，（如表三所示），再利用Excel作出UxR左关系图（如图8所示）。 当接滑动变阻器R1（02000）时，其UxR左如图8所示。 同理，当接滑动变阻器R2（05）时，可作出UxR左图，如图9所示。 如果滑动变阻器采用分压式接法，有 （式中R为滑动变阻器的最大阻值。） 由图8可知, R左在01720时，Ux在00.205742 V之间变化,而R左在17202000时，Ux在0.205746V急剧变化。滑片在前面约86%的长度间滑动时，Ux几乎不变，而在后约14%的长度间滑动时，Ux的变化迅速，因此调节不便。 滑动变阻器最大阻值为5时，其UxR左如图9所示。 由图9可知，从06V间，Ux随R左的变化呈线性关系，便于我们进行电压的调节。显然，应选最大阻值为5的滑动变阻器，且滑动变阻器选用分压式接法。 那么，何时选用分压式，何时选用限流式，又有什么条件呢？ 对限流式接法，利用Excel可得表五、图10Rx/Rm /(R左:020）K=Rx/Rm1200.0510200.5202012002010200020100 显然，在K=10至K=100之间，改变R，Ux基本不变。在K=0.05至K=0.5间，改变R，Ux会发生突变。 只有K=0.5至K=1之间，改变R，Ux才有明显改变，又不会发生突变，利于调节。故采用限流式接法时，Rm应与Rx较接近，即滑动变阻器的最大阻值与Rx应较接近才可。如K=0.5K=1间均可，即Rx=0.5RmRm之间。 结论：限流式适用测小阻值电阻（与滑动变阻器的最大阻值相比），即限流式接法中，滑动变阻器的最大阻值要比被测电阻大些（Rm=Rx2R之间较好）。 对分压式接法：利用Excel可得表六、图11。Rx/R(02000)Rm/K=Rx/Rm1020000.00510020000.05100020000.51000020005 显然，在K5及K=5附近时均可，即Rx5Rm及Rx接近5Rm。 结论：分压式适用于测大阻值电阻（与滑动变阻器的最大阻值相比），即分压式接法中，滑动变阻器的最大阻值要比被测电阻小一些（如及Rm接近）。根据以上两个结论，可知题中应选R2，并采用分压式接法。然后，再用实验加以验证之，果与理论推导一致。5、从现象到本质说题体悟思维的深度复杂问题要从现象说到本质，学生方能深刻领会。众所周知，生活中看到一个远处走过来的人，我们先看到的是这个人的整体轮廓，然后等他走近了，才能看到他的局部细节。复杂问题的说题，亦同此理。先从宏观角度说，再从微观角度说，才能说得清楚明白。案例5：有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多用锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。 如图15所示，电容为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为E、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点。已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电荷量为极板电荷量的倍（1）。不计带电小球对极板间匀强电场的影响，重力加速度为g。 (1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势E至少大于多少？ (2)设上述条件已满足，在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动。求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电荷量。 对第(1)小题E的大小，第(2)小题较长时间间隔T内小球往返运动的次数n学生求解时不觉困难。难的是第(2)小题中求T时间内通过电源的总电荷量。从宏观上来说，(1)小球-q从B到A，等效于电容器中的电流从AB，亦等效于+q从A到B，如图13所示。 (2)小球+q从A到B，等效于电容器中的电流从AB。故小球往返一次，等效于有+2q的电荷量从AB，如图14所示。则从AB通过电源的总电荷量为Q总=n(2q)，其中n为往返次数，q=Q=CE，代入(1)中求出的E即可求出Q总。 从微观本质上来说：(1)B板上的球原来不带电，球从B板上得到-q的电荷量，B板电荷量变为-Q+q，要维持B板电荷量为-Q，必需由负极提供-q的电荷量补充到B板上，如图15所示。 (2)带-q的球到A板中和后，球将不带电，A板带电量变为+Q-q，要维持A板电荷量为+Q，必需由电源正极提供+q的电荷量补充到A板上，如图16所示。 对(1)可等效于导线中电流从B到电源负极，即有+q的电荷量从B移到负极。 对(2)可等效于导线中电流从电源正极到A板，即有+q的电荷量从正极移到A板。 故小球从B到A，相当于电容器中有+q的电荷量从A到B。 将(1)、(2)综合起来，可看作有+q的电荷量从电源正极经电容器、电源负极再回到电源正极。即通过电源的电荷量为+q。(3)A板上不带电的球带上+q，则A板电荷量变为+Q-q，要维持A板上电荷量仍为+Q，电源正极需向A板提供+q的电荷量，如图17所示。 (4)带+q的小球从AB，与B一接触，小球中和后将不带电，B电荷量为-Q+q，要维持B上电荷量为-Q，必需由电源向B板提供-q的电荷量，如图18所示。 (3)中等效于导线中电流从电源正极到A板，移动电荷量+q。 (4)中等效于导线中电流从B板到电源负极，可看成有+q的电荷量从B板移到电源负极，则小球从A到B，可看成有+q的电荷量从AB，电容器中的电流从AB。 将(3)、(4)综合起来，即可看成有+q的电荷量从电源正极经电容器到电源负极，再回到电源正极，即经过电源的电荷量为+q。 综合(1)、(2)、(3)、(4)可知，小球在A、B间往返一次，通过电源的总电荷量为+2q，则往返n次，通过的总电荷量为Q总=n(2q)。 从宏观现象说到微观原因，才能说清问题的本质所在。 6、化杂乱为统一式说题提高思维的聚合度 将表面上看似凌乱的问题加以综合统一，可有效提高学生思维的聚合程度。 从图19(甲)中可知，要求站在向上加速运动的电梯上的人所受的支持力和摩擦力，可分解a。由此可知，a是可以分解的。从图19(乙)中可知要求物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率可分解v或分解G。由此可知v也可分解。则图19(丙)中要确定作平抛运动的小球离斜面最远时，其速度方向是否与斜面平行，只要同时分解v、a即可得到，沿斜面方向作初速为v0cos，加速度为gsin的匀加速直线运动，沿垂直斜面方向作初速为v0sin，加速度为gcos的匀减速直线运动，当沿垂直斜面方向速度减至0时，小球离斜面距离最远。此时，小球的速度就与斜面平行了。 由此可知，v、a的分解不一定沿水平方向与竖起方向分解，也可沿斜面方向与垂直斜面方向进行分解。这样对图19(丁)中滑雪者离开平台作平抛运动至斜面上，由于缓冲只保留沿斜面方向的分速度而不弹起，要求缓冲后落点处的速度就可顺利地将v0、vy分别沿斜面方向与垂直斜面方向先分解后再将沿斜面方向的速度合成即可。 由此，可明了一点，v、a的合成与分解既可沿水平方向、竖直方向分解，也可沿斜面方向与垂直斜面方向分解。当然也可沿其它方向进行正交分解了。只不过要看具体分解时往什么方向分解较方便了。案例6：要求导体棒在磁场中运动切割磁感线产生的i-t图、E-t图、F-t图，这一类问题很多。如将它们聚在一块，做一合理的变化梳理，相信学生对这类问题会形成一个整体的认识，也将不会再觉得这些问题的繁杂无序了。如图20所示，将导体棒在磁场中运动切割磁感线问题逐步地加以拓展变化，一步一步演变过来然后归纳之，使学生从杂乱无章中求得统一，对这类问题形成一个整体的认识，最终能够做到融会贯通。 7、逐步分解式说题降低思维的难度 将大问题逐步分解成各个小的子问题，逐个解决即可。 如图21，三段等长的细线连接A、B小球，悬挂于O点处于静止状态，求烧断OB线待稳定后，A、B两球的机械能、电势能总和改变了多少？（不计A、B两球之间的库仑力，其中mg=qE）。 问题一：稳定后，AB绳与竖直方向的夹角为多少？ 以B球为研究对象，可得静止后，AB绳与竖直方向夹角为45（如图22所示），且T1=mg。问题二：稳定后，OA绳与竖直方向的夹角为多少？ 以A球为研究对象，令OA绳与竖直方向夹角为，如图23， 则T1sin45=qE+T2sin T2cos=mg+T1cos45 得=0 问题三：A球重力势能改变了多少，电势能改变了多少，增加还是减少？B球呢？ 作出图24，由图24即可分别求出A、B两球变化的重力势能与电势能，最终得出题目所求的量。8、层层递进式说题提升思维的高度 如图25，传递带匀速运动，小物体轻放于传送带的左端，传送带是足够长。 (1)分析小物体的运动情况。 (2)求在这一过程中，摩擦力对小物体做的功Wf。 (3)求小物体与传送带间由于摩擦产生的热量Q。 (4) Wf与Q的大小有何关系？ (5)分析03年浙江卷高考压轴题，如图26所示，求在一段很长时间T内，电动机的平均输出功率。将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢？某学习小组的同学准备就此问题进行探究。()同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中，电动势约为1V。晓宇同学找来了一个柠檬做实验，当用量程为03V、内阻约50k的伏特表测其两极时读数为0.96V。但他将三个这样的“柠檬电池”串起来给标称值为“2.5V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障，而用伏特表测量其电压确实能达近3V。据您猜想，出现这种现象的原因应当是： （不要求写分析、推导过程）。 ()若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择： A. 电流表A1（量程为00.6A ，内阻为1）B. 灵敏电流表A2（量程为00.6mA ，内阻为200）C灵敏电流表A3（量程为0300A ，内阻未知）D. 滑动变阻器R1 （最大阻值约10）E. 滑动变阻器R2（最大阻值约2k）F. 电阻箱（09999）为了能尽可能准确测定一个“柠檬电池”的电动势和内阻:实验中应选择的器材是 (填器材前的字母代号)。在右边框中画出应采用的电路。问题()较容易，是由于水果电池的内阻太大的缘故。对问题()：第一步，让学生回顾在学生实验中“测一节干电池的电动势和内电阻”的实验原理。（E=U外+Ir ）第二步，让学生画出学生实验中“测一节干电池的电动势和内电阻”的原始电路图。如图所示。第三步，思考为什么电流表不按图 接？（是由于一节干电池的内阻很小，接近1欧。故相对干电池的内阻来说，电流表采用外接的方法。因此采用图 电路。）第四步，回到题目中的问题，题中能用图 的电路吗？为什么？（由于题中水果电池内阻很大，相对于电源内阻来说，电流表应采用内接法。故采用图 电路。）第五步，但题中没有提供电压表，应当怎么办？（选已知内阻的串联A2电阻箱造出一个电压表来代替。）第五步，那么测电流要用哪个电流表呢？（由于电流很小，A1量程太大，故选A3。）第六步，A3量程是否太小，会烧坏了？先保留这一问题，思考滑动变阻器的选择，选R1行吗？（由于电源内阻很大，R1太小。与电源内阻相比，R1相当于导线。故选R2。R2最大阻值约2k，故可保护A3。这也解决了刚才保留的问题。）第七步，这个实验电路中，哪些电表肯定是有明显误差，无法采用多测几次就能解决的？为了尽可能准确地测量电动势和内阻，这个方法是否最佳了，还有更好的方法吗？（由此才有了图 电路。将A2与电阻箱串联直接接在电源