建构模型,提高能力.doc

建构模型,提高能力关键词：高考题；物理思想方法；建构模型；能力 2010年和2011年福建省高考理综科物理选择题第18题，连续两年考查学生物理思想方法的运用能力，对物理方法的考查比较新颖及题目设计模型，与学生平时的学习有较大的差距。试题的解法提示有多种，适用于不同层次的学生解答，体现考查物理学科能力立意的主要思想，如果学生对试题的物理模型进行适当的简化，转化为相对熟悉的物理模型，学生的解题心理也就会更从容，这样渗透方法“润物细无声”，因此在平常的教学中教师要善于启发学生处理物理思想方法的技巧，关注物理的“模型”转化，促进学生建构物理模型的能力。下面结合高考理综试题谈谈自己的体会。原题1： (2010年高考福建理综第18题) 物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图1所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为r1和r2的圆环，两圆环上的电量均为q（令q0）,而且电荷均匀分布。两圆环的圆心o1和o2相距为2a，联线的中心为o，轴线上的a点在o点右侧，与o点相距为r（rae=-be=-ce=-de=-原题2：（2011年福建高考题第18题） 如图2,一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后,两端分别悬挂质量为m1 和m2 的物体a 和b。若滑轮有一定大小,质量为m且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的摩擦。设细绳对a 和b 的拉力大小分别为t1和t2 ,已知下列四个关于t1的表达式中有一个是正确的。请你根据所学的物理知识,通过一定的分析,判断正确的表达式是a. t1= b. t1=c. t1=d. t1=一、对试题的赏析1从这两试题的命题思路来看，题目立意不拘泥于教材而高于教材。2010年是考查学生判断两个均匀带电圆环轴线上的电场强度大小，2011年高考试题是考查两个物体跨过定滑轮的模型，重点考查牛顿运动定律，这两题的设置情景已经高于高中教材的要求，所选择的题目背景源都是高中物理的主干知识，两题都是考查学生通过一定的分析判断得出答案，也就是说用定性或半定量方法进行解题。2从这两试题的题目功能来看,首先题目背景的描述是具有很强的暗示功能，比如2010年试题中的描述“物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确”，2011年“请你根据所学的物理知识，通过一定的分析判断正确”，这样的命题功能突出考查学生的灵活思维，充分体现学生的区分度和高考的选拔功能。其次试题注重考查学生运用物理方法的能力，这两题可以用对称法、特殊值法、极限法、等效法、单位量纲法等方法进行处理，运用这些法解决问题是考查学生灵活运用物理方法的能力，最后考查了考生的各种能力素质，有理解能力、推理能力、获取知识和分析综合能力等。试题的功能是借助场强叠加原理的知识和牛顿运动定律，考查考生使用物理方法的能力，所以说本题是一道渗透许多物理方法的好题，也是渗透课程理念培养学生科学素养的好题。3从解题方法（题目暗示的定性方法）的角度来看，试题不仅可以用定性的方法来处理，而且也可以用定量计算方法来解决，这样的试题为不同层次的学生提供选择的余地，同时关注学生的个体差异，也注重人才的选拔。二、对试题物理方法运用的剖析这两道试题充分体现对物理思想方法的考查，选择题通常的处理方法有特殊值法、极限法、量纲法和微元法等，这些方法经常隐含在物理模型的转化中，在解题时学生要善于对题目进行模型的构建和转化，把复杂或陌生的模型转化为简单或熟悉的模型进行处理。1.量纲分析法。对原题1进行审题和分析，可以建立单位量纲计算模型，在国际单位制中电场强度的单位是n/c或，在a和c选项中，运用单位量纲进行计算可得nm，不是电场强度的单位，因此可以快速排除a和c，再结合其他方法可以排除b，最终答案为d.2.特殊值法或极限法。对原题1可以建立各种简单的带电圆环的场强叠加模型，当a位于圆心o处，可以把o1、o2两个带电圆环均等效成两个位于圆心处的点电荷，根据场强的叠加容易知道，此时总场强e=0；当将r=0代入各选项，排除a、b选项；当r=a时，a点位于圆心o2处，带电圆环o2由于对称性在a点的场强为0，根据微元法可以求得此时的总场强为e=e1=，将r=a代入c、d选项可以排除c，最终答案为d。当a位于圆心o处，可以把o1、o2两个带电圆环均等效成两个位于圆心处的点电荷，根据场强的叠加容易知道，此时总场强e=0，将r=0代入各选项，排除a、b选项；当r=a时，a点位于圆心o2处，带电圆环o2由于对称性在a点的场强为0，根据微元法可以求得此时的总场强为e=e1=，将r=a代入c、d选项可以排除c，最终答案为d。对原题2，可以建立简单的滑轮模型，当m为零时，就将原题转化为高中学生熟悉的滑轮吊两物的模型，然后运用牛顿运动定律与隔离法可以计算出t1=，再将m=0带入四个选项，最终答案为c。通过对两道试题的剖析，可以归纳总结得到物理思想方法的运用模式，首先判断是运用定性的分析方法，还是运用定量计算方法。其次思考定性分析的一般程序：利用等效法、对称性进行极限推理，代入特殊值进行判断；再其次思考定量计算法的一般程序：取微元，利用对称性进行推理分析，进行数学求解。三、对试题的启示近年来，高考新出现的一类题目，题目的背景设置可能不拘泥于教材，有一些是根据考试大纲的要求，对已有的试题进行改造与重组，试题的立意鲜明、情景新颖，要求考生注意去领会相关物理研究方法，寻找自己熟悉的原型，对问题适当延伸和探索，建构物理模型，渗透解题的方法，用这种方法可以处理同类型的题目，逐步提高能力水平，提高学习效率，减轻学生负担。有学者曾说过：“当你毕业多年以后，回忆当初老师留给你印象最深刻的是什么？不是知识而是方法”。这说明方法比知识更让学生印象深刻，因而物理学科不仅注重科学方法的渗透，还注重科学方法的理解与运用，因此我们不但要关注学科的“特殊解法”，而且更应该关注学科的“普遍解法”，尤其是在选择题方面要注意特殊解法的熟练掌握，关键时候可以有意想不到的结果。总之教无定法，在物理教学中，我们要善于挖掘“浸润”在教材、题目中所蕴藏的物理知识点和方法，要了解知识点之间的联系，建构物理模型，尝试挖掘物理思想方法，让学生在学习之后收获的是方法，启迪的是思维，寻找的是原型，建构的是模型。参