刊名: 教学与研究
Teaching and Research
主办: 中国人民大学
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 0257-2826
CN: 11-1454/G4
邮发代号: 2-256
历史沿革:
现用刊名:教学与研究
创刊时间:1953
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高三备考提升学生应用能力的有效做法
【作者】 张钰楟
【机构】 (广东省广州市花都区秀全中学物理科组)
【正文】摘 要:核心素养立意下的高考物理命题指导思想是以能力测试为主导,考查学生的五个能力:理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题能力以及实验能力的能力。整个物理高考备考的过程就是一个提升学生物理应用能力的过程。那么,如何提升学生物理应用的能力?本文结合实际例题,提出了本人在高考备考中提升学生物理应用能力的一些有效做法。
关键词:提升;应用能力;影响;训练;构建;整合
《高中物理教学大纲》要求“要通过知识的运用培养学生分析和解决实际问题的能力,要求学生能运用所学的概念、规律和模型等知识对具体问题进行具体分析,弄清物理过程和情景,明确解决问题的思路和方法,逐步学会灵活地分解和解决问题”。核心素养立意下的高考物理命题指导思想是以能力测试为主导,考查学生的五个能力:理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题以及实验能力的能力。从以上可以看出,无论是《教学大纲》还是高考指导思想,都提出了能力的培养,这其实就是要求提升学生物理应用的能力。物理应用能力的定义是什么?物理应用能力是将已经消化吸收的物理概念和规律,应用到新的物理情境中去解决新的问题时所表现出来的的一种能力,包含对物理新情境的认知能力、建模能力、所学物理知识与物理新情境的链接能力以及对新问题的解决能力等层次。
一、加强物理基础训练,正确理解物理概念和物理规律
对物理概念和规律的准确理解是学好物理的前提与基础,是提升物理应用能力的首要条件。要想绝大多数学生正确理解物理概念和物理规律,就必须通过一定的物理材料进行基础强化训练,训练的材料一定要以基础为主,但包含一些易错点的题目。本人的第一轮复习就是对学生进行基础强化训练。本人先把物理书本的每一个知识点详细罗列出来,然后对应每一个知识点配套相应的基础训练材料,为了节约时间,快速有效,本人全部采用选择题训练材料,对每个选项都精心安排,都是学生容易理解错误或容易混淆的。下面是本人罗列出来的一个知识点以及相应的强化训练材料:
【1】功:W=Fscosθ
(1)功的两个要素:力和在力的方向上发生了位移
(2)公式中的θ是指力与位移的夹角
(3)恒力才适用于此公式,用时必须明确是哪个力,并且力与位移同时存在
(4)功有正负之分,但功是一个标量。正负只是说明是阻力做功还是动力做功
(5)一个力对物体做负功,可以说成是物体克服这个力做功
相应强化训练材料:
1.(多选)下列说法正确的是:
A.一个人举着杠铃不动,人对杠铃做了功
B.小明提着一桶水在水平方向上前进了100米,则小明对水做了功
C.小强把球踢出去,则小强对球做了功,但球在空中飞行过程中,小强则对球没
有做功
D.向心力不做功
2.(单选)小明用100N的力把一足球踢出,足球沿水平方向前进了10m ,则小明对足球做的功为:
A.1000J B.10J C.100J D.无法确定
3.(单选)用起重机将质量为m的物体匀速吊起一段距离,那么作用在物体上的各力做功的情况是下列说法中的哪一种?
A.重力做正功,拉力做正功,合力做功为零
B.重力做负功,拉力做正功,合力做正功
C.重力做负功,拉力做正功,合力做功为零
D.重力不做功,拉力做正功,合力做正功
4.(单选)如图1所示,用外力F把物体推进s ,第一次物体放在粗糙面上,第二次放在光滑面上,已知两次F和s都一样,设第一次F做功W1 ,第二次物体做功W2 , 则两者的大小关系是:
A.W1> W2 B.W1< W2
C.W1 = W2 D.无法确定
5.(单选)用力将质量为6kg的物体竖直向上匀速高举0.5m,
再向水平方向匀速移动1.5m,则该力对物体做功为(g取10m/s2)
A. 120J B. 100J C. 90J D. 30J
6.(单选)如图2所示,质量分别为m1和m2的两个物体,m1<m2,在大小相等的两个力F1和F2作用下沿水平方向移动了相同距离.若F1做的功为W1,F2做的功为W2,则:
A.W1>W2
B.W1<W2
C.W1=W2
D.无法确定
7.(单选)起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止匀加速地向上提升,若g取10 m/s2,则在第1 s内起重机对货物所做的功是:
A.500 J B.4 500 J
C.5 000 J D.5 500 J
8.(单选)以一定的初速度竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力大小恒为F,则从抛出至回到原点的过程中,空气阻力对小球做的功为
A. 0 B.-Fh
C.-2Fh D.-4Fh
9. (单选)如图3所示,两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等,它们的质量也相等。在甲图用力F1拉物体,在乙图用力F2推物体,夹角均为θ,两个物体都做匀速直线运动,通过相同的位移,设Fl和F2对物体所做的功为W1和W2,物体克服摩擦力做的功为W3和W4,下面哪组表示式是正确的?
A. W1=W2,W3=W4
B. W1<W2,W3<W4
C. W1>W2,W3>W4
D. W1<W2,W3>W4
通过对每一个知识点的强化训练,绝大多数学生基本上对所有的物理概念和规律都有了较准确的理解,这为提升他们的物理应用能力打下了良好的基础。这里值得一提的是,由于全部都是选择题训练材料,所以复习的进度较快,为后面的训练争取了宝贵的时间。
二、构建多元化的物理认知结构以及根据认知结构进行有效的思维训练
在学生掌握了所有的零散知识点之后,教师就要引导学生从宏观的角度去把握全局,把掌握了的零散知识点梳理成线,再整理编织成知识网,即构建多元化的物理认知结构。物理应用是物理知识点之间的灵活转换和应用,不能有效实现物理应用的一个重要原因是学生没有形成物理知识的广域网络结构,缺乏物理知识转换的场所和条件。通过广域性物理认知结构的构建,在新旧物理知识间和所学知识与物理新问题间建立起实质性的联系,使新知识、新问题、新情境同化、纳入到原有的物理认知结构中,并在这个结构中确立其合适的位置,使物理知识结构多元化。这样,新问题、新情境变成了“旧”问题、“旧”知识,减少了学生对该问题的陌生感,在不自觉中实现了物理应用和运用。
如上面提到的例6,在构建了多元化的认知结构之后,很多学生自然就联想到利用mg=■ 求解g 再进行计算,从而不自觉地实现了物理的应用。
下面是本人引导学生构建的一个反映全局的物理知识网络结构图:
在构建完多元化的物理认知结构后,还必须根据认知结构进行有效思维训练。例如根据结构中一条脉络“电磁——电路——电场——力”进行训练,训练题目如下:
例8.如图4(甲)所示的螺线管,横截面积为S ,匝数N ,螺线管与一对平行金属板相连,穿过螺线管的匀强磁场随时间的变化规律如图4(乙)所示,平行板间有一带电粒子处于静止状态,已知平行板间的距离为d ,粒子的质量为m ,试求(1)粒子的电性 (2)粒子的带电量
又例如根据结构中的另一条脉络“力——运动”进行训练,训练题目如下:
例9.如图5所示, ABCDE是由三部分光滑轨道平滑连接在一起组成的,AB为水平轨道,BCD是半径为R的半圆弧轨道,DE是半径为2R的圆弧轨道,BCD与DE相切在轨道最高点D, R=0.6m 。质量为M=0.99 kg的小物块,静止在AB轨道上,一颗质量为m=0.01kg子弹水平射入物块但未穿出,物块与子弹一起运动,恰能贴着轨道内侧通过最高点从E点飞出.取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点的速度;
(2)子弹击中物块前的速度;
(3)系统损失的机械能.
要注意的是,在训练时,必须让学生明确现在是根据哪一条脉络进行复习,这样学生才能掌握得更好,才能快速提升物理应用能力。
经过一段时间这样的训练之后,学生的物理应用能力得到了较大的提升。
以上是本人对提升学生物理知识迁移能力的一些认识和做法,这些做法切切实实地使学生的物理应用能力得到较大幅度的提升,从而在高考中取得了非常优异的成绩。
关键词:提升;应用能力;影响;训练;构建;整合
《高中物理教学大纲》要求“要通过知识的运用培养学生分析和解决实际问题的能力,要求学生能运用所学的概念、规律和模型等知识对具体问题进行具体分析,弄清物理过程和情景,明确解决问题的思路和方法,逐步学会灵活地分解和解决问题”。核心素养立意下的高考物理命题指导思想是以能力测试为主导,考查学生的五个能力:理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题以及实验能力的能力。从以上可以看出,无论是《教学大纲》还是高考指导思想,都提出了能力的培养,这其实就是要求提升学生物理应用的能力。物理应用能力的定义是什么?物理应用能力是将已经消化吸收的物理概念和规律,应用到新的物理情境中去解决新的问题时所表现出来的的一种能力,包含对物理新情境的认知能力、建模能力、所学物理知识与物理新情境的链接能力以及对新问题的解决能力等层次。
一、加强物理基础训练,正确理解物理概念和物理规律
对物理概念和规律的准确理解是学好物理的前提与基础,是提升物理应用能力的首要条件。要想绝大多数学生正确理解物理概念和物理规律,就必须通过一定的物理材料进行基础强化训练,训练的材料一定要以基础为主,但包含一些易错点的题目。本人的第一轮复习就是对学生进行基础强化训练。本人先把物理书本的每一个知识点详细罗列出来,然后对应每一个知识点配套相应的基础训练材料,为了节约时间,快速有效,本人全部采用选择题训练材料,对每个选项都精心安排,都是学生容易理解错误或容易混淆的。下面是本人罗列出来的一个知识点以及相应的强化训练材料:
【1】功:W=Fscosθ
(1)功的两个要素:力和在力的方向上发生了位移
(2)公式中的θ是指力与位移的夹角
(3)恒力才适用于此公式,用时必须明确是哪个力,并且力与位移同时存在
(4)功有正负之分,但功是一个标量。正负只是说明是阻力做功还是动力做功
(5)一个力对物体做负功,可以说成是物体克服这个力做功
相应强化训练材料:
1.(多选)下列说法正确的是:
A.一个人举着杠铃不动,人对杠铃做了功
B.小明提着一桶水在水平方向上前进了100米,则小明对水做了功
C.小强把球踢出去,则小强对球做了功,但球在空中飞行过程中,小强则对球没
有做功
D.向心力不做功
2.(单选)小明用100N的力把一足球踢出,足球沿水平方向前进了10m ,则小明对足球做的功为:
A.1000J B.10J C.100J D.无法确定
3.(单选)用起重机将质量为m的物体匀速吊起一段距离,那么作用在物体上的各力做功的情况是下列说法中的哪一种?
A.重力做正功,拉力做正功,合力做功为零
B.重力做负功,拉力做正功,合力做正功
C.重力做负功,拉力做正功,合力做功为零
D.重力不做功,拉力做正功,合力做正功
4.(单选)如图1所示,用外力F把物体推进s ,第一次物体放在粗糙面上,第二次放在光滑面上,已知两次F和s都一样,设第一次F做功W1 ,第二次物体做功W2 , 则两者的大小关系是:
A.W1> W2 B.W1< W2
C.W1 = W2 D.无法确定
5.(单选)用力将质量为6kg的物体竖直向上匀速高举0.5m,
再向水平方向匀速移动1.5m,则该力对物体做功为(g取10m/s2)
A. 120J B. 100J C. 90J D. 30J
6.(单选)如图2所示,质量分别为m1和m2的两个物体,m1<m2,在大小相等的两个力F1和F2作用下沿水平方向移动了相同距离.若F1做的功为W1,F2做的功为W2,则:
A.W1>W2
B.W1<W2
C.W1=W2
D.无法确定
7.(单选)起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止匀加速地向上提升,若g取10 m/s2,则在第1 s内起重机对货物所做的功是:
A.500 J B.4 500 J
C.5 000 J D.5 500 J
8.(单选)以一定的初速度竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力大小恒为F,则从抛出至回到原点的过程中,空气阻力对小球做的功为
A. 0 B.-Fh
C.-2Fh D.-4Fh
9. (单选)如图3所示,两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等,它们的质量也相等。在甲图用力F1拉物体,在乙图用力F2推物体,夹角均为θ,两个物体都做匀速直线运动,通过相同的位移,设Fl和F2对物体所做的功为W1和W2,物体克服摩擦力做的功为W3和W4,下面哪组表示式是正确的?
A. W1=W2,W3=W4
B. W1<W2,W3<W4
C. W1>W2,W3>W4
D. W1<W2,W3>W4
通过对每一个知识点的强化训练,绝大多数学生基本上对所有的物理概念和规律都有了较准确的理解,这为提升他们的物理应用能力打下了良好的基础。这里值得一提的是,由于全部都是选择题训练材料,所以复习的进度较快,为后面的训练争取了宝贵的时间。
二、构建多元化的物理认知结构以及根据认知结构进行有效的思维训练
在学生掌握了所有的零散知识点之后,教师就要引导学生从宏观的角度去把握全局,把掌握了的零散知识点梳理成线,再整理编织成知识网,即构建多元化的物理认知结构。物理应用是物理知识点之间的灵活转换和应用,不能有效实现物理应用的一个重要原因是学生没有形成物理知识的广域网络结构,缺乏物理知识转换的场所和条件。通过广域性物理认知结构的构建,在新旧物理知识间和所学知识与物理新问题间建立起实质性的联系,使新知识、新问题、新情境同化、纳入到原有的物理认知结构中,并在这个结构中确立其合适的位置,使物理知识结构多元化。这样,新问题、新情境变成了“旧”问题、“旧”知识,减少了学生对该问题的陌生感,在不自觉中实现了物理应用和运用。
如上面提到的例6,在构建了多元化的认知结构之后,很多学生自然就联想到利用mg=■ 求解g 再进行计算,从而不自觉地实现了物理的应用。
下面是本人引导学生构建的一个反映全局的物理知识网络结构图:
在构建完多元化的物理认知结构后,还必须根据认知结构进行有效思维训练。例如根据结构中一条脉络“电磁——电路——电场——力”进行训练,训练题目如下:
例8.如图4(甲)所示的螺线管,横截面积为S ,匝数N ,螺线管与一对平行金属板相连,穿过螺线管的匀强磁场随时间的变化规律如图4(乙)所示,平行板间有一带电粒子处于静止状态,已知平行板间的距离为d ,粒子的质量为m ,试求(1)粒子的电性 (2)粒子的带电量
又例如根据结构中的另一条脉络“力——运动”进行训练,训练题目如下:
例9.如图5所示, ABCDE是由三部分光滑轨道平滑连接在一起组成的,AB为水平轨道,BCD是半径为R的半圆弧轨道,DE是半径为2R的圆弧轨道,BCD与DE相切在轨道最高点D, R=0.6m 。质量为M=0.99 kg的小物块,静止在AB轨道上,一颗质量为m=0.01kg子弹水平射入物块但未穿出,物块与子弹一起运动,恰能贴着轨道内侧通过最高点从E点飞出.取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点的速度;
(2)子弹击中物块前的速度;
(3)系统损失的机械能.
要注意的是,在训练时,必须让学生明确现在是根据哪一条脉络进行复习,这样学生才能掌握得更好,才能快速提升物理应用能力。
经过一段时间这样的训练之后,学生的物理应用能力得到了较大的提升。
以上是本人对提升学生物理知识迁移能力的一些认识和做法,这些做法切切实实地使学生的物理应用能力得到较大幅度的提升,从而在高考中取得了非常优异的成绩。