走出认知误区 强化解题能力

作者: 田恒才

走出认知误区 强化解题能力 0

教师引导学生利用物理观念和科学思维辨析物理概念和公式,有助于他们走出认知误区,更好地分析、解决相关易错题,强化解题能力。

运用物理观念走出概念认知误区,解决易错题。物理观念是从物理学视角形成的对物质、运动和相互作用、能量等的总体认识,是物理概念和规律等在头脑中的提炼与升华,是从物理学视角解释自然现象、解决实际问题的基础。教学中,笔者引导学生运用物理观念理解概念,帮助学生解决易错题,取得了较好的效果。

例1  甲物体放在粗糙的水平面上,乙物体放在光滑的水平面上,它们在相同的水平推力作用下移动相同的距离,推力对物体做功大小为[W]甲__[W]乙。

学生作答例1容易因为没有透彻理解做功的两个必要因素,而形成“物体在粗糙表面上受到的阻力大”的错误认知,进而做出“[W]甲<[W]乙”的错误判断。为此,笔者引导学生认真读题,发掘“作用在物体上的力相同、沿力的方向移动的距离相同”的已知信息,发现这两条信息与做功的两个必要因素相符,同时由[W=FS]得出[W]甲=[W]乙的正确答案。

例2  如图,一块长木板放在水平桌面上,在水平向左推力F作用下做匀速直线运动,直至木块右端与桌边对齐。在推的过程中,木板对桌面的压力[F]、压强[P]和摩擦力[f]的变化情况正确的是( )。

A.[F]和[P]不变,[f]变大 B.[F]和[f]不变,[P]变大

C.[F]变小,[P]和[f]变大 D.[F]和[f]不变,[P]变小

学生作答例2容易因为没有理解摩擦力大小与接触面积大小无关,而做出“接触面积增大,摩擦力[f]变大”的错误判断。为此,笔者引导学生分析摩擦力的影响因素:物体对水平桌面的压力等于重力,由此可知压力不变;由题干可知,接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变。由此,学生认识到长木板受到的摩擦力与接触面积无关,进而通过[P=FS],得出受力面积[S]增大,压强[P]减小,从而找到正确答案D。

运用科学思维理解物理公式内涵,强化解题逻辑。科学思维是从物理学视角认识客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的思维方式。实际教学中,我们会发现许多物理公式和数学公式虽然形式上相同,但物理公式除了包含数量关系,还包含逻辑关系。理解物理公式的逻辑关系,就是科学思维的一种体现。

以欧姆定律“[I=UR]”的理解为例。我们探究电流与电压的关系时,得出“[R]一定时,电流与电压成正比,即[R=UI]”;探究电流与电阻的关系时,得出“[U]一定时,电流与电阻成反比,即[U=IR]”。为什么欧姆定律采用[I=UR]的表达形式呢?这是因为这个表达式能反映出通过导体的电流[I]受导体两端的电压[U]和导体电阻[R]的影响,而且反过来看,电流不会影响电压,也不会影响电阻。我们再分析其推导公式[R=UI]:从数学角度看,它可以解释为导体的电阻等于导体两端电压与通过导体的电流之比,但从物理学角度看,导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小与外加电压无关,与有无电流也无关,所以我们不能从数学角度理解[R=UI]中物理量的数量关系。

此外,[v=st],[ρ=mV],[P=Wt]等公式都不能讨论正反比关系,因为它们只是比值法定义物理量的一种表现形式,被定义的物理量并不受相关量的影响。理解了这些公式的实际意义,学生才能走出认知误区,更好地分析、解决问题。

(作者单位:宜昌市秭归县实验中学)

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