周长江四川省苍溪实验中学628400
高中物理教学的重要任务是培养学生的科学素养。科学素养的形成有两个必要的条件:一是扎实的知识基础;二是创造性思维,而创造性思维的一个核心思维就是发散思维。所谓发散思维是一种以某一问题为发散源,从横向和纵向以及逆向等多方位地进行辐射状态的积极思考和联想,广泛地搜集与发散源有关的知识和方法,从而使问题得以解决、升华的思维方式。变式教学恰能从一道题目出发,通过改变题目的条件、问题或改变题目设计的物理情景,让学生对物理问题进行多途径、多方位地变式讨论,在一题多思中发现问题和解决问题,达到举一反三、触类旁通的教学效果。
我们在教学中发现,变式教学不仅能增强学生的创新意识,而且能较好地优化学生的思维品质。下面笔者就以教育科学出版社高中《物理》教材必修2中82页第10题为例,一题多变进行分析探究。
[发散源]:伽俐略在研究运动和力的关系时,曾经考虑了一个无摩擦的理想实验:如图1所示,在A点处悬挂一个摆球,将摆球拉到B点处放手,摆球将摆到与B等高的C处,假若在A点正下方的E处钉一钉子,摆球的运动路径将发生改变,但仍将升到与开始等高的D处。如果图中的摆线长为L,初始时刻摆线与竖直线之间的夹角为60°,则钉子E与A点的距离至少多大,摆球摆下后能在竖直面内做圆周运动?
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小结:小钉不在竖直线上,而是钉在该问题的竖直面上A点,延展了摆球模型问题,情景虽变,但分析问题、解决问题的方法类似,从横向拓宽了思维的宽度。解法一,巧思巧解;解法二,通法通解,无论怎样解,万变不离其宗。
小结:系列变式题目用伽俐略单摆理想实验源题,不断变换题设条件和设问方法,将圆周运动、斜抛运动、机械能守恒定律等知识点综合联系起来,从横向、纵向、逆向等途径分析质点的运动规律,综合训练学生的发散思维品质。
对学生进行一题多变以及一题多解的训练,既能使学生广泛、综合地运用基础知识,提高基本技能,又能教会学生从多个维度去分析思考物理问题。从而有效地帮助学生总结解题规律,掌握学习方法,培养学习兴趣,发展其逻辑思维能力。
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