因此,在教學中教師要善於引導學生對物理問題中的研究對象和物理過程進行全麵、細致地分析,從而建立起正確的物理圖景。
(2)有目的地進行規範化訓練
從教學實踐中我們發現,有些學生在解答問題時,往往隻急於尋找答案,缺少必要的物理理論依據的思考,忽視了解題思路與要求的規範,從而出現各式各樣的錯誤。究其原因:主要是不習慣於分析問題的物理圖景或缺少有序地規範化訓練。例如,在光滑的水平麵上,有一木塊靠牆放置,今有一質量為m的子彈沿水平方向以速度v射入木塊S而停止,求子彈在木塊裏減速過程中木塊對牆的壓力。在解答問題之後,教師應引導學生仔細總結運用牛頓定律解題的思路和方法,並應該有這樣的規範要求;a.要明確指出研究對象是誰;b.受力分析時要注意分析的次序;c.運動分析時要標出v、a的方向;d.列方程時要畫出正方向,有必要的文字說明;e.求解時注意牛頓第三定律的應用。通過分析、歸納,幫助學生建立一整套規範化的解題程序。並重視培養分析物理圖景的好習慣,有利於形成良好的科學素養。
(三)怎樣上好習題課
現代教育理論指出:能力的培養應當從知識、方法和實踐三個方麵入手,並強調個體參與實踐的重要性。而習題課就是在教學過程中,由學生參與實踐的一個重要環節。教師的責任在於通過各個教學環節,對學生的弱點有針對性地訓練和培養。為此,就要把習題課作為一種重要的教學補償手段,精選一些與教材內容相聯係的習題,集中地展開分析和討論。進一步深化、活化概念和規律,提高運用所學知識分析和解決較為複雜的具有靈活性和綜合性的問題的能力。在習題課的教學中,要通過從縱向延伸、橫向發展和變式訓練等幾方麵來充分發揮習題課的補償與提高作用。
(1)縱向延伸
在習題課上,常常可以結合基本概念和規律,討論一些典型問題或易犯的錯誤。以便對概念、規律的內容,物理含義,成立條件和適用範圍有確切的理解。在教師的指導下,按不同階段,縱向延伸,進一步發揮出習題的潛在功能。
例如,把支在絕緣座上不帶電的導體A移近帶電體B,用手指接觸一下A,然後移開手指,握住絕緣座移開導體A,導體A就帶電了,若B原帶正電,則A帶什麼電?采取分階段處理,步步加深,使學生對問題的探討不斷深入。
首先,學完靜電感應和電荷守恒定律後,按照靜電感應理論,判明結果應帶負電。
其次,學完電勢和電勢差後,又作進一步的討論。當帶電體A放在正電荷B形成的電場中,選取大地電勢為零,根據等勢體,電勢差等概念證明仍有上述結果。
再次,學完全章進行複習時,再運用反證法和電力線的兩個重要特性進行深入的探討,其結果仍不變。
顯然,經過這三個層次的循環,使知識不斷縱向延伸,基本能突破靜電學這一教學難點。也有助於對若幹個概念、規律加深理解,使學生又初步掌握了一套分析問題的思路和方法。
(2)橫向發展
在習題課教學過程中,要培養學生不但會從縱向分析問題,而且還要會從橫向分析和研究問題,隻有這樣,才能對所研究的問題有更加深刻的認識。在分析和研究問題時,可以把問題逐步橫向發展形成一個習題群。通過分析和訓練,也有助於拓寬學生思維的深度和廣度。
例如,在圖39中,abcd是一個固定的U型金屬框架,ab及cd邊足夠長,ad邊長為L,框架電阻不計,ef是放置在框架上與bc平行的質量為m的金屬杆,可在框架上自由滑動,不計其摩擦和電阻,勻強磁場垂直紙麵向裏且磁感應強度為B,當用恒力F向左拉杆運動時,求杆達到勻速時的速度。
在分析時,可取ef為研究對象,運動後在水平方向受拉力及安培力作用,當二力平衡時可得速度為最大,經分析可得vm=FR/B2L2。如果把原圖改為豎直放置,可使F向上,這時在豎直方向杆受重力及拉力,運動後還有安培力作用,當拉力與重力及安培力平衡時,仍可達到另一最大速度。類似也可改為拉力F向下,或把框改為水平放置,或把框改為與水平方向成夾角,或在原框架中接入一個恒定電動勢E,內阻為r的電源等進行各類形式的分析和討論。