利用实验探究突破习题教学疑难,此文是一篇疑难论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
疑难论文参考文献：
摘 要：在习题教学中借助实验可以很好地加深学生对物理现象的理解,可以突破学生解决问题中的思维障碍,帮助学生突破习题中所涉及的知识难点,帮助学生再现生产生活中的情景,构建起正确的物理模型,顺利解决问题.
关键词：实验；习题教学；教学效率
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）3-0056-3
实验可以比较直观地再现生动、有趣的物理现象.“演示实验具有趣味性、奇异性、灵活性、直观性、简单性、多变性等特点,它往往和生活实际紧密联系,能很好地创设新颖、生动、奇特并富有悬念的物理情境,激发学习兴趣,点燃学习热情,帮助学生理解概念、掌握规律.”[1]实验不仅在新课教学中可以发挥作用,在习题教学中也有重要作用.“在习题教学中,借助适当的实验,可以搀扶学生走过思维的沼泽地,促进学生思维发展.”[2]在习题教学中,当遇到学生对生产生活情景或物理现象不了解、解题思路有障碍、知识难度较大不易理解等困难时,如果能因地制宜地穿插实验,能激发学生学习物理的兴趣,调动学生学习物理的积极性和主动性,也能增加学生对物理现象、生产生活情景的理解,从而有效突破问题解决中的难点和思维障碍.
1 自制教具加深对物理现象的理解
物理习题中的一些物理现象,离学生的生活有一定距离,或者学生在日常生活中不留意这些现象,因而对这些现象并没有很深刻的印象或者认知,这对学生看透现象认识物理本质有一定的障碍.在习题教学中,如果通过一些小实验把题目中的现象演示出来,学生会加深对物理现象的认识,引起学生的有意注意,激发课堂的活力,这对学生思考问题、认识物理现象背后的本质有很好的促进作用.
例1 如图1所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置.小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块（ ）
A.在P和Q中都做自由落体运动
B.在两个下落过程中的机械能都守恒
C.在P中的下落时间比在Q中的长
D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大
本题中小磁块由相同高度分别从铜管和塑料管中无初速度下落,当小磁块从铜管中下落时,会产生电磁阻尼,所以在P中下落的时间比在Q中的长.电磁阻尼现象的原理是电磁感应原理,这一现象用楞次定律可以解释为：闭合导体和磁体发生切割磁感线的运动时,由于闭合导体所穿透的磁通量发生变化,闭合导体会产生感生电流,这一电流所产生的磁场会阻碍两者相对运动.其实,这一现象在生产生活中应用比较广泛,例如电磁式电表的表针、电磁制动等.但学生显然不能把这些现象和所学的物理知识有效地联系起来.为了加深学生的印象,可以通过如图2所示的自制教具把本题的现象演示出来.演示图2所示的教具时让强磁铁分别通过等高的塑料管、铝管、铜管、铜槽等,比较下落的时间,塑料管最快,金属管和金属槽都比较慢,由此加深学生对这一现象的理解.
2 利用实验突破思维障碍
在处理物理习题时,有时候学生由于认知能力所限,或者知识储备不够,或者思维水平不高,导致思维障碍而不能很好地建立物理模型.此时,教师需要花费很大的力气去讲解,讲解是必要的,但有时效果未必理想,往往费了很大精力之后有些学生还是一头雾水.教师通过语言讲解及推理得出的结论,信服度不如让学生亲自动手操作实验或观察实验而得出的结论.在物理习题教学中要多做实验,尤其是讲解和推理困难时,实验能起到事半功倍的效果,可谓“千言万语说不尽,实验一看就明了”.
例2 一小球质量为m,用长为L的悬绳（不可伸长,质量不计）固定于O点,在O点正下方 处钉有一颗钉子,如图3所示,将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间,下列说法错误的是（ ）
A.小球的线速度突然增大到原来的2倍
B.小球的角速度突然增大到原来的2倍
C.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍
D.悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍
本题中学生的思维障碍在于：细线碰到钉子后线速度大小为何不能突变,在线速度不变的情况下,分析角速度、向心加速度、拉力等的变化.在一般的讲解中不外乎如下三种思路：第一,Δv等于at,碰撞瞬间时间极短,趋于零,Δv等于0,故而线速度不变；第二,细线碰到钉子时,受力全在竖直方向上,水平方向上（切线方向）没有受力,根据牛顿第二定律切线方向没有加速度,因而速度不变；第三,在碰到钉子的极短时间内,小球受到的重力、细线的拉力都不做功,根据动能定理或者机械能守恒定律,可得线速度大小不变.讲解后,不少学生能明白,但是不少学生还是不能够接受.如果在讲解之前,通过一个演示实验让学生观察之后,再进行上述讲解,学生的接受情况就截然不同.
演示步骤如下：（1）将一个单摆悬挂在铁架台上或者墙壁上；（2）将单摆拉到水平位置,释放；（3）把钉子置于摆长一半处；（4）观察当细线碰到钉子的瞬间小球速度的大小有没有明显的变化（由此得到小球线速度不能突变）；（5）观察当细线碰到钉子的瞬间,细线的转动快慢有没有变化（由观察结果可以得到小球的角速度在碰到钉子的瞬间发生突变）.
3 模拟生产生活情景弥补生活经验不足
物理来源于生活,物理上经常用生产生活中的情景为背景命制习题.但是,学生的生活阅历和生活经验有限,很多生产生活中的情景,由于远离学生的生活,学生往往感到陌生,不能把习题所述情景和物理知识建立正确联系,甚至出现误解.此时,若能利用身边的一些物品或者实验装置,把生活中的情景模拟出来,从而增加学生的感性认识,弥补生产生活经验的不足,化解学生理解的难度.
例3 玻璃板生產线上,宽9 m的成型玻璃板以4 m/s的速度连续不断地向前行进,在切割工序处,金刚钻的割刀速度为8 m/s,为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形,金刚钻割刀轨道应如何控制?切割一次的时间多长?
本题中的情景学生很难理解,很多学生解决本题时,认为割刀垂直于玻璃边缘切割玻璃,时间t等于 等于 s.为了让学生清楚错在何处,正确切割方式应怎样?可让学生利用教室里学生上美术课的画板（一块正方形的木板）代替玻璃和粉笔代替割刀,模拟切割玻璃的情景.具体做法如下：
（1）两位同学上台,一个同学把画板贴在黑板上（如果黑板下边缘有凹槽,则把画板放入凹槽,更容易操作）,并匀速向右拉动画板；另外一位同学,用粉笔代替割刀在画板上匀速画线；
（2）学生第一次“切割”时,粉笔的速度垂直于画板,如图4所示,“切割痕迹”如虚线所示,这样切割的玻璃不是正方形；
x3）为了探究正确的切割方式,让学生按照图5所示的方式“切割”.一个同学向右匀速拉画板,另一个同学向右下角用粉笔匀速画线.多训练几次后,学生配合默契可得到图5中虚线所示的“切割痕迹”.为了尽量达到这一效果,课前应指导这两位演示的同学,反复练习,增强默契.
情景模拟完成后,再画出速度分解的矢量图.如图6所示,把割刀的速度分解为沿玻璃运动方向v1和垂直于玻璃边缘的方向v2.v1等于玻璃运动的速度,v2是割刀实际切割的速度.根据勾股定理v 等于 等于4 m/s,切割时间t等于 等于 s.
参考文献：
[1]姜峰.物理实验教学值得注意的十个问题[J].物理教学,2012,34（7）：36.
[2]刘桂枝.挖掘习题资源 创新实验教学[J].中学物理教学参考,2012,41（3）：43.
（栏目编辑 王柏庐）
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