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浅谈在初中物理教学中如何培养学生的计算能力--作者:罗永高

浅谈在初中物理教学中如何培养学生的计算能力--作者:罗永高
                          贵州省六盘水市盘县鸡场坪彝族乡民族中学     553525
【摘  要】在多年的初中物理的教学实践中,我发现由于学生物理计算问题的处理上依赖数字思考、数据的处理依赖于计算器。由于学生没有正确的处理问题的方法,学生解决计算问题的能力偏低,以至在考试过程中的计算问题的失分率较高,甚至不少的同学从心理上惧怕物理计算问题。在“求”的步骤中,用物理量的符号将待求的物理量写出。在“解”的步骤中,要严格按照规范的解题格式书写出公式、进行公式变形、带数据、进行数据运算、得出结果。要让学生理解所学的物理公式定律所揭示的事物的本质,不同的公式都有其适用范围。学生只有弄清这些物理知识的使用条件后,才能正确地应用它们,否则运算结果是不符合实际的。在运算过程中将所有物理量的单位统一,一般统一成国际制单位,这样才不会因为单位问题出现计算的错误。让学生从依赖于数字的思维模式逐步过渡到依赖于符号的逻辑思维模式。
【关键词】计算能力;规范格式;适用条件;单位统一
 
 
在多年的初中物理的教学实践中,我发现由于学生物理计算问题的处理上依赖数字思考、数据的处理依赖于计算器。由于学生没有正确的处理问题的方法,学生解决计算问题的能力偏低,以至在考试过程中的计算问题的失分率较高,甚至不少的同学从心理上惧怕物理计算问题。在初中物理的教学实践过程中针对学生出现这样的问题,通过不断地摸索发现,从以下几个方面使学生养成正确的学习习惯、掌握正确地解决问题的方法、经过一定的练习,能够很好地提高学生解决物理计算问题的能力。
1.规范学生的解题格式
初学物理的学生,很容易将物理计算问题的解法和小学数学应用题的解法混淆,不注重过程,只注重解题结果,所以学生初学物理计算题首先要规范学生书写计算题的解题格式,严格要求学生按已知、求、解、答四个步骤来进行书写。在“已知”这个步骤中,学生除了书写已知的物理量以外,还要对已知的物理量的单位进行统一,把所有物理量的单位都统一成国际制单位(除了几个特殊例子)。在“求”的步骤中,用物理量的符号将待求的物理量写出。在“解”的步骤中,让学生一定要严格按照这样的解题格式书写——写出公式、进行公式变形、带数据(要求学生数据后面带上单位)、进行数据运算、得出结果。因为物理中的解决问题的办法是要用公式、符号这些逻辑语言把解决问题的过程表达出来,最后得出结果。很多初中物理的计算问题与小学数学的应用题类似。例如:在机械运动中的回声测距、相遇问题早在小学数学中用数字运算的方法解决过,当学生在物理学习的过程中再遇见这样的问题,就会直接套用小学数学的方法。这时候就要规范学生应用物理方法来解决问题,老师在教学的过程中要让学生理解这两种方法的差异。在学生遇见复杂问题时自然能明白物理方法的妙处。
2.要让学生充分理解物理公式所提示的事物本质规律和它的适用条件
老师要教会学生在使用物理公式解决问题的时候不能盲目地套用,一定要让学生理解所学的物理公式定律所揭示的事物的本质,不同的公式都有其适用范围。学生只有弄清这些物理知识的使用条件后,才能正确地应用它们,否则运算结果是不符合实际的。
例如:一个重20N的物体放在水平面上,用5N的水平推力使物体水平移动了10M,求推力做的功是多少?重力做的功是多少?
分析:在第二个问题的解答上,学生应该确定重力做功了没有,经分析发现重力对物体没有做功,所以其做的功为0。若盲目地套用公式W=FS算出重力做功200J,则结论是错误的。
再例如:一个电动机的两端加上220V的电压,电动机的电阻是10欧,求电流通过电动机2分钟做功多少?A:580800J B:48400J C:2200J D:无法确定。
分析:在电功的计算公式中W=UIT适用于所有的用电器,而W=U2/RT和W=I2RT是通过欧姆定律推导而出的,所以也只能适用于纯电阻电路,若使用时不加以区分则就不能对其做正确地应用,故该题只能选D。
3.让学生从依赖于数字的思维模式逐步过渡到依赖于符号的逻辑思维模式
在刚刚涉及解决物理计算问题的过程中,许多学生的思维是依赖于数字进行思考,好像没有数字就无法解题一样。其实这也和学生的以下发展有关,初中学生的思维模式是从形象思维向逻辑思维过渡,绝大多数学生的思维还停留在形象思维阶段,学生似乎只有见到数字,才能解决问题。
例:一人以V1的速度上山,以V2的速度从原路下山,求这人全程的平均速度?
分析:依赖于数字运算的同学似乎拿此题毫无办法,但此题虽不知每一个物理量具体是多少,但可以通过公式及公式的变形及一些数学的手段,最后解答出结果,整个过程全是用代表一定意义的物理量符号进行推演。学生应学会这样的解决问题的方法。如果在物理计算问题的解答上,结果与过程相比较,过程比结果应更重要一些。
4.注意单位的统一
整个物理学中除了七个基本单位,其余的单位都是通过复合而成的。在初中物理中除了“长度,时间,质量,电流”等基本单位,别的单位都是导出的。要使作为结果的物理量的单位和作为已知量的单位一致,应在运算过程中将所有物理量的单位统一,一般统一成国际制单位,这样才不会因为单位问题出现计算的错误。
例:W=FS公式的利用,当F的单位为N,S的单位为M,则计算出来的W的单位才是J因为1J=1N•M
5.充分利用数学工具的技巧来处理一些物理计算问题
首先在物理计算问题的数据运算过程中,充分利用科学计数法表达较大的数字,利用除法,乘法和处理技巧可以将数字计算的难度降低。只要学生掌握这些运算技巧,就不会过分地依赖于计算器进行数字的运算。利用数学工具的第二点,就是能利用公式将一个复杂的物理问题,列成一元或二元方程,利用方程来解决物理问题。
将以上几个方面的结合具体灵活地运用于教学实践,能大大地提高学生的解决问题的能力。

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