精心设计物理问题 注重提升思维品质

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1、精心设计物理问题注重提升思维品质　　高三物理复习中，概念和规律的复习课是常见的一种课型.这种课的教学目标主要是深化对概念和规律的理解，提高学生的应用能力.如何进行教学设计，才能卓有成效地实施教学呢？笔者认为，在分析学情和高考要求的基础上，针对性地设计高质量的系列问题，引发学生积极主动地思考讨论，在学生经历具体问题的解决过程中，注重培养学生优良的思维品质，是实现教学目标，促进学生发展的重要途径.　　因此，问题的设计和问题解决过程的预设尤为重要.设计的问题应该紧紧围绕教学目标，切合学生实际，落在学生的最近发展区，具有一定的新颖

2、性和层次性.而思维品质反映了每个个体智力或思维水平的差异，思维品质的优劣决定了思维能力的高低.下面以“功和功率”复习为具体案例，从培养学生思维深刻性、灵活性和批判性出发，展示设计的问题，总结师生对问题的最终分析，谈谈问题设计的思想.　　一、注重培养思维深刻性的问题设计　　思维的深刻性是指深入理解物理概念和规律的确切内涵，真正把握物理现象、过程的本质和规律，并能作出正确的判断和推理或对事物发展的方向作出合理预测.　　问题1说到功必须明确是哪个力在哪段过程中对哪个物体做的功.下面这些功具体指的是什么力做功？　　（1）电流通过一

3、段电路做功.8　　（2）图1中，人站在A船上，通过绳子拉B船，两船加速靠近，人做的功.　　分析解答：电流做功就是电场力移动电荷做功，做功的对象是所研究电路中的所有参与移动的载流子.人做功包括人克服A船所受的摩擦力做功、人拉绳的力做功以及人内力对自己做功三部分，通常利用功和能量变化的关系去求人做的功.　　设计思想：只有确认功具体指的是什么功，才能有的放矢地进一步求出功.对人做功问题，学生往往不知道其含义.设计此问题能唤醒学生对物理语言内涵的仔细品味，养成细致审题的良好习惯，防止有口无心谈物理、糊里糊涂学物理的现象发生.　　设

4、计思想：学生计算瞬时功率通常都是套用公式P=Fvcosα=FvF直接计算，其中α是力F方向与速度v方向之间的夹角，vF为速度v在力F方向上的分速度，而不从最“原始”的定义出发.对于“极短时间内的平均功率可以表示瞬时功率”这句话，学生往往只停留在识记水平上，没有真正理解且不会具体运用.经过本题分析，学生学会深刻理解瞬时功率与平均功率一脉相承的关系，体会物理规律的成立条件和适用范围，而且能根据具体情况合理舍掉小量，这与在解决实际问题中培养学生忽略次要因素、建构物理模型的教学效果有异曲同工之妙.　　二、注重培养思维灵活性的问题设

5、计　　思维的灵活性是指自觉地从不同角度看问题，能根据条件的变化适时切换分析的方向，能将比较复杂的问题依据内在联系分解为几个子问题，并能灵活运用多种方法解决问题.8　　引用试题1（1993年全国高考题）如图2所示，小物块P位于光滑的斜面Q上，斜面位于光滑的水平面上，从地上看，小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（）　　A.垂直于接触面，做功为零　　B.垂直于接触面，做功不为零　　C.不垂直于接触面，做功为零　　D.不垂直于接触面，做功不为零　　问题1小物块沿斜面下滑的过程中，斜面是否运动，为什么？　　分析解答：（1

6、）从力和运动的关系分析.小物块沿斜面下滑的过程中，因为P对Q弹力的水平方向的分力是Q受到的合力，Q的初速度又为零，所以Q将向右加速运动.（2）从P、Q组成的系统水平方向的动量守恒分析.因为P、Q系统在水平方向上不受外力作用，所以水平方向动量守恒，且总动量为零，P在水平方向向左运动，Q必然向右运动，又P、Q系统的机械能守恒，P重力势能在减小，所以P、Q的动能必然都在增大，因此Q将向右加速运动.　　本题解答：如图3所示，Q对P的弹力F1方向与P的位移L1方向的夹角大于90°，因此斜面对小物块的作用力做负功，选项B正确.还可得到

7、P对Q的弹力F2对Q做正功.　　问题2斜面Q对物块P做的功与物块P对斜面Q做的功，是否绝对值相等、正负相反呢？　　分析解答.　　思路一，利用功的计算公式分析.8　　解法1：用W=（Fcosα）L计算，括号中Fcosα的绝对值为力在位移方向分力的大小，即做功的分力大小.如图3所示，F1、F2分别为斜面对物块的弹力和物块对斜面的弹力，是一对作用力和反作用力；L1是物块的位移，L2是斜面的位移；F1在物块位移方向的投影为有向线段OA（做功的分力），F2在斜面位移方向的投影为有向线段OC.　　由△OAF1∽△OBL1对应边成比例，

8、可得F1×OB=L1×OA.　　由△OCF2∽△OBL2对应边成比例，可得F2×OB=L2×OC.　　因为F1=F2，W1=-OA×L1，W2=OC×L2，所以W1=-W2.　　解法2：用W=F（Lcosα）计算，括号中Lcosα的绝对值为力的方向上的分位移大小.从图3中明显看出，L1、L2在力的方向上