莫比乌斯环的意义【课堂教学中不容忽视的一环】
时间：2019-02-02 03:19:44 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
探究教学是高中物理新课程中引入的一种新的学习方式，其中对物理习题的探究是教学中最常见、最直接、最不容忽视的形式，学生通过对习题的探究，改变了学习方法，丰富了学习生活，激发了学习兴趣，培养了学生学习物理的自主性、能动性和创造性，促进学生形成了良好的认知结构，锻炼了学生的物理思维能力，提升了学生的物理素养。因此课堂应当高度重视习题的探究教学。�
1 背景探究――挖掘知识背景，感受物理文化�
教育家赞可夫说：“要以知识本身吸引学生学习，使学生感到认识新事物的乐趣,体验克服困难的喜悦。”我们碰到的有些习题往往有深刻的物理文化背景，通过物理背景的挖掘，可促使学生充分感受物理文化的魅力，从而激发学习物理的兴趣。�
例1 已知汽车质量为m，行驶速度为v0，汽车安装有防抱死刹车系统（ABS），制动力恒为f。设驾驶员的反应时间为t0，问驾驶员发现情况到完全停车，共经过多少距离？�
这个题目本身并不难，学生很快就可以得到题目结论：s=v0t0+mv�202f 。�
过去我们讲习题，可能就到此罢了，学生错误也不多，很快就过去了，但在新课程的实施过程中，对照我们的三维目标，回头再审视本结论，似乎还能再发现点什么、再讲点什么、使学生再能学点什么，联想一下我们的交通法规，试问学生在安全行使中我们应注意什么，交通法规禁止了什么，同学们都能回答要“三禁”，老师紧接着问：我们能否通过对这一结论的分析，利用物理学原理来解读一下为什么要“三禁”呢？同学们很快就发现：因为有m（质量） ， 所以要“禁超载”；因为有v0（ 速度），所以要“禁超速”；因为有t0（反应时间），所以要“禁酒后开车”；因为有制动力（f），所以要有“雨天路滑，谨慎行使”的温馨提醒；因为有刹车距离（s），所以有“请保持车距”的警示语。这样，我们不仅强化了交通法规，也能让同学们领悟到物理离我们生活竟是这样近，体验到物理与生活的亲近感，既增强了将物理知识应用于生活、生产实践的意识，又激发了学习物理的兴趣。�
2 题组探究――实行变式教学，促进知识迁移�
不少习题中,蕴含着丰富的内涵，若能把它们进行挖掘，可以发现许多规律性的结论，因此在课堂中有意识地将相关问题组合成题组，实行变式教学，可以帮助学生探究物理知识之间的内在规律，促进知识的迁移。变式教学是提高学生解题能力及整理与归纳能力的重要途径。�
例2 如图１所示，质量为m的木块A叠放在质量为m0，倾角为θ的斜面B上。在水平恒力F作用下，A和B一起沿光滑水平面向左运动，A、B始终保持相对静止，试定量分析运动中木块A所受的静摩擦力。�
变题1――变换设问方式�
如图1所示，质量为m的木块A叠放在质量为m0，倾角为θ的斜面B上。木块A与斜面体B间最大静摩擦力为fm。在水平恒力作用下，A和B一起沿光滑水平面向左运动，A、B始终保持相对静止，试求水平恒力的最大值。�
变题2――变换题设条件�
如图1所示，质量为m的木块A叠放在质量为m0，倾角为θ的斜面B上。木块A与斜面体B间接触面光滑,斜面体与桌面的动摩擦因数为μ，为了保持木块A相对斜面体B静止，试求水平推力F的大小。�
变题3――变换题目题型�
如图1所示，质量为m的木块A叠放在质量为m0，倾角为θ的斜面B上。在水平恒力作用下，A和B恰能不发生相对滑动,忽略一切摩擦，则A对B的压力大小应为（ ）。�
A.mgcosθ B.Fm(m+m0)cosθ�
C.Fm(m+m0)sinθD.mgcosθ�
3 方法探究――倡导一题多解，培养思维品质�
由于受教材的限制，所以许多例习题往往不能求得最佳的解法。但是在学生系统、全面地获得有关知识后，教师可引导学生从多种角度对题目进行解答，探究题目可能的变化情况及其解决方法，横向沟通，纵向联系，多方位探究不同的解法，择优选解，以培养学生思维的广阔性、灵活性和变通性。�
例3 一做匀加速直线运动的物体，它在两个连续相等的时间间隔内所通过的位移分别为24m和64m，若每一时间间隔为4s，则物体运动的初速度为_________m/s，运动的加速度为________m/s�2。�
思路分析：�
解法1如图2，设物体通过图2中A点的速度为初速度v0，加速度a。由题意有：�
s�AB=v0t+12at�2，①�
s�AC=v0・2t+12a(2t)�2。②�
将t=4s代入①、②两式，化简整理得：�
v0+2a=6，③�
v0+4a=11。④�
由④－③解得：a=2.5m/s�2，v0=1m/s。�
解法2运用匀变速直线运动的基本推论得到的Δs=s2-s1=aT�2式，可得到a=s2-s1T�2=64-2416=2.5m/s�2。再将a=2.5m/s�2代入s�AB=v0t+12at�2中，得到v0=1m/s。�
解法3B点速度vB=v0+at，再运用�
s=v0t+12at�2有s�AB=v0t+12at�2和s�BC=vBt+12at�2，代入数据同样可以解得：v0=1m/s，a=2.5m/s�2。�
解法4利用“中点时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度”得A、B中点时刻得速度v1和B、C中点时刻得速度v2，再运用v2=v1+at和s�AB=v0t+12at�2解得v0=1m/s，a=2.5m/s�2。�
以上几种做法，沟通了不同知识点间的内在联系，达到了深化知识，融会贯通的目的，当然列出了各种做法后。教师还要画龙点睛，如要学生明确同一匀加速直线运动中，连续相等的时间间隔的含义和间隔之间与速度、加速度的联系，其中解法１的关键是把两段连续位移作为一个整体，列出第二个位移方程是②式；解法３的关键针对两段位移列出两个位移方程式，但他们的初速度不同；而解法２和解法４的关键则是能熟练运用匀变速直线运动的基本推论。在教学过程中我们要求学生筛选出最优方法。培养学生思维的广阔性、灵活性。这也是多向探究的最终目的。�
4 结论探究――拓展结论应用，培养创新能力�
课本中有些内容，看似平常，实际上内涵丰富,有着不寻常的功能和应用价值。如果我们能注意应用这些结论所提供的信息，对其进行必要的探究，不仅可以获得许多巧妙解法，而且可以培养学生应用课本知识解决实际问题的能力。因此在利用教材过程中，教师应当有意识地引导学生学会自主地拓展、推广和应用结论，从而培养学生的探究能力和创新能力。�
例4 （新课标人教版《必修２》第４３页）一个物体以10m/s的速度从10m的高度水平抛出，落地时速度方向与地面的夹角θ是多少（不计空气阻力）。�
原题解答略，在这里笔者以这一例题为背景，在备课时准备了两个预设性提问:①落地时速度方向与地面（水平方向）的夹角θ和位移方向与水平方向的夹角α之间的关系？②平抛运动末速度的反向延长线与平抛运动水平位移的交点和平抛运动水平位移的关系?�
通过对预设性问题的分析、探究、论证，我们证明了平抛运动中的两个有用推论：�
①平抛运动的物体经时间t后，其末速度vt方向与水平方向的夹角θ（俗称速度角）和位移方向与水平方向的夹角α（俗称位移角）满足速度角的正切值为位移角正切值的两倍。即tanθ=2tanα。�
②平抛运动的物体经时间t后，其末速度vt的反向延长线交平抛运动水平位移x的中点。�
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 通过对这两个推论来龙去脉的分析，对解决诸如“一质量为m的小物体从倾角为30°的斜面顶点A水平抛出，落在斜面上B点，若物体到达B点时的动能为35J，试求小物体抛出时的初动能为多大?(不计运动过程中的空气阻力)”这类问题时就可以避免烦琐的计算，提高效率；同时也为新课标人教版《选修３－１》――“静电场”中有关带电粒子在电场中的偏转及解决示波管有关问题埋下了伏笔，起到知识预备的作用（有备无患）。�
5 实验探究――重视活动操作，增强实践能力�
新课程改革的核心是改变学生的学习方式，新教材在为改变学生学习方式层面上也做出了更多努力，不仅提供了许多既与学生生活背景相关又富有时代气息的素材，而且也设计许多相关栏目，如：“做一做”、“科学技术与社会（STS）”、“课题研究”等等。通过这些教学资源，可以引导学生积极参与教学活动，亲身体验探索、主动探究，使学生真正成为学习的主体，促使学生不断地关注社会、关注生活、关注自己身边发生地事物，培养了学生观察、思辨能力，从而为终身学习打下良好基础。�
例5 新课标人教版《必修１》第４６页栏目：做一做――测定反应时间�
笔者在教学过程中受这一栏目的启发，以我校研究性学习契机，给所任班级确定了一个研究性课题――初探人体反应时间的影响因素。�
在课题完成过程中，同学经历了科学探究过程：发现问题――进行猜想――设计实验――运用实验采集数据――汇总分析数据――得出结论这六个过程。在探究过程中我们制作了简单实用的反应尺对测试对象进行测定，获得大量原始数据，进行汇总分析后，我们得到人体反应时间与性别、年龄和所从事的职业等因素有关。�
通过课题完成，培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力，并在评比中获奖，这不仅是对学生成绩的肯定，同时给予他们极大的鼓舞，鼓舞他们主动参与、乐于探究、勤于动手。使我们的三维教学目标落到了实处。�
类似例５的探究性案例，在新教材中皆是。通过初中课程的学习，学生对科学探究的过程有了一定的体验，并具有了初步的科学探究能力。高中阶段的物理课，应该在这个基础上更加关注学生在科学探究过程中的学习质量，进一步加深他们对科学探究的理解，提高他们科学探究的能力。为了达此目的，新教材更加强调学生参与和体验性的学习方式，通过多种方式将演示实验改为学生动手实验，将验证性实验转变为探究性实验。我们在教学时一定要引导学生多动手操作，多探究，从培养学生的探究能力出发，精心地创设问题情景，开展丰富多彩的探究性活动，让学生把所学的知识应用到实践中去，再从实践中获取新的知识，对新教材中编排的有较强思考性的讨论题和练习题，如新课标人教版《必修１》第２７页问题与练习――“自制模拟打点计时器”，也要能够引导学生通过合作、讨论、探究等途径予以分析解决。
(栏目编辑罗婉华)
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