第十章 物理问题解决教学

1、判断、选择练习
（1）定义：根据概念的逻辑要求直接做 出肯定或否定的问题。 （2）特点：概念性很强，逻辑思维强。 （3）作用：澄清是而非，非而是的问题， 有助于理解概念，掌握规律 ，提高判断能力。 （4）应用：常应用于笔试中考察掌握知 识的理解能力。
判断、选择练习，有难、易各种层次，有的属于记忆、 了解的，有的属于理解的，有的属于运用的
运用数学知识和方法求得解答。
4、物理问题解决能帮助学生将理论应用到实际，理
解科学与技术的相互关系
• 学生在做物理问题解决时，要将学到的物理原理、
概念、规律应用到个别具体情况中去，这自然地建立
了理论与实际的联系，
• 如果问题解决是围绕生产、生活、交通、军事等实
际内容，也就达到理解科学与技术的相互关系。
（一）把研究对象、过程视为理想模型
在中学到大学的物理学中，所研究的都是理想模型。 研究对象：力学中有质点、刚体、弹簧振子。 流体中有理想气体 。 带电体中有点电荷 。 光学中有点光源 。 研究状态与过程：力学中的匀速直线运动、匀变
速直线运动、简谐运动。 热学中的等压、等容、等温、绝热过程。
处理问题的关键是：
如何认识物理问题解决在物理教学中的作用？
1．巩固、深化、活化物理知识和训练实验技能； • 教育心理研究表明：学生学习概念、规律以后解决实际问题，
要比解答同一概念、规律的抽象问题和公式的练习更难。
• 原因是学习概念、规律时，是从各种现象中理解其共同
点；解决一个实际问题，则是从一个具体问题中理解所隐含着 的抽象概念和规律。 • 解决实际问题是理解水平的一个新层次。
例：1、 “任何电磁波在真空中都是相同的是” （a）频率；（b）波长
（c）波速；（d）能量。
[答案： ] 2、“在电磁感应现象中，下列说法中正确的是” （a）只要 穿过闭合电路的磁通量变化就一定有感生电流；
（b）感生电流的磁场跟原磁场方向相反； （c）感生电动势的大小跟穿过闭合电路 的磁通量的变化量成正比； （d）一段 导体做切割磁力线运动一定会 产生感生电动势”。 • [答案 ]
题型：单解选择、组合选择、多解选择、 填空选择等。
2、思考题练习（问答）
（1）定义：引导学生深入思考，或发现问题，或预
测结果，或剖析现象解释 原因等方面的练习，叫做 思考练习题。 （2）要求：在解答时，要做到论据充分，论点明确， 逻辑性强，说理有力。
（3）作用：培养和训练学生善于通过分析、思考，
运用已掌握的物理知识去寻求现象的物理本质。
3、应用数学知识，解决物理问题；
4、澄清概念混淆，扫清思维障碍；
5、教学检查考试，体现检测功能；
6、因人因材施教，培育智力能力．
三、常见的物理问题解决有哪几种形式？
（一）原始物理问题与传统抽象习题 原始物理问题 是关于物理方面的实际问题，是自然界及社会生活、 生产中未被抽象加工的典型物理现象。
例1：一些人认为婴儿由成人抱着坐在汽车里是很安全 的，现在请你估计一下，在一切发生在很短时间的撞车 中，需要多大的力才能抱住婴儿？
5、物理练习是考查学生知识、技能、能力，检查教
学成效的重要手段
• 学生的学习情况，除了通过课上的观察、提问等
方式来了解以外，最主要的通过学生完成习题的情
况来了解，通过学生对知识的掌握情况，达到检查
教学效果的目的。
总之，物理问题解决的作用可以概括为：
1、体现双边活动，调动主体作用；
2、巩固已学知识，加深理解运用；
一、什么是问题解决？如何理解问题解决？
问题解决指的是人们在日常生活和社会实践中，面临新情景、 新课题，发现它与主客观需要的矛盾而自己却没有现成对策时 所引起的寻求处理问题办法的一种心理活动。 问题解决是 教学目的
教学过程
基本能力 一种有意义的学习过程
二、什么是物理问题解决？
• 物理问题解决是学生运用物理知识解决问 题的实践活动。狭义是指物理练习。 • 它是物理教学的重要组成部分， • 它既是检验学生对知识理解和巩固程度的 一种手段， • 又是使学生加深理解、巩固知识、提高运 用能力的一种措施， • 是掌握物理知识、发展能力过程中不可缺 少的一个阶段。
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（二）结果良好与结构不良物理问题
传统抽象习题就是典型的结构良好物理问题。
特点：
这类问题的已知条件已经明确限定，待求的未知物理量也很确 定，只要分析一下已提供的条件或物理情境，选择对应的物理 概念或规律，遵循其适用条件，根据不同类型问题选择相应的 解题方法，把提供的已知物理量代入公式或方程式，就能得到
S, g, h 已知。 消去t得v v M m v m S 2h g
统一单位，代数得v。
五、几种常用的处理问题的方法
• 在物理学的发展过程中，在运用物理知 识解决实际问题的过程中，人们逐渐积 累和形成了物理学中处理物理问题的方 法。常用的处理问题的方法有： 1、理想模型法； 2、等效代替法； 3、微元处理法； 4、近似处理法。
习，或证明给定结论正确性的练习。
（2）作用：巩固、深化、活化物理知识，有效地培养 学生 演绎推理的逻辑思维能力。 （3）应用：是考核的主要手段之一，在笔试中占有一 定的比重。
例如：
“一个电子经电势差为U的 匀强电场加速后，沿经向 垂直入射圆柱形的有界匀 强磁场， U
R

要使 >90°，必须满足什么条件。已知圆柱半径R， 磁感应强度为B，电子射出磁场时偏转角为，那么， 当U、B或R数值增大时， 将如何变化？
3 、物理练习能帮助学生建立解决问题的思路，获得 解决问题的正确方法，促进知识向能力的转化 • 物理问题解决是学生运用理论知识解决实际问题的
起点。问题使学生的思维活动处于十分集中和解决地
状态。迫使他们凭借自己的力量去克服困难，聚精会
神地寻找解决问题的途径，综合运用所学知识和方法，
对问题进行科学抽象、分析与综合、判断与推理，并
• 明确被研究对象是什么？ • 对象处于状态是什么？ • 对象可视为什么模型？
• 明确状态是如何变化？
• 是什么过程？ • 过程对应什么规律？
[例1] 一个半径为R的光滑半圆轨道，圆心是O。
如果拿两个物体分别放在O点、靠近A点 的B点，同时由静止释放，问：哪一个先 到达A点？
O
这个题怎么做？
R
R
B
上确定思路和方法
3、建立有关方程 根据条件、特点、方便程度，选
用问题所遵循的物理规律及公式。
列方程，（建立坐标系、规定方向、 画出有关图象）
4、求解
先进行必要的代数运算
统一单位、代入、求解 检验和讨论。
• 例题：已知，一质量M=240g的木块，放 在高h=0.8m的光滑桌面上，被一水平方 向飞来的子弹打落在地面上（子弹留在 木块中），落地点与桌边的水平距离 S=1.6m，子弹的质量m=10g，求子弹击中 木块时的速度（g=10m/s2）
第十章 物理问题解决教学
1.什么是问题解决？如何理解问题解决？ 2．什么是物理问题解决？如何认识物理问题解决在 物理教学中的作用？ 3．常见的物理问题解决有哪几种形式？ 4．解答计算题的正确思路和基本程序 5 ．几种常用的处理问题的方法；
6．物理问题解决教学的要求是什么？ 7．物理习题课教学的一般过程是什么？ 8．物理问题解决教学中应注意什么？
答案：O点物体 先到达A 点
A
正确思路：

第一步，对象？考虑用什么模型？ 轨道光滑、R》物体的大小，当质 点 看待。 第二步，状态与过程 一个是自由落体h=R

另一个是单摆BA 是振幅。
1 2 O A自由落体，R g t 2 2R R t A g 1.41 g T B A单摆， t B ，T 2 4 R g
分析：画出示意图
m
v
M
M+m
h
v´
S
[分析]画出示意图 全过程可分为三个相联的过程。 （1）子弹与木块相互作用的过程，动量守 恒； （2）子弹留在木块中，光滑、视为质点、 满足牛顿第一定律； （3）子弹和木块一起离开桌面，视为质点， 作平抛运动。
[解] 根据动量守恒定律,得mv （ m M ）v 根据牛顿第一定律,可知v不变 设落地时间为t，平抛 水平方向惯性飞行S vt 1 2 垂直方向自由落体h g t 2
6、作图题
（1）定义：依靠作图来回答的问题。
（2）作用：通过识图、作图和用图考察对物
理知识的理解（如：几何光学、力的图示
等） （3）应用：考核作图的能力
7、课题研究
• • • • • • 实验探究、 社会调查、 科技进展、 科技制作、 专题研究、 跨学科问题等
口头解答
书面作业 观察 小实验 小制作 调查报告
（二）解答计算题的基本程序
1、审题：
弄懂题意、判定范围，性质。
找出已知量、待求量、隐含量。
明确研究对象、恰当选择理想模型。
2、析题
画分析草图
有助于形成清晰的物理图象
如：示意图、矢量图、波形图、状态变化图、电 路图、光路图。
借助草图特点：
1 、是对物理现象的客观描述，没有对物理现象作任何程度的 抽象；
2、基本是文字的描述，通常没有任何已知条件，其中隐含的 物理变量、常量等需要学生自己去设置；
3、没有任何示意图，解决问题所需要的图像需要学生自己画出； 4、对学生来说不是常规的，不能靠简单的模仿来解决；
5、来自真实生活情境；
6、具有趣味和魅力，能引起学生的思考和向学生提出智力挑战；
如：1、“为什么在简易工作台上转动的电动砂轮机， 在它停下来之前，总要在一段短时间内发生强烈地振 动。“ 2、如图：L1和L2规格相同，线圈的直流电阻与电阻R的 阻值相等。请 思考，合上K时，哪个灯先亮？为什么？ 如果将R 去掉，换上电容，结果如何？