利用典型問題拓展學(xué)生思維

1、利用典型問題拓展學(xué)生思維【摘要】利用典型問題訓(xùn)練學(xué)生的思維，把散亂的知識(shí)，有機(jī)地聯(lián)系起來，是培養(yǎng)分析問題解決問題水平有效途徑?！娟P(guān)鍵詞】典型問題、學(xué)生思維；在課堂教學(xué)中，常常會(huì)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生聽聽都知道，做起來不知從哪開始，碰到具體問題束手無策，究其原因，是知識(shí)點(diǎn)之間缺乏有效的聯(lián)系，有知識(shí)，但缺乏聯(lián)系的思維。正如準(zhǔn)備了一大堆“磚”，還沒有建成大廈。成不了知識(shí)的殿堂。教學(xué)生思維，就是通過科學(xué)課程的教學(xué)，對(duì)學(xué)生實(shí)行思維方法的訓(xùn)練，改善學(xué)生的思維方式和思維品質(zhì)，促動(dòng)學(xué)生的理解知識(shí)，提升學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的水平，提升學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)造性思維的水平。思維就是連結(jié)知識(shí)的“泥”?！?-9年級(jí)的學(xué)生正

2、處在從具體形象思維向抽象思維過渡的階段，所以，教師要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維的方法。在科學(xué)課程教育中要注重引導(dǎo)思考事實(shí)證據(jù)和科學(xué)結(jié)論之間的關(guān)系，協(xié)助學(xué)生學(xué)習(xí)建立科學(xué)模型，由此培養(yǎng)學(xué)生的分析、概括水平和邏輯思維水平，逐步形成質(zhì)疑、反思的科學(xué)思維習(xí)慣?！苯虒W(xué)中利用典型問題能夠有效訓(xùn)練學(xué)生的使用知識(shí)，分析、邏輯推理的水平。例如問題一：A、B、C、D、E、F、G七種物質(zhì)都是生活中或生產(chǎn)中常見的物質(zhì)，各物質(zhì)存有以下轉(zhuǎn)化關(guān)系（反應(yīng)條件已省略）。已知：B、C兩種物質(zhì)在不同情況下能夠發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)；A-G七種物質(zhì)由非金屬元素組成的，其中只有物質(zhì)一種是鹽，一種物質(zhì)是單質(zhì)，B、C、D也能夠化合成化學(xué)肥料A，且B的相對(duì)分子

3、量大于C。ABCEFBCGBC圖1D請寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：B： C： D： G： 請寫出E+FB+C的化學(xué)方程式：思路分析：A、B、C、D、E、F、G七種物質(zhì)僅提供邏輯關(guān)系，物質(zhì)的特征隱含在邏輯之中： 都是非金屬有一種是鹽BCD能夠合成A，據(jù)此推理A就是唯一的鹽，且是化學(xué)肥料，在初中科學(xué)課程中NH4HCO3是最有可能的物質(zhì),而且能夠分解NH3、H2O、CO2，根據(jù)B、C能夠?qū)嵭蟹磻?yīng)，又B的分子量大于C ，所以B是二氧化碳，C是水H2O，B、C實(shí)行光合作用合成有機(jī)物E（葡萄糖）、F就是氧氣是單質(zhì)。植物動(dòng)物的呼吸作用又可轉(zhuǎn)化為B、C。CO2、H2O也可反應(yīng)生成碳酸，碳酸受熱分解產(chǎn)生CO2、H2O

4、；光合作用、呼吸作用的是比較熟悉的，NH4HCO3的分解反應(yīng)也不生疏，但是把它們聯(lián)系起來卻不常見。這樣的問題，知識(shí)的跨度大，對(duì)學(xué)生的思維沖擊大，有效激發(fā)學(xué)生的興趣。把各方面的知識(shí)實(shí)行整合一起是新課程的要求。每一課都能解決一點(diǎn)問題，學(xué)生的思維就新的長進(jìn)。老師的一切活動(dòng)就是提升學(xué)生的思維品質(zhì)。問題二在一個(gè)充足深的容器內(nèi)有一定量的水,將一個(gè)10厘米、橫截面積為50平方厘米的圓柱形實(shí)心塑料塊掛與彈簧秤上，當(dāng)塑料塊底部剛好接觸水面時(shí)，彈簧秤示數(shù)為4牛,如圖甲所示。已知彈簧的伸長與受到的拉力成正比，彈簧受到1牛的拉力時(shí)伸長1厘米，取10牛/千克.若往容器內(nèi)緩慢加水,當(dāng)所加水的體積至1400立方厘米時(shí),彈簧

5、秤示數(shù)為0。此過程中水面升高的高度H與所加水的體積的關(guān)系如圖乙所示。根據(jù)以上信息能得出的準(zhǔn)確結(jié)論：水 Hcm126Vcm3甲乙700cm31400cm3圖2A容器的橫截面積為多少平方厘米？B塑料塊的密度為多少千克/立方米？C彈簧秤的示數(shù)為1牛時(shí)，水面升高幾厘米？D加水350立方厘米時(shí)，塑料塊受到的浮力為多少牛?思路分析這是一個(gè)浮力、彈簧秤、密度的綜合問題，題目信息量大，關(guān)鍵是什么呢？一，塑料塊始終受平衡力的作用，重力、浮力、彈簧秤的拉力。二、灌水后塑料塊會(huì)向上移動(dòng)，是一個(gè)動(dòng)態(tài)。三、學(xué)生往往會(huì)忘了乙圖的作用，解題進(jìn)入誤區(qū)。A、 當(dāng)彈簧秤示數(shù)為0時(shí)，塑料塊重力與浮力是平衡力，F(xiàn)=4N，V排=400

6、厘米3，S=V/12=（1400+400）/12=150厘米2；B、 =m/v=400克/500厘米3=0.8克/厘米3；C、 彈簧秤示數(shù)為1N，說明浮力是3N，塑料塊底部上升3厘米；浸入水中的體積為300立方厘米，深度為6厘米；所以水面升高9厘米。 D、方法一：由圖乙可知，進(jìn)水350立方厘米，水面升高3CM，若彈簧秤縮X厘米，塑料塊浸入水中深Y厘米；X+Y=3，SX+S塑Y=350；X=2厘米、Y=1厘米；F浮=1N方法二：F浮+F拉=4N；S桶（X+Y）-V排=350厘米3，F(xiàn)浮=V排，F(xiàn)拉=K（4-X），K=1N/厘米；F浮=1N；用問題去激發(fā)學(xué)生的思維,讓問題迫使學(xué)生去尋找解決的方法.

7、對(duì)于初中生來說本題能夠訓(xùn)練復(fù)雜問題的駕馭水平,倒入水后,塑料塊向上運(yùn)動(dòng) ,浮力、水面上升的高度，進(jìn)水量，彈簧秤的示數(shù)糾結(jié)一起如何找到它們的聯(lián)系，使用知識(shí)理清思維正是教學(xué)的著力點(diǎn)。思維在與難題的碰撞中升化，一個(gè)問題就是一塊試金石，試出了思維的深度與廣度。任何創(chuàng)造性思維的產(chǎn)生都是在解決問題的迫切情形中才會(huì)出現(xiàn)。教學(xué)中我們要不斷給學(xué)生問題，在解決問題的過程中，學(xué)過的知識(shí)得到運(yùn)用，取得運(yùn)用的方法（思維）。不過，所給得問題指向必須明確。 問題三如圖3，在一個(gè)長方形的玻璃磚內(nèi)有一塊凸透鏡狀的空氣，當(dāng)一束平行光線射經(jīng)玻璃磚后是發(fā)散還是會(huì)聚？思路分析 如果以平常思維，把空氣當(dāng)作透鏡就比較復(fù)雜；如果把玻璃磚以中

8、線分成兩半，看成是兩塊凹透鏡的合體，就非常簡單。圖3問題四一塊均勻薄木板，重量為G，面積為S，平放在桌面上。上面疊放大小1/2G，面積為1/2S的同樣木板，依次繼續(xù)疊加大小是下面的1/2的木板至N塊。問木板對(duì)桌面的壓力是多少？第二塊與第三塊之間的壓強(qiáng)是多少？思路分析其實(shí)，這道題是幾何級(jí)數(shù)題：1、1/2、1/4、1/8、-1/2n 。九年級(jí)學(xué)生不能利用級(jí)數(shù)求和解決，對(duì)這樣的問題思維方法十分重要，以發(fā)展學(xué)生的思維為教學(xué)中心，比單純教學(xué)生知識(shí)更重要，兩者互為促進(jìn)。本題用類比的方法可以較容易的解決。1/2一張紙如圖4,比作是一塊木板。不斷的對(duì)折。 就可以幾何級(jí)數(shù)求和的值。11/21/41/81/2n第

9、一塊的重是G；圖4第二塊的重是1/2G； 第三塊至N的總重也是1/2G所以，木板對(duì)桌面的壓力：F=2G； 第三塊對(duì)第二塊的壓力 F2=1/4G+1/4G=1/2G；受力面積=1/4S；壓強(qiáng)P=2G/S；這道題能較好地訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維，大大提高了學(xué)生的思維品質(zhì)。教學(xué)中我們要不斷提供給學(xué)生一些非常規(guī)的問題，擴(kuò)展他們的思維空間。讓學(xué)生時(shí)時(shí)有新鮮感，體會(huì)到科學(xué)思維的美。利用典型的問題還可以暴露學(xué)生的思維缺陷。通過問題的訓(xùn)練，學(xué)生的思維 AVRxR變圖5軌跡就可展現(xiàn)出來，教師這種主動(dòng)出擊正是主導(dǎo)的具體體現(xiàn)。問題五伏安法測電阻是初中科學(xué)的重要內(nèi)容：Rx =U/I；圖5;圖6AAR000RxXxI0Ix以

10、此為基礎(chǔ)進(jìn)行變式訓(xùn)練：利用一個(gè)已知電阻R0和二個(gè)電流表請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)電路測未知電阻Rx(a)閉合電鍵測出流過R 0電流I0，（b）流過未知電阻Rx的電流I（c）Rx= I0 R 0/I；由于電阻是并聯(lián)，利用其兩端的電壓相等，求得待測電阻的電壓。圖6；S1S2I1IXRXR0AAA測量表標(biāo)準(zhǔn)表電阻箱S21S0圖8電池如果把上題的電路稍作變化，一個(gè)電流表、測干路的電流如圖7。(a)當(dāng)S1閉合時(shí)讀出電流表的示數(shù)I1；（b）閉合S2讀出電流表的示數(shù)Ix.(c)Rx=I1R0/Ix;與第題比的變化：僅用一個(gè)電流表，沒有可變電阻。圖7稍作改變就是替換法測電阻。如圖8：給一個(gè)電阻箱、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電流表、一個(gè)滑動(dòng)變阻器，開關(guān)，測一個(gè)電流表的內(nèi)阻。請?jiān)O(shè)計(jì)電路圖。思路分析：電流表的電阻比較小，如果用伏安法測誤差大?？梢杂锰鎿Q法。當(dāng)S打向1時(shí)改變滑動(dòng)變阻器，讓標(biāo)準(zhǔn)電流表讀出一個(gè)恰當(dāng)?shù)碾娏髦?；把S打向2調(diào)節(jié)電阻箱讓標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)與S打向1時(shí)一樣。電阻箱的阻值就是待測電流表的電阻值。其實(shí)題的本質(zhì)是一樣的，但題目的題材發(fā)生了變化。利用相同的知識(shí)內(nèi)容,進(jìn)行變式訓(xùn)練可以提高學(xué)生的思維品質(zhì)，應(yīng)對(duì)復(fù)雜問題的能力?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】（1）鄭青岳：為發(fā)展學(xué)生的思維而教（2）王盛之：科學(xué)復(fù)習(xí)方法的實(shí)踐研究（3）梁旭模式策略藝術(shù)觀念電話