談打破物理實驗中的思維定勢

1、.談打破物理實驗中的思維定勢有些學(xué)生在物理實驗中,受類似實驗現(xiàn)象的影響,缺對集體問題的詳細深化分析,而形成的錯誤認識。只注重實驗現(xiàn)象無視了本質(zhì)而形成的思維定勢。法國物理學(xué)家貝爾納說:構(gòu)成我們學(xué)習的最大障礙是的東西,而不是未知的東西老師要擅長在屋里實驗中打破學(xué)生的思維定勢,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維才能,詳細做法有以下幾點。:物理教學(xué),物理實驗,思維才能,思維定勢1、受類似實驗影響而形成的思維定勢有些學(xué)生在物理實驗中,受類似實驗現(xiàn)象的影響,缺對集體問題的詳細深化分析,而形成的錯誤認識。例如:把一木塊直立在小車上,使小車與木塊一起沿程度作面運動,當小車遇到障礙物而突然停頓,問木塊是否傾倒?假如會,傾倒的

2、方向如何?試分析之。有些學(xué)生答復(fù)會先前傾倒。理由是木塊與小車一起運動,當小車突然傾倒時,木塊上部因慣性仍在運動,而下部因摩擦而靜止,所以向前傾倒。這顯然是受類似初中慣性實驗的影響。有的學(xué)生答復(fù)不會傾倒。理由是:假設(shè)小車底板光滑,小車與木塊無摩擦力,木塊上下兩端因慣性而一起向前勻速運動,故不會傾倒。這顯然是受高一另一類慣性實驗結(jié)果外表光滑的影響。其實上述兩種觀點都有一定道理,但都是只做里外表認識,沒有深化考慮。由此可以看出,教學(xué)實驗假如處理不好,對學(xué)生的負面影響之大。其實木塊傾倒與不傾倒與木塊的幾何尺寸及木塊與小車之間的摩擦系數(shù)有關(guān)。正確分析如下:如上圖,設(shè)勻質(zhì)木塊高h1,寬h2,質(zhì)量m,木塊與

3、小車的摩擦因數(shù)。當木塊與小車突然運動時,木塊所受的摩擦力f =mg木塊產(chǎn)生的加速度向右對非慣性系小車來說,此加速度作用在木塊質(zhì)心上,方向向左,那么木塊所受慣性力:向左在木塊剛要傾倒的臨界狀態(tài),轉(zhuǎn)軸在A點由 得即:得:同理 當 時木塊都不傾倒。當時木塊都傾倒。可見,傾倒與不傾倒,與和木塊的幾何尺寸有關(guān),不能一概而論。2、因教學(xué)演示方法不當而形成的思維定勢阿基米德定律這樣表述:“浮力的大小等于物體排開液體的重量不過老師在做演示實驗中,常把物體放在盛滿水的杯子中,把物體“排開所溢出的水流入容器內(nèi),稱其容器內(nèi)水重就是物塊所受浮力的大小。這就給人一種錯覺,即“排出即流出的錯誤結(jié)論。為了糾正這個錯誤結(jié)論,

4、如今設(shè)一個問題:“1N水最多能產(chǎn)生多大浮力?假設(shè)按“排出即流出的結(jié)論那么應(yīng)該是:“1N水最多能產(chǎn)生1N的浮力,因為1N的水既是全部排出,也只能有1N。我們可以做這樣一個實驗來證明上述結(jié)論的錯誤。設(shè)有一個圓柱平底容器,深度足夠大,底面積為S1=60 cm2 內(nèi)裝h1=10 cm的水。將一截面積為S2=50cm2 的足夠長金屬平底圓柱浸在容器的水中,計算容器中水的重量和圓柱所受的浮力。容器中水重:金屬柱浸入水中,水被排出,水被擠在容器壁與金屬柱之間,那么水面高h2排開水的體積:圓柱所受浮力:上述分析計算無誤,即5.88N水就能產(chǎn)生29.4N的浮力。實際上,只要S/=S1 S2越小,產(chǎn)生的浮力就更大

5、。該例中水并未排出,就能產(chǎn)生29.4N的浮力。可見,“排出即流出是錯誤的。3、只注重實驗現(xiàn)象無視了本質(zhì)而形成的思維定勢。講到“沸騰概念的實驗是:取半杯水放在酒精燈上加熱,當液面發(fā)生劇烈汽化時,這個過程就叫沸騰,于是給出“沸騰的定義:給液體加熱,當液體升到一定溫度時,液體內(nèi)部出現(xiàn)大量的氣泡,升到液面破裂,放出汽體,這是整個液面出現(xiàn)劇烈變化,這種現(xiàn)象叫沸騰。假如向?qū)W生提出這樣一個問題:鍋里的水燒開后,舀入鋁勺里一些,放在燒開的水面,再繼續(xù)對鍋加熱,鍋里的水繼續(xù)沸騰,而勺里的水會沸騰嗎?絕大部分學(xué)生都以為勺里的水會沸騰。實際上勺里的水是不會沸騰的。原因是水既使燒到100oC 也還要繼續(xù)吸收熱量汽化熱

6、才能沸騰,鍋里的水就是不斷地吸收熱量而沸騰的。水在沸騰時溫度不會再升高,鍋里和勺里的水溫一樣100oC,它們之間沒有熱傳遞,因此勺里的水不會沸騰。4、在物理實驗中受日常生活 的影響而形成的思維定勢 在牛頓第一、第二定律的實驗中,學(xué)生仍然在重復(fù)亞里士多德關(guān)于力是物體運動的原因這個錯誤觀點,而這個觀點早在幾百年前就已被伽利略推翻,而如今有些學(xué)生仍然是認識不清,往往錯誤認為:合外力的方向就是物體的運動方向,假設(shè)物體沿斜面向上運動,就會錯誤地認為物體一定有受斜面向上的力。又如“大馬拉小車問題,總認為馬拉車的力一定大于車拉馬的力。這類問題不一而足。究其根源在于日常生活觀察或經(jīng)歷中由知覺造成的錯誤認識。但

7、去解釋這類現(xiàn)象時,學(xué)生往往不自覺地拋開科學(xué)概念和規(guī)律,憑主觀感覺做出錯誤的結(jié)論,這種現(xiàn)象往往又著人們的思維和創(chuàng)造才能。法國物理學(xué)家貝爾納說:“構(gòu)成我們學(xué)習的最大障礙是的東西,而不是未知的東西老師要擅長在屋里實驗中打破學(xué)生的思維定勢,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維才能,詳細做法有以下幾點。1、培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。試驗決不能視為一種孤立的過程或事件,而是與思維相關(guān)的。實驗課要有開展創(chuàng)造性思維活動的過程,老師要擅長提出問題,珍惜學(xué)生實驗時的“閃光點。2、鼓勵學(xué)生對問題的合理猜測,然后進展實驗來驗證,培養(yǎng)直覺思維。既使學(xué)生的猜測是錯誤的,也應(yīng)積極予以鼓勵。3、加強對學(xué)生應(yīng)變才能的訓(xùn)練,老師對實驗內(nèi)容提一些新的變化,讓學(xué)生再實驗,看結(jié)果又如何。4、要適當增加一些探究性實驗,以激發(fā)學(xué)生的探究精神。讓學(xué)生進展探究性實驗,自己“發(fā)現(xiàn)規(guī)律?？梢允箤W(xué)生學(xué)到探究物理知識的方法,進一步受到科學(xué)實驗的熏陶。這類實驗比較復(fù)雜、困難,老師要首先就實驗的目的,研究的對象,使用的儀器及觀測什么現(xiàn)象,記錄哪些數(shù)據(jù),控制條件,數(shù)據(jù)處理,誤差分析等一些列問題對學(xué)生進展指導(dǎo),使每個學(xué)生做完一個探究性實驗都有所收獲,得到教益。正如愛恩斯坦所說:“科學(xué)的創(chuàng)造性精神的活動的開展,需要不斷地爭取兩類自由,即外在的自由和內(nèi)在的自由,任何一種實驗都對學(xué)生理解根本物理概念,原理等都有幫助