从逻辑角度例谈变式对物理具体概念形成的作用

1、从逻辑角度例谈变式对物理具体概念形成的作用 物理概念是对物理研究对象及其特有属性的抽象概括，是物理学习的基础，是构成物理规律、形成物理理论的基本单元，也是物理教学中的重要组成部分.从逻辑角度看，在中学物理概念的教学过程包括物理概念的建立过程、物理概念的发展，以及物理概念教学的逻辑程序和物理概念教学的逻辑要求 .而在物理概念的发展阶段中，变式的训练对形成具体概念具有重要作用. 变式是指在引导学生认识事物属性的过程中，不断变更所提供材料或事例的呈现形式，使本质属性保持稳定而非本质属性不断变化，从而产生新的问题情境，诱发学生用不同的方法去思考问题，克服或弱化思维定势思维，激发学习热情，活跃思维方式，

2、改善思维品质（尤其是思维的灵活性），树立创新意识，发展创造能力 .运用变式训练进行物理概念教学，可以在很大程度上揭示概念的共性与个性的统一，加深学生对于概念的理解，从而有效运用.现就物理概念教学中的“子弹打木块”模型中能量关系为例，供各位老师参考. 1先给出既定的练习题，供学生思考，通过对个别实例的分析抽象出能量关系的本质特征 例一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块a并留在其中，a、b两木块是用一根弹簧连接在一起的，如图1所示，则在子弹打击木块以及弹簧被压缩到最短的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，判断其动量和机械能是否守恒. 分析与解以子弹、两木块和弹簧组成的系统为研究对象，在子

3、弹打击木块以及弹簧被压缩至最短的过程中，不受外力作用影响，因此动量守恒，在子弹射入木块时，存在剧烈摩擦作用，有一部分能量转化为内能，故机械能不守恒. 2在学生弄清并解决了原问题之后，把问题进行变化，将抽象概念具体化，明确概念的适用范围，让学生继续讨论解决 变式一将题干中“射入置于光滑水平面上”的条件改为“射入置于粗糙水平面上”，其他条件不变，试分析动量和机械能是否守恒. 分析与解以子弹、两木块和弹簧组成的系统为研究对象，在子弹打击木块以及弹簧被压缩至最短的过程中，木块受到滑动摩擦力作用，因此动量不守恒，由上例的分析可知，机械能依旧不守恒. 3学生在完成变式一之后，继续引入变化，从其他条件入手，

4、细化概念，进一步掌握建立概念过程中所使用的逻辑方法，促进概念具体化 变式二如图2所示装置中，木块b与水平桌面间的接触是光滑的，子弹a沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短.现将子弹、弹簧和木块合在一起作为研究对象（系统），则系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，试分析动量和机械能是否守恒. 分析与解以子弹、弹簧、木块为研究对象，分析受力.在水平方向，弹簧被压缩是因为受到外力，所以系统水平方向动量不守恒.由于子弹射入木块过程，发生剧烈的摩擦，有摩擦力做功，系统机械能减少，也不守恒. 4应用物理概念解题，完整掌握物理概念 变式三如图3所示，a、b两物体的质量之比为mamb

5、=32，它们原来都静止在平板车上，a、b间有一根被压缩的弹簧，a、b与平板车上表面的动摩擦因数相同，地面光滑.当烧断线后 a.a、b组成的系统动量守恒 b.a、b、c组成的系统动量守恒 c.小车向左运动 d.小车向右运动 分析与解a、b两木块的质量之比为mamb=32，它们与小车上表面间的动摩擦因数相同，绕断线后，a、b和小车c的滑动摩擦力不等，所以a、b和弹簧组成的系统受合外力不为零，所以系统动量不守恒，故a错误； a、b和弹簧、小车组成的系统受合外力为零，所以系统动量守恒，故b正确；由于a、b两木块的质量之比为mamb=32，a对c的滑动摩擦力大于b对c的滑动摩擦力，所以在a、b相对小车停

6、止运动之前，小车的合力向左运动，故c正确，d错误.故选b、c. 运用变式可以使抽象概念越来越具体，使学生通过对比分析，比较，综合变式中所体现的物理概念，牢固并完善对所掌握知识的理解. 过将所学用于生活亦有助于知识的加强与巩固.因此，在日常高中物理教学中，教师应积极引导学生学以致用，通过定期的全面指导与示范，促使学生自主的将所学引入实际生活，实现理论与实际的完美结合.例如在学习完有关摩擦力的相关知识后，教师可以指点学生：“为什么汽车在雨雪天爬坡特别费力呢？有什么办法可以改善吗？”，通过与实际相关问题激发学生的探知欲，学生通过自己所学加以研究，就可以了解到雨雪天爬坡费力是因为摩擦力减小的缘故，通过在轮胎上安装防滑链等手段，可增大摩擦，降低爬坡难度.如此一来学生不仅明白了生活中常见现象的原理，同时也掌握了摩擦力有关知识的实质，使得今后的学习更加便捷. 高中作为学生良好习惯养成的关键时期，我们作