物理競(jìng)賽題范文
時(shí)間:2023-03-23 00:28:53
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篇1
那么,什么是發(fā)散性思維呢?發(fā)散性思維是指思維主體在展開思維活動(dòng)時(shí),圍繞某個(gè)中心問題, 進(jìn)行輻射狀態(tài)的積極的思考和聯(lián)想,廣泛地收集與這一中心問題有關(guān)的各種感性材料、 相關(guān)信息和思想觀點(diǎn),最大限度地開拓思路, 從而產(chǎn)生一系列相關(guān)的發(fā)明與發(fā)現(xiàn)的一種思維品質(zhì).某些學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中,只會(huì)記住老師講過的例子,卻不會(huì)自己拓展新的知識(shí)和內(nèi)容,不會(huì)舉一反三,只要一變題型,就會(huì)做錯(cuò).還有的同學(xué),思維面狹隘,沒有形成正確有效的解題思路,所以通過題海戰(zhàn)術(shù)提高自己物理成績(jī),這樣的學(xué)生在解題方面均沒有形成發(fā)散性思維.簡(jiǎn)而言之,發(fā)散就是“由一點(diǎn)散開”,發(fā)散性思維就是學(xué)生做題的時(shí)候能夠通過一個(gè)問題引出一系列問題,從不同方向角度思考問題,所以說,具有發(fā)散性思維是解答物理競(jìng)賽題的必備條件.
在物理競(jìng)賽的培訓(xùn)中,需要學(xué)生做到的是不要一味的跟著老師的步伐走,要擺脫老師“灌輸”的教學(xué)方法,在習(xí)題的解答中,要調(diào)動(dòng)各個(gè)方面的思維層次,對(duì)題目中的條件、信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換,提煉出合適的物理思維方法.首先需要理解題意,找到本題的發(fā)散點(diǎn).所謂發(fā)散點(diǎn)就是解題的關(guān)鍵點(diǎn),充分理解發(fā)散點(diǎn)可以找到本題的多種解題思路.然后思維發(fā)散,思維發(fā)散主要是建立在發(fā)散點(diǎn)上,利用已有的知識(shí)儲(chǔ)備沿著不同的方向去思考,找到盡可能多的可用于解題的知識(shí)點(diǎn)和解題方法.利用眼前的信息、掌握的知識(shí)點(diǎn)及熟悉的解題規(guī)則對(duì)由發(fā)散思維提出的多種可能性進(jìn)行分析、討論、比較、評(píng)價(jià),選擇最優(yōu)化的解題方法,這個(gè)過程叫做思維收斂.最后通過物理規(guī)律,分析列式,運(yùn)算,最終得出結(jié)果.發(fā)散性思維解答物理問題的步驟如圖1.
根據(jù)發(fā)散性思維和物理學(xué)科的特點(diǎn),本文認(rèn)為物理發(fā)散性思維就是根據(jù)物理文字信息,找到物理思維發(fā)散點(diǎn),根據(jù)已有的知識(shí)儲(chǔ)備,通過多方面的理論驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,進(jìn)行多方面分析的思維方法.
筆者通過對(duì)第12屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽的一道習(xí)題的不同解答過程進(jìn)行分析,分析解答該題時(shí)所需要的物理發(fā)散性思維的解題思路.
例題一個(gè)絕緣細(xì)線構(gòu)成的鋼性圓形軌道,其半徑為R,此軌道水平放置,圓心在O點(diǎn),一個(gè)金屬小珠P穿在此軌道上,可沿軌道無摩擦地滑動(dòng),小珠P帶電荷Q.已知在軌道平面內(nèi)A點(diǎn)(OA=r
解法一根據(jù)題意做出示意圖(圖2).設(shè)A1點(diǎn)距圓形軌道的圓心O為r1,由于A點(diǎn)放的電荷q距圓心為r,則對(duì)隔離出來的兩點(diǎn)有
kqR-r+kq1r1-R=0(1)
kqR+r+kq1r1+R=0(2)
由(1)、(2)兩式可得:A1點(diǎn)位置距圓心O的距離為r1=R2r,所帶電量q1=-Rrq.
分析本題中小珠沿著軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),那么這種運(yùn)動(dòng)的受力情況是比較特殊的,小球的受力情況是一個(gè)發(fā)散點(diǎn).由發(fā)散點(diǎn)分析,根據(jù)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),可以從動(dòng)力學(xué)角度分析或者能量角度分析,在動(dòng)力學(xué)角度上,根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),小球所受的力的合力提供向心力,向心力的大小是恒定的,那么進(jìn)一步的解題方法可以有:一是利用勻速圓周運(yùn)動(dòng)受力進(jìn)行分析,通過公式求解;二是選取特殊的兩點(diǎn),利用合力的大小相等求出A1點(diǎn)的位置及電荷q1之值,這個(gè)過程屬于思維發(fā)散.面對(duì)有三個(gè)思路的求解,一是通過能量求解,二是通過圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)求解,三是特殊點(diǎn)分析求解,這三種方法都可以嗎?由于所求的是電荷量與位置這兩個(gè)物理量,不是過程量,加之小球整個(gè)過程受力情況復(fù)雜,所以利用特殊點(diǎn)分析求解,這個(gè)分析、對(duì)比的過程是思維收斂.通過思維收斂最終確定了解題的思路.通過物理規(guī)律分析,這個(gè)特殊的兩點(diǎn)是哪兩點(diǎn)呢?支持力永遠(yuǎn)指向圓心,重力豎直向下,電場(chǎng)力水平方向上,為計(jì)算簡(jiǎn)便,選取的這兩點(diǎn)最好為直線 O與圓軌道相交的兩點(diǎn).最后利用物理公式列式、求解,求出最終的答案.
解法二將圓軌道類比成左、右兩個(gè)球面鏡組合.已知半徑為R,所以此組合球面鏡的焦距為R.
q1為物點(diǎn)成虛像為q,則q為像點(diǎn)(圖3),由成像公式1u+1v=1f可知所以有
1u-1R-r=-1Ru=R(R-r)r.
設(shè)A1點(diǎn)與圓心O的距離為r1,則
r1=u+R=R2r.
又因?yàn)閝q1=vu=-(R-r)rR(R-R)=-rR,
由此解得q1=-Rrq.
分析除了從知識(shí)點(diǎn)出發(fā),解題的方法也是一個(gè)做題的切入點(diǎn).P可沿圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),不僅說明其向心力大小時(shí)刻相等,同時(shí)也說明此圓軌道是一等勢(shì)線,這是一個(gè)發(fā)散點(diǎn).圓軌道看成等勢(shì)面對(duì)于解答本題有什么作用呢?學(xué)生可以思維發(fā)散想到物理解題的方法有:歸納演繹法、類比法、臻美法、等效替代法、整體隔離法等方法.根據(jù)每種方法使用的條件的區(qū)別和判定,再結(jié)合題目信息分析,等勢(shì)面將圓軌道分成兩個(gè)半球面,相當(dāng)于兩個(gè)球面結(jié)合在一起,我們會(huì)想到鏡面成像的規(guī)律由成像公式1u+1v=1f,本題的模型類似于鏡面成像模型,所以本題使用類比法,這種對(duì)解題方法的分析、對(duì)比以及確定的過程就是思維收斂的過程.那么誰是物點(diǎn)誰是像點(diǎn)呢?通過物理規(guī)律分析,若q為物點(diǎn),q1為像點(diǎn)不成立的,所以只能是q1為物點(diǎn)成虛像為q,q為像點(diǎn),然后根據(jù)成像公式等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行列式、求解.
總結(jié)在整個(gè)物理發(fā)散性思維的解題過程中,最重要、最難處理的部分是思維收斂.很多學(xué)生抱怨過“知識(shí)點(diǎn)都會(huì),但是做題時(shí)卻不知如何下手”.例如在高一剛學(xué)習(xí)位移時(shí),位移的計(jì)算公式很多,但是學(xué)生做題時(shí)卻躊躇不前,因?yàn)樗恢肋x擇哪個(gè)公式去解決,這就是因?yàn)闆]有很好地進(jìn)行思維收斂.那么怎樣才能培養(yǎng)學(xué)生能更好的進(jìn)行思維收斂呢?思維收斂的培養(yǎng)可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:
(1)側(cè)重講解,善于引導(dǎo)
能力的形成是從模仿開始.老師在講解習(xí)題時(shí)可以側(cè)重使用物理發(fā)散性思維的解題方法.在習(xí)題講解的過程中,老師要向?qū)W生講解為什么會(huì)選用這種思路解答習(xí)題,解釋其他解題思路錯(cuò)誤的原因,向?qū)W生展示從思維發(fā)散到思維收斂整個(gè)解題過程以及是如何想到的.同時(shí),老師要善于發(fā)現(xiàn)并指出學(xué)生在解題過程中,從思維發(fā)散到思維收斂的處理上存在的錯(cuò)誤地方,并加以引導(dǎo),分析錯(cuò)誤原因并講解正確的解題思路.
(2)優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)框圖
思維收斂是建立在大量的知識(shí)儲(chǔ)備上.知識(shí)儲(chǔ)備越多,越詳細(xì),基礎(chǔ)越扎實(shí)越有助于思維收斂的發(fā)揮.知識(shí)結(jié)構(gòu)可將不同種類的知識(shí)組成,包括基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、相鄰學(xué)科知識(shí)、學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)等,具有開放、動(dòng)態(tài)、多層次的特點(diǎn),完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)更加利于思維收斂.
(3)相似知識(shí)點(diǎn)歸納、分析及比較
之所以學(xué)生在解題時(shí)不知道用哪些知識(shí)點(diǎn),主要是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)相似的知識(shí)點(diǎn)存在混淆,不會(huì)對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的使用條件進(jìn)行區(qū)分,所以在復(fù)習(xí)的期間,老師可以將知識(shí)點(diǎn)展現(xiàn)出來并對(duì)知識(shí)點(diǎn)加以區(qū)分,這樣的復(fù)習(xí)方法為學(xué)生的思維收斂鞏固了基礎(chǔ).
篇2
1.這臺(tái)投影儀的耗電總功率是多大?
2.如果投影儀的光源采用串聯(lián)電阻降壓的話,所用電阻的阻值應(yīng)該多大?該電阻消耗的功率為多大?
3.這臺(tái)投影儀的光源采用上述串聯(lián)電阻降壓的方法可行嗎?為什么?
4.如果上述方法不可行,請(qǐng)你提出一種可以使投影儀正常工作的方案。(要求定性說明即可)
二、(10分)李老師的家離學(xué)校大約10km,為了便于上下班,他購(gòu)買了一部輕便摩托車來代步,使用的燃料為93#汽油。根據(jù)表2提供的數(shù)據(jù),請(qǐng)回答:
1.如果李老師上班時(shí)騎車的平均速度為36km/h,試根據(jù)表2中所提供的有關(guān)信息,為李老師計(jì)算一下,他騎車從家到學(xué)校至少需花多少油費(fèi)?
2.小洪同學(xué)學(xué)過物理以后,給李老師建議:在上述條件不變的情況下,采用加快車速縮短時(shí)間的辦法,就一定可以省油費(fèi)。請(qǐng)你根據(jù)自己掌握的知識(shí),分析說明這種方法是否可行。
三、(12分)汽車在行駛途中,為了安全,車與車之間必須保持一定的距離。因?yàn)?,駕駛員從發(fā)現(xiàn)某一異常情況到采取制動(dòng)動(dòng)作的“反應(yīng)時(shí)間”里(設(shè)同一人、不同速度下的“反應(yīng)時(shí)間”是相同的);汽車要通過一段距離(稱為思考距離);而從采取制動(dòng)動(dòng)作到汽車完全停止,汽車又要通過一段距離(稱為制動(dòng)距離)。表3中給出了某輛汽車在同一段路面上行駛過程中,在不同速度下的思考距離和制動(dòng)距離等部分?jǐn)?shù)據(jù)。
1.根據(jù)表3中已給的數(shù)據(jù),分析計(jì)算并填寫尚缺的三個(gè)數(shù)據(jù),完成表格。
2.根據(jù)表3中的數(shù)據(jù),分析或通過計(jì)算說明超速和酒后駕車的危害。
四、(12分)有一種電腦電源適配器(即充電器)的銘牌如圖1所示。這款國(guó)產(chǎn)充電器,有九個(gè)國(guó)家或地區(qū)的認(rèn)證標(biāo)志,其中已經(jīng)標(biāo)出了八個(gè)。
1.請(qǐng)你在第一個(gè)標(biāo)志前的方框中填入所代表的國(guó)家名稱及其英文名,并在銘牌下面的另三個(gè)圖案下填寫所表示的含意。
2.根據(jù)給出的數(shù)據(jù):說明此電源適配器所適用的電源條件是什么。
3.用它與配套的筆記本電腦供電使用時(shí)的耗電功率大約在什么范圍?
4.試估算它為筆記本電腦供電時(shí)的效率大約在什么范圍?
5.有人說:“如果適配器只是輸入端插入電源,輸出端不接用電器時(shí)就不耗電”,你認(rèn)為對(duì)嗎?請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由。
五、(12分)我們已經(jīng)知道,肺活量是一個(gè)人做最大吸氣后再做最大呼氣所呼出的氣體的體積,單位是毫升(ml)。肺活量是身體機(jī)能的重要指標(biāo)之一,對(duì)青少年的成長(zhǎng)及日后身體是否健康都關(guān)系重大。
我們要注意增強(qiáng)自身的肺活量。圖2所示的是一種測(cè)定肺活量的實(shí)用方法,圖中A為倒扣在水中的開口薄壁圓筒,測(cè)量前排盡其中的空氣(即測(cè)量前筒內(nèi)充滿水)。測(cè)量時(shí),被測(cè)者吸足空氣,再通過B盡量將空氣呼出,呼出的空氣通過導(dǎo)管進(jìn)入A內(nèi),使A浮起。測(cè)得圓筒質(zhì)量為m,橫截面積為S,筒底浮出水面的高度為H,大氣壓強(qiáng)為po,求:1.此時(shí)圓筒內(nèi)氣體的體積。
2.此時(shí)筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。
3.“肺活量體重指數(shù)”是人體重要的呼吸機(jī)能指數(shù),它主要通過人體的肺活量與體重的比值來反映肺活量和體重的相關(guān)程度,用以對(duì)不同年齡、性別的個(gè)體與群體進(jìn)行客觀的定量比較分析。
肺活量體重指數(shù):肺活量體重,單位是ml/kg
例如,我國(guó)初三年級(jí)男生肺活量體重指數(shù)標(biāo)準(zhǔn):67以上為優(yōu)秀;50~66為良好;33~49為及格;32以下為不及格。如果體重60kg的小強(qiáng)用上面的肺活量?jī)x測(cè)肺活量,測(cè)得H=18cm,已知筒A的質(zhì)量為200g,橫截面積為200cm2,請(qǐng)計(jì)算他的肺活量體重指數(shù)是多少?
六、(14分)空氣的流動(dòng)形成風(fēng),風(fēng)具有能量,稱為風(fēng)能。風(fēng)能具有來源豐富、安全衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)。圖3是我國(guó)某地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的外景圖。風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的葉片在風(fēng)力的推動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),并帶動(dòng)機(jī)頭發(fā)電機(jī)發(fā)電,為人們提供電能。設(shè)該地區(qū)空氣密度為1.3kg/m3,一臺(tái)風(fēng)車的輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以形成面積為600m2的圓面。
1.若風(fēng)速為10m/s,則1s內(nèi)沖擊到風(fēng)車輪葉形成的圓面的空氣質(zhì)量是多少kg?已知1kg空氣以這樣的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的動(dòng)能是50J,10臺(tái)這樣的風(fēng)車工作1s所產(chǎn)生的電能可供l盞“220V60W”燈泡正常工作2h,求這種風(fēng)車發(fā)電的效率。
2.若此地年平均風(fēng)速為15m/s,100臺(tái)這樣的風(fēng)車一年(工作時(shí)間按4000h計(jì)算)獲得的風(fēng)能相當(dāng)于完全燃燒多少kg煤?(煤的熱值為3×107J/kg)
3.請(qǐng)你結(jié)合風(fēng)力發(fā)電的實(shí)際情況及圖4中的有關(guān)信息說明目前風(fēng)力發(fā)電開發(fā)的困難和前景。
七、(14分)醫(yī)院、賓館等公共場(chǎng)所普遍使用高溫高壓蒸氣消毒鍋對(duì)物品消毒。圖5為自動(dòng)測(cè)定鍋內(nèi)溫度的電路原理圖,其中R0為定值電阻,A為溫度指示表(實(shí)質(zhì)是一只電流表),Rx為熱敏電阻(其電阻值隨鍋內(nèi)溫度的變化而變化)。熱敏電阻的阻值與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表4所示,電源兩端的電壓不變。
為了使高溫高壓蒸氣消毒鍋內(nèi)溫度不超過112℃,高壓鍋蓋上有一限壓閥,圖6為限壓閥的原理圖,限壓閥由一直立圓柱形金屬體和濾網(wǎng)型外套組成。當(dāng)鍋內(nèi)溫度接近112℃時(shí),鍋內(nèi)高壓氣體將圓柱形金屬體頂起,并對(duì)外排氣減壓,從而起到限壓的作用。已知圓柱形金屬體的底面積S為0.2cm2,求該金屬體的質(zhì)量m。(外界大氣壓p外=1.0×105Pa,g取10N/kg)
八、(16分)育才中學(xué)科技小組的小明同學(xué)自行設(shè)計(jì)了一個(gè)地磅,其原理如圖7所示。設(shè)電源兩端電壓U恒為定值,R0為定值電阻,滑動(dòng)變阻器的總電阻為R、總長(zhǎng)度為L(zhǎng),滑動(dòng)觸頭與托盤固聯(lián),開始時(shí)觸頭位于變阻器最上端A,能隨輕彈簧一起上下滑動(dòng)。已知滑動(dòng)變阻器的電阻與其接入電路的長(zhǎng)度成正比;當(dāng)對(duì)地磅施加壓力F時(shí),彈簧的長(zhǎng)度會(huì)縮短l。(彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力的大小跟彈簧伸長(zhǎng)或縮短的長(zhǎng)度成正比:f=kx)請(qǐng)回答:
1.說明定值電阻R0的作用。
2.寫出電流表的示數(shù),與待測(cè)物體質(zhì)量m之間的關(guān)系式;并分析此地磅的刻度特點(diǎn)。
3.有同學(xué)建議小明將原理圖改為圖8所示,你認(rèn)為這樣改動(dòng)好不好?請(qǐng)你分析并簡(jiǎn)要說明理由。
4.請(qǐng)你在圖8的基礎(chǔ)上,在圖9所示的方框里畫出你改進(jìn)后的電路圖,并說明改進(jìn)后的特點(diǎn)。
篇3
1 密度法
此法的根據(jù)是定義式ρ=m /V測(cè)密度。
例1 在物理實(shí)驗(yàn)課上,老師拿出一架天平,一個(gè)量筒,兩個(gè)完全相同的燒杯,一些水和一些小玻璃球,讓同學(xué)們利用這些東西測(cè)出小玻璃球的密度。細(xì)心的小紅發(fā)現(xiàn)老師沒給砝碼,一問才知道是老師故意不給的。小紅想了一會(huì)兒,又向老師要了一支滴管,就動(dòng)手做起了實(shí)驗(yàn),并很快做出了結(jié)果。請(qǐng)你說說小紅是怎樣測(cè)出小玻璃球密度的,她向老師要滴管的目的是什么?
分析 要測(cè)小玻璃球的密度,必須測(cè)出它的質(zhì)量和體積,體積可用量筒借助排水法測(cè)出,怎樣測(cè)出玻璃球的質(zhì)量呢?聯(lián)系水、滴管和量筒,可以方便地測(cè)出與玻璃球等質(zhì)量的水的體積,有m =ρ水V水即可得到玻璃球的質(zhì)量。
解析 (1)調(diào)節(jié)天平平衡。
(2)將兩個(gè)相同的燒杯分別放在天平的左、右盤上。在左盤的燒杯中放適量的小玻璃球,在右盤的燒杯中放入適量的水,并使用滴管滴水使天平再次平衡。
(3)將右盤燒杯中的水倒入量筒中,讀出其體積V水,則小玻璃球的質(zhì)量為:
m球=m水=ρ水V水。
(4)用排水法測(cè)出小玻璃球的體積V玻,則玻璃球的密度為
ρ玻=ρ水V水/V玻。
2 U形管法
此法的根據(jù)是液體壓強(qiáng)平衡原理測(cè)密度。
例2 現(xiàn)有透明塑料軟管連接著的兩根直玻璃管及鐵架臺(tái)、米尺、滴管和足夠的水,用這些器材可以測(cè)出不溶于水的液體(例如食用油)的密度,寫出你測(cè)量的步驟和計(jì)算方法。
分析 將透明塑料軟管連接著的兩根直玻璃管固定在鐵架臺(tái)上即為U形管,刻度尺可測(cè)液柱的高度,因此可用液體壓強(qiáng)平衡原理求解。
解析 (1)測(cè)量步驟:
①將兩根玻璃管豎直固定在鐵架臺(tái)上,在管中注入適量的水。
②用滴管向管中注入待測(cè)液體(如食用油)。
③從待測(cè)液體和水分界處的水平面向上分別測(cè)量?jī)晒苤幸后w的高度,如圖1所示。
(2)計(jì)算方法:
管中液體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)分界面等高處兩管中壓強(qiáng)相等:p左=p右。
分別以ρ水和ρ液代表水和待測(cè)液體的密度,以h1和h2代表水和待測(cè)液柱的高度,則:
ρ水g h1=ρ液g h2,ρ液=ρ水h1/ h2。
3 杠桿法
此法根據(jù)是杠桿平衡條件測(cè)密度。
例3 一個(gè)地質(zhì)勘探小分隊(duì),在野外河邊休息時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種礦石,他們非常想盡快知道這種礦石的密度大約是多少,但是手中只有皮尺、直木棍和針線包中縫衣服用的針和細(xì)線,請(qǐng)你幫助他們利用現(xiàn)場(chǎng)可利用的物品,設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定礦石密度的方案,并推導(dǎo)出計(jì)算礦石密度的表達(dá)式。
分析 要測(cè)礦石的密度,皮尺、直木棍、細(xì)線及現(xiàn)場(chǎng)(在野外河邊)可利用的物品,可用杠桿原理來完成。
解答 (1)用細(xì)線懸掛直木棍作支點(diǎn)。
(2)用細(xì)線拴好礦石掛在支點(diǎn)的左側(cè),在支點(diǎn)的右側(cè)掛一塊石塊,移動(dòng)石塊懸掛的位置直到木棍水平平衡。
(3)用皮尺分別量出懸掛礦石和石塊的點(diǎn)
篇4
【關(guān)鍵詞】中職學(xué)校 青年教師 教學(xué)能力 業(yè)務(wù)競(jìng)賽
【中圖分類號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2016)06-0179-01
近年來,隨著職業(yè)教育的不斷發(fā)展,中職學(xué)校的青年教師數(shù)量也在不斷增加。因此,青年教師的教學(xué)能力培養(yǎng)成為各中職學(xué)校教師隊(duì)伍建設(shè)中一項(xiàng)刻不容緩的任務(wù),而開展有針對(duì)性的業(yè)務(wù)競(jìng)賽活動(dòng),不失為一條有效提高青年教師教學(xué)能力的途徑。
一、業(yè)務(wù)競(jìng)賽具有積極的導(dǎo)向作用
做為全校性質(zhì)的教學(xué)業(yè)務(wù)競(jìng)賽活動(dòng),是學(xué)校中心工作中的一項(xiàng)重大活動(dòng),其覆蓋面廣,影響力大,優(yōu)勝教師不僅會(huì)獲得精神和物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì),而且還是教師參加更高一級(jí)教師業(yè)務(wù)競(jìng)賽資格和職稱評(píng)聘的重要參考依據(jù)。通過開展教學(xué)業(yè)務(wù)競(jìng)賽,會(huì)在青年教師中營(yíng)造學(xué)校重視教學(xué)、尊重教學(xué)的良好氛圍,讓青年教師認(rèn)識(shí)到教學(xué)水平和能力是贏得尊重,實(shí)現(xiàn)自我專業(yè)發(fā)展的重要途徑,對(duì)青年教師確立今后的發(fā)展方向和奮斗目標(biāo)起到了積極的導(dǎo)向作用。
二、業(yè)務(wù)競(jìng)賽為青年教師提供了展示自我的平臺(tái)
年青人有朝氣,不甘落后,喜歡通過競(jìng)爭(zhēng)來體現(xiàn)自身的能力和價(jià)值。經(jīng)過崗前培訓(xùn)、導(dǎo)師帶教和一定時(shí)間的教學(xué)實(shí)踐,這些青年教師基本實(shí)現(xiàn)了從青年學(xué)生到職校教師的轉(zhuǎn)變,他們對(duì)教學(xué)原理、教學(xué)方法、教學(xué)技巧和課堂組織有了一定的感性認(rèn)識(shí),對(duì)如何提高課堂教學(xué)質(zhì)量也進(jìn)行了一定的思考。業(yè)務(wù)競(jìng)賽為青年教師提供了展示自己教學(xué)能力的平臺(tái),也為優(yōu)秀青年教師的脫穎而出提供了契機(jī)。
三、 業(yè)務(wù)競(jìng)賽促進(jìn)青年教師綜合能力發(fā)展
為了取得好成績(jī),青年教師在賽前必然要做大量的準(zhǔn)備工作。研讀競(jìng)賽規(guī)則與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),查閱相關(guān)資料,進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),書寫導(dǎo)學(xué)案、教案,選擇教法,組織語言,反復(fù)演練,不斷改進(jìn)。在這一過程中,他們對(duì)教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度進(jìn)行了探索,對(duì)教學(xué)大綱做到了了然于胸,對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)也是心中有數(shù),對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了精妙的設(shè)計(jì),對(duì)導(dǎo)學(xué)案、教案進(jìn)行了認(rèn)真書寫,對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行了合理選擇,對(duì)教學(xué)語言進(jìn)行了精心組織,對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行了多次演練。這一切,都對(duì)青年教師綜合能力的提高和專業(yè)發(fā)展起到了至關(guān)重要的促進(jìn)作用。
四、業(yè)務(wù)競(jìng)賽為青年教師提供了觀摩學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)
備賽的過程是一個(gè)不斷自我學(xué)習(xí)、自我完善的過程,而參賽過程就是一個(gè)不斷向他人學(xué)習(xí)、取長(zhǎng)補(bǔ)短的過程。通過觀摩其他青年教師的比賽過程,可以發(fā)現(xiàn)每一位參賽教師的優(yōu)勢(shì)和不足。雖然專業(yè)不同,但教法卻是相通的,他們可以汲取他人的經(jīng)驗(yàn),虛心學(xué)習(xí)他人的教法與技巧,做到取人之長(zhǎng),補(bǔ)己之短,加快其教學(xué)能力的提高。
五、 業(yè)務(wù)競(jìng)賽的賽后專家點(diǎn)評(píng)是畫龍點(diǎn)晴之筆
業(yè)務(wù)競(jìng)賽的目的并不只是為了給參賽教師決出個(gè)名次,而是要通過競(jìng)賽來推動(dòng)和引導(dǎo)整個(gè)學(xué)校的教學(xué)活動(dòng)向縱深發(fā)展。因此,賽后的專家點(diǎn)評(píng)就顯得尤為重要。專家評(píng)委一般都是在教育領(lǐng)域德高望重或校內(nèi)教學(xué)方面的老前輩,他們對(duì)選手表現(xiàn)的點(diǎn)評(píng)往往一針見血,入木三分,而這也正是青年教師學(xué)習(xí)的絕佳機(jī)會(huì),青年教師必須以謙虛的態(tài)度認(rèn)真聽、認(rèn)真記、多反思、深反思,只有這樣,才能博采眾家之長(zhǎng),明確改進(jìn)的方向,不斷完善、提高自己的教學(xué)能力。
六、業(yè)務(wù)競(jìng)賽的項(xiàng)目設(shè)置要由易到難,循序漸進(jìn)
青年教師的培養(yǎng)要尊重其內(nèi)在規(guī)律,切忌操之過急、拔苗助長(zhǎng),教師業(yè)務(wù)競(jìng)賽的項(xiàng)目設(shè)置可以先從最基本的“三字一話”、教案書寫等基本功開始,等他們積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行了一定的理性思考之后,可以增加教學(xué)設(shè)計(jì)、說課等項(xiàng)目,最后,應(yīng)以優(yōu)質(zhì)課競(jìng)賽做為衡量青年教師階段性成長(zhǎng)的標(biāo)尺,全面檢驗(yàn)他們教學(xué)能力,并將表現(xiàn)優(yōu)異的青年教師遴選出來加以重點(diǎn)培養(yǎng),為今后的骨干教師培養(yǎng)做好人才儲(chǔ)備。而對(duì)于個(gè)別雖經(jīng)過長(zhǎng)期培養(yǎng)但仍不能達(dá)到教學(xué)要求的青年專業(yè)教師。
總之,在青年教師培養(yǎng)過程中,以業(yè)務(wù)競(jìng)賽為手段,既可以快速、有效地提高青年教師的教學(xué)能力,也可以推動(dòng)學(xué)校校本培訓(xùn)活動(dòng)的深入開展,進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)教師隊(duì)伍教學(xué)水平的不斷提高,最終推動(dòng)提高學(xué)校整體教學(xué)質(zhì)量的躍升。
參考文獻(xiàn):
[1] 熊志勇.講課比賽對(duì)提升青年教師教學(xué)能力的作用[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2011.3.
[2]高勝利,等.講課比賽是培養(yǎng)青年教師提高教學(xué)能力的有效途徑[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2009(5).
篇5
一、顧此失彼
例1:(1992年全國(guó)競(jìng)賽題)拖拉機(jī)的履帶是由一塊塊金屬板做成的,睡塊板上都有一、二條凸起的棱。
A.金屬板和它上面的棱都是為了減小對(duì)地面的壓強(qiáng)
B.金屬板和它上面的棱都是為了增大對(duì)地而的壓強(qiáng)
C.金屬板是為了減小對(duì)地面的壓強(qiáng);棱是為了增大對(duì)地面的壓強(qiáng)
D.金屬板是為了增大對(duì)地面的壓強(qiáng);棱是為了減小對(duì)地面的壓強(qiáng)
錯(cuò)解:答案A正確。
剖析:究其原因,錯(cuò)選的考生只記住了物理課本第一冊(cè)97頁上的一段話:“大型拖拉機(jī)和坦克自身很重,它們又經(jīng)常要在潮濕、松軟的土地上行駛,為了防止壓壞田地和陷進(jìn)地里,需要大大地增加它們跟地面的接觸面積。于是,人們給大型拖拉機(jī)和和坦克安裝了履帶,就像在地上鋪了可以隨拖拉機(jī)和坦克一同移動(dòng)的鋼板一樣,這樣就大大減小了對(duì)地面的壓強(qiáng)?!卞e(cuò)選答案A的考生就認(rèn)為拖拉機(jī)安裝履帶的作用只是減小對(duì)地面的壓強(qiáng),其實(shí),這段話只說出履帶上金屬板的作用,沒有說明履帶上棱的作用。
正確解答:拖拉機(jī)履帶上的金屬板是為了減小對(duì)松軟土地的壓強(qiáng),使拖拉機(jī)不會(huì)下陷;履帶上的棱是為了增大對(duì)堅(jiān)硬、光滑的地面或冰面的壓強(qiáng),使拖拉機(jī)不會(huì)打滑。故原題的正確答案為C。
二、審題不慎
例2:(1993年全國(guó)競(jìng)賽題)給你一個(gè)透鏡,怎樣用最簡(jiǎn)單易行的方法判斷它是不是凸透鏡?
錯(cuò)解:凸透鏡能在光屏上成實(shí)像,而凹透鏡只能成虛像,鑒別它們時(shí)可采用一支點(diǎn)燃的蠟燭,讓燭光通過透鏡,在透鏡的另一側(cè)放一光屏,移動(dòng)光屏和透鏡位置,能在光屏上得到縮小或放大實(shí)像的,便是凸透鏡,得不到像的便是凹透鏡。
剖析:上面的判斷方法不錯(cuò),但不合題目中“用最簡(jiǎn)單易行的方法”這一要求,對(duì)這道競(jìng)賽題來講,嚴(yán)格地說是錯(cuò)解。
正確解答:通過透鏡觀察物體,如果能觀察到放大正立的像便是凸透鏡,如果能觀察到縮小正立的像,便是凹透鏡。
三、機(jī)械思維
例3:(1991年全國(guó)競(jìng)賽題)體積為0.05米的救生圈重100牛頓,體重為400牛頓的人使用這個(gè)救生圈,則( )
A.人或圈可以部分露出水面
B.人和圈沒入水中后可以懸浮在水中
C.人和圈會(huì)沉沒下去
D.要做出正確判斷,還需知道人的體積
錯(cuò)解:救生圈全部浸沒水中時(shí),受到的浮力是:
F浮=P水gv排=103×9.8×0.05=490(牛),救生圈所能承受的最大壓力為:F=F浮-G圈=490牛一100牛=390牛
剖析:本題解題過程是對(duì)的,但最后結(jié)論是錯(cuò)誤的。因?yàn)槿嗽谑褂镁壬r(shí)身體的大部分浸在水中,同樣受到向上的浮力,人實(shí)際作用在救生圈上的壓力遠(yuǎn)小于390牛,因此,人還是能借助救生圈而不沉沒。
正確答案應(yīng)選A。
四、忽視條件
例4:(1992年全國(guó)競(jìng)賽題)冬天,把自來水筆從室外帶到室內(nèi),有時(shí)會(huì)有墨水流出。這主要是因?yàn)椋?)
A.墨水受熱膨脹,流出來了
B.筆囊受熱膨脹,把墨水?dāng)D出來了
C.筆囊中的空氣受熱膨脹,把墨水?dāng)D出來了
D.筆尖處的縫隙受熱膨脹,使墨水漏出來了
錯(cuò)解:A或D。
剖析:一般物體都是在溫度升高時(shí)膨脹,但在相同的條件下,固體膨脹得最小,液體膨脹得較大,氣體膨脹得最大。所以,當(dāng)把自來水筆從室外帶到室內(nèi),在溫度變化相同的條件下,氣體膨脹最大,幫筆囊中的空氣受熱膨脹,把墨水?dāng)D出來了。
五、分析不透
例5:(1991年全國(guó)競(jìng)賽題)公共廁所自動(dòng)沖洗用的水箱里有一圓柱形浮筒P,出水管口有一個(gè)圓片形蓋子a,兩者用短鏈相連。若水箱的深度足夠,要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定時(shí)沖洗( )
A.只要浮筒P的體積足夠大
B.只要浮筒P的質(zhì)量足夠小
C.蓋子a必須比浮筒P輕
D.浮筒P的橫截面積必須大于蓋子a的面積
錯(cuò)解:若浮筒P的體積足夠大,則承受著水箱內(nèi)水的增多,浮筒P受到的浮力就會(huì)逐漸增大,最終可以把蓋子a打開,實(shí)現(xiàn)定時(shí)沖洗,應(yīng)選答案A。
剖析:錯(cuò)解的原因在于對(duì)問題沒有進(jìn)行全面的分析。因?yàn)殡S著水箱內(nèi)水的深度增加,蓋子a處的壓強(qiáng)也逐漸增大,且a處的壓強(qiáng)Pa恒大于P底處的壓強(qiáng)Pp,所以P的橫截面積Sp如果不大于a的面積Sa,F(xiàn)p就不可能大于F。這就是說,靠增加浮筒高度的辦法來增加浮筒的體積,從而增大它受的浮力是不行的,在這種情況下,盡管浮筒受到的浮力增大,但是蓋子受壓力增大的更多,不僅不能把蓋子拉起,反而會(huì)使蓋子被水壓得更緊,只有通過增加浮筒橫截面積的辦法才是行之有效的。正確答案應(yīng)選擇D。
篇6
【關(guān)鍵詞】高中物理;競(jìng)賽輔導(dǎo);學(xué)生培養(yǎng);創(chuàng)新教學(xué)
高中物理競(jìng)賽的目的是促進(jìn)中學(xué)生提高學(xué)習(xí)物理的主動(dòng)性和興趣,改進(jìn)學(xué)習(xí)方法,增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力,發(fā)現(xiàn)具有突出才能的表少年,以便更好地對(duì)他們進(jìn)行培養(yǎng)。全國(guó)高中物理競(jìng)賽是較高層次的國(guó)家級(jí)比賽,所需的知識(shí)容量較大,所涉及的領(lǐng)域新穎,所用的科學(xué)方法較多,集科研性、綜合性、方法性、技術(shù)性于一體,它是培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神的肥沃土壤。所以受到各個(gè)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教師、學(xué)生和家長(zhǎng)越來越多的關(guān)注。高中物理競(jìng)賽輔導(dǎo)教學(xué)是進(jìn)行物理創(chuàng)新教學(xué)的一重要途徑。那么在高中物理教學(xué)中應(yīng)怎樣加強(qiáng)對(duì)物理競(jìng)賽學(xué)生的培養(yǎng)呢?
一、注重知識(shí)的拓展創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)拓展創(chuàng)新能力
高中物理競(jìng)賽中所用到的部分知識(shí)已超出高中物理教學(xué)大綱要求,有些是對(duì)高中物理知識(shí)的拓展(從定性到定量,從特殊到一般等),進(jìn)行這些知識(shí)教學(xué)時(shí),傳統(tǒng)的做法是教師直接向?qū)W生給出,這種做法注重向?qū)W生灌輸知識(shí),而沒有向?qū)W生揭示物理知識(shí)產(chǎn)生的本源,沒有向?qū)W生展示物理知識(shí)產(chǎn)生、發(fā)展、進(jìn)化的認(rèn)識(shí)過程。高中物理競(jìng)賽中,在進(jìn)行這些新知識(shí)教學(xué)時(shí),教師可以通過創(chuàng)設(shè)悖論教學(xué)情景,向?qū)W生揭示高中原有知識(shí)的局限性和適用范圍,激發(fā)學(xué)生探索新知識(shí)的動(dòng)機(jī),引導(dǎo)學(xué)生探索概括水平更高的新知識(shí),真正實(shí)施物理知識(shí)的拓展創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和求真創(chuàng)新能力。
二、創(chuàng)設(shè)“方法型”問題情景,進(jìn)行方法創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力
不同的問題常隱含不同的解題方法,同一問題也常隱含不同的解題方法。所謂“方法型”問題指的是:學(xué)生運(yùn)用原有解題方法不能解答所創(chuàng)設(shè)的新的問題或者新的問題中隱含不同的解題方法?!胺椒ㄐ汀眴栴}情景是指教師根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)創(chuàng)設(shè)新的問題情景,然后引導(dǎo)學(xué)生解答新的問題:(1)學(xué)生在運(yùn)用原有解題方法解答新問題時(shí)發(fā)生困難,揭示原有方法的局限性,通過探索創(chuàng)新給出新的解題方法,解答新的問題;(2)學(xué)生在解答新問題過程中,從不同角度、不同深度探索出解答新問題的不同的方法。從而實(shí)現(xiàn)方法的創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。
三、注重創(chuàng)設(shè)“科研型”問題研究情景,培養(yǎng)學(xué)生的類科學(xué)探索研究能力
近幾年全國(guó)和國(guó)際物理競(jìng)賽題中出現(xiàn)一些以科學(xué)研究為背景問題,這些以科研性為背景競(jìng)賽題的特點(diǎn)是:(1)以某一理論的探索研究(包括前沿科學(xué)探索研究)及某一新現(xiàn)象的探索研究為背景,從中滲透進(jìn)行科學(xué)探索研究所用的高中物理重要知識(shí),介紹科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的方法;(2)問題中滲透進(jìn)行物理學(xué)研究及解決問題所用的重要方法(例:假設(shè)方法、類比方法、對(duì)稱方法、等效方法、微元方法、圖象方法等)。在高中物理競(jìng)賽輔導(dǎo)教學(xué)中,教師應(yīng)注重創(chuàng)設(shè)科研性為背景的問題情景,引導(dǎo)學(xué)生探索解答這些問題,從而培養(yǎng)他們進(jìn)行類科學(xué)探索研究能力。
四、指導(dǎo)教師必須要具備良好的素質(zhì),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力
加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí),應(yīng)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,競(jìng)賽中涉及的知識(shí),尤其是解決問題的方法大多是高中和大學(xué)知識(shí)的結(jié)合點(diǎn),高中教學(xué)中不能講到位,而大學(xué)又沒有講,有時(shí)為了讓學(xué)生便于理解某個(gè)知識(shí)點(diǎn),將學(xué)生難理解的大學(xué)內(nèi)容改變切入點(diǎn),變成學(xué)生能容易理解的知識(shí)。因此作為競(jìng)賽指導(dǎo)教師,首先要熟悉大學(xué)教材,吃透高中教材,深化高中內(nèi)容,鉆研競(jìng)賽大綱,并以競(jìng)賽大綱為指導(dǎo)將高中知識(shí)與大學(xué)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來,適時(shí)、適度的進(jìn)行物理競(jìng)賽輔導(dǎo)。例如在靜電場(chǎng)教學(xué)中,關(guān)于無限大帶電線電荷模型、無限大面電荷模型產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度,在大學(xué)物理中運(yùn)用高斯定理導(dǎo)出,在高中物理競(jìng)賽輔導(dǎo)中我們引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用微元、對(duì)稱結(jié)合電場(chǎng)疊加方法推出這兩種電荷模型產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度公式。所以,電荷面密度為δ的無限大帶電平板兩側(cè)的場(chǎng)強(qiáng)為2πKδ;再比如“熱力學(xué)”方面的知識(shí)一直是物理競(jìng)賽必考內(nèi)容,高中物理教材只講三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律,而競(jìng)賽大綱還要求熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、絕熱過程、比熱、比熱容。如果運(yùn)用大學(xué)教材講這些問題(如絕熱過程),需運(yùn)用微積分知識(shí),如簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)知識(shí),逐漸升華絕熱過程,強(qiáng)化熱力學(xué)第一定律,那么學(xué)生會(huì)對(duì)氣體性質(zhì)更深、更好、更牢固的掌握,這樣就符合競(jìng)賽輔導(dǎo)中的“基礎(chǔ)、鞏固、提高”的競(jìng)賽要求。
結(jié)合上面的知識(shí),可以分三步來學(xué)習(xí)這個(gè)知識(shí)點(diǎn),第一步讓學(xué)生學(xué)習(xí)氣體實(shí)驗(yàn)定律;第二步讓學(xué)生學(xué)習(xí)氣體做功問題,根據(jù)功能原理講解熱力學(xué)第一定律;第三步在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上講解絕熱過程、熱機(jī)效率等熱學(xué)問題,并能有效的加深氣體部分的其他知識(shí)。待學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)比較熟悉后再進(jìn)行強(qiáng)化、升華,這樣既疏通了高中物理與大學(xué)物理的聯(lián)系,又加深了學(xué)生對(duì)高中物理知識(shí)的理解。
五、在教學(xué)中要點(diǎn)撥解題技巧,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維活力,注重知識(shí)的拓展創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理保持濃厚的興趣
在準(zhǔn)備競(jìng)賽過程中,老師要指導(dǎo)學(xué)生做相當(dāng)數(shù)量的題目,作為指導(dǎo)教師一定要使學(xué)生明白,解題是手段,通過解題鍛煉分析問題的能力和解決問題的能力、提高物理素養(yǎng)才是目的。精巧的解題技巧是解題方法的閃光之處,是創(chuàng)新思維的火花,教師應(yīng)當(dāng)在物理教學(xué)的過程中就學(xué)生解題思維過程中予以恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥,起到茅塞頓開、畫龍點(diǎn)睛的作用,千萬不可把解題技巧歸納為方法,如割補(bǔ)法、對(duì)稱法、微元法、逆向思維法等等以知識(shí)的形式灌輸給學(xué)生,表面上,學(xué)生的確接觸了大量的解題方法技巧,但是這些方法技巧不是學(xué)生通過自己的刻苦鉆研獲得的,缺乏深刻的理解并不能在實(shí)際中靈活應(yīng)用,這種做法本身剝奪了學(xué)生探索未知領(lǐng)域的權(quán)利,壓制了創(chuàng)造性思維的發(fā)展,是不能培養(yǎng)出優(yōu)秀的競(jìng)賽型選手的。
篇7
應(yīng)用題聯(lián)系實(shí)際,生動(dòng)地反映了現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)量關(guān)系,能否從具體問題中歸納出數(shù)量關(guān)系,反映了一個(gè)人分析問題、解決問題的實(shí)際能力,列方程解應(yīng)用題,一般應(yīng)有審題、設(shè)未知元、列解方程、檢驗(yàn)、作結(jié)論等幾個(gè)步驟,下面從幾個(gè)不同的側(cè)面選講一部分競(jìng)賽題,從中體現(xiàn)解應(yīng)用題的技能和技巧,
一,合理選擇未知元
例:(1985年江臺(tái)初中數(shù)學(xué)競(jìng)賽題)從兩個(gè)重為m千克和n千克,且含銅百分?jǐn)?shù)不同的合金上,切下重量相等的兩塊,把所切下的每一塊和另一種剩余的合金加在一起熔煉后,兩者的含銅百分?jǐn)?shù)相等,問切下的重量是多少千克?
解采用直接元并輔以間接元,設(shè)切下的重量為x千克,并設(shè)m千克的銅合金中含銅百分?jǐn)?shù)為q1,n千克的銅合金中含銅百分?jǐn)?shù)為q2,則切下的兩塊中分別含銅xq1千克和xq2千克,混合熔煉后所得的兩塊合金中分別含銅[xq1+(n—x)q2]千克和[xq2+(m—x)q1]千克,
二,多元方程和多元方程組
例:(1986年揚(yáng)州市初一數(shù)學(xué)競(jìng)賽題)A、B、C三人各有豆若干粒,要求互相贈(zèng)送,先由A給B、C,所給的豆數(shù)等于B、C原來各有的豆數(shù),依同法再由B給A、C現(xiàn)有豆數(shù),后由C給A、B現(xiàn)有豆數(shù),互送后每人恰好各有64粒,問原來三人各有豆多少粒?
解設(shè)A、B、C三人原來各有x、y、z粒豆,
解得:x=104,y=56,z=32,
答:原來A有豆104粒,B有56粒,C有32粒,
三,關(guān)于不等式及不定方程的整數(shù)解
例:(1980年蘇聯(lián)全俄第6屆中學(xué)生物理數(shù)學(xué)競(jìng)賽題)一隊(duì)旅客乘坐汽車,要求每輛汽車的乘客人數(shù)相等,起初,每輛汽車乘了22人,結(jié)果剩下一人未上車;如果有一輛汽車空車開走,那么所有旅客正好能平均分乘到其它各車上,已知每輛汽車最多只能容納32人,求起初有多少輛汽車?有多少名旅客?
解設(shè)起初有汽車k輛,開走一輛空車后,平均每輛車所乘的旅客為n名,顯然,k≥2,n≤32,由題意,知:22k+1=n(k—1)
k—1=1,或k—1=23,
即k=2,或k=24,
當(dāng)k=2時(shí),n=45不合題意,
當(dāng)k=24時(shí),n=23合題意,
這時(shí)旅客人數(shù)為n(k—1)=529,
答:起初有24輛汽車,有529名旅客
四,應(yīng)用題中的推理問題
競(jìng)賽中常見的應(yīng)用題不一定是以求解的面目出現(xiàn),而是一種邏輯推理型,解答這類題目不僅需要具備較強(qiáng)的分析綜合能力,還要善于用準(zhǔn)確簡(jiǎn)練的語言來表述自己正確的邏輯思維,
例:(1986年加拿大數(shù)學(xué)競(jìng)賽題)有一種體育競(jìng)賽共含M個(gè)項(xiàng)目,有運(yùn)動(dòng)員A、B、C參加,在每個(gè)項(xiàng)目中,第一、二、三名分別得p1、p2、p3分,其中p1、p2、p3為正整數(shù)且p1>p2>p3,最后A得22分,B與C均得9分,B在百米賽中取得第一,求M的值,并問在跳高中誰取得第二名?
分析考慮三個(gè)得的總分,有方程:
M(p1+p2+p3)=22+9+9=40,①
又p1+p2+p3≥1+2+3=6,②
6M≤M(p1+p2+p3)=40,從而M≤6
由題設(shè)知至少有百米和跳高兩個(gè)項(xiàng)目,從而M≥2,
又M40,所以M可取2、4、5,
考慮M=2,則只有跳高和百米,而B百米第一,但總分僅9分,故必有:9≥p1+p3,≤8,這樣A不可能得22分。
若M=4,由B可知:9≥p1+3p3,又p3≥1,所以p1≤6,若p1≤5,那么四項(xiàng)最多得20分,A就不可能得22分,故p1=6。
4(p1+p2+p3)=40,p2+p3=4,
故有:p2=3,p3=1,A最多得三個(gè)第一,一個(gè)第二,一共得分3×6+3=21
若M=5,這時(shí)由5(p1+p2+p3)=40,得:
p1+p2+p3=8,若p3≥2,則:
p1+p2+p3≥4+3+2=9,矛盾,故p3=1
又p1必須大于或等于5,否則,A五次最高只能得20分,與題設(shè)矛盾,所以p1≥5
若p1≥6,則p2+p3≤2,這也與題設(shè)矛盾,p1=5,p2+p3=3,即p2=2,p3=1
A=22=4×5+2
故A得了四個(gè)第一,一個(gè)第二;
B=9=5+4×1。
故B得了一個(gè)第一,四個(gè)第三;
C=9=4×2+l。
篇8
全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽(ChinesePhysicsOlympic,簡(jiǎn)稱CPhO)是中國(guó)科協(xié)主管,由中國(guó)物理學(xué)會(huì),全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽委員會(huì)主辦,教育部支持的全國(guó)高中競(jìng)賽的五學(xué)科競(jìng)賽之一。對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)中學(xué)物理教學(xué)培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的能力與創(chuàng)新精神起著積極的作用,也是推進(jìn)素質(zhì)教育的一條重要途經(jīng)。CPhO中所用到的部分知識(shí)已超出高中物理教學(xué)大綱要求,有些是對(duì)高中物理知識(shí)的拓展。CPhO與學(xué)生平時(shí)的練習(xí)題存在非常顯著的差別,它要求學(xué)生不僅要熟練掌握中學(xué)物理知識(shí),還要求有經(jīng)驗(yàn)與方法的積累以及對(duì)題目的敏感度,充分挖掘題目?jī)?nèi)涵。CPhO要求學(xué)生學(xué)習(xí)既要立足對(duì)知識(shí)的理解掌握,還需要思維方法的訓(xùn)練,揣摩競(jìng)賽題中隱含的思維精髓。近年來,CPhO的命題難度有所增加。與以往比較模式化的試題相比,近年來CPhO的試題更加貼近科研前沿,試題內(nèi)容與主辦學(xué)校的水平、科研內(nèi)容和特點(diǎn)有很大關(guān)系。CPhO試題往往會(huì)包含非常多的信息,而這些信息往往是物理學(xué)術(shù)界發(fā)展的一些前沿理論,需要學(xué)生能夠從冗長(zhǎng)的試題題目中構(gòu)建一種物理模型,并能夠用中學(xué)物理的知識(shí)進(jìn)行求解[1]。
2CPhO對(duì)中學(xué)生數(shù)學(xué)能力的要求
數(shù)學(xué)是研究物理的重要工具,提供了對(duì)物理問題進(jìn)行定量分析和計(jì)算的方法,提供了物理概念、規(guī)律簡(jiǎn)潔明確的表達(dá)方式,有助于學(xué)生把握事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系。CPhO對(duì)中學(xué)生的數(shù)學(xué)能力要求非常高,如果數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差,將使學(xué)生的物理思維受到障礙,影響物理問題的解決[2]。這其中最困難的就是關(guān)于微積分的應(yīng)用,雖然CPhO大綱中不要求學(xué)生必須掌握微積分。但很多用微積分就可以很容易解決的問題,如果用用初等數(shù)學(xué)的方法(如微元法,等效法等)來解決,其計(jì)算過程就會(huì)很繁瑣。例如對(duì)于求變力所做的功或者對(duì)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)某恒力所做的功的計(jì)算;又如求做曲線運(yùn)動(dòng)的某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程,這些問題對(duì)于中學(xué)生來講,成為一大難題。但是如果應(yīng)用積分的思想,化整為零,化曲為直,采用“微元法”,可以很好的解決這類問題?!拔⒃ā蓖ㄋ椎卣f就是把研究對(duì)象分為無限多個(gè)無限小的部分,取出有代表性的極小的一部分進(jìn)行分析處理,再?gòu)木植康饺w綜合起來加以考慮的科學(xué)思維方法,在這個(gè)方法里充分的體現(xiàn)了積分的思想。高中物理中的瞬時(shí)速度、瞬時(shí)加速度、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等等,都是用這種方法定義的[3]。
有的老師也嘗試給學(xué)生補(bǔ)充微積分的知識(shí),但盡管師生花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力,效果卻不是很理想。因?yàn)槲⒎e分在高等數(shù)學(xué)中具有相當(dāng)?shù)碾y度,高師院校物理學(xué)專業(yè)的本科學(xué)生往往都要通過半年左右的時(shí)間系統(tǒng)學(xué)習(xí)微積分后,才基本具備利用微積分方法來求解物理問題的能力。而中學(xué)生由于缺乏相關(guān)學(xué)科背景知識(shí),即使花了很大精力,也僅僅勉強(qiáng)聽懂微積分。但用于實(shí)際解決CPhO問題,會(huì)存在很大障礙。因此教師在教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),比如在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中瞬時(shí)速度概念的建立、瞬時(shí)電流、瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等物理概念的建立,都滲透了微元思想[4]。教師如果能夠?qū)⑦@些概念的建立進(jìn)行類比,不僅能讓學(xué)生加深對(duì)微元概念的理解,而且能為學(xué)生學(xué)習(xí)微元法提供機(jī)會(huì)。學(xué)生掌握了微元思想有助于對(duì)這些物理概念、規(guī)律的理解,有助于拓寬知識(shí)的深度和廣度,同時(shí)開拓了解決物理問題的新途徑,是認(rèn)識(shí)過程中的一次飛躍??傊谖锢韺W(xué)中由于一切“變化”都必須在一定的時(shí)間和空間范圍內(nèi)才可能得以實(shí)現(xiàn),因此“微元法”就抓住“變化”的這一本質(zhì)特征,通過限制“變化”所需的時(shí)間或空間,把變化的事物或變化的過程轉(zhuǎn)化為不變的事物或不變的過程。雖然高中生對(duì)微元法的學(xué)習(xí)感到困難,但作為大學(xué)知識(shí)在高中的應(yīng)用,“微元法”可以豐富我們處理問題的手段,拓展了我們的思維,只要我們利用好教材所提供的素材,在平常的教學(xué)中把學(xué)生的探究活動(dòng)開展好,潛移默化、逐步滲透,結(jié)合數(shù)學(xué)中導(dǎo)數(shù)和積分的知識(shí),應(yīng)用微元法來解決實(shí)際問題能力的形成則成了理所當(dāng)然之事。
篇9
關(guān)鍵字:費(fèi)馬點(diǎn);加權(quán)費(fèi)馬點(diǎn);二元極值;最小勢(shì)能;光行最速
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)21-0231-03
費(fèi)馬點(diǎn)問題的原型為生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常遇到的一類問題――選址問題。例如在三個(gè)城市之間建造一個(gè)垃圾場(chǎng),如何選擇垃圾場(chǎng)的位置,使其到三個(gè)城市的距離之和最小,這就是經(jīng)典的三角形費(fèi)馬點(diǎn)問題。進(jìn)一步地,若從三個(gè)城市向垃圾場(chǎng)運(yùn)送垃圾的代價(jià)不同,且與其距離成正比,如何選擇垃圾場(chǎng)的位置使其總代價(jià)最小,那么就變?yōu)橐粋€(gè)加權(quán)費(fèi)馬點(diǎn)問題。
費(fèi)馬點(diǎn)問題是17世紀(jì)時(shí),由法國(guó)數(shù)學(xué)家費(fèi)馬在寫給意大利數(shù)學(xué)家托里折利的一封信中最早提出,最早由托里拆利解決。因此該問題后來被稱為費(fèi)馬點(diǎn)問題。有關(guān)費(fèi)馬點(diǎn)的研究很多,推廣應(yīng)用也很多。主要是費(fèi)馬點(diǎn)問題具有多層次性,可以用初等數(shù)學(xué)知識(shí)求解,也可用高等數(shù)學(xué)知識(shí)求解,還可與物理知識(shí)結(jié)合求解。題目可變換多種形式和深度,設(shè)計(jì)為中學(xué)題目,競(jìng)賽題目,可作為大學(xué)課堂例題,也可作為研究性課題,甚至是推廣到組合優(yōu)化中的斯坦納樹問題。本文主要針對(duì)經(jīng)典的三角形費(fèi)馬點(diǎn)問題及其加權(quán)推廣問題,對(duì)幾種方法進(jìn)行綜述和拓展,展現(xiàn)不同解法的不同知識(shí)層次和不同的邏輯思維方式,為不同的教育工作者均能提供一個(gè)較好的素材。
本文詳細(xì)闡述和推導(dǎo)了求解三角形費(fèi)馬點(diǎn)問題的四種方法,并且每種方法均推廣到了求解加權(quán)費(fèi)馬點(diǎn)的問題。二元極值法需要利用高等數(shù)學(xué)中多元微分的知識(shí),方法嚴(yán)謹(jǐn),但不利于觀察其中的幾何特征;梯度法同樣需要高等數(shù)學(xué)知識(shí),方法簡(jiǎn)潔,且與幾何特征相聯(lián)系,是學(xué)習(xí)梯度時(shí)較好的課堂案例;最小勢(shì)能解法和光行最速解法為物理解法,構(gòu)思巧妙,學(xué)科交叉,啟發(fā)思維,可以作為數(shù)學(xué)教學(xué)的案例,更可以作為物理應(yīng)用的教學(xué)案例,都有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
篇10
一、選題原則
1.價(jià)值原則 即所選課題要有一定的理論價(jià)值和實(shí)用價(jià)值,對(duì)物理教育理論和應(yīng)用,有添磚加瓦的作用,或者對(duì)物理教育工作有一定的指導(dǎo)作用和參考作用。
2.可行原則 即所選課題應(yīng)切合自己的具體情況,如知識(shí)結(jié)構(gòu),素材的積累,思考的程度,寫作的能力等。即要選擇自己能夠?qū)?,可以寫的課題進(jìn)行寫作。一要揚(yáng)長(zhǎng)避短,選擇自己較熟悉的、較擅長(zhǎng)的課題;二要選擇自己感興趣的課題;三要選擇自己研究較深、感受較強(qiáng)烈的課題。
3.創(chuàng)新原則 即選擇他人未曾研究過或研究程度不深的內(nèi)容作課題,選題要突出“新”字,“文貴創(chuàng)新”。一是選題要新,標(biāo)新立異,風(fēng)格獨(dú)特,不落俗套;二是論證觀點(diǎn),采用新理論,新方法,新思維,跟上研究的新步伐;三是能提出新的觀點(diǎn),新的見解。
二、選題途徑
1.在閱讀中選題
一是在可深化的地方定課題;二是信書刊而不盡信書刊,閱讀也需要有懷疑精神,在疑問處定課題。在報(bào)刊上??梢姷酱祟愇恼拢?,“對(duì)一道物理競(jìng)賽題的異議”,“對(duì)新教材量程概念的一點(diǎn)商榷意見”等。
2.在教學(xué)實(shí)踐中選擇課題
這一點(diǎn),應(yīng)是廣大物理教師寫作最主要的選題途徑。因?yàn)榻處熼L(zhǎng)期工作在教學(xué)第一線,會(huì)遇到各種各樣的教學(xué)現(xiàn)象,要參加許許多多、正規(guī)和非正規(guī)的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng),在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)所積累的素材中,有方方面面、眾多的課題可供我們?nèi)グl(fā)掘,去選擇。我個(gè)人的寫作,在這方面的課題比較多。例如:一段時(shí)間,在視導(dǎo)中,我發(fā)現(xiàn)許多教師備課中對(duì)鉆研教材抓不住要領(lǐng),缺少方法,便寫了“怎樣鉆研教材”一文。
3.在研究熱點(diǎn)上選題
在不同時(shí)期,物理教學(xué)研究均有其熱門課題,如前幾年的素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育,當(dāng)今的研究性學(xué)習(xí),多媒體問題,說課等。若能瞄準(zhǔn)熱點(diǎn),選取合適的突破口,很容易取得成功。如,1996年,義務(wù)教材物理版剛出版,我們搶先閱讀研究,看到“想想議議”這個(gè)增加的新欄目,便加以研究,寫成了“怎樣發(fā)揮新教材‘想想議議’的教學(xué)作用”。
4.在冷點(diǎn)上選題
在物理教學(xué)研究上,每一個(gè)時(shí)期總會(huì)有些問題被人們忽視,成為研究的冷點(diǎn),你若能留心,并抓住它,有時(shí)可能會(huì)異軍突起。再說冷和熱也是相對(duì)的,有時(shí)還會(huì)相互轉(zhuǎn)化。雜志上的“性格特征對(duì)物理學(xué)習(xí)的影響”、“讓語文走進(jìn)物理教學(xué)課堂”等,都屬于在冷點(diǎn)被選定的課題。
5.在常規(guī)研究方向上選題
物理教學(xué)改革和研究,離不開大綱、教材、教法、學(xué)法等常規(guī)課題,刊物也不會(huì)忽視此類稿件,對(duì)于老課題,只要有新見解,新突破,仍是好文章。如,“再論物理概念教學(xué)”,“也談培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力”,“歐姆定律的教學(xué)改革”,“浮力教學(xué)難點(diǎn)的突破”等,均屬于此類文章。
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