从由一道物理竞赛题的解法感知科学思维

靳玉保

(焦作市基础教育教学研究室,河南 焦作 454000)

2017年第34届全国中学生物理竞赛复赛落下了帷幕,试卷注重理论联系实际,注重模型的建立和利用数学知识解决物理问题的能力考查.笔者通过对其第4题的一题多解,多角度全方位感知科学思维的重要性,凸现物理学科的思维品质.

图1

E=-2Bωa2.

此时回路QPMQ感应电动势为

-2Bωa2(1-cos2ωt)=-2Bωa2sin2ωt.

OP=2a，OQ=2acosωt.

则OP沿回路QPMQ产生的感应电动势为

4a2cos2ωt)Bω=-2Bωa2sin2ωt.

分析： 本解法的基本思路是微元、积分的思想.重点是写出积分表达式并进行运算.

物理学科核心素养中的科学思维包括建构模型、科学推理、科学论证、质疑创新.本题解法1构建的是磁通量变化模型,解法2构建的是切割模型,解法3构建的是微元模型,由此看来建构物理模型在解题中至关重要.解题的过程就是把试题文字转化成情景,然后在情景中提炼模型,有了模型再选择解决该模型的物理规律,从而利用数学表达式把物理规律展现出来的过程.平时的教学过程中应该时刻渗透科学思维的培养,试题讲解过程中可以通过一题多解、多题归一的训练培养学生的科学思维能力.