初中科学竞赛辅导.ppt

初中科学竞赛辅导 王培民 一 初中科学竞赛背景 素质教育强调面向全体学生 尊重学生的个性 承认学生间的差异性 坚持面向全体学生 并不是在教学上对所有学生实行 一刀切 力图使所有学生齐头并进 若这样势必既会拖优秀学生的后腿 又降低困难学生的知识吸收率 对少数智力优秀的学生 应该积极鼓励他们在其可能发展的范围内充分发展 使其在更高的平台上充分施展自己的才华 争取成为国家急需的高 精 尖人才 当好提高国家整体素质的领头雁 排头兵 竞赛的目的 全国中学生科学竞赛章程明确指出 竞赛的目的是促进中学生提高学习科学的主动性和兴趣 改进学习方法 增强学习能力 为高中的学习打下坚实的基础 不断增强学生自己学习科学的兴趣 发现具有突出才能的青少年 以便更好地对他们进行培养 因此 全国初中应用科学知识竞赛从1991年开始至今已举办18届了 上海市初中科学竞赛到现在已举办了22届 浙江省到现在也已经举办了12届 二 注重双基 培养应用能力 初中学生科学素质和实验能力竞赛 是在中考要求的基础上 以课程目标为基本要求 加大了信息题 实验能力题的比例 进一步强调了双基知识的灵活运用能力 因此 我们必须指导学生扎扎实实地掌握基础知识 挖掘教材的内涵 拓宽其外延 训练学生的综合能力 双基是学生逻辑思维的基础 判断分析的依据 只有扎实的基础知识 学生在解题时才会有正确的分析和明辨是非的能力 基础知识教学的过程中注意点 注意对学生一题多解 一题多变和多题同解 多题归一的练习 训练学生从不同角度思考同一问题和同一角度思考不同问题的能力 以达到让学生学会集中和发散的思维方式 培养思维能力 教给学生分析问题和解决问题的科学方法 这是提高学生素质和实验能力的关键 一条笔直的小河里 一运载木箱的小船逆流而上 船速v1 水速v2 船行到桥下被桥碰下一个木箱 从碰下木箱到船员发现已过去了t时间 发现后船立即掉头以同样的船速v1去追赶木箱 那么从发现掉木箱到追上木箱需用的时间 CO与CO2的混合气体5克 测得C 36 如果把混合气体通过灼热的氧化铜粉末 假设CO全部转化为CO2 气体没有损耗 然后把气体全部通人足量的纯清石灰水 能得到沉淀多少克 注重双基教学同时培养学生能力 根据初中科学周期短 知识集中的特点 注重双基教学 培养学生能力 这一步骤必须贯穿整个新课教学过程的始终 初中科学直到初三第二学期的三月份新课才教授完毕 这一段时间内 在夯实基础知识的同时 注意培养学生的能力至关重要 三 因材施教 培养竞赛苗子 浙江省初中科学竞赛的预决赛都在四月份举行 距新课结束只有一个月的时间 用于专门的综合培训的时间非常有限 这就要求在平时教学中渗透竞赛的解题方法 培养出竞赛苗子 处理好中考与竞赛的问题 教学必须立足中考 面向全体学生 为了解决常规教学与提高解中 高档题目的能力 挖掘部分参赛学生的潜力之间的矛盾 我采用了课上晴蜓点水 课后多下苦功的办法 即课堂上除传授科学课程标准所规定的教学内容外 还需对课本上的知识点进行拓宽和适度的加深 但对其只能点到为止 留下较大的思考空间 鼓励学有余力 对科学感兴趣的学生课后多思勤问 这样既锻炼了优秀学生的思维 使参赛学生得到了知识的积累 又避免将中等及中等偏下学生拖入难题中 而加重其学习负担 布置作业技巧 为了使真正的参赛选手从班上能脱颖而出 平时布置作业和考查时 除了难度适中的常规题外 还布置一些有一定难度和能培养学生思维能力的试题作为选做题和附加题 这样既达到了分层教学的要求 锻炼了一部分学生解决难题的能力 又有利于教师发现竞赛苗子 为以后的集中辅导打下基础 四 创设条件 提高参赛学生能力 根据科学学科的特点 积极创造条件 增加动手机会 培养实验能力 这是非常重要的 科学是一门以实验为基础的学科 科学实验是理论联系实际的途径之一 纵观近几年的竞赛题 实验题的比例正逐年上升 所以提高学生综合实验能力 特别是运用实验手段解决具体问题的能力尤为重要 因此 利用课余时间给参赛学生开放实验室 让其有动手机会 学有所用 增设的实验中除有以加强实验基本操作和基本技能训练为目的的常规实验 兴趣实验 选做实验外 更多的应以培养学生逻辑思维为目标的探索性实验 设计性实验 创造性实验 并让学生能感受到实验的过程 实验中不仅学生严谨规范的基本操作达到锻炼强化 同时在实验设计过程中使得双基知识得到了充分灵活运用 学生科学综合素质得到了提高 第一阶段 初二第一学期通过一段时期有意识的培养渗透后 教师对学生的情况已经了如指掌 这时 可以在每个班物色几个 根据本班学生的具体情况 优秀学生作为预赛选手 进行重点培养 第二阶段 初二第二学期新课结束后 教师要为学生收集近几年的全国及各省的预决赛试题及各类杂志 书籍 让其在正常学习之余 每天能挤出半个小时来广涉博览 使其熟悉竞赛试题的题型 了解其特点 增强他们在竞赛中的实力 五 集中培训 作最后的冲刺 针对竞赛试题灵活多变 难度较大 学生不易把握等特点 教师必须转变观念 加强学习 提高自身素质 初三第一学期开始把参赛学生集中在一起辅导 此时辅导全校人数可以多一点 然后一段时间后 进行2 3次考试 逐步减少辅导人数 最后根据学校情况确定人数 特别是决赛前夕 教师必须把一部分参赛学生集中在一起 甚至可以停课进行赛前培训 在培训前教师准备 教师应首先做到认真研究近几年的竞赛试题 揣摸其特点 做到心中有数 特别对那些重在培养能力 体现创新的热点题型 要进行认真评析 并注意题目可能的演变方式 充分挖掘初高中衔接的知识点 有助于考查学生升入高一级学校学习的潜能 增强可持续性教育 这也是科学竞赛的目的之一 为了克服学生受学习时间紧 阅读量有限所带来的不利因素的影响 教师可广泛阅读各类杂志 书籍 研究高考试卷中初中科学知识的运用 注重理论在日常生活中的运用 甚至到互联网上了解最新竞赛动态 下载最新题型 拓宽学生的知识面 使其适应各种题型 六 知识辅导与方法教育相结合 科学方法是解决科学问题的手段 方法是从知识学习到能力发展之间的中间环节 是沟通知识和能力的桥梁 科学方法包括研究方法 科学理论体系的建立方法和科学理论的学习和传播方法 在知识辅导过程中 主要是进行了科学研究方法教育和科学理论学习方法的教育 1 类比法方法 类比法是根据两个研究对象或两个系统在某些属性上类似而推出其他属性也类似的思维方法 是一种由个别到个别的推理形式 其结论必须由实验来检验 类比对象间共有的属性越多 则类比结论的可靠性越大 在研究科学问题时 经常会发现某些不同问题在一定范围内具有形式上的相似性 其中包括数学表达式上的相似性和科学图像上的相似性 类比法就是在于发现和探索这一相似性 从而利用已知系统的科学规律去寻找未知系统的科学规律 2 等效法方法 在一些科学问题中 一个过程的发展 一个状态的确定 往往是由多个因素决定的 在这一决定中 若某些因素所起的作用和另一些因素所起的作用相同 则前一些因素与后一些因素是等效的 它们便可以互相代替 而对过程的发展或状态的确定 最后结果并不影响 这种以等效为前提而使某些因素互相代替来研究问题的方法就是等效法 等效思维的实质 等效思维的实质是在效果相同的情况下 将较为复杂的实际问题变换为简单的熟悉问题 以便突出主要因素 抓住它的本质 找出其中规律 因此应用等效法时往往是用较简单的因素代替较复杂的因素 以使问题得到简化而便于求解 1 在水平地面上并排铺有块相同的均质砖块 如图甲 每块砖的质量为m 长为a 宽为b 厚为c 若要将这块砖按图乙所示叠放在最左边的砖块上 则至少要给砖块做的功 2 如图所示 高度为L 横截面积为s的物块浮在盛水的杯内 杯内水的高度恰好为L 已知杯子的横截面积为2s 水的密度为 物块的密度为专 2 现用外力将物块按入水底 则外力所做的功至少是多少 3 如图所示电路是由十二个不同的电阻组成的 已知R1 12欧 其余电阻阻值未知 测得A B总电阻为6欧 今将R1换成6欧的电阻 则A B间的总电阻为 3 极限法方法 极限法是把某个科学量推向极端 即极大和极小或极左和极右 并依此做出科学的推理分析 从而给出判断或导出一般结论 极限法在进行某些科学过程的分析时 具有独特作用 恰当应用极限法能提高解题效率 使问题化难为易 化繁为简 思路灵活 判断准确 因此要求解题者 不仅具有严谨的逻辑推理能力 而且具有丰富的想象能力 从而得到事半功倍的效果 1 如图所示 密度均匀的木块漂在水面上 现沿虚线将下部分截去 则剩下的部分将 A 上浮一些B 静止不动C 下沉一些D 无法确定 2 如图所示 电源电压恒 L 6V3W 滑动变阻器的最大阻值为100 则当滑动变阻器接入电路中的电阻为多大时滑动变阻器所消耗的功率最大 3 如图电路的滑动变阻器最大阻值R为20欧 电源电压保持不变 R0为定值电阻 当变阻器的滑片位于最左端时 电流表的示数为0 3安 则把变阻器的滑片向右移动到C点 RBC R 5 时 通过R0的电流大小可能是 4 如右图所示OB为粗细均匀的均质杠杆 O为支点 在离O点距离为的A处挂一个质量为的物体 杠杆每单位长度的质量为 当杠杆为多长时 可以在B点用最小的作用力维持杠杆平衡 5 如图所示 将R1 R2 R3 R4 R5五只阻值不等的电阻并联后接在电源电压为6伏的电路中 若电阻R1 的阻值为50欧 R5为10欧 且R1 R2 R3 R4 R5 当电键S闭合后 可判断电流表的示数范围是 某同学用一根粗细均匀的铁棒 将一个边长为a的正方形重物箱撬起一个很小的角度 如图所示 图中的角度已被放大 已知 铁棒单位长度受到的重力为P1 重物臬常驻到的重力为G 现将铁棒的一端插入箱底 在另一端施加一个向上的力撬动重物箱 如果插入的长度为箱宽的四分之一 并保持该长度不变 则当选用的铁棒长度满足什么条件时 施加的力最小 此最小的力为多大 4 假设法方法 假设法是对于待求解的问题 在与原题所给条件不相违的前提下 人为的加上或减去某些条件 以使原题方便求解 求解科学试题常用的有假设科学情景 假设科学过程 假设科学量等 利用假设法处理某些科学问题 往往能突破思维障碍 找出新的解题途径 化难为易 化繁为简 1 一端开口 一端封闭的玻璃管 开口向下插入水银槽中 不计玻璃管的重力和浮力 用竖直向上的力F提着保持平衡 此时管内外水银面高度差为h 如图所示 如果将玻璃管向上提起一段距离 待稳定后 此时的F和h与刚才相比 A F会增大 h也增大B F会增大 h却不变C F会不变 h却增大D F会不变 h也不变 2 如图所示 一根细绳悬挂一个半径为r米 质量为m千克的半球 半球的底面与容器底部紧密接触 此容器内液体的密度为 千克 米3 高度为H米 大气压强为p0帕 已知球体的体积公式是V 4 r3 3 球面积公式是S球 4 R2 圆面积公式是S圆 r2 则液体对半球的压力为多少 若要把半球从水中拉起 则至少要用多少的竖直向上的拉力 3 如图为一块矩形金属板 在其右上角切掉一个小正方形 在金属板被加热时可以观察到下列哪些现象 A QR PQB QR PQC QR恒等于PQD QR PQ b c 5 图像法方法 图像法是根据题意把抽象复杂的科学过程有针对性地表示成科学图像 将科学量间的代数关系转变为几何关系 运用图像直观 形象 简明的特点 来分析解决科学问题 由此达到化难为易 化繁为简的目的 图像法在处理某些运动问题 变力做功问题时是一种非常有效的方法 6 作图法方法 作图法是根据题意把抽象复杂的科学过程有针对性的表示成科学图像 将科学问题转化成一个几何问题 通过几何知识求解 作图法的优点是直观形象 便于定性分析 也可定性计算 灵活应用作图法会给解题带来很大方便 1 以平面镜MO和NO为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源S 黑盒子的另一侧面EN上开有一个小孔P 如图所示 一位观察者在盒外沿与EN平行的方向走过时 通过P孔能几次看到S所发出的光 A 2次B 3次C 4次D 5次 2 一长为5厘米的平面镜AB放在水平地面上 在离A为10厘米的E点竖立一很长的细杆EF 在离B水平距离为5厘米处放一与AB镜平行的线光源CD CD 5厘米 离水平地面距离为18厘米 如图 线光源和镜 细杆都在同一平面上 求细杆被反射光照亮的长度为多少米 并在图上作出光路图 解 作出正确光路图根据反射定律EQ AEctg QAO AEctg DAO 12厘米ES 54厘米照亮的长度QS ES EQ 42厘米答 细杆被反射光照亮的长度为0 42米 3 如图所示 在X轴的原点放一点光源S 距点光源为a处放一不透光的边长为a的正方体物块 若在X轴的上方距X轴为2a处放一平行于X轴且面向物块的长平面镜 则在正方体右方X轴上被点光源S发出经长平面镜反射而照亮的长度是多少 当点光源沿X轴向右移动的距离为多少时 正方体右侧X轴上被光照亮部分将消失 解 如图甲所示 有 CB 2a SB 4A乙而SA EF SS S E 4 3SA 4 3EF 4 32a 8a 3则 AB SB SA 4a 8a 3 4a 3当S向右移动a 2时 如图乙位置 正方体右侧光亮消失 4 在凸透镜主轴上的一物点P 物距大于焦距 如果沿直径对称切除透镜很小一部分 如图所示 再把上 下半截透镜向原主轴位置合拢 则成像情况与原来相比 A 相同B 不能成像C 成两个像 上半截透镜A成像点上移 下半截透镜B成像点下移D 成两个像 上半截透镜A成像点下移 下半截透镜B成像点上移 5 如图所示 点光源S正对圆孔 相距为a 透过圆孔的光在后面的大屏上得到一个圆斑 若在孔上嵌上一凸透镜 则光屏上立刻出现一个清晰的亮点 则该透镜的焦距 圆孔与光屏之间的距离分别为 A 1 2a aB 1 2a aC a aD a 2a 6 如图所示 一根长度为L的直薄木条上有两个观察小孔 两小孔之间的距离为d d恰好是一个人两眼间的距离 当木条水平放置时 此人想通过两观察孔看见此木条在平面镜M里完整的像 那么选用的平面镜宽度至少是 7 如图所示 某房间水平地面上有一点光源S 距离点光源为L的地面上 放有一边长为L且不透光的立方体物块 并且正好挡住了房间内某同学的视线 该同学只好通过安置在天花板上的平面镜来观察光源的像 则平面镜离地面的高度不得低于 A 4L 3B 3L 2C 5L 3D 2L 7 近似法方法 近似法是在观察科学现象 进行科学实验 建立科学模型 推导科学规律和求解科学问题时 为了分析认识所研究问题的本质属性 往往突出实际问题的主要方面 忽略某些次要因素 进行近似处理 在求解科学问题时 采用近似处理的手段简化求解过程的方法叫近似法 近似法是研究科学问题的基本思想方法之一 具有广泛的应用 善于对实际问题进行合理的近似处理 是从事创造性研究的重要能力之一 纵观近几年的科学竞赛试题和中考试题 越来越多地注重这种能力的考查 1 家庭电路的线路均有一定的电阻 所以当家中大功率的用电器开启时 其余电灯都会突然变暗 通过下面的实验可以估测线路的电阻 如图所示 L为额定功率为P1的普通灯泡 M为一个额定电压为U 额定功率为P2的大功率电热器 P2远大于P1 实验时断开S 电压表的读数为U1 合上S时 电压表的读数为U2 如何估算线路的电阻 写出估算的计算式 忽略电器电阻随温度的变化 如图所示为某同学探究摩托车转向灯电路所画的电路图 RJ为闪光器 它可以使电路间歇地通断 D为转向指示灯 当S拨至1时 前后两个右转向灯RD1 RD2发光 发出右转信号 同时指示灯D也闪亮 告知驾驶员转向灯已正常工作 LD1 LD2为前后两个左转向灯 左转的道理与右转完全一样 他还从参考书中知道 两个电阻并联后再跟另一个电阻串联的电路叫混联电路 对此混联电路可先求出两个并联电阻的总电阻 则此混联电路就简化为这个总电阻与另一个电阻串联的电路 若4只转向灯均为标有 6V 10W 的灯泡 D灯为标有 6V 1 5W 的灯泡 试通过分析和计算说明 不管左转或右转 在一侧前后转向灯亮的同时D灯也会亮 而另一例前后转向灯不会亮 8 估算法方法 有些科学问题本身的结果 并不一定需要有一个很准确的答案 但是 往往需要我们对事物有一个预测的估计值 有些科学问题的提出 由于本身条件的限制 或者实验中尚未观察到必要的结果 使我们解决问题缺乏必要的已知条件 无法用常规的方法来求出科学问题的准确答案 采用 估算 的方法就能忽略次要因素 抓住问题的主要本质 充分应用科学知识进行快速数量级的计算 近几年来 竞赛试题中频频出现的各类估算题 的确是判断学生思维能力的好题型 如图所示的电路较为复杂 采用合理的估算 就可以计算出A与mA的示数分别为 A 0 13 30B 0 11 10C 0 33 30D 0 31 10 9 隔离法 隔离法就是从整个系统中将某一部分物体隔离出来 然后单独分析被隔离部分的受力情况和运动情况 从而把复杂的问题转化为简单的一个个小问题求解 隔离法在求解科学问题时 是一种非常重要的方法 学好隔离法 对分析科学现象 科学规律大有益处 10 整体法 整体是以物体系统为研究对象 从整体或全过程去把握科学现象的本质和规律 是一种把具有相互联系 相互依赖 相互制约 相互作用的多个物体 多个状态 或者多个科学变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式 整体思维是一种综合思维 也可以说是一种综合思维 也是多种思维的高度综合 层次深 理论性强 运用价值高 因此在科学研究与学习中善于运用整体研究分析 处理和解决问题 一方面表现为知识的综合贯通 另一方面表现为思维的有机组合 灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果 显现 变 的魅力 把科学问题变繁为简 变难为易 1 A B C叠放在一起 在水平力FA FB 10牛的作用下以相同的速度v沿水平方向向左匀速滑动 如图所示 那么此时物体B作用于A的摩擦力大小和作用于C的摩擦力大小分别为 2 如图所示 质量为M的圆环用轻绳吊在天花板上 环上有两个质量均为m的小环自大环顶部开始分别向两边滑下 当两个小环下落至与大环圆心等高时 小环所受摩擦力为f 则此时绳对大环的拉力为 A M m gB M 2m gC Mg fD Mg 2f 3 假设体积相同的小球在空中下落时 受到的空气阻力与其运动的速度成正比 两个体积相同 重力分别为2牛和3牛的小球之间用短细线相连 细线强度足够大 现将这两个小球从漂浮在空中的气球上由静止开始自由释放 当两球匀速下降时 细线上的拉力为 A 0牛B 0 5牛C 1牛D2 5牛 11 递推法方法 递推法是利用问题本身所具有的一种递推关系求解问题的一种方法 即当问题中涉及相互联系的物体或过程较多 相互作用或过程具有一定的重复性并且有规律时 应根据题目特点应用归纳的数学思想将所研究的问题归类 然后求出通式 具体方法是先分析某一次作用的情况 得出结论 再根据多次作用的重复性和它们的共同点 把结论推广 然后结合数学知识求解 用递推法解题的关键是导出联系相邻两次作用的递推关系式 如图所示 有两本完全相同的书A B 书重均为5牛 若将两本书等分成若干份后 交叉地叠放在一起置于光滑桌面上 并将书A固定不动 用水平向右的力F把书B抽出 现测得一组数据如下 实验次数1234 n将书分成的份数24816逐页交叉力F的大小 牛 4 510 522 546 5 190 5根据以上数据 试求 1 若将书分成22份 力F应为多大 2 该书的页数 3 如果我们把纸与纸接触面间的滑动摩擦力f和压力N的比值叫做动摩擦因数 即 f N 且两本书 任意两张纸之间的动摩擦因数 相等 则 为多少 12 对称法 由于物质世界存在某些对称性 使得科学学理论也具有相应的对称性 从而使对称现象普遍存在于各种科学现象和科学规律中 应用这种对称性它不仅能帮助我们认识和探索物质世界的某些基本规律 而且也能帮助我们去求解某些具体的科学问题 这种思维方法在科学学中称为对称法 利用对称法分析解决科学问题 可以避免复杂的数学演算和推导 直接抓住问题的实质 出奇制胜 快速简便地求解问题 典型例题 1 FeSO4与Fe2 SO4 3的混合物中 Fe a 则S元素的质量分数为多少 2 Na2S Na2SO4 Na2SO3的混合物中 Na 46 则S元素的质量分数为多少 典型例题 简单机械 功和功率 电路计算 运动 力 压力 压强 光学 浮力 综合 谢谢大家 2008 8 5