在中學(xué)物理教學(xué)中,習(xí)題是鞏固學(xué)生掌握物理概念和規(guī)律的重要手段。通過(guò)解題,學(xué)生可逐漸拓寬知識(shí)視野,不斷加深對(duì)物理概念和規(guī)律的理解。同時(shí)它又是培養(yǎng)學(xué)生的分析、概括、抽象、推理等思維能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)能力的重要途徑。通過(guò)在解題過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,學(xué)生能夠理解和掌握一些典型的科學(xué)思維方法和技巧,進(jìn)而發(fā)展學(xué)習(xí)能力。正確運(yùn)用物理概念和規(guī)律,解答各種物理問題,培養(yǎng)解題能力,是符合中學(xué)物理教學(xué)任務(wù)和目的的一種重要且有效的手段,是物理教學(xué)的基本方式之一。那么如何提高學(xué)生的物理解題能力呢?
一、內(nèi)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),提高學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備的數(shù)量與質(zhì)量
知識(shí)是基礎(chǔ),一切問題的解決都是建立在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上的。基本知識(shí)儲(chǔ)備量不足,要解決物理問題就無(wú)從談起。知識(shí)記憶得越牢固、越準(zhǔn)確,提取得也就越快、越準(zhǔn)確,成功地解決問題的可能性也就越大。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生物理成績(jī)不好都是由于知識(shí)儲(chǔ)存量不足引起的。物理基本知識(shí)包括物理學(xué)本身的學(xué)科知識(shí),即概念、物理規(guī)律、物理定理、定律、物理公式的正確書寫等,以及以生活經(jīng)驗(yàn)為主的知識(shí)。如果記不住這些基本的學(xué)科知識(shí),則勢(shì)必造成解題時(shí)因知識(shí)儲(chǔ)備不足而導(dǎo)致的解題困難。
比如2013年(新課標(biāo)I卷)35:水平桌面上有兩個(gè)靜止的木塊A和B,兩者相距為d?,F(xiàn)給A一初速度,使A與B發(fā)生彈性正碰,碰撞時(shí)間極短:當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動(dòng)后,相距仍然為d。已知兩木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,B的質(zhì)盤為A的2倍,重力加速度大小為g,求A的初速度的大小。如果記住一個(gè)運(yùn)動(dòng)的m■與靜止的m■發(fā)生彈性碰撞后的速度公式,求解的難度將大大降低。
高考重視與生活經(jīng)驗(yàn)和科技的聯(lián)系,因此記住一些生活常識(shí)非常有利于解題。例如(2011江蘇第4題):如圖所示,演員正在進(jìn)行雜技表演。由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過(guò)程中對(duì)雞蛋所做的功最接近于( )
A.0.3JB.3JC.30JD.300J
這就要求學(xué)生要熟悉生活常識(shí):一個(gè)雞蛋50g左右。近幾年,高考試卷中這類題屢見不鮮。
?。?013大綱版)18.“嫦娥一號(hào)”是我國(guó)首次發(fā)射的探月衛(wèi)星,它在距月球表面高度為200km的圓形軌道上運(yùn)行,運(yùn)行周期為127分鐘。已知引力常量G=6.67×10■N·m■/kg■,月球半徑約為1.74×10■km。利用以上數(shù)據(jù)估算月球的質(zhì)量約為()
A.8.1×10■kg B.7.4×10■kg C.5.4×10■kgD.7.4×10■kg
地球的質(zhì)量為6×10■kg,而月球的質(zhì)量?jī)H相當(dāng)于地球的1/81,這就要求教師要重視引導(dǎo)學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解和領(lǐng)會(huì),提供多種變式,用同質(zhì)不同形的各種問題突出本質(zhì)特征,加強(qiáng)對(duì)不同類型的問題的區(qū)分與辨別,促進(jìn)知識(shí)的概括、歸納和總結(jié),使學(xué)生牢固地記憶和有效地應(yīng)用。
問題解決的過(guò)程往往是綜合應(yīng)用各種知識(shí)的過(guò)程,知識(shí)之間的有機(jī)聯(lián)系是正確解決問題的基礎(chǔ)。因此學(xué)生的解題能力與知識(shí)量之間并不存在簡(jiǎn)單的正比關(guān)系,一個(gè)人解決問題的能力還跟他所掌握的知識(shí)的組織形式有關(guān)。解題需要提取大腦長(zhǎng)時(shí)記憶中的有關(guān)知識(shí),并將它與問題情境匹配。知識(shí)能否迅速順利被提取出來(lái),與知識(shí)的存貯方式直接相關(guān)。美國(guó)著名心理學(xué)家杰姆·布魯諾認(rèn)為:人類記憶的問題不是貯存而是檢索,而檢索的關(guān)鍵在于組織,獲得的知識(shí)如果沒有納入頭腦中已有的知識(shí)結(jié)構(gòu),那么遲早會(huì)歸于遺忘。這就是說(shuō),知識(shí)只有形成完善的結(jié)構(gòu),才能被牢固記住,也容易被檢索。因此在教學(xué)中應(yīng)注意及時(shí)幫助學(xué)生構(gòu)建物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò),尋找各物理知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在有機(jī)聯(lián)系,把各個(gè)獨(dú)立分散的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái),編織成網(wǎng),完成從局部到整體的系統(tǒng)認(rèn)識(shí),真正讓學(xué)生學(xué)到系統(tǒng)全面的知識(shí),有利于知識(shí)的遷移、思維能力的鍛煉和提高。
二、外化解題思路,進(jìn)行顯性教學(xué)
對(duì)物理解題過(guò)程形成清晰的認(rèn)識(shí),是培養(yǎng)和提高物理解題能力的基本要求,教師在教授習(xí)題分析過(guò)程、思維方法時(shí),不應(yīng)只是說(shuō)說(shuō)而已,而應(yīng)遵循由內(nèi)而外的方式,即把教師頭腦中的思維方法或思路提煉出來(lái),明確地、有意識(shí)地外化出來(lái),給學(xué)生示范,并要求學(xué)生模仿、概括和總結(jié),使他們體會(huì)解題過(guò)程中每一步驟的做法,明確在解題過(guò)程中應(yīng)先做什么后做什么,形成簡(jiǎn)單明了的思維程序,這在一定程度上可以避免學(xué)生不必要的盲目摸索。然后通過(guò)練習(xí)逐漸強(qiáng)化,讓學(xué)生在具體的物理解題實(shí)踐中體會(huì)和概括出對(duì)物理解題過(guò)程的本質(zhì)理解,進(jìn)而形成屬于學(xué)生自己的分析問題、解決問題的能力。通過(guò)這種學(xué)習(xí),學(xué)生可以逐步掌握分析、思維方法,將教師的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為自己的經(jīng)驗(yàn),完善自己的內(nèi)部認(rèn)知結(jié)構(gòu),這是一個(gè)由外而內(nèi)的內(nèi)化過(guò)程。
正確解答物理題都遵循一定的思維程序,如審題,即對(duì)題目提供的文字、圖表等信息認(rèn)真閱讀周密分析,盡量從全局把握,注意題中所敘述的現(xiàn)象、關(guān)鍵之處和“隱含條件”挖掘。從而了解到:(1)題中給出了什么;(2)題中要求什么;(3)題中隱含了什么;(4)題中考查了什么;(5)應(yīng)用什么規(guī)律,從而建立一個(gè)關(guān)于所求問題的比較清晰的物理情境,初步形成解題的物理框架。教師教學(xué)時(shí)一定要將這些成功的關(guān)鍵所在外顯:
1.顯審題。通過(guò)反復(fù)分析,既縱觀全局又重點(diǎn)推敲關(guān)鍵詞句。如“緩慢”、“勻速”、“足夠長(zhǎng)”、“至少”、“至多”“恰能”等詞語(yǔ);還有物體在“豎直”(或水平)平面運(yùn)動(dòng);接觸面“光滑”(或粗糙);物體與彈簧“連接”(或接觸)。這些詞語(yǔ)有的在題中起限制性作用,有的涉及對(duì)變化方向的描述及對(duì)過(guò)程的界定。從中捕捉解題信息,臨界條件,揣摩解題思路和方法。
2.顯挖掘。挖掘隱含在明顯條件背后,物理現(xiàn)象之中、題目所求之中,題目附圖之中的隱含條件,并借助聯(lián)想、理論分析和利用圖像進(jìn)行分析,轉(zhuǎn)化為明顯條件。
3.顯過(guò)程分析。培養(yǎng)學(xué)生用物理的眼光模擬物理情景的思維習(xí)慣。通過(guò)明確物理事件發(fā)生發(fā)展的過(guò)程和研究對(duì)象,以及要研究的是哪個(gè)物體或哪些物體組成的系統(tǒng);物體或系統(tǒng)經(jīng)歷了什么物理過(guò)程,該過(guò)程又可以劃分為幾個(gè)階段,把握各個(gè)部分的聯(lián)系,直觀形象地反映物理過(guò)程的實(shí)質(zhì),使復(fù)雜的物理過(guò)程簡(jiǎn)單化。
4.顯思維。如何應(yīng)用物理規(guī)律進(jìn)行分析判斷、邏輯推理、定量計(jì)算、得出結(jié)果?這要求學(xué)生在聽課過(guò)程中,緊跟老師分析的腳步,看老師是如何激活頭腦中已有的知識(shí)儲(chǔ)備的,是如何按照事物的發(fā)生發(fā)展順序?qū)⒁坏缽?fù)雜題目一點(diǎn)點(diǎn)捋清脈絡(luò)的。
5.顯畫圖習(xí)慣。注意培養(yǎng)學(xué)生畫圖的好習(xí)慣,將題中已知信息轉(zhuǎn)化為具體的圖形、將物體受力畫成圖、將過(guò)程畫成圖像。
6.顯題后歸納。注重總結(jié)歸納解題的思維過(guò)程和方法,如等效法、對(duì)稱法、理想法、假設(shè)法、逆向思維法、類比和遷移法等,要認(rèn)真領(lǐng)會(huì)并掌握運(yùn)用; 通過(guò)一題多解、一題多問、一題多變、多題歸一等形式,舉一反三,觸類旁通,真正做到融會(huì)貫通。
把解題過(guò)程看做是“獲取信息、理解概念、運(yùn)用規(guī)律、培養(yǎng)思維”的過(guò)程,借助思考這把觸類旁通、獲得真知的鑰匙,知識(shí)才能轉(zhuǎn)化為自己的經(jīng)驗(yàn),才能做到舉一反三,它是提高學(xué)習(xí)能力的關(guān)鍵。做物理題并不是單純地為了解題,目的是通過(guò)解題的思維訓(xùn)練過(guò)程引起積極地思考,從而獲得思維的鍛煉,使具體的解題過(guò)程成為分辨真理的一個(gè)片斷。從這個(gè)意義上講,每一次解題訓(xùn)練都是培養(yǎng)思維能力的一個(gè)過(guò)程,值得我們好好把握。
總之,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)是新課程改革的核心,它依據(jù)人的發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的需要,以全面提高學(xué)生的能力為根本目的,以尊重學(xué)生主體和主動(dòng)精神,注重開發(fā)人的智慧潛能和形成人的健全個(gè)性為根本特征。在物理習(xí)題教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)運(yùn)用多種載體,通過(guò)多種渠道和手段達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的思維能力的目的,把學(xué)生靈活性、創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練和培養(yǎng)落到實(shí)處。