單康中
摘 要:教育事業(yè)的不斷發(fā)展對(duì)于教學(xué)目標(biāo)有更高層次的要求,物理學(xué)的教育作為提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要一環(huán),將在未來(lái)受到更多的關(guān)注。在此,教師要針對(duì)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的物理解題難,從解題思維和解題方法著手進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞:物理解題;解題思維;解題方法
初中物理作為一門(mén)重要的基礎(chǔ)性的課程,在提高學(xué)生的理解能力和綜合素質(zhì)方面起了關(guān)鍵性的作用,它能夠推動(dòng)知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)化。傳統(tǒng)的“填鴨式”的物理教學(xué)方法,只注重教學(xué)效率的提高,缺乏對(duì)學(xué)生解題方法的系統(tǒng)化訓(xùn)練,使學(xué)生在遇到復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)找不到解題的思路,手忙腳亂不知所措。因此,教師要重視初中物理解題方法訓(xùn)練,提高學(xué)生解題才能。
一、初中物理解題思維的培養(yǎng)
通過(guò)培養(yǎng)初中生的物理解題思維,一方面,能夠提高課堂的教學(xué)效率,讓學(xué)生更透徹地理解物理這門(mén)基礎(chǔ)性規(guī)律性的學(xué)科;另一方面,能夠提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),不斷地推進(jìn)知識(shí)向能力轉(zhuǎn)化。要想培養(yǎng)學(xué)生的物理解題思維,可以從以下幾點(diǎn)做起。首先,要鍛煉學(xué)生的多項(xiàng)思維能力。物理問(wèn)題的解決方法不僅僅有一種,往往有多種。教師通過(guò)一題多解這種方式能夠鍛煉學(xué)生的發(fā)散性思維,引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度分析和解決問(wèn)題,促進(jìn)學(xué)生逆向解決問(wèn)題。其次,教師要加強(qiáng)對(duì)物理問(wèn)題的分析,初中物理中有涉及了許多的抽象的公式和定理,這些定理在培養(yǎng)學(xué)生的理性思維有著重要的作用。在教學(xué)中物理教師要積極引導(dǎo)學(xué)生透徹的認(rèn)識(shí)公式和定理的形成過(guò)程,把抽象的知識(shí)變的具體化。再次,歸納總結(jié)解題的思維方法。在教學(xué)中要總結(jié)教學(xué)的解題的經(jīng)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)各種類(lèi)型的題進(jìn)行總結(jié)和分析,加強(qiáng)對(duì)固有知識(shí)的認(rèn)識(shí),提高解題的經(jīng)驗(yàn),舉一反三。最后,要進(jìn)行分層教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生的解題信心。很多的學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題的計(jì)算有問(wèn)題,在教學(xué)中要針對(duì)學(xué)生在教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分層教學(xué):對(duì)于那些解題能力較差的學(xué)生進(jìn)行特殊的照護(hù),鼓勵(lì)他們積極參與到教學(xué)中去;對(duì)于物理解題能力較好的同學(xué)要加以鼓勵(lì)讓他們多參與一些競(jìng)賽活動(dòng),拓寬他們的知識(shí)面和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。
二、初中物理解題的方法
(1)臨界法。當(dāng)物體在變化在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,時(shí)常要經(jīng)過(guò)從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)化為另一個(gè)狀態(tài)或是從一個(gè)過(guò)程轉(zhuǎn)化為另一個(gè)過(guò)程,我們通常會(huì)把變化的分界點(diǎn)稱(chēng)作零界。臨界值像一條線(xiàn)一樣聯(lián)系著變化前和變化后兩種狀態(tài),然而它并不是顯而易見(jiàn)的,它具有很強(qiáng)的隱蔽性,學(xué)生只有找到這個(gè)臨界點(diǎn)才能找到變化的規(guī)律,從而求得正解。例如這樣一道題:有一個(gè)大約長(zhǎng)為1.5m的木板,讓它的一端繞在軸上轉(zhuǎn)動(dòng),在木板的另一端用繩子吊在天花板上使木板成水平狀態(tài),現(xiàn)在把一個(gè)重7.5N的小球放在軸O上,要使小球在外力F的作用下做勻速的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),如果在C點(diǎn)恰好拉斷,問(wèn)F做了多大的功?已知小球大約重8N。在解答這道問(wèn)題時(shí)可以先找一個(gè)臨界點(diǎn),這個(gè)臨界點(diǎn)就是繩子被拉斷的點(diǎn)。通過(guò)題容易得知小球在C點(diǎn)時(shí)T=5N,所有力都是平衡的則N× OC=T×OA,易證W=4J。
(2)等效法。原本復(fù)雜事物物理過(guò)程能夠通過(guò)等效法變得簡(jiǎn)單化,可以把一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題在不改變研究對(duì)象的數(shù)據(jù)的情況下變?yōu)橐粋€(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題。通過(guò)把這種方法滲透到物理問(wèn)題的解決中,能夠幫助學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化成能力,讓學(xué)生更靈活地解決困難的問(wèn)題。例如將一面鏡子放在天花板上,人站在S點(diǎn)上,有一堵較矮的墻P,通過(guò)作圖確定人所在的位置S能夠看到的P右方地面的范圍。本題有個(gè)特點(diǎn)就是當(dāng)你乍一看好像是一道難題,也無(wú)法下手,然而當(dāng)你轉(zhuǎn)化思想你就會(huì)恍然大悟。首先將人能看到的區(qū)域就是當(dāng)這個(gè)區(qū)域發(fā)出的光經(jīng)過(guò)平面鏡后反射進(jìn)入人眼的。其次,如果這個(gè)區(qū)域的光線(xiàn)在反射后能進(jìn)入人眼,轉(zhuǎn)換一下思維,也就是人眼發(fā)出的光也能進(jìn)入這個(gè)區(qū)域。根據(jù)這些規(guī)律我們就能解決問(wèn)題了,做出S點(diǎn)和P點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)S'和P',把S'和P、P'的邊緣延長(zhǎng)交地面于A、B兩點(diǎn),即可知道AB之間就是我們要求的位置。
(3)數(shù)學(xué)模型法。所謂的數(shù)學(xué)模型法就是用一系列的符號(hào)和函數(shù)關(guān)系來(lái)表示物理問(wèn)題,通過(guò)定量和定性的數(shù)學(xué)模型來(lái)表明各種因素之間的關(guān)系,它具有抽象化合仿真化的特點(diǎn),不僅能夠節(jié)約實(shí)驗(yàn)的成本,而且簡(jiǎn)單易操作,能夠較為客觀地反映問(wèn)題的本質(zhì)。通過(guò)數(shù)學(xué)模型,能夠幫助學(xué)生更好地領(lǐng)悟課題的性質(zhì)和規(guī)律。例如有一個(gè)裝滿(mǎn)水的玻璃杯,在玻璃杯內(nèi)放入一塊冰,冰首先是懸浮在水面然后漸漸融化,問(wèn)當(dāng)冰化為水時(shí)水面的高度。這道物理問(wèn)題貌似很難,學(xué)生無(wú)從下手,但是可以通過(guò)建立一個(gè)具體的數(shù)學(xué)模型來(lái)形象化地表現(xiàn)這道問(wèn)題,從而找出問(wèn)題的答案。我們可以將玻璃杯里的水想象成不流動(dòng)的沙子,在沙子的表面有一個(gè)容積為V1的坑,當(dāng)水的體積大于V1時(shí),水面就會(huì)隨之上升,若小于V1時(shí)水面就會(huì)下降,當(dāng)水的體積與V1相等時(shí),水面就會(huì)保持不變。我們都知道當(dāng)冰塊在漂浮狀態(tài)時(shí),冰塊的質(zhì)量并不會(huì)改變,因此,水面并不會(huì)發(fā)生變化。
(4)假設(shè)法。所有的物理現(xiàn)象在條件改變后,就會(huì)產(chǎn)生其他的物理現(xiàn)象,通過(guò)假設(shè)虛擬的現(xiàn)象或者是其他相關(guān)的物理現(xiàn)象,判斷事物可能的發(fā)展方向,判斷推理是否正確,深入地挖掘物理原理中的真相,這就是所謂的假設(shè)思維。假設(shè)思維作為最基本的物理分析方法,不僅能夠提高學(xué)生的推理能力,還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。假設(shè)法的應(yīng)用原理十分簡(jiǎn)單,假設(shè)情況中的一種為真相后,推導(dǎo)若干步后仍無(wú)錯(cuò)誤,并且與已知的物理?xiàng)l件不相違背則假設(shè)成立,否則,假設(shè)失敗。在判斷電路故障時(shí)最常用的方法就是假設(shè)法,我們可以利用假設(shè)法判斷到底是電路的哪一段出現(xiàn)了問(wèn)題。
總之,教師在教學(xué)過(guò)程中要把陳述性的古板知識(shí)變?yōu)榫唧w的程序性的知識(shí),積極歸納總結(jié)各種物理題的具體解題方法,引導(dǎo)學(xué)生在審題、解題、思維等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行總結(jié)分析。同時(shí),要用一套完整的初中物理解題方法來(lái)訓(xùn)練學(xué)生,讓學(xué)生對(duì)物理知識(shí)產(chǎn)生更深刻的認(rèn)識(shí),當(dāng)他們遇到較難的物理問(wèn)題時(shí),就能夠用各種方法進(jìn)行系統(tǒng)的分析和解答問(wèn)題,提高解題才能。
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(江蘇省響水縣運(yùn)河中學(xué))