任俠忠
【摘 要】力學(xué)解題中強(qiáng)化學(xué)生思維能力的培養(yǎng)是發(fā)展智力、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的必要條件。在力學(xué)解題過程中要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真審題, 明確研究對象,運用規(guī)律,選擇解題方法,及時歸納總結(jié),這樣任何力學(xué)問題都可以迎刃而解。
【關(guān)鍵詞】 研究對象 概念規(guī)律 歸納總結(jié) 思維能力
力學(xué)是中學(xué)物理中很重要的一部分,我認(rèn)為解答力學(xué)題有一定的思維方式。在多年的職專物理教學(xué)中,我對力學(xué)解題做了一些探究:在重視力學(xué)概念、規(guī)律教學(xué)的同時,把重點放在力學(xué)解題的思維過程上,增強(qiáng)學(xué)生力學(xué)解題思維的自我調(diào)控意識。但很多學(xué)生由于不能很好地掌握解題方法,以至于只會解答簡單的問題。在指導(dǎo)學(xué)生做題過程中,我對力學(xué)解題做了一些思考:在重視理解力學(xué)概念、公式和定律的同時,更要注意挖掘力學(xué)解題的思維過程。本文從以下三個方面針對物理力學(xué)解題中思維能力的培養(yǎng)進(jìn)行探討。
一、認(rèn)真審題, 明確研究對象
對待一個物理問題,首先我們要明白這個問題涉及哪些物體,然后確定后面的分析(包括力、運動)。力學(xué)習(xí)題有的給出一個物體,有的給出兩個或多個相關(guān)聯(lián)的物體。從物理過程看,有的給出部分,有的給出全部。這就需要我們認(rèn)真審題,明確要研究的物體并對其狀態(tài)做出判斷。我們可以從以下幾個方面著手:
1.找目標(biāo)對象。所有的習(xí)題都必須是以解決某一物體的形態(tài)和狀態(tài)等為目的,那么首先我們要找出這個“物體”,把它從周圍眾多物體中獨立出來(或把某一個整體獨立出來)。其實大多數(shù)物理問題,這個“物體”是顯而易見,對于難以確定研究對象的問題我們可以從最后的問題入手進(jìn)行反推。
2.賦予對象物理過程和狀態(tài)。找到研究對象后我們得讓它在我們的頭腦里充實,必然要想到這個研究對象處于什么樣的狀態(tài),做什么樣的運動,這就要求對研究對象進(jìn)行抽象思維,形成一定條件下的清晰的物理圖景。有趣的物理圖景促進(jìn)注意轉(zhuǎn)移,情感與圖景貼近,達(dá)到情景結(jié)合,有助于思維的正常啟動。一切物體在力學(xué)范疇內(nèi)的運動狀態(tài)有平衡狀態(tài)(靜止,直線運動,轉(zhuǎn)動)和非平衡狀態(tài)。而一切物體的運動無外乎勻速和非勻速。物體處于何種狀態(tài)由所受的合力和合力矩決定。對物理過程和物體所處狀態(tài)的了解,就減少了解題的盲目性。
3.由已知條件畫示意圖。確定了研究物體后,我們一般先畫物體的受力示意圖(按重力、彈力、摩擦力順序思考,不能遺漏所受到的每一個力,也不能憑空增加力),再畫出圖。物理圖景有助于直觀了解,觸景生情,增強(qiáng)了解題的信心。我認(rèn)為對于一個物理問題,只要這一步做對了,整個問題基本就已經(jīng)解決了。
二、 弄清相關(guān)概念,培養(yǎng)創(chuàng)造思維
物理概念是物理知識的重要組成部分,對其有嚴(yán)格的科學(xué)界定。對于一個物理問題我們要思考它想考察哪個物理概念或是概念的哪一個方面,只有這樣我們才能確定應(yīng)該用什么規(guī)律來解題,這就要求對概念一定要理解透徹。
1. 增強(qiáng)物理概念的物質(zhì)意識。每引入一個力學(xué)概念,應(yīng)充分利用實驗或?qū)W生生活積累的已有經(jīng)驗,把物理概念建立在充實的物質(zhì)基礎(chǔ)上。
2. 強(qiáng)化物理概念的界定意識。速度與加速度二者僅一字之差,都是力學(xué)中的重要物理量。一些認(rèn)知策略較差的學(xué)生把速度與加速度歸結(jié)在一個“光環(huán)”上,認(rèn)為速度為零,加速度必為零。在這里描述物體運動快慢與運動狀態(tài)變化快慢是速度與加速度的界定。速度和速率、功和功率、動能和動量、重量和質(zhì)量等也是一字之差,它們的物理意義卻不相同。功和能的單位相同,前者是過程量,后者是狀態(tài)量,它們也有嚴(yán)格的界定。
3. 比較類似的概念加深理解。力學(xué)中有些物理概念的界定很嚴(yán)格,而且容易和其他概念混淆,這樣的概念可以借助與它相類似的概念的比較來區(qū)別理解。如速度與加速度二者僅一字之差,都是力學(xué)中的重要物理量,在這里描述物體運動快慢與運動狀態(tài)變化快慢是速度與加速度的界定。速度和速率、功和功率、動能和動量、重量和質(zhì)量等也是一字之差,它們的物理意義卻不相同。有的是標(biāo)量有的是適量,功和能的單位相同,前者是過程量,后者是狀態(tài)量,它們也有嚴(yán)格的界定。對概念準(zhǔn)確的理解必須要死摳這些界定。
三、靈活運用規(guī)律解題
解力學(xué)題的過程除了前面提到的兩點,更重要的是運用所學(xué)過的規(guī)律解決實際問題,這一過程實際上就是邏輯思維過程的鞏固加深,一個人的邏輯思維能否成熟主要是這一過程的鍛煉。高中力學(xué)主要的規(guī)律有:牛頓運動三定律,萬有引力定律,機(jī)械能守恒定律,動能定理,動量定理,動量守恒定律等。這些定律大家都會熟背于心,但在應(yīng)用時難免會出差錯,主要是刻意背公式,忽視了對定律所揭示的規(guī)律的理解,其次是很多人忽視了物理規(guī)律成立的條件及適用范圍,導(dǎo)致思維進(jìn)入誤區(qū),因而也就不能靈活運用物理規(guī)律。要在解題時靈活運用這些規(guī)律,我認(rèn)為必須做到:
1.透徹理解規(guī)律內(nèi)容。每接觸到一個物理規(guī)律,它的來龍去脈我們必須清楚,也就是必須明白這個規(guī)律闡述了萬物遵循的一個怎樣的共性,對于它的實驗基礎(chǔ)、推導(dǎo)過程、物理含義都要深刻理解,如果有條件可以通過做實驗加深對規(guī)律的理解。對于規(guī)律要特別注意需要說明的內(nèi)容,這些可能就是容易產(chǎn)生理解錯誤或是忽視的地方。
2.牢記物理規(guī)律成立的條件及適用范圍。有些物理規(guī)律在應(yīng)用時有一定的限制條件,這些條件規(guī)定了定律的適用范圍,只有明確了每個定律的成立條件才不會用錯了定律,或是誤解了習(xí)題的意思。如機(jī)械能守恒定律,看似萬能的定律,其實只有在物體只受重力的情況下才能使用,如果我們能夠牢記這點,那么遇到研究對象受到摩擦力或其他的非重力時,這個定律就不適用了。
在物理教學(xué)中,力學(xué)解題貫穿在整個過程,熟悉并掌握力學(xué)解題對提高解題能力至關(guān)重要。要在指導(dǎo)學(xué)生解題上,抓住“明確對象、弄清概念、運用規(guī)律、設(shè)疑點撥”四個方面,把教學(xué)重點放在力學(xué)物理過程分析和解題思維能力的培養(yǎng)上。