江蘇省蘇州市昆山經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)高級中學(xué) 溫益銘
高中物理課堂教學(xué)中涉及的知識內(nèi)容,具有綜合性和復(fù)雜性,而且從實踐角度出發(fā),針對高中生物理課堂學(xué)習(xí),需從能力培養(yǎng)和思維鍛煉角度出發(fā)。隨著教育改革的不斷推進,高中物理學(xué)習(xí)對思維綜合應(yīng)用的重視程度不斷提升,注重各種解題方式的靈活引用。高中生應(yīng)重視對解題思維的理解,尤其是在做習(xí)題的時候,根據(jù)教材內(nèi)容不斷嘗試探索,避免問題更加復(fù)雜,減少解題步驟,讓問題解決變得更加簡單,這不僅是為了獲得更高的分?jǐn)?shù),還能有效鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新意識和思維能力。物理解題訓(xùn)練重視鍛煉學(xué)生解題思維,為了能讓高中生可以合理應(yīng)用各類知識內(nèi)容,考試中的物理解題,重視的是綜合性研究,強調(diào)高中生對各類知識方法開展合理應(yīng)用,強化思維鍛煉,提高其對知識的掌握程度。
物理解題過程中,學(xué)生應(yīng)用圖像的方式,能有效降低解題難度,讓題目中包含的各類信息呈現(xiàn)得更加生動和直觀。針對物理題目,教師需結(jié)合物理規(guī)律,通過定量關(guān)系的應(yīng)用,從而讓學(xué)生清晰地看到物理量中的函數(shù)關(guān)系。通過圖像的方式,讓物理解題方式變得更加直觀,物理解題中合理應(yīng)用圖像,能夠提高解題效率,保障解題的準(zhǔn)確性。例如,高中物理學(xué)習(xí)中,動態(tài)平衡是教學(xué)的重要內(nèi)容,也是考試考查的重要內(nèi)容,物體受力變化過程中通常表現(xiàn)為一種平衡的狀態(tài)。而根據(jù)這些內(nèi)容,解題時首先需要考慮的是物體的受力平衡,對受力平衡進行深入研究和分析。根據(jù)所獲得的條件,學(xué)生解題時畫出受力分析圖,根據(jù)圖像內(nèi)容對物體受力情況進行分析,根據(jù)平衡條件,將方程式列出來。此類物理問題,通常情況下會應(yīng)用解析方式,根據(jù)能達到平衡的條件,開展受力變化分析,從而提高解題效率和準(zhǔn)確性。
物理解題過程中應(yīng)用幾何方式效果非常好,對矢量集合關(guān)系進行分析和處理,在物理解題中也十分常見。例如,帶電粒子在磁場上的運動,是考試中十分常見且難度比較高的內(nèi)容,對此類物理題目,學(xué)生從綜合視角出發(fā),確定粒子圓周運動的核心,根據(jù)定義內(nèi)容,畫出粒子受力示意圖,然后根據(jù)集合的方法,分析各項要素,將半徑求出來,借助集合中特定粒子偏向角獲得問題答案。物理解題中遇到此類問題,幾何方式的應(yīng)用對解題實際幫助非常大。但是對高中生基礎(chǔ)知識的掌握和理解程度要求較高,需具備相應(yīng)的幾何思維,才能很好地進行物理解題訓(xùn)練。
很多物理問題的解答過程中,解題存在著許多可能性,高中生對物理進行分析和研究,通過假設(shè)的方式,針對其中存在的可能性展開研究。假設(shè)方法是非常好的解題思維,為了對這種解題思維進行有效應(yīng)用,需要高中生做出不同的判斷,對待物理問題,根據(jù)各類假設(shè)開展研究和分析,尤其是定向分析,根據(jù)可能出現(xiàn)的情況,開展適當(dāng)假設(shè),然后繼續(xù)根據(jù)題目內(nèi)容進行定量分析??茖W(xué)研究中,假設(shè)方式也是非?;A(chǔ)的研究方式,先做出假設(shè)然后根據(jù)條件驗證結(jié)果,教師通過假設(shè)方式幫助高中生更好地理解物理題目內(nèi)容,從而培養(yǎng)學(xué)生探究知識的能力。
物理解題過程中,整體和隔離解題思路是十分重要的思維方式,整體思維是不糾纏細(xì)枝末節(jié),將相互聯(lián)系的不同物體和相關(guān)的物理過程合成一個整體進行考慮。而隔離思維是將一個整體的問題,通過有效的方式分解成不同的小問題,從而研究其中包含的物理關(guān)系。許多物理問題通常是采用先整體后隔離的方式開展研究,從物理關(guān)系入手,根據(jù)其中包含的隱藏條件,確定等量關(guān)系,然后隔離其中某一物體,從而獲得科學(xué)正確的結(jié)論。例如,繩子AB一端系在質(zhì)量為m的物體C上,而另一端系在一個套在粗糙水平橫杠NF上的圓環(huán)上,然后借助水平力f拉繩的一點,使得物體能實現(xiàn)緩慢上升,從而到達指定位置,但是圓環(huán)保持不動,此過程中拉力f,環(huán)和橫桿之間的摩擦力m,壓力n可能出現(xiàn)的變化,共有四種,對不同種變化需從整體考慮,從而得到正確答案。
學(xué)生解決物理問題時,建立物理模型是非常重要的能力。思考物理問題時,學(xué)生可以根據(jù)相應(yīng)問題內(nèi)容,建立聯(lián)系,然后分門歸類,明確從屬關(guān)系。一般的解題方式,主要是先聯(lián)系不同知識內(nèi)容,然后靈活調(diào)整關(guān)系,在解題過程中找到突破口,從而找到解題思路。例如,質(zhì)量相同的小球,用不能伸長的細(xì)線連接,此時處于場強為N的均強電場中,小球a和小球b之間帶正電,電量為W1和W2,將細(xì)線拉直之后和電場方向平行,若將兩個小球同時從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,則釋放后細(xì)線中的張力R為多少?(不計重力和庫倫力)。這個問題直觀上看似電學(xué)題,兩個小球有共同的加速度,但其實是力學(xué)問題,解題過程中需應(yīng)用牛頓定律。
正向思維是按照物理過程從開始到結(jié)束的發(fā)展去思考問題內(nèi)容,而逆向思維則完全相反,將問題倒過來思考。學(xué)生通常會習(xí)慣正向思維,但是對于一些特殊的物理問題,應(yīng)用逆向思維,解題效率和質(zhì)量會明顯提高。例如,勻加速行駛的卡車經(jīng)過9s停下,在最后1s位移是2m,讓學(xué)生解出卡車的加速度,不同階段的速度。學(xué)生在解答這個問題時,如果是按照順序來進行正向解題,其解題過程會非常復(fù)雜,將卡車的運動按照逆時鐘的順序思考,可以將制動過程看成初速度為零的勻加速直線運動,最后1s變成勻加速運動最初1s的位移,卡車勻速行駛速度為末速,通過運動學(xué)公式能獲得正確的結(jié)果。
對物理問題,如果單純按照傳統(tǒng)的基本概念方式和原理進行運算和分析,不但步驟過于復(fù)雜,而且長時間運算容易出現(xiàn)錯誤。學(xué)生解題過程中應(yīng)用代換和推理的方式,從而抓住其中重點內(nèi)容,有效分析不同的物理過程,然后根據(jù)新的問題內(nèi)容等效處理,減少步驟,提高解答問題的速度。例如,一個物體從斜面底端出現(xiàn),其動能為E,返回底端速度大小為v,克服摩擦阻力,將初始動能變?yōu)?E,其返回斜面動能、速度、阻力做功是多少。將2E轉(zhuǎn)換為E,返回斜面底端動能為E,解題過程中學(xué)生應(yīng)用代換推理的思維方式,提高解題效率。
高中物理學(xué)習(xí)的目的不是應(yīng)付考試,完成作業(yè),而是鍛煉學(xué)生對物理知識的深入思考和研究能力,通過解題思維的鍛煉,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,使之養(yǎng)成良好的物理知識學(xué)習(xí)習(xí)慣。思維品質(zhì)中發(fā)散和多維成為物理問題解答的重要方式和學(xué)生學(xué)習(xí)的主要構(gòu)成部分。物理問題的學(xué)習(xí)分析過程中,需從不同內(nèi)容和不同角度出發(fā),以發(fā)散思維和多樣思維為主導(dǎo),找到最簡單的解題思路,提高解題效率。例如,球體m在水平面上通過o,進入半徑為r的半圓軌道,然恰巧通過最高點p,然后落回水平面,學(xué)生解答過程中不計算阻力因素,將半圓軌道上部圓弧去掉,當(dāng)其他條件不變時,小球達到的最大高度比p點高多少。對這種問題內(nèi)容,學(xué)生解答過程中需應(yīng)用到牛頓第二定律、動能定理、機械守恒定理等內(nèi)容,但是在教師的引導(dǎo)下學(xué)生發(fā)現(xiàn)機械守恒定律在解題過程中所體現(xiàn)的優(yōu)勢更大。解題能力是物理學(xué)習(xí)綜合能力的體現(xiàn),也是學(xué)生學(xué)習(xí)成果的體現(xiàn),對物理解題思維方式的研究和分析,是保障學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識效果的重要手段,所以教師在教授學(xué)生理論知識時,要站在學(xué)生的角度,結(jié)合不同問題,鍛煉學(xué)生能用多種方式找到最好的方法,然后根據(jù)知識之間的脈絡(luò),分析和研究相應(yīng)內(nèi)容,保障學(xué)生對物理知識的掌握情況,提高學(xué)生解題速度,保障學(xué)生解題準(zhǔn)確性,從而幫助學(xué)生建立物理學(xué)習(xí)自信心,使之能夠根據(jù)教師講解的內(nèi)容,發(fā)散思維,更好更快地解決問題,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的習(xí)慣,讓其認(rèn)識到物理學(xué)習(xí)具有趣味性。
在高中物理解題訓(xùn)練中,隨著教育理念的進步和革新,教師需提高對思維內(nèi)容的重視,根據(jù)科學(xué)合理的方式,讓高中生具備相應(yīng)的解題思維,然后開展進一步研究和分析,當(dāng)學(xué)生解題遇到問題時,能更好地找到解題思路,從而將問題有效解決,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的核心素養(yǎng)。