摘? 要:文章以落實《義務(wù)教育物理課程標準(2022年版)》中“讓學生學會用物理知識和方法解決問題”的教改建議為目標,以初中物理課程教學為主要研究對象,探討分析在學科核心素養(yǎng)視域下,通過完善物理課堂教學活動,精心設(shè)置物理練習問題,滲透行之有效的解題方法.意在改變當前中學物理解題教學的應(yīng)試化、題?;瘍A向,達到進階學生思維品質(zhì),提升學習能力素養(yǎng)的目標.
關(guān)鍵詞:初中物理;解題思維;解題能力
中圖分類號:G632??? 文獻標識碼:A??? 文章編號:1008-0333(2024)14-0113-03
收稿日期:2024-02-15
作者簡介:李暢林(1982.8—),女,湖南省長沙人,本科,中小學一級教師,從事初中物理教學研究.
隨著中學生認知能力的不斷提升,在中學物理課程中應(yīng)用物理知識、思想方法分析與解決相關(guān)問題,逐漸演變?yōu)榕袛嗯c衡量學生物理學習水平、核心素養(yǎng)發(fā)展情況的重要標準.但受物理學科性質(zhì)的限制影響,大多學生在實際問題的解決中遇到障礙與困難,從而對其深度學習及探究產(chǎn)生影響.因此,在核心素養(yǎng)視域下的中學物理教學中,加強對學生解題能力的培養(yǎng)尤為重要.
1 完善課堂教學活動,夯實解題基礎(chǔ)
“合抱之木,生于毫末;九層之臺,起于累土;千里之行,始于足下.”中學生的物理解題能力是建立在深度理解與認識物理理論知識、概念原理及規(guī)律基礎(chǔ)之上[1].因此,在學科核心素養(yǎng)理念下的初中物理教學中,教師要將促進學生實現(xiàn)深度學習作為首要前提,通過完善優(yōu)化課堂教學活動等方式,提高學生的課堂參與度以及對物理理論知識的內(nèi)化吸收速率,夯實解題基礎(chǔ).
例如,在人教版八年級上冊物理教材“密度”一課中,引導學生分析思考與解決教材例題:“矗立在天安門廣場的人民英雄紀念碑碑高為37.94 m,由413塊花崗巖石塊砌成.碑心石由一整塊花崗巖經(jīng)多次加工而成.當這塊花崗巖被加工成長為14.7 m、寬為2.9 m、厚為1.0 m的巨石后,該巨石的質(zhì)量約為多少?”教師可在把握本題考查點為物質(zhì)密度公式ρ=mV的應(yīng)用后,通過優(yōu)化物理實驗教學及公式教學的方式,加深學生對物理知識及概念的理解認識,為其靈活利用物理知識解決問題夯實基礎(chǔ).
第一,對物理實驗教學的優(yōu)化.教師可遵循小組合作學習模式“組間同質(zhì),組內(nèi)異質(zhì)”的分組原則,科學劃分實驗小組,讓學生圍繞課題“探究同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系”展開物理探究性實驗活動.通過多次稱量形狀不同鋁塊質(zhì)量、應(yīng)用長方體體積計算公式V長方體=abh計算不同鋁塊體積大小,繪制表示鋁塊質(zhì)量及體積的曲線圖,認識到同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值為定值,感知可用該定值鑒別與判斷物質(zhì)的屬性,從而對物質(zhì)密度這一概念形成初步認知.
第二,對物理公式教學的優(yōu)化.教師可立足學生實驗結(jié)論,向?qū)W生滲透物質(zhì)密度概念,即物體的質(zhì)量與體積之比為密度.可用特定符號ρ表示物質(zhì)密度、用m與V分別表示物質(zhì)的質(zhì)量與體積,密度公式可表示為ρ=mV.在國際單位制中,密度ρ的基本單位是由質(zhì)量單位和體積單位構(gòu)成,即kg/m3(千克每立方米),亦可用g/cm3(克每立方厘米)表示,兩個單位之間的數(shù)量關(guān)系為1 g/cm3=1×103 kg/m3……讓學生通過參與“以學定教”的物理教學活動,自主完成對本課重要物理公式與概念的提煉升華[2].
經(jīng)過以上物理知識建構(gòu)過程與物理定理探究過程,初中生便會對物質(zhì)的密度以及對應(yīng)公式ρ=mV、基本單位形成較為全面而深刻的把握和認識.此后,教師引導學生寫出更具條理與邏輯的解題過程.
解析? 已知巨石的長、寬、厚分別為14.7 m、2.9 m、1.0 m.所以可用長方體體積公式,計算巨石體積,即:V石=abh=14.7 m×2.9 m×1.0 m=42.6m3
查閱常見固體密度表,可知花崗巖密度為ρ=2.8×103 kg/m3
由密度公式ρ=mV,可得m=ρV
所以,巨石的質(zhì)量為:m石=ρV石=2.8×103 kg/m3×42.6 m3=119.3×103 kg
2 精設(shè)物理練習問題,杜絕題海現(xiàn)象
初中物理教師以物理習題為鍛煉學生解題能力的抓手時,就會認識到“題海戰(zhàn)術(shù)”存在的不足與問題.只有通過精心設(shè)計“一題多解”“一題多變”的物理練習問題,才能切實減輕學生的物理學習負擔及壓力,讓學生通過思考分析典型的物理練習問題,全面提升解題思維與能力.
例如,在人教版八年級下冊物理教材“二力平衡”一課解題教學中,為達到有效培養(yǎng)學生物體受力分析能力及物理解題能力,教師便可在學生充分把握二力平衡條件之后,為學生精心布置如下隨堂練習問題.
習題1? 在如圖1甲、乙、丙、丁四個情景中,F(xiàn)1和F2兩個力彼此平衡的是?結(jié)合二力平衡知識,說清理由.
習題2? 一個質(zhì)量為50 kg的小船靜止漂浮在水面之上,根據(jù)二力平衡條件,說明該小船除了受重力外,還受什么力作用.并以示意圖的方式,表示出該小船的受力情況,以數(shù)字的形式表示另外一個力的大小,以箭頭的方式表示小船重力與另一個力的方向.
習題3?? A、B兩個木塊以圖2形式放置,靜止疊放在地面上,下列說法中正確的是(? ).
A.木塊A對木塊B的壓力等于木塊A的重力
B.木塊A對木塊B的壓力等于木塊B對木塊A的支持力
C.地面對木塊B的支持力和木塊B的重力彼此平衡
D.木塊A與木塊B的重力處于同一直線上
“二力平衡”一課的教學重點在于,讓學生學會根據(jù)物體的運動狀態(tài)對其受力情況進行簡單分析,讓其通過探究二力平衡的條件,樹立起正確的運動和相互作用觀念,并能夠應(yīng)用物理建模思維、綜合分析思維、推理論證思維對客觀存在的事物及現(xiàn)象進行分析思考.
在圍繞本課展開鍛煉培養(yǎng)學生解題能力的教育工作時,教師可通過為學生精心設(shè)計對應(yīng)物理練習問題的方式,促進學生對處于不同運動狀態(tài)物體的受力情況進行多元思考與靈活思考.讓學生通過解答習題1,學會綜合應(yīng)用二力平衡條件“作用在同一物體上的兩個力,如果大小相等,方向相反且在同一直線上,這兩個力就平衡”展開受力分析與思考,并在說清圖1中甲、乙、丙、丁四種情境F1、F2是否平衡理由時,養(yǎng)成基于事實證據(jù)的理性邏輯思維.讓學生通過處理習題2,學會遷移運用已有的力學知識與物體相互作用關(guān)系,繪制出質(zhì)量為50 kg小船的受力示意圖,并在解析小船所受兩力方向及大小的過程中,生成將物理應(yīng)用到現(xiàn)實生活之中的創(chuàng)新實踐意識.讓學生通過分析判斷習題3,主動關(guān)聯(lián)原有認知和生活經(jīng)驗,對選項中正確或錯誤的說法作出有理有據(jù)地的審視論證和批判質(zhì)疑,從而實現(xiàn)思維能力的穩(wěn)步進階.
3 滲透有效解題方法,活化解題思維
在實際的初中物理解題教學中,教師可立足物理課程與數(shù)學課程之間的邏輯關(guān)聯(lián)性,通過數(shù)理融合式的教學實踐,引導啟發(fā)學生應(yīng)用數(shù)學思想方法解決分析各種物理問題.數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學學科中應(yīng)用價值極高的思想方法,在鍛煉學生建模思維、抽象思維等方面有突出作用.在中學物理解題教學中,教師可有意識地啟迪學生應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想建構(gòu)物理模型,使其更為直觀地分析問題要素,通過作圖梳理解題思路.
例如,人教版八年級下冊物理教材“杠桿”一課,引導學生分析處理教材“現(xiàn)代版曹沖稱象”例題時,教師就可讓學生在讀懂、讀透題干,從中提取出關(guān)鍵問題條件“杠桿長度為12 m”“杠桿中點為O”“彈簧測力計F1=200 N”“l(fā)1=6 m、l2=4 cm”后,根據(jù)題意繪制出與之相對應(yīng)的物理模型如圖3.通過分析圖像內(nèi)容,把握本題的解題關(guān)鍵,已知杠桿平衡條件“動力×動力臂=阻力×阻力臂F1l1=F2l2”與物體重力公式G=mg的應(yīng)用,進而作答出邏輯嚴謹、條理清晰的解題過程,即:
已知彈簧測力計對杠桿的拉力為200 N,即動力F1=200 N,動力臂l1=6 m;在不計鐵籠質(zhì)量的前提下,大象對杠桿的拉力等于大象所受重力G,即F2=G,阻力臂l2=4 cm=0.04 m.
根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2,便有F2=
F1l1/l2
代入數(shù)值則有F2=(200 N×6 m)/0.04 m=3×104 N
所以大象的質(zhì)量為m象=G/g=F2/g=(3×104 N)/10 N/kg=3×103 kg
除此之外,教師還可將方程函數(shù)思想、假設(shè)反證思想等具有代表性的數(shù)學思想方法,以及三角形定理、平行四邊形性質(zhì)、勾股定理以及角平分線等數(shù)學理論知識,滲透融入初中實際物理問題的分析思考與解決處理過程之中.讓學生在深刻感知與體會物理與數(shù)學等其他學科之間的聯(lián)系性的基礎(chǔ)上,達到觸類旁通和舉一反三的運用目的,進而逐步提升物理解題能力與物理學習能力.
4 結(jié)束語
物理是一門以研究物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、相互作用關(guān)系及運動規(guī)律為核心內(nèi)容的自然科學.在學科核心素養(yǎng)視域下的初中物理課程教學中,教師可以培養(yǎng)學生的解題能力,促進學生發(fā)展形成物理核心素養(yǎng)及科學素養(yǎng)的錨點,通過完善教學活動、精設(shè)物理習題與滲透解題方法的方式,變革初中生的物理學習方式及問題思考方式,引領(lǐng)學生突破解題障礙與思維定式,助推學生實現(xiàn)物理深度學習.
參考文獻:[1] 陳柏傳.提高初中物理解題能力的途徑與技巧[J].數(shù)理化解題研究,2022(35):107-109.
[2] 胡秀峰.高中物理教學中培養(yǎng)學生解題能力的有效路徑分析[J].廣西物理,2022,43(04):183-186.
[責任編輯:李? 璟]