摘 要: 高中物理問(wèn)題板塊特征相對(duì)明顯,如何實(shí)現(xiàn)物理模型的正向遷移,既是一種重要的解題策略,又是創(chuàng)造性思維品質(zhì)的重要體現(xiàn),還是教學(xué)活動(dòng)所要實(shí)現(xiàn)的目的之一。文章嘗試以例釋理,淺析如何實(shí)現(xiàn)異質(zhì)同構(gòu)題型間的解題策略正向遷移。
關(guān)鍵詞: 高中物理 解題 數(shù)理模型
一、問(wèn)題提出的背景
當(dāng)前的教育背景下,通過(guò)學(xué)科教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性已成為當(dāng)今基礎(chǔ)教育所追求的重要目標(biāo);高中物理作為普通高中科學(xué)課程領(lǐng)域下的科目之一,在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中同樣擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的職責(zé)。在物理問(wèn)題解決過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力、問(wèn)題解決能力是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》所明確要求的?!稑?biāo)準(zhǔn)》中明確界定的行為動(dòng)詞如“理解”“應(yīng)用”包括了課程總目標(biāo)的要求。
就高中物理而言,在物理問(wèn)題解決過(guò)程中,模型建立是解決高中物理問(wèn)題中結(jié)構(gòu)良好但相對(duì)較為復(fù)雜的物理問(wèn)題的有效策略。準(zhǔn)確分析問(wèn)題的實(shí)質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征,從問(wèn)題解決的角度尋找異質(zhì)問(wèn)題間結(jié)構(gòu)上的內(nèi)在相似性,并運(yùn)用數(shù)理模型對(duì)其進(jìn)行表征,既有利于實(shí)現(xiàn)問(wèn)題解決過(guò)程的心理優(yōu)勢(shì)資源的集中定向,形成自動(dòng)化反應(yīng),降低問(wèn)題解決過(guò)程的資源占用,提高解題效果,又有助于實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的知識(shí)整合和技能遷移,實(shí)現(xiàn)知識(shí)組塊化,提高學(xué)生解決物理問(wèn)題的基本技能,促進(jìn)形成益于學(xué)生未來(lái)發(fā)展的基本能力。
二、學(xué)生的知能儲(chǔ)備
成立”,這一數(shù)理模型的建立最早是在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”內(nèi)容的學(xué)習(xí)中:學(xué)生通過(guò)探究“確定a-于此,否則將錯(cuò)失一次策略教學(xué)和思維培養(yǎng)的良機(jī)。我們通過(guò)分析可以確立如下更具普遍性的模型:如果兩個(gè)變像,從而檢驗(yàn)x與(y+a)的反比關(guān)系是否成立。
三、異質(zhì)同構(gòu)題型例析
測(cè)一節(jié)舊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)器材僅有一個(gè)電流表,一個(gè)電阻箱,一個(gè)開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。該同學(xué)按照如1.問(wèn)題分析
本題是直流電路板塊中采用“一表一箱”法求解電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的典型題目。題目中待求的兩個(gè)未知量分別是電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,但該實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)可測(cè)量變量分別是電流I和可變電阻R;根據(jù)閉合電路歐姆定律E=L(R+r)四、實(shí)戰(zhàn)演練
現(xiàn)有下列器材:毫米刻度尺(長(zhǎng)約30cm)一根,內(nèi)徑2—3mm的粗細(xì)均勻的直玻璃管一根(管內(nèi)有一段長(zhǎng)8—10cm的水銀柱封閉一段長(zhǎng)12—15mm的空氣柱),量角器,溫度計(jì),帶有重錘線的鐵架臺(tái)。請(qǐng)用上述器材設(shè)計(jì)一個(gè)用圖像法處理數(shù)據(jù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)室內(nèi)大氣壓的實(shí)驗(yàn)方案。
由于量角器和重錘線可以確定試管傾斜放置時(shí)與豎直方向的夾角,因而實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)如(圖三)所示。
2.實(shí)驗(yàn)思路設(shè)計(jì)
五、結(jié)語(yǔ)
由上可見(jiàn),在高中物理問(wèn)題解決的過(guò)程中,我們對(duì)具有相同的結(jié)構(gòu)特征的問(wèn)題情景,抽象概括其共有特征,恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用數(shù)理模型,將多變的過(guò)程、情景納入相同的模型中,既有利于促進(jìn)知識(shí)的順利遷移,又能夠培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力、思維能力,并最終有助于提高學(xué)生的解題能力。
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