【摘 要】現行的高中物理教學要求“培養(yǎng)學生思維能力、分析和解決問題的能力.”物理教學不僅要使學生掌握物理知識,更重要的是培養(yǎng)學生解決問題的能力.提高學生解題能力是物理教學的基本任務之一.力學是高中物理教學的始點,也是難點.
【關鍵詞】力學 解題能力 思維訓練
力學一直是高中物理教學的重中之重,我對力學解題進行了深入研究發(fā)現:在重視力學概念、規(guī)律教學的同時,把重點放在力學解題的思維過程上,增強學生力學解題思維的自我調控意識也很重要。我把學生解題過程看作是“獲取信息、思維啟動、思維邏輯、思維深化”的過程。在指導學生解題上,抓了“明確對象、弄清概念、運用規(guī)律、設疑點撥”四個方面,結果取得了很好的教學效果。
一、弄清概念,策略認知,分配注意,發(fā)散思維
物理概念是物理知識的重要組成部分。物理概念有嚴格的科學界定。同一物理概念在不同的物理學識水平階段嚴密的程度不同。一些能力較差的學生對物理概念的界定模糊不清,思維混亂,解題注意分配不合理。為了解決這個問題,我引導學生強化以下幾方面意識:
1、增強物理概念的物質意識。每引入一個力學概念,應充分利用實驗或學生生活積累的已有經驗,把物理概念建立在充實的物質基礎上。
2、強化物理概念的界定意識。速度與加速度二者僅一字之差,都是力學中的重要物理量。一些認知策略較差的學生把速度與加速度歸結在一個“光環(huán)”上,認為速度為零,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,它們也有嚴格的界定。
3、培養(yǎng)創(chuàng)造思維意識。力學解題時“雙向思維”的設計,給學生創(chuàng)造了發(fā)散思維的條件。、
二、運用規(guī)律、感知范圍、網絡信息、邏輯思維
中學學習的力主要有:牛頓運動三定律、萬有引力定律、機械能守恒定律、動能定理、動量定理、動量守恒定律等。一些能力中下的學生把物理規(guī)律成立的條件及適用范圍置于思維盲區(qū),需要對已建立的解題信息加以選擇。
根據物理過程選擇規(guī)律。從已知條件選擇物理規(guī)律。從解題結果檢驗物理規(guī)律選擇的合理性。
三、認真審題;明確對象;聯(lián)想圖景;啟動思維
力學習題有的給出一個物體,有的給出兩個或多個相關聯(lián)的物體。從物理過程看,有的給出部分,有的給出全部。認真審題就是要實現幾個轉換:
1、由個別向一般轉換。例如,勻變速直線運動的教學中,所有的問題最終都可以歸結成;加速或減速,初速度為零或不為零。所有的力學解題開始都應對研究對象進行受力分析,代入運算時統(tǒng)一用力學的國際單位制(SI制),解題結束應對結果的合理性作出判斷。
2、研究對象的實體向物理圖景轉換。宏觀物體(大到天體);有做勻速運動的,也有做變速運動的;有個體,也否相關聯(lián)的群體。對題目給定的研究對象進行抽象思維,形成一定條件下的清晰的物理圖景。有趣的物理圖景促進學生的注意轉移,情感與圖景貼近,達到情景結合,有助于學生思維的正常啟動。
3、物理過程向物體的狀態(tài)轉化。在力學范疇內物體的運動狀態(tài)有平衡狀態(tài)(靜止、勻速直線運動、勻速轉動)和非平衡狀態(tài)。物體處于何種狀態(tài)由所受的合力和合力矩決定。學生對物理過程和物體所處狀態(tài)的了解,減少了解題的盲目性。
4、已知條件向解題目標轉換。力學解題目標一般包括:畫出研究對象的示意圖。在圖上進行受力分析(不能遺漏所受到的每一個力,也不能憑空增加力),物體在各個時刻的狀態(tài)、位置、運用的物理規(guī)律、公式、要求的物理量等。
5、文字敘述向示意圖形轉換。在根據題意畫出的圖上標明受力情況(按重力、彈力、摩擦力順序思考)。某一時刻或某一位置的運動狀態(tài),也用符號標出。學生通過畫圖對物理圖景有了直觀了解,觸景生情,增強了解題的信心。
四、設疑開拓、點撥解惑、觸類旁通、深化思維
課本上的力學習題是教學大綱的最低要求,一些能力較強的學生從中獲取了探求知識的方法,思維敏捷。一些能力較差的學生解題一旦受阻,思維停滯,需要點撥才能展開。通過設疑→點撥→探究→解惑,學生思維進入新的層次。
1、指導語點撥。例如,“光滑”指的就是忽略摩擦,“輕”指的就是不考慮重力。
2、資料點撥。例如,月球的公轉周期,地球的公轉周期和自傳周期等等。
3、情境點撥。例如,在必修2“曲線運動”一章中,有一個小球在漏斗中作圓周運動的習題,我就提醒學生這個是類似于圓錐擺但又有所不同的問題。
4、交流點撥。就是交給學生學會提問,有時學生問問題,就是單純的說我不會做,這時應誘導學生去思考,比如這個題用到了那些概念和規(guī)律,類似于那個模型。
5、一題多解點撥。一題多解對學生的思維訓練很有用,鼓勵學生去尋找簡單、快捷的方法很重要。
在力學解題中增強解題思維的自我調控意識是發(fā)展智力、培養(yǎng)能力、提高素質的必要條件。在力學解題全過程中有計劃、有目標、由簡到繁、循序漸近、反復多次地引導學生自己實踐,是提高力學解題效益的充分條件,中學生力學習題難的心理障礙可以排除。