例談物理解題的思維過(guò)程

黃振克　陳澤寧　趙偉強(qiáng)

(1. 廣東省臺(tái)山市教育局教研室,廣東　江門　529200;2. 廣東省臺(tái)山市任遠(yuǎn)中學(xué),廣東　江門　529224)

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·試題研究·

例談物理解題的思維過(guò)程

黃振克1陳澤寧2趙偉強(qiáng)2

(1. 廣東省臺(tái)山市教育局教研室,廣東江門529200;2. 廣東省臺(tái)山市任遠(yuǎn)中學(xué),廣東江門529224)

在物理解題的教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在接收到題目所提供的信息后,可通過(guò)浮現(xiàn)物理情景表象、產(chǎn)生解決問(wèn)題的直感、展開情景想象、利用公式進(jìn)行計(jì)算這四步驟來(lái)解決物理問(wèn)題,在課后再通過(guò)反思解題過(guò)程和展開動(dòng)態(tài)想象，來(lái)加深對(duì)解題過(guò)程的反思，這樣就能進(jìn)一步拓展學(xué)生的想象空間,提高學(xué)生的能力.

中學(xué)物理;解題;思維過(guò)程

物理解題的思維過(guò)程是指從理解問(wèn)題開始,經(jīng)過(guò)探索思路,運(yùn)用公式直至解決問(wèn)題,回顧全過(guò)程的思維活動(dòng),通過(guò)長(zhǎng)期的訓(xùn)練,從而形成一套物理思維過(guò)程.下面通過(guò)2015年廣東省中考試題第19題來(lái)談?wù)勥@個(gè)問(wèn)題.

原題:已知小汽車的總質(zhì)量為1500kg,該車以30m/s的速度作水平勻速直線運(yùn)動(dòng),行駛了180s,汽車在行駛過(guò)程中受到的阻力為車重的0.16倍，g=10N/kg，求:

(1) 小車行駛的距離.

(2) 在此過(guò)程中汽車的牽引力和功率.

1　浮現(xiàn)物理情景表象

通過(guò)認(rèn)真閱讀題目,學(xué)生接收到題目所提供的信息,深入分析題目的已知條件,在腦子里會(huì)出現(xiàn)了如圖1所示的情景,然后,與這情境伴隨的相關(guān)知識(shí)隨之出現(xiàn):由已知條件,利用所學(xué)的知識(shí)去解決題目所求問(wèn)題.

圖1

在這個(gè)情景的觸動(dòng)下,可以啟動(dòng)思維,聯(lián)想到以下問(wèn)題:

(2) 要計(jì)算出小汽車的牽引力,必須知道小汽車的重量,因?yàn)椤捌囋谛旭傔^(guò)程中受到的阻力為車重的0.16”.

隨著思考的深化,解題思路就慢慢明朗起來(lái),這是物理情景表象的一個(gè)有序深化過(guò)程.

2　產(chǎn)生解決問(wèn)題的直感

通過(guò)上面的思考,促使學(xué)生更專注速度、重力與質(zhì)量、二力平衡、功、功率這些知識(shí).要解決題目所求,回想起物理計(jì)算公式有:

(2) 重力與質(zhì)量之間的關(guān)系公式:G=mg;

(3) 根據(jù)二力平衡的條件可得出小汽車的牽引力等于小汽車所受到的阻力,即:F=f;

(4) 功的計(jì)算公式:W=FS;

利用以上的公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),必須統(tǒng)一單位,才能避免計(jì)算錯(cuò)誤.

3　展開情景想象

如果根據(jù)題目給出的條件:“總質(zhì)量為1500kg”、“30m/s的速度”、“行駛了180s”、“阻力為車重的0.16倍”、“g=10N/kg”.利用公式,按解決問(wèn)題的直感逐步進(jìn)行計(jì)算,就可以解決問(wèn)題.

4　利用公式進(jìn)行計(jì)算

解答:(1) 小汽車行駛的距離S=vt=30m/s×180s=5400m;

以上的計(jì)算是抽象思維的過(guò)程,要獲得準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果,必須經(jīng)歷“物理情景表象——解決問(wèn)題的直感——展開情景想象”的形象思維過(guò)程.

5　反思解題過(guò)程

在日常的教學(xué)中,反思解題過(guò)程常常停留檢驗(yàn)、回顧、作出若干推廣的常識(shí)層面上,其實(shí)可以讓學(xué)生對(duì)解題的書寫作出具體結(jié)構(gòu)的分析,從而可得出解題過(guò)程具有如圖2“三位一體”——“有用捕捉、有關(guān)提取、有效組合”.

(1) 從理解題意中捕捉有用的信息——從題目的敘述去充分理解題意,通過(guò)圖2的分析,有6條信息;

(2) 從記憶儲(chǔ)存中提取有關(guān)信息——這是一批被解題需要所激活的知識(shí),并隨著解題的深入而擴(kuò)散,從圖2可得5條信息,如勻速直線運(yùn)動(dòng)路程的計(jì)算、重力與質(zhì)量的關(guān)系、勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、功的計(jì)算公式和功率的計(jì)算公式等;

(3) 把捕捉的有用信息和提取的有關(guān)信息進(jìn)行有效的組合,使之成為一個(gè)解題的邏輯結(jié)構(gòu).

圖4

6　展開動(dòng)態(tài)想象

作為教師要充分利用好物理習(xí)題教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的解題思維能力,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,提高學(xué)生的思維能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神.

[1] 張大昌.新課程理念與初中物理課程改革[M].長(zhǎng)春:東北師范大學(xué)出版社,2002.

[2] 張大昌.明確物理情景掌握解題方法[J].中國(guó)考試,1998，(6).

[3] 黃網(wǎng)官.“接受”與“發(fā)現(xiàn)”——兩種學(xué)習(xí)理論視域下的教學(xué)思考[J].教育研究與評(píng)論(中學(xué)教育教學(xué)),2015，(2).

[4] 蔣天林.“問(wèn)題鏈·導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式的探索與思考[J].中學(xué)物理,2011，(7).