淺析“程序法”在物理解題中的應(yīng)用

高飛龍

摘 要：物理計(jì)算題是中學(xué)物理的常見題型，其考察知識面廣，綜合性較強(qiáng)，因而難度也較大，是學(xué)生學(xué)習(xí)的瓶頸。本文針對以上難點(diǎn)問題結(jié)合學(xué)生的思維特點(diǎn)與解題特點(diǎn)，依照解題過程中的審題、建模、作圖、列式、直至最后的計(jì)算、結(jié)果檢查等步驟進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，對提高學(xué)生運(yùn)用知識的能力和思維水平表達(dá)了自己的看法和建議，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：高中物理 計(jì)算題 程序法 思維 板塊

引言

物理習(xí)題的種類和難易程度不同，其分析解答過程也有所不同。那么怎樣才能讓學(xué)生找到合理的解題方法，提高學(xué)生的解題效率呢？本人在實(shí)際物理教學(xué)中根據(jù)所看所得，所體所悟，探索總結(jié)出物理解題的“四步程序法”，即：仔細(xì)審題 弄清情景——認(rèn)真作圖 分割板塊——發(fā)散聯(lián)想 選擇公式——列式解答 查漏補(bǔ)缺。此法構(gòu)建出物理解題的普遍程序，采用它不僅可以降低失誤率，事半功倍，而且能夠促使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的良好習(xí)慣，還能培養(yǎng)學(xué)生駕馭知識的能力，提高解題的技能和水平。現(xiàn)就此淺述于后。[1]

仔細(xì)審題 弄清情景審題是弄清題目用意、目的，采集信息建立完整物理情景確定物理模型的過程，不能狹隘地理解為讀題，其含義要比讀題寬泛嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩?。許多同學(xué)不重視審題，把審題的過程當(dāng)做讀小說一樣，致使題意理解不清，解題誤入歧途。正確的審題要做到慢、準(zhǔn)、細(xì)。[2]

1.慢，古人說“欲速則不達(dá)”，解題是一系列的智力過程，環(huán)環(huán)相扣，逐漸深入，循序漸進(jìn)。而審題是整個(gè)解題過程的第一環(huán)節(jié)、是基礎(chǔ)，如果第一步審題不清楚，得不到應(yīng)該得到的信息，那么后面的解題環(huán)節(jié)必然受到影響是快不起來的。所以審題時(shí)不要圖快，給足時(shí)間，一遍不行兩遍甚至三遍，即便考試時(shí)也是如此。

2.準(zhǔn)，指準(zhǔn)確。題目中的信息條件也有“三六九等”、“輕重緩急”之分，我們要善于將那些對解題起關(guān)鍵作用的諸如描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的、臨界性質(zhì)的、隱含性質(zhì)的條件、字句準(zhǔn)確的摘錄出來，它們對解題往往起著制約和決定作用。

3.細(xì)，指細(xì)心細(xì)致，不放過題中一絲細(xì)節(jié)，題中關(guān)鍵性的條件、語句更要字斟句酌。為避免審題過程中的丟三落四，粗心大意，根據(jù)知覺的選擇性特征原理，審題時(shí)可以對重點(diǎn)信息用符號進(jìn)行標(biāo)記，如：數(shù)據(jù)性的條件我用圓圈圈定的形式來標(biāo)記，臨界性的條件我用波浪形下劃線的形式來標(biāo)記等等手法來刺激警醒自己不要忘記信息。[3]

二、認(rèn)真作圖 分割板塊

在審題過程中我們已經(jīng)形成了具體的物理情景構(gòu)建了題述物理模型的初步印象，便可以更深入的更細(xì)致的理解題意。具體步驟為：

1.作圖

作圖是使問題的已知條件更明晰化，并使抽象思維形象化，使靜態(tài)圖形成為動(dòng)態(tài)思維的載體。作圖主要指作體現(xiàn)物體運(yùn)動(dòng)全過程的簡圖、物體的受力分析圖，有些情況下也可作物體運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖線等等其他圖線輔助解題。作圖時(shí)力求圖線精確，即直線一定要直，曲線要有適當(dāng)?shù)那?；物體運(yùn)動(dòng)過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)折位置，與其他物體相互作用的特殊位置等細(xì)節(jié)一定要在圖中體現(xiàn)出來，使物體運(yùn)動(dòng)過程一目了然。此外題目中涉及到的各數(shù)據(jù)量，比如運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，某位置的速度，某過程中的位移，所要求解的目標(biāo)量等盡可能的在圖中標(biāo)注出來，可以避免因忘記數(shù)據(jù)而中斷解題去重新讀題，可有效的提高解題效率。

2.分塊

這是非常重要的一步，物體的運(yùn)動(dòng)再復(fù)雜，都可看作是若干簡單運(yùn)動(dòng)的某種組合狀態(tài)。那么從這個(gè)角度來看，難題、綜合性的問題都可看作是由簡單的、單一性問題組合而成的，所以我們將一個(gè)題分解成若干“板塊”其實(shí)是化難為易，化繁為簡的過程，是一個(gè)降低思維難度，明晰物理知識的過程。當(dāng)然要將一個(gè)題如”庖丁解牛”般肢解分割成若干”板塊”首先要做好前面談到的審題、作圖工作，然后就是要有一個(gè)分割標(biāo)準(zhǔn)。一般我們順著物體的運(yùn)動(dòng)過程，依照物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)來劃分板塊。如，升降機(jī)從一樓上升到頂樓的過程，順著升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)，從下而上按照其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)可分為三個(gè)板塊依次為：開始階段的勻加速運(yùn)動(dòng)，中間階段的勻速運(yùn)動(dòng)，最后階段的勻減速運(yùn)動(dòng)。這樣整個(gè)運(yùn)動(dòng)就是這三個(gè)簡單運(yùn)動(dòng)的組合，解決起來就顯得簡單多了。進(jìn)而我們把分割成的板塊也在圖中標(biāo)注出來，與題目中的其他數(shù)據(jù)量結(jié)合在一起，使得對題目有更深入的認(rèn)識，同時(shí)對下一步的解題過程打下基礎(chǔ)。值得注意的是在我們分割標(biāo)注完板塊后，對相鄰兩個(gè)板塊交界處的物理量需重點(diǎn)看待，因它們處于兩個(gè)板塊的交界處是連接兩板塊的紐帶，起承上啟下的作用，是具有臨界狀態(tài)的物理量，因而顯得更重要些。[4]

三、發(fā)散聯(lián)想 選擇公式

指在作圖，分割板塊之后依照分割出的各個(gè)板塊思考解題所要用到的物理知識，物理規(guī)律、原理，形成明確的解題思路。其具體步驟為：

1.定思序

即確定解題的邏輯思路順序，是順向考慮問題還是逆向考慮問題。本人認(rèn)為對解題過程羅列逆向思路不失為一種好方法。逆向思路一般是指以要求出發(fā)，以要達(dá)到的目的，還需要什么條件的一種思維。就像“光路可逆原路”原理的應(yīng)用一樣。實(shí)踐證明，逆向思路是最適合學(xué)生解題的思維方式之一。

2.選公式

與目標(biāo)量相關(guān)聯(lián)的公式定理也許有多個(gè)，那么我們怎樣才能迅速準(zhǔn)確的找出恰當(dāng)?shù)墓交蚨ɡ砟?？先確定目標(biāo)量在分割出的哪個(gè)板塊，在這個(gè)板塊中物體是什么運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，是圓周運(yùn)動(dòng)？勻變速運(yùn)動(dòng)？抑或是平拋運(yùn)動(dòng)、電場中的運(yùn)動(dòng)等等。這樣，適合于這種運(yùn)動(dòng)的原理、公式就已經(jīng)相對集中，再結(jié)合題干中給出的數(shù)據(jù)、條件，選擇范圍大大縮小，選擇難度也大幅降低。當(dāng)然，嘗試將以前學(xué)習(xí)的知識，解決問題的經(jīng)驗(yàn)遷移運(yùn)用到現(xiàn)有的情景下幫助自己選出正確公式原理也是非常重要的。[5]

四、列式解答 查漏補(bǔ)缺

指靈活運(yùn)用思維技巧和數(shù)學(xué)技巧，列式求解的過程，這是表現(xiàn)學(xué)生運(yùn)用物理知識和交叉學(xué)科知識的核心部分。

1.列式

其關(guān)鍵是解題中必要的文字和列式的理論依據(jù)要清楚明白，未知量要用字母表示出來，而且各字母所代表的物理意義要明確申明，列出的數(shù)學(xué)方程要按照分析思路，層層推進(jìn)，有多個(gè)方程時(shí)最好給各方程編號，使之有條不紊。解題的最終結(jié)果出來后要作出歸納，以示結(jié)論。

2.檢查

是指對解題過程的再回顧，是解題不可缺少的步驟，也是解題正確的重要保證之一，不注重檢查工作，往往使解題失去第二道防線，導(dǎo)致失誤。所以得出答案后，我們要再度明確題設(shè)物理情景，分析解題過程是否完全合理、科學(xué)；列式所運(yùn)用的理論根據(jù)（物理的或數(shù)學(xué)的）是否完全正確；方程變換是否正確；單位是否統(tǒng)一等。

總而言之，“程序法”是一個(gè)有機(jī)聯(lián)系，和諧統(tǒng)一的整體。其中仔細(xì)審題是為了弄清物理情景；有了清晰的物理情景就可以準(zhǔn)確的做出示意簡圖；而反應(yīng)物理情景的簡圖是分割板塊，降低思維難度的必要條件；分解出的板塊其實(shí)就是運(yùn)動(dòng)的各個(gè)子過程，這樣聯(lián)想與各子過程相關(guān)的公式、定理，范圍就縮小很多，當(dāng)然會(huì)較容易、準(zhǔn)確率也會(huì)較高；最后再輔之檢查環(huán)節(jié)保證解題準(zhǔn)確無誤。此法揭示了解題的基本操作和思考程序，是讓學(xué)生會(huì)學(xué)習(xí)、會(huì)思考、會(huì)應(yīng)變、會(huì)總結(jié)的有效途徑之一，對提高學(xué)生運(yùn)用知識的能力和思維水平具有重要的作用。以上是本人從教以來教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的一點(diǎn)總結(jié)，有不妥之處還請物理界的同仁們批評指正。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱本華. 物理解題思維的培養(yǎng).物理教學(xué)探討，2001，（06）：20-21.

[2] 吳效峰. 教師的使命——知道學(xué)生高效率學(xué)習(xí).2008.05.

[3] 吳臻儒. 主體參與課堂實(shí)錄 2009.04：21.

[4] 乃森， 顧黃初. 影響中國20世紀(jì)的高中物理教育大家 霍懋征[J]. 高中物理教學(xué)通訊 ， 2007，（11）：123-125.

[5] 戴正興. 高中物理教學(xué)在反思中攀升——2000年高中物理教學(xué)改革和發(fā)展回眸[J]. 云南教育 ， 2000，（23）：63-69.