高中物理教學(xué)中突破學(xué)生解題思維模型的研究

摘要：習(xí)題解題教學(xué)在高中物理教學(xué)中占有很重要的地位，它的有效性，將直接影響著學(xué)生知識的鞏固、技能的提高及物理思維能力的培養(yǎng)。然而，目前的中學(xué)生解題思維存在很多的不足，學(xué)生在解決物理問題的過程中存在各種各樣的物理思維障礙，嚴(yán)重制約了物理突破教學(xué)的有效性，影響了學(xué)生物理思維能力的提高。本文正是針對該問題進(jìn)行研究的。本研究查閱了大量的相關(guān)文獻(xiàn)，在對習(xí)題教學(xué)和物理思維障礙相關(guān)理論進(jìn)行梳理的基礎(chǔ)上，對研究將要涉及到的基本概念進(jìn)行了界定，對合理方法解題的功能、 教學(xué)的方式、解題的策略等理論進(jìn)行了提煉，對物理思維障礙的學(xué)說、物理思維障礙的種類進(jìn)行了相應(yīng)的分析和說明。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué) 解題思維 方式

當(dāng)前的很多高中物理教學(xué)解題中忽略了學(xué)生的主體地位，學(xué)生很少參與物理問題主動解決的思維過程，教師的教學(xué)方法不靈活，多以講授式教學(xué)法為主，教師幫助學(xué)生創(chuàng)建物理模型的意識淡薄等等。大多數(shù)學(xué)生都感覺自己在解題過程中有各種各樣的物理思維障礙，其中學(xué)生的凝固性思維障礙和片面性思維障礙相對比較嚴(yán)重。應(yīng)試教育依然是高中教育的主流，高中物理主要的學(xué)習(xí)方法是題海戰(zhàn)術(shù)，老師讓學(xué)生大量地做題，但是做完題后只是簡單地講解完事，沒有針對性地總結(jié)學(xué)生在做題中遇到的問題。素質(zhì)教育提出的要求就是要讓學(xué)生能夠自主去思考問題而不是去記題、背題，筆者結(jié)合自己物理學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，參照部分學(xué)生在物理解題思路上所面對的問題綜合第談一下如何去建立物理題的解題思路。

一、共點(diǎn)力的平衡

共點(diǎn)力的平衡分為靜態(tài)平衡問題和動態(tài)力的平衡，下面這兩點(diǎn)力的分析并以部分實(shí)際例子解析突破學(xué)生解題思維模型

1、靜態(tài)平衡問題：對研究對象進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第一定律列方程求解即可。主要分析方法有：力的合成法、力按效果分解、力按正交分解、密閉三角形。

上面兩個(gè)題主要是對高中物理力的合成法、力按效果分解、力按正交分解、密閉三角形這幾點(diǎn)考察。

2 、動態(tài)平衡問題：此類問題都有一個(gè)關(guān)鍵詞，“使物體緩慢移動……”，因此物體在移動過程中，任意時(shí)刻、任意位置都是平衡的，即合外力為零。分析方法有兩類：解析法和圖解法，其中圖解法又有矢量三角形分析法、動態(tài)圓分析法、相似三角形分析法。

第一解析法：找出所要研究的量（即某個(gè)力）隨著某個(gè)量（通常為某個(gè)角）的變化而變化的函數(shù)解析式。通過函數(shù)的單調(diào)性，研究該量的變化規(guī)律。

第二圖解法（有三種情況）：①矢量三角形分析法：物體在三個(gè)不平行的共點(diǎn)力作用下平衡，這三個(gè)力必組成一首尾相接的三角形。用這個(gè)三角形來分析力的變化和大小關(guān)系的方法叫矢量三角形法，它有著比平行四邊形更簡便的優(yōu)點(diǎn)， 特別在處理變動中的三力問題時(shí)能直觀的反映出力的變化過程。②動態(tài)圓分析法：當(dāng)處于平衡狀態(tài)的物體所受的三個(gè)力中，某一個(gè)力的大小與方向不變，另一個(gè)力的大小不變時(shí)，可畫動態(tài)圓分析。

【題1】質(zhì)量為m的小球系在輕繩的下端，現(xiàn)在小球上施加一個(gè)f=mg/2的拉力，使小球偏離原位置并保持靜止則懸線偏離豎直方向的最大角度θ為。

③相似三角形分析法：物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下平衡，已知條件中涉及的是邊長問題，則由力組成的矢量三角形和由邊長組成的幾何三角形相似， 利用相似比可以迅速的解力的問題。

【補(bǔ)充】動桿和定桿 活結(jié)與死結(jié)：物體的平衡問題中，常常遇到“動桿和定桿 活結(jié)與死結(jié)”的問題，我們要明確幾個(gè)問題：①動桿上的彈力必須沿著桿子的方向，定桿上的彈力可以按需供給；②活結(jié)兩邊的繩子上的張力一定相同，死結(jié)兩邊的繩子上的張力可以不同；③動桿配死結(jié)，定桿配活結(jié)。

高中物理力解題對學(xué)生的邏輯推理能力、抽象思維能力及判斷能力等有很高的要求，學(xué)生首先需要系統(tǒng)掌握基礎(chǔ)知識點(diǎn)，其次充分理解各種定理及定律，具備很強(qiáng)的物理靈活思考能力，才能夠有突破性的解決綜合性較強(qiáng)的力學(xué)題目。

二、瞬時(shí)加速度問題

【兩種基本模型】

1、剛性繩模型（細(xì)鋼絲、細(xì)線等）：認(rèn)為是一種不發(fā)生明顯形變即可產(chǎn)生彈力的物體，它的形變的發(fā)生和變化過程歷時(shí)極短，在物體受力情況改變（如某個(gè)力消失）的瞬間，其形變可隨之突變?yōu)槭芰η闆r改變后的狀態(tài)所要求的數(shù)值。

2、輕彈簧模型（輕彈簧、橡皮繩、彈性繩等）：此種形變明顯，其形變發(fā)生改變需時(shí)間較長，在瞬時(shí)問題中，其彈力的大小可看成是不變。

【解決此類問題的基本方法】：

分析原狀態(tài)（給定狀態(tài)）下物體的受力情況，求出各力大?。ㄈ粑矬w處于平衡狀態(tài)，則利用平衡條件；若處于加速狀態(tài)則利用牛頓運(yùn)動定律）；

分析當(dāng)狀態(tài)變化時(shí)（燒斷細(xì)線、剪斷彈簧、抽出木板、撤去某個(gè)力等），哪些力變化，哪些力不變，哪些力消失（被剪斷的繩或彈簧中的彈力，發(fā)生在被撤去物接觸面上的彈力都立即消失）；

求物體在狀態(tài)變化后所受的合外力，利用牛頓第二定律，求出瞬時(shí)加速度。

本文從中學(xué)物理解題的認(rèn)知特點(diǎn)和現(xiàn)今的解題策略研究現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn)，闡述了物理解題策略的性質(zhì)、實(shí)質(zhì)、及重要性.在物理教學(xué)中物理思想方法作為其中重要的組成部分，對指導(dǎo)學(xué)生如何解決物理問題起到了至關(guān)重的作用，如何在物理教學(xué)中恰當(dāng)?shù)匾鱿鄳?yīng)的物理思想方法是現(xiàn)今教師們需要研究的問題。最后對如何加強(qiáng)對物理解題策略和思想方法的培養(yǎng)作了敘述。在培養(yǎng)的過程中，讓教師揣摩和探索物理解決問題策略及思想方法在教育教學(xué)中對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的影響的一些思考。

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作者簡介：夏天（1988.1），女，漢族，四川省資陽市人，教師，理學(xué)學(xué)士。

（作者單位：四川省資陽中學(xué)）