在物理習(xí)題教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的思維品質(zhì)

陳騰聲

【摘要】思維品質(zhì)很重要。一個(gè)人的思維品質(zhì)如何，關(guān)系到素質(zhì)高低、能力強(qiáng)弱，為培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的思維品質(zhì)，在物理習(xí)題教學(xué)中，以一題多變、一題多解、設(shè)計(jì)“多條件習(xí)題”、用臨界類習(xí)題、討論“開放性習(xí)題”等方法將起到事半功倍的作用。

【關(guān)鍵詞】高中物理；習(xí)題教學(xué)；思維品質(zhì)；培養(yǎng)方法

習(xí)題教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要組成部分，通過(guò)解題，能使學(xué)生進(jìn)一步理解掌握所學(xué)的概念和規(guī)律，提高學(xué)生分析解決物理問(wèn)題的能力，為充分發(fā)揮習(xí)題教學(xué)的功效，培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的思維品質(zhì)，以一題多解、一題多變等方式來(lái)培養(yǎng)思維的靈活性、深刻性、嚴(yán)密性、發(fā)散性、批判性等思維品質(zhì)，將收到良好的效果。

一、一題多變，培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、深刻性

一題多變，就是以變換條件、變換題型等變式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思考討論和解答，通過(guò)一題多變，培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、深刻性。

例一：在給定電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、電

源、開關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材中，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

這是高中物理一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，可引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用閉合電路歐

姆定律等分析設(shè)計(jì)，其電路圖為下圖1（甲）

圖1

變式一、若電流表壞，設(shè)計(jì)的電路圖如何？（答案：圖1乙）

變式二、若電壓表壞、設(shè)計(jì)的電路圖又如何？（答案：圖1丙）

通過(guò)變式的討論分析，總結(jié)得出測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的伏法、伏阻法、安阻法等三種基本方法，對(duì)教材做了拓展，在這三種基本方法基礎(chǔ)上再變式，就可以把問(wèn)題引向深入。

如變式三、若給定的是兩個(gè)電流表（其中一個(gè)內(nèi)阻已知）、一個(gè)定值電阻，滑動(dòng)變阻器等，又該如何設(shè)計(jì)？

變式四、若給定的是兩個(gè)電壓表呢？又該如何設(shè)計(jì)？經(jīng)過(guò)多個(gè)變式的討論分析，對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理就會(huì)進(jìn)一步的理解，融會(huì)貫通，再難的題，如高考題也能解答。

二、一題多解，培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性

一題多解，就是從不同的角度、不同的途徑，用不同的物理規(guī)律去解決同一物理問(wèn)題的思維過(guò)程，這一過(guò)程很好地發(fā)散了思維。

例2：載人氣球原來(lái)靜止于距地面高h(yuǎn)為的空中，氣球與人的質(zhì)量分別為M和m，氣球下面懸著一不計(jì)的軟繩，當(dāng)人沿此繩勻加速下滑時(shí)，問(wèn)繩至少多長(zhǎng)才能使人安全著地？

解析：該題為動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。我們可以引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)從以下多個(gè)方面求解：1.用牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解；2.用動(dòng)量定理與動(dòng)能定理求解；3.用平均速度公式與動(dòng)量守恒定律求解；4.用動(dòng)能定理和動(dòng)量守恒定律求解；5.用動(dòng)量守恒定律的推論求解。其答案為：（M+m）h/M.以上五種解法剖析，幾乎用到了力學(xué)中主要的物理規(guī)律。在復(fù)習(xí)課中，若能夠選好典型例題，并能做到一題多解就能啟發(fā)、引導(dǎo)和激勵(lì)學(xué)生廣開思路，培養(yǎng)了思維的發(fā)散性。同時(shí)通過(guò)一題多解，使學(xué)生找到解此類題目最佳的方法。

三、設(shè)計(jì)多條件習(xí)題，培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性

“多條件習(xí)題”是指在題中特意設(shè)置的與解題無(wú)關(guān)的干擾因素和誤導(dǎo)條件，若不能深入理解并辨其真?zhèn)危蔷蜁?huì)上當(dāng)受騙，誤入歧途。

例3：一以30m/s行駛的汽車剎車后，以2m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，求它剎車后18s內(nèi)滑行的距離。

解析：此題中的18s就是干擾項(xiàng)，它只能用來(lái)分析問(wèn)題，而不能直接用來(lái)計(jì)算結(jié)果。一些不善于思考，機(jī)械套用公式的學(xué)生，便會(huì)得出以下錯(cuò)誤結(jié)論：1.位移公式法：s=v0t-at2 /2=216m；2.逆向思維法：s=1at2/2=324m；3.平均速度法：s=vt/2=270m

正確解法應(yīng)該是結(jié)合實(shí)際，明確運(yùn)動(dòng)的特征，糾正時(shí)先引導(dǎo)學(xué)生求出汽車到停止所用時(shí)間t0=vt-v0/a=15s，說(shuō)明后3秒是靜止的，將t0代人以上三種方法中的任意一種，便得s=225m，學(xué)生此時(shí)會(huì)恍然大悟，明白解答物理題是不能機(jī)械套用公式的，培養(yǎng)了思維的批判性。

四、用“臨界類習(xí)題”，培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性

“臨界類習(xí)題”是指物體在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物理狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，物理量出現(xiàn)突變，解答這類問(wèn)題的關(guān)鍵是找臨界條件，判斷其所處狀態(tài)。否則，求解將缺乏邏輯推理而導(dǎo)致錯(cuò)誤。

例4：有一質(zhì)量M=1kg的小車置于光滑水平跑道上，在小車上放一質(zhì)量m=2kg的木塊，動(dòng)摩擦因素u=0.2，分別對(duì)m加10N和24N的水平恒力，小車的加速度為多大？

解析：該題考查學(xué)生通過(guò)受力分析來(lái)判定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能力，兩物體靠摩擦力連接，若兩物體不相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，它們整體有相同的加速度，若相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，則需要用隔離法分析判定相對(duì)靜止或相對(duì)滑動(dòng)這一臨界條件的方法有多種，常用假設(shè)法，假設(shè)m與M不相對(duì)滑動(dòng)，則a=F/m+M，而M存在最大加速度，即amax=umg/M，若a>amax則相對(duì)滑動(dòng)，a≤amax則相對(duì)靜止。根據(jù)這種判斷方法很快得出正確答案：當(dāng)F=10N時(shí)，a=10m/3s2；當(dāng)F=24N時(shí)，am=10m/s2，aM=4m/s2。

五、討論“開放性習(xí)題”，培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性、創(chuàng)造性

“開放性習(xí)題”是指答案不確定或不唯一的問(wèn)題，開放題的基本特征是強(qiáng)調(diào)答案的多樣性，要求從不同的角度、分析思考。

例5：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種測(cè)量重力加速度g新的方法

解析：該題能夠發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，歸納學(xué)過(guò)的知識(shí)提出落體法、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器法、光電門法、滴水法、圓錐擺法、平拋運(yùn)動(dòng)法、單擺振動(dòng)法、彈簧和天平法等，甚至有的學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過(guò)的物理模型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。平常的教學(xué)中，選用這類習(xí)題，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)策略，并且能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性、創(chuàng)造性。

通過(guò)上述方法，全方位培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的思維品質(zhì)，使學(xué)生的思維水平上升到一個(gè)新的臺(tái)階，實(shí)現(xiàn)了由知識(shí)向能力的升華。

參考文獻(xiàn)：

[1]廣東省教育廳教研室.學(xué)科教學(xué)指[M].廣東教育出版社，2004.

[2]王力邦.中學(xué)物理教師的學(xué)習(xí)與思考[M].北京：科學(xué)出版社，2009.