高中生物理解題能力的提升策略分析

吳明磊

(江蘇省無(wú)錫市堰橋高級(jí)中學(xué) 214000)

隨著教育改革進(jìn)程的推進(jìn)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升是新課改下課程教學(xué)的一個(gè)根本目標(biāo).其中解題能力是學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力提出的基礎(chǔ)與前提，尤其是會(huì)對(duì)高中生的高考物理學(xué)科考試的成敗產(chǎn)生直接影響，加強(qiáng)物理解題技巧與方法的教學(xué)、指導(dǎo)與點(diǎn)撥顯得尤為重要.在這樣的背景下，如何才能系統(tǒng)化提升高中生物理解題能力是當(dāng)前值得深入探討的重要教育課題之一.

一、重視基本物理知識(shí)學(xué)習(xí)，夯實(shí)解題能力提升基礎(chǔ)

物理解題能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)是高中生具有豐富的高中物理概念、規(guī)律等方面的基礎(chǔ)知識(shí)，這是實(shí)現(xiàn)物理解題能力提升的基礎(chǔ)與前提.離開(kāi)了基本物理知識(shí)學(xué)習(xí)，物理解題能力的提升就變得不切實(shí)際，所以在平時(shí)的高中物理解題教學(xué)過(guò)程中，教師需要高度重視基本物理知識(shí)的學(xué)習(xí)與指導(dǎo)，確?？梢允箤W(xué)生對(duì)關(guān)鍵的物理概念、性質(zhì)與規(guī)律等基礎(chǔ)知識(shí)形成更加深刻的認(rèn)識(shí)，使他們可以形成完善的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，為他們解題能力的提升夯實(shí)理論基礎(chǔ).特別是在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)物理概念、規(guī)律與性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí)期間，教師要善于靈活利用概念圖、思維導(dǎo)圖等物理基礎(chǔ)知識(shí)輔助理解方法與工具，確?？梢允顾麄兩羁汤斫馀c掌握這些基本的物理概念等基礎(chǔ)知識(shí).

例如，在力學(xué)部分物理知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中，由于涉及到重力、彈力、摩擦力等許多種類(lèi)型與形式，它們的形成機(jī)理與性質(zhì)各不相同，同時(shí)關(guān)于力學(xué)的問(wèn)題也是多種多樣，復(fù)雜度也比較顯著.如果高中生在學(xué)習(xí)這些力學(xué)方面的基本概念、性質(zhì)與規(guī)律等知識(shí)期間沒(méi)有形成深刻認(rèn)知，那么就會(huì)形成錯(cuò)誤的學(xué)習(xí)認(rèn)知，進(jìn)而會(huì)對(duì)后續(xù)的力學(xué)問(wèn)題求解產(chǎn)生直接影響.針對(duì)力學(xué)部分基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，可以靈活地運(yùn)用概念圖、思維導(dǎo)圖等方式，借助知識(shí)框架圖示直觀地為學(xué)生展現(xiàn)出不同力學(xué)部分物理概念、性質(zhì)與規(guī)律等之間的相關(guān)性以及內(nèi)在聯(lián)系性，或者直接利用列表格的方式讓學(xué)生對(duì)比和分析重力、彈力、引力等不同類(lèi)型力的形成機(jī)理、受力方向等之間的異同性，借助這種基礎(chǔ)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)方式，可以幫助學(xué)生更加深刻理解與掌握相關(guān)的物理知識(shí)，提升了他們整體的學(xué)習(xí)效果.此外，為了進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)所學(xué)物理基本概念等知識(shí)的理解，還可以通過(guò)拓展相關(guān)的物理知識(shí)面或采取聯(lián)系高中生生活實(shí)際的方式，使學(xué)生可以更加深刻理解某些物理學(xué)原理、性質(zhì)與規(guī)律等知識(shí)，這樣可以有效提升他們的學(xué)習(xí)質(zhì)量.比如，籃球下落這一常見(jiàn)的物理現(xiàn)象是否可以利用自由落體方面的物理學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋?zhuān)@一問(wèn)題的提出可以使學(xué)生深入理解自由落體運(yùn)動(dòng)的條件之一是不考慮空氣阻力因素的影響，而日常生活中的空氣阻力無(wú)法忽略.通過(guò)這種基礎(chǔ)物理知識(shí)的教學(xué)，可以使學(xué)生更加深刻理解所學(xué)基礎(chǔ)物理知識(shí).

二、加強(qiáng)物理解題技巧指導(dǎo)，提高學(xué)生物理解題效率

高中生物理解題質(zhì)量與效率的提升離不開(kāi)科學(xué)、合理、有效的解題方法與技巧支持，或者說(shuō)有效的解題技巧與方法是提高學(xué)生物理問(wèn)題求解能力的一大法寶.對(duì)高中物理解題教學(xué)而言，其本身涵蓋了光學(xué)、聲學(xué)、力學(xué)、電學(xué)等眾多方面的物理知識(shí)，包含著許多形式各異的類(lèi)型題，同時(shí)這些不同物理研究領(lǐng)域當(dāng)中的物理知識(shí)之間可以形成密切聯(lián)系，構(gòu)成更為復(fù)雜的物理綜合題.針對(duì)這些復(fù)雜的物理綜合題求解，如果無(wú)法對(duì)各個(gè)部分物理知識(shí)形成深刻認(rèn)識(shí)，或者無(wú)法從整體上對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)與分析，那么都會(huì)直接影響學(xué)生求解這些物理問(wèn)題的準(zhǔn)確率和效率.基此，在平時(shí)的物理解題教學(xué)中，教師要注意將一些常用的物理類(lèi)型題的求解方法、技巧與思想傳授給學(xué)生，使他們可以在平時(shí)遇到物理問(wèn)題后可以快速進(jìn)行求解，如常見(jiàn)的包括動(dòng)量守恒、能量守恒、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、數(shù)形結(jié)合思想、極限思想、微元思想以及等效替換思想等等，這些都是物理問(wèn)題求解中比較常用的求解方法與技巧.

例1現(xiàn)在有一只長(zhǎng)度為L(zhǎng)的船停泊在某一靜止的湖面上，湖面保持平靜的狀態(tài)(忽略地質(zhì)因素、自然風(fēng)等外在因素的影響)，一個(gè)船夫站立于船只的船頭之上，且其本身質(zhì)量為m.假定這只船的質(zhì)量為m0,忽略船只的阻力，試求這個(gè)船夫從船只的一頭走到另一頭的過(guò)程中船只的位移量？

解析針對(duì)這道運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的物理問(wèn)題，由于題干信息中只給出了船只與船夫的質(zhì)量，卻沒(méi)有給予其他的條件，所以如果采取常規(guī)的分析手段和解題方法是行不通的，這時(shí)候可以靈活地運(yùn)用整體解題法與微元思想，首先將船只和船夫二者當(dāng)成一個(gè)整體，那么船只和船夫在實(shí)際的走動(dòng)中所需要承受的外力為0，利用動(dòng)量守恒定理對(duì)船夫在船只上面的走動(dòng)過(guò)程進(jìn)行無(wú)限分割，那么可知在非常微小的時(shí)間Δt內(nèi)，船夫的實(shí)際行走過(guò)程可以看成勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，那么結(jié)合題目給出的已知條件，列出動(dòng)量守恒定律即可快速求解這道物理題.

解假定船夫和船只在某一任意時(shí)刻的速度分別為v1和v2，那么結(jié)合動(dòng)量守恒定律可以得到：0=mv1Δt-m0v2Δt，又由于Δs1=v1Δt，Δs2=v2Δt，這樣就可以聯(lián)立上述兩個(gè)式子得到：mΔs1=m0Δs2，即：ms1=m0s2，其中s1和s2分別為船夫與船只在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所對(duì)應(yīng)的位移大小，結(jié)合相應(yīng)的物理規(guī)律與性質(zhì)可以得到:L=s1+s2，所以這道題的正確答案為s2=mL/(m+m0).

例2如圖1，在某一光滑的水平地面上擱置有A或B兩個(gè)物體，已知二者mB=4 kg，mA=mB，且A與B間連接有一沒(méi)有任何彈性的細(xì)繩連接起來(lái).現(xiàn)在在A物體上施加一個(gè)水平向左的拉力F1=10 N，物體B受到一個(gè)水平向右的拉力F2=40 N，試求解物體A與物體B之間的細(xì)繩拉力(不計(jì)細(xì)繩的質(zhì)量).

圖1

解析針對(duì)該道力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合的綜合物理題，由于涉及到2個(gè)研究對(duì)象，如果采取常規(guī)的隔離法進(jìn)行受力分析后求解，那么求解過(guò)程比較復(fù)雜，并且非常容易因?yàn)榉爆嵉挠?jì)算而造成出錯(cuò).而如果可以靈活地應(yīng)用整體法進(jìn)行求解，那么在中間細(xì)繩沒(méi)有彈性的條件下可以將物體A和B二者看成一個(gè)共同的系統(tǒng)，那么最終可以求得它們一同的加速度a，之后針對(duì)性對(duì)A或B進(jìn)行單獨(dú)分析，這樣就可以快速求解出相應(yīng)的物理問(wèn)題.

解針對(duì)物體A和物體B的共同加速而言，a=(F1-F2)/(mA+mB)=(40-10)/(2+4)=5 m/s2.針對(duì)物體A而言，其對(duì)應(yīng)的向右拉力F=F1+m1a=20 N，所以可知物體A與物體B之間細(xì)繩所受到的拉力為20 N.由此可見(jiàn)，針對(duì)那些涉及到2個(gè)及以上的研究對(duì)象的時(shí)候，教師都可以指導(dǎo)學(xué)生嘗試?yán)谜w法進(jìn)行求解，看看是否可以將它們看作一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)化分析與求解，之后結(jié)合題干信息來(lái)快速列出求解問(wèn)題的方程.

二、幫助學(xué)生及時(shí)進(jìn)行糾錯(cuò)，鞏固學(xué)生物理解題能力

在解決高中物理問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生不可避免的會(huì)遇到這樣或那樣的問(wèn)題，尤其是會(huì)在求解物理問(wèn)題過(guò)程中出現(xiàn)犯錯(cuò)的情況，但是犯錯(cuò)并不可怕，可怕的是沒(méi)有從犯錯(cuò)中吸取教訓(xùn)而在后續(xù)的物理問(wèn)題求解中繼續(xù)犯錯(cuò).為了可以鞏固學(xué)生的物理解題能力，使他們避免出現(xiàn)“一錯(cuò)再錯(cuò)”的情況，就需要高度重視指導(dǎo)學(xué)生及時(shí)進(jìn)行糾錯(cuò)和改錯(cuò)，確保可以使高中生將糾錯(cuò)與改錯(cuò)行為內(nèi)化成自己學(xué)習(xí)物理知識(shí)中的一種重要學(xué)習(xí)方式.基此，在平時(shí)指導(dǎo)學(xué)生求解物理問(wèn)題期間，要注意加強(qiáng)教學(xué)指導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生深入理解與掌握其中包含的物理價(jià)值以及更為深刻的物理思想，這樣才能使學(xué)生利用這些錯(cuò)誤的糾正訓(xùn)練來(lái)不斷提升自身的物理解題能力.

例如，在物理解題教學(xué)期間，可以指導(dǎo)班級(jí)中每名高中生都自行準(zhǔn)備一個(gè)錯(cuò)題本，之后在平時(shí)的物理問(wèn)題求解或者各種類(lèi)型的物理考試中，將自己犯錯(cuò)的問(wèn)題及時(shí)記錄在自己的錯(cuò)題本上，并在其上面標(biāo)注出自己出錯(cuò)的原因以及這類(lèi)物理問(wèn)題求解的基本思路、方法與注意事項(xiàng)等，確?？梢苑e累豐富的物理問(wèn)題求解方法與經(jīng)驗(yàn)，這樣更有利于滿(mǎn)足學(xué)生自主求解物理問(wèn)題的需求.比如，許多同學(xué)在進(jìn)行受力分析的時(shí)候常常無(wú)法準(zhǔn)確地判斷受力對(duì)象，那么可以在將其記錄在錯(cuò)題本上的時(shí)候以“受力對(duì)象的確定”為主題，專(zhuān)門(mén)記錄下相關(guān)方面的物理知識(shí)，借助這種詳細(xì)記錄錯(cuò)題的方式，可以用來(lái)在后續(xù)復(fù)習(xí)物理知識(shí)過(guò)程中靈活地利用所學(xué)物理知識(shí)求解物理問(wèn)題，從整體上提高他們的物理知識(shí)復(fù)習(xí)效果，尤其是可以借助糾錯(cuò)的環(huán)節(jié)來(lái)使學(xué)生切實(shí)攻克自己物理解題中的薄弱環(huán)節(jié)，提升了他們自身的物理問(wèn)題求解能力.

總之，物理解題能力提升是新課標(biāo)下高中物理教學(xué)的重要目標(biāo)之一.為了可以有效提升高中生的物理解題能力，要立足于夯實(shí)學(xué)生物理知識(shí)基礎(chǔ)，加強(qiáng)物理解題方法與技巧的教學(xué)與指導(dǎo)，同時(shí)還要指導(dǎo)學(xué)生及時(shí)進(jìn)行糾錯(cuò)和總結(jié)，靈活地運(yùn)用錯(cuò)題本來(lái)幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺，不斷提升他們的物理問(wèn)題求解能力.