摘 要:物理是高中階段的重要教學(xué)科目,一直以來受到傳統(tǒng)教育的束縛。伴隨著新課改不斷深入推進,越來越強調(diào)提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率。文章總結(jié)學(xué)生錯題原因:審題不嚴(yán)密、解題思維單一、缺乏習(xí)題總結(jié)能力。并從學(xué)習(xí)興趣、解題規(guī)范、解題方法、習(xí)題訓(xùn)練、習(xí)題總結(jié)五個方面提出教學(xué)建議。
關(guān)鍵詞:高中物理;解題能力;培養(yǎng)
一、 引言
物理是高中階段的重要科目之一,教材文本不僅涵蓋大量的復(fù)雜抽象的物理知識,并且還包含了生物、化學(xué)等其他科目的知識。由此可知,高中物理的學(xué)習(xí)對學(xué)生的基礎(chǔ)能力和邏輯能力要求很高。但是高中物理是學(xué)生今后學(xué)習(xí)工作或者科研的基礎(chǔ),對學(xué)生的綜合素養(yǎng)培育十分重要。另外,高中物理中涉及力學(xué)、電學(xué)與機械運動等知識,需要掌握日常生活中各個方面的知識,因此培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力已成為目前高中物理教學(xué)的首要任務(wù)。
二、 培養(yǎng)學(xué)生解題能力的意義
物理學(xué)是一門抽象、嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯思維強的自然學(xué)科,物理解題能力對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、邏輯能力和實際解題能力至關(guān)重要。當(dāng)前社會對人才的素質(zhì)要求更高,應(yīng)用傳統(tǒng)物理教育模式培養(yǎng)的人才已經(jīng)很難滿足當(dāng)前社會發(fā)展的需求,物理課程改革也是必不可少的,教師要重新制訂教育目標(biāo)和應(yīng)用新的教學(xué)方法。在傳統(tǒng)的物理教室里,教師占據(jù)教室的主導(dǎo)地位,忽視學(xué)生的主觀能動性,處于被動接受的局面,不利于學(xué)生的全面發(fā)展。高中物理教學(xué)的過程需要培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,讓學(xué)生從題海戰(zhàn)術(shù)中脫離出來,對學(xué)生開展解題技巧培養(yǎng),提高學(xué)生物理解題的分析能力,從而提高學(xué)生的物理成績,提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的自信心。
三、 高中學(xué)生物理解題的現(xiàn)狀
(一)審題不嚴(yán)密
從學(xué)生審題方面來看,主要有以下幾類錯誤:一是在解題過程中,不注意審題。部分學(xué)生在解題的過程,遇到一些簡單或者熟悉的題目時,往往會掉以輕心,若在解題中聯(lián)想到了以前的物理題目,往往導(dǎo)致審題出錯。還有一些學(xué)生在面對一些難度較大的題目時有畏懼心理,并且在審題的過程中內(nèi)心表現(xiàn)出焦躁不安,還沒有分析題目的條件,在心里面已經(jīng)承認(rèn)自己無法解答。另外,有一些學(xué)生在解題的過程中沒有抓住題目中的關(guān)鍵信息,也不會合理地轉(zhuǎn)換物理語言,不會提取其中的隱含條件,導(dǎo)致其無法解題。
(二)單一的解題思維
在實際解題過程中,部分高中生的解題思維較為單一。即部分學(xué)生沒有對題目進行深層次的思考,只是使用自己熟悉的方法來進行解題,并未思考是否存在其他的解題方法,但是部分物理試題解答過程中需要學(xué)生靈活處理,單一的解題思維會導(dǎo)致最終的解題時間和解題難度都呈幾何倍增。不僅如此,部分學(xué)生喜歡順向思維解題,但是在遇到逆向思維問題時表現(xiàn)往往不盡如人意。單一解題思維,表現(xiàn)出部分高中生的物理解題能力不足。
(三)缺少一定的總結(jié)能力
高中階段的學(xué)習(xí)壓力較大,各科的作業(yè)任務(wù)較多,部分學(xué)生沒有時間對知識進行總結(jié)。但是對學(xué)生而言,總結(jié)物理習(xí)題和物理知識對物理學(xué)習(xí)至為關(guān)鍵。實際上,仍然有部分高中生沒有真正地理解總結(jié)的含義,這導(dǎo)致學(xué)生欠缺總結(jié)能力。比如,教師在課堂上講解題目時,部分學(xué)生只是被動接受物理知識的灌輸,沒有做任何的物理筆記?;蛘呗犕炅?xí)題講解后,部分學(xué)生只是將答案填寫在題目上,也沒有做相應(yīng)的答題記錄。由此導(dǎo)致在物理考試中往往同樣類型的題目學(xué)生還會出錯。所以物理教師在物理教學(xué)過程中需要培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)能力。
四、 培養(yǎng)高中生解題能力的教學(xué)策略
(一)培養(yǎng)學(xué)生興趣
興趣是最好的老師,在傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)中,教師忽略了學(xué)生的主觀能動性,導(dǎo)致學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣有待提升。因此想要提升學(xué)生的解題能力,首先需要提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣,鼓勵學(xué)生真正融入課堂,引導(dǎo)學(xué)生在課堂上發(fā)揮主導(dǎo)作用。其次,要提高物理教師的語言能力,進一步地豐富課堂教學(xué)的趣味性。不僅如此,物理教學(xué)避免陷入邏輯思維教學(xué)的形式教學(xué)模板。教師可以使用幽默的語言活躍教室的氣氛。另外,學(xué)生在課堂上由于受到老師肢體語言的感染,大腦會處于興奮狀態(tài),注意力也會高度集中,學(xué)習(xí)興趣也會提高,物理課的學(xué)習(xí)效果也會提高。
(二)培養(yǎng)做題規(guī)范
解決問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是呈現(xiàn)一個解決問題的過程,教師需要重點培養(yǎng)學(xué)生物理解題規(guī)范,要求學(xué)生在解題時想著判卷人,試卷的填寫內(nèi)容要邏輯清晰、簡單易懂,即文字描述的內(nèi)容要簡潔、公式推理邏輯要層次分明,計算結(jié)果要準(zhǔn)確。其次還需要注意解題的格式,解題的格式體現(xiàn)了學(xué)生解題的思維,格式的合理設(shè)計體現(xiàn)了思維的縝密。
比如,計算題解題格式:解答過程必須要有文字說明、方程以及驗算步驟。有的數(shù)值計算的題,需要寫出具體的數(shù)值和單位,有的題目還需要作出受力分析圖,解題完畢以后,要檢查解題步驟。例如,在勻變速線運動的公式
Vt=V0+at,Vt、V0、a為矢量,其計算結(jié)果可以為正,亦可為負(fù),當(dāng)結(jié)果時,可以將結(jié)果重新帶入到題目中進行檢驗,保證計算結(jié)果的正確性。
(三)講授解題方法
1. 推理解題法
推理解題法是解決物理問題重要方法之一。首先,需要結(jié)合學(xué)科的知識特點,深入挖掘物理習(xí)題中的已知條件,從而透過現(xiàn)象看本質(zhì)。通過對物理現(xiàn)象的把握,推演出一般性結(jié)論,并利用題目中的現(xiàn)象結(jié)合教材的知識內(nèi)容,從而進一步確定題目中的條件,使得題目問題更加清晰明了,最終得到正確答案。
例1 假設(shè)地球的質(zhì)量是M,平均半徑是R,而自轉(zhuǎn)的角速度為w,且引力常量為G,則下述選項哪個正確?
A. 同步衛(wèi)星軌道同地球赤道相垂直;
B. 同步衛(wèi)星離地高度是h=3GMω2;
C. 同步衛(wèi)星離地高度是h=3GMω2-R;
D. 同步衛(wèi)星角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等,而線速度則是h=3GMω。
基于上述問題的特性,在物理解題教學(xué)可以利用推理解題法,首先同步衛(wèi)星和地球處于靜止?fàn)顟B(tài),通過這個物理現(xiàn)象,結(jié)合教材物理知識,可以推導(dǎo)出因此同步衛(wèi)星的運行軌道在赤道的上方,所以排除第一個選項。又由于
GMmr2=mrω2,可得出r=3GMω2
,h=3GMω2-R,因此B選項錯誤。C、D選項正確。推理解題是高中物理解題過程中常用的方法,通過推理的方法,可以幫助學(xué)生形成正確的解題思路。從而增強高中生物理解題能力。
2. 極限思維法
這種解題方法也是物理解題常用的一種方法,一般是探討特定的物理空間中的極限問題。將極限思維法應(yīng)用到教學(xué)中,能夠很好地解決物理極限問題,同時還能夠鍛煉學(xué)生的思維能力。能夠使學(xué)生處理復(fù)雜物理問題時尋找到相應(yīng)的突破口,從而挖掘出相應(yīng)的物理習(xí)題中的信息,提升學(xué)生的解題效率。
例2 現(xiàn)有一串聯(lián)電路,其中電源A和電源B為電路提供電能,在A、B兩端設(shè)有一個可變電阻R1和固定電阻R2,另外,在總電路上設(shè)置了一個總電阻R3,若R1不斷增大,下面選項中哪個是正確的?
A. AB兩點間電壓逐步變小;
B. AB兩點間電壓逐步變大;
C. 經(jīng)由R1電流逐步變小;
D. 經(jīng)由電阻R1電流變大;
解析:上述的例題2就是一個和極限相關(guān)的典型例題,在解題前,學(xué)生首先需要了解高中階段串并聯(lián)電路知識內(nèi)容。當(dāng)RA變大,電路里面的總電流會隨之減小。若加入采用歐姆定律來計算,那么將會將該物理題的計算難度加大。若教師引導(dǎo)學(xué)生通過極限思維來解決該類問題時,將極大減少解題的時間。比如,可變電阻R1為極大值的時候,同理可得,RA也是最大值。通過確定極限值,然后可以推出UA存在的最大值。即當(dāng)R1為極大值時,通過此當(dāng)R1電路的電流應(yīng)當(dāng)為0,所以,由此我們就可以推出B與C選項正確。
3. 逆向思維法
逆向思維也是一種物理解題的技巧,一般情況下解題有兩種思維,一種是正向思維,根據(jù)已知的條件逐步進行求解,利用已知的條件結(jié)合函數(shù)關(guān)系式進行求解。另外一種方式就是逆向思維,也就是從題目中的未知量通過過渡量再聯(lián)系到已知量,換言之,就是將題目的問題換一種簡單的方式進行考慮,也就是解題中常說的反推法。在有些物理試題中正向求解較為麻煩,逆向求解卻十分容易,并且有利于學(xué)生思維全面發(fā)展。
例3 物體以速度V。被豎直上拋,不計空氣阻力,在到達(dá)最高點前0.5s內(nèi)通過的位移為多大?(g=10m/s2)
解法一:物體上升階段0=V0-gt
則:t=V0g
時間t內(nèi)的位移為:h1=v0t-12gt2
前(t-0.5)的位移:h2=v0(t-0.5)-12g(t-0.5)2
最后0.5s的位移:h=h1-h2=1.25m
解法二:正向求解難度較大,并且計算過程復(fù)雜,本題可嘗試?yán)媚嫦蛩季S進行求解。若逆向看將物體從被上拋至最高點這一過程,則是一個自由落體運動,問題可以轉(zhuǎn)化成自由落體前0.5s內(nèi)的位移。根據(jù)自由落體的規(guī)律可知:
h=12gt2=12×10×0.52m=1.25m
(四)開展變式訓(xùn)練
在物理教學(xué)中,開展變式訓(xùn)練也是提升學(xué)生解題能力的重要方法,此方法是通過改變題目條件形成新的問題,讓學(xué)生從中了解出題者的意圖,從而掌握更多的解題技巧。
例4 現(xiàn)有一小車,放置于傾角為37度的斜面上,物塊與地面的距離為4米,水平面的動摩擦因素為0.5,斜面光滑,若斜面和水面交界處是光滑界面,請問物塊能夠在水平面滑行的距離是多少?
變式1:現(xiàn)有一小車,放置于傾角為37度的斜面上,物塊與地面的距離為4米,斜面和水平面的動摩擦因素都是0.5,若斜面和水面交界處是光滑界面,請問物塊能夠在水平面滑行的距離是多少?
變式2:現(xiàn)有一小車,放置于傾角為37度的斜面上,物塊與曲面底端的舉例為4米,水平面的動摩擦因素是0.5,斜面光滑,若斜面和水面交界處是光滑界面,請問物塊能夠在水平面滑行的距離是多少?
在上述的題目中,改變題目的已知條件:斜面摩擦因素和斜面的長度,從而讓學(xué)生思考題目條件變化后的解題策略,引導(dǎo)學(xué)生形成動態(tài)的解題思路,避免學(xué)生解題時思維固化,幫助學(xué)生形成解題多向性思維。
(五)引入錯題集錦
總結(jié)錯題也是高中物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)之一。許多高考狀元在談到自己的學(xué)習(xí)心得時,都會強調(diào)錯題總結(jié)對自己學(xué)習(xí)的重要性。另外,從實際的教學(xué)實踐來看,尤其是高三階段,隨著解題量的上升部分學(xué)生解題的能力在不斷地提升,但是部分學(xué)生解題量很多,解題能力卻一般。究其原因主要是部分學(xué)生在解題中會總結(jié)自己的失誤原因,而部分學(xué)生沒有總結(jié)習(xí)題,所以導(dǎo)致學(xué)生解題的能力差距逐漸拉大了。所以高中物理教師應(yīng)在教學(xué)的過程中引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)錯題,要求學(xué)生準(zhǔn)備好一個錯題本,對自己做錯的題進行總結(jié)。另外,針對錯題,進一步地細(xì)化解題的思路。比如,在講解電學(xué)的相關(guān)題型時,引導(dǎo)學(xué)生將自己平常練習(xí)的錯題進行總結(jié),并附上當(dāng)時自己出錯的原因。另外,教師可以將學(xué)生常見的錯題整合成為一張試卷,對學(xué)生進行測試,檢測學(xué)生易錯的題型。
五、 結(jié)語
總而言之,提升高中生的物理解題能力是廣大需要物理教師不斷深入探索、總結(jié)的。教師應(yīng)采取針對性的教學(xué)措施,從培養(yǎng)學(xué)生的物理興趣開始,然后逐步培養(yǎng)學(xué)生的解題規(guī)范。并示范解題提升學(xué)生的解題技巧,或采取變式訓(xùn)練的方式打開學(xué)生的解題思路,培養(yǎng)學(xué)生的物理解題能力,以及通過總結(jié)錯題的方式,提升學(xué)生的物理解題能力。
參考文獻:
[1]祝令健,沈旭東.推理法在高中物理解題中的運用實踐分析[J].物理通報,2018,38(2):40-44.
[2]張博文.高中物理解題技巧及解題能力提升[J].啟迪與智慧:教育,2018(2):24.
[3]王貴華.數(shù)形結(jié)合思想在高中物理解題中的應(yīng)用[J].中學(xué)生數(shù)理化:學(xué)研版,2020(1):27.
[4]胡賽君.高中物理解題中推理法的應(yīng)用[J].課程教育研究,2019(5):187-188.
[5]謝品俊.如何培養(yǎng)高中物理教學(xué)中解題能力研析討論[J].速讀,2019(8):91.
[6]張瀚文.高中物理教學(xué)中學(xué)生解題能力的培養(yǎng)策略[J].新課程,2019(9).
作者簡介:陳璇,廣東省佛山市,佛山市第二中學(xué)。