摘 要:物理審題是解題的第一步工作,審題的質量直接決定解題的質量。文章從審題的重要性、物理審題的概念、物理審題的基本環(huán)節(jié)等方面闡述了提高學生的物理審題能力的方法和策略,并最終形成一種物理素養(yǎng)。
關鍵詞:審題能力;獲取信息;建立模型;形成素養(yǎng)
一、 物理審題的重要性
審題是物理解題的第一步工作,也是最為關鍵的一步,如果第一步就邁不好,物理解題就無從談起。審題的質量直接決定解題的質量。如果學生審題質量高,會使學生解題的思路清晰,條理分明,解題的正確率提高,同時節(jié)約很多時間。相反審題質量差,學生會無法形成解題思路或者思路混亂,條理不清,導致學生無從下筆或者花了較長時間卻解題錯誤。教師在高三復習過程中經常會聽學生說:“其實這個題我會做,只是因為沒讀懂題意或讀錯題意而已等”,其本質是審題能力欠缺的表現(xiàn)。因此,提高學生的審題能力對提升學生物理高考成績就甚為重要。
二、 什么是“物理審題”?
所謂“物理審題”,就是通過閱讀物理試題中的文字、圖示和圖表并經過大腦的加工整理,找出題中的關鍵信息,把題目中出現(xiàn)的物理現(xiàn)象和過程與物理知識聯(lián)系起來。建立起相應的物理情景和物理模型。再根據(jù)各種物理狀態(tài)或各類物理過程所遵循的規(guī)律,架設起已知量和未知量之間聯(lián)系的橋梁,并最終形成正確的解題思路與解題方案的思維過程。
三、 物理審題的3個基本環(huán)節(jié)(或基本過程)
環(huán)節(jié)1:審題是首先從題目(包括題文、題圖及圖表等)獲取有用信息的過程。
(1)每道試題的題文按功能分為:狀態(tài)性語言或過程性語言;限制性語言和提問語言,審題時要對其有清晰的認識。
所謂狀態(tài)或過程性語言是對物體所處的物理狀態(tài)或過程的描述,限制性語言是對這些狀態(tài)或過程提出的一些具體界定,限制條件或臨界條件等。審題時要對題目中這三種語言要有非常清晰的認識。簡單地講,就是要對題目中給出什么,隱含什么,要求什么,有哪些狀態(tài)、過程,有哪些限制條件,有哪些臨界條件,要求解什么等都要有清醒的認識。
【例1】 低空跳傘是一種危險性很高的極限運動,在極短時間內必須打開降落傘,才能保證著地安全。某跳傘運動員從高H=100m的樓頂起跳,自由下落一段時間后打開降落傘,最終以安全速度勻速落地。若降落傘視為瞬間打開,得到運動員起跳后的速度v隨時間t變化的圖像如圖所示,已知運動員及降落傘裝備的總質量m=60kg,開傘后所受阻力大小與速率成正比,即f=kv。求:
(1)打開降落傘瞬間運動員的加速度;
(2)打開降落傘后阻力所做的功。
解析:如上題中:“低空跳傘是一種……才能保證著地安全?!笔菍Φ涂仗鴤銧顟B(tài)描述性的語言,對尋找有用信息來解題無用途?!澳程鴤氵\動員從高H=100m的樓頂起跳……最終以安全速度勻速落地?!笔穷}目中的過程性語言,說明低空跳傘經歷自由落體,減速下降,后勻速落地3個過程。并隱含第3個過程中阻力的大小等于重力。“運動員及降落傘裝備的總質量m=60kg……即f=kv”是題目中的限制性語言,即對總質量和阻力的大小提出具體的限定。
(2)要抓住題目中的關鍵信息,挖掘隱含條件
①思考并分析題目中的“關鍵詞”“關鍵句”挖掘隱含條件
讀題時不要只關注那些給出具體數(shù)據(jù)的條件,而忽視敘述性語言,特別是那些“關鍵詞語”“關鍵句”。對題中關鍵性的詞語要多加思考分析,你會覺得豁然開朗,很快形成思路。例如:例1題目中的“自由下落”“勻速落地”就是本題中的關鍵詞句。
【例2】 公路急轉彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖某公路急轉彎處是一圓弧,當汽車行駛的速率為Vc時,汽車恰好沒有向公路內外兩側滑動的趨勢。則在該彎道處(? )
A. 路面外側高內側低
B. 車速只要低于Vc,車輛便會向內側滑動
C. 車速雖然高于Vc,但只要不超出某一最高限度,車輛便不會向外側滑動
D. 當路面結冰時,與未結冰時相比,Vc的值變小
解析:“汽車恰好沒有向公路內外兩側滑動的趨勢”是本題中的關鍵句。分析這句話可知,此時汽車不受向公路內外兩側的靜摩擦力,但它仍在圓周運動,則所需的向心力只能由重力和支持力的合力來提供。同時該關鍵句也暗示了汽車也可以受到向公路內外兩側的靜摩擦力,在汽車的速度適當?shù)臈l件下。所以綜合起來很快得到答案:AC。
②分析題目中給出的題圖、表格及圖像,從中挖掘隱含條件
看到圖像分析要注意:(1)圖像的橫軸、縱軸表示什么物理量、單位;(2)圖線的截距、斜率、面積、交點、漸近線等;(3)坐標原點處是否從0開始;(4)圖線的形狀、發(fā)展趨勢以及轉折點等。從中挖掘隱含條件,會幫助學生形成解題思路,建立物理情景模型。例如:例1中給出的Vt圖象中的漸近線表示最終以5m/s速度勻速運動,圖象的轉折點表示自由落體的末速度等信息。
③把握題目中給出的“臨界詞”“形容詞”,去挖掘隱含條件
分析題目中的一些特定臨界詞的含義,這很可能是題中的隱含條件。如靜力學中“緩慢地”可能表示物體動態(tài)平衡;力學中“突然”彈簧表示來不及突變,“輕輕地”表示物體無初速度,“作用時間極短”“相互作用的內力極大”表示系統(tǒng)的動量守恒,“恰巧不滑出木板”表明到木板邊緣時二者速度相等;“兩物體恰好不發(fā)生相對滑動”,則說明有共同的加速度,金屬桿下滑達到“穩(wěn)態(tài)速度”時,處于平衡狀態(tài)……
④有時要從題解可能的結論中(或給出的4個選項中)挖掘隱含條件
對于某些選擇題,讀完題干后可以不急于去求解,可以再讀完題目給出的4個選項,可能從中挖掘出某些隱含條件,可能讓學生快速形成思路,得出結論。有時也可分析題目給出的4個選項之間的邏輯關系,快速得出答案。
環(huán)節(jié)2:把從題目獲取的有用信息與所學物理知識和物理規(guī)律結合起來分析,建立起相應的物理情景或物理模型。
(1)高中物理模型的基本形式有“對象模型”和“過程模型”
①常見“對象模型”是:質點、系統(tǒng)、斜面、木板滑塊、傳送帶、繩拉船、輕彈簧,輕繩(內軌),輕桿(管道)、地球衛(wèi)星、雙點電荷、平行板電容器、金屬導軌和金屬桿、理想氣體、理想變壓器等。
②常見“過程模型”是:勻速直線運動、追擊和相遇、(類)平拋、(類)斜拋、勻速圓周運動、簡諧運動、(類)彈性碰撞、(類)完全非彈性碰撞、(類)反沖、先變加速最終勻速、兩物體一個先加速另一個減速最終共速、初速度為零中間速度不為零末速度為零等。
(2)形成畫各種示意圖分析的習慣,將題目中描述的物理情景和物理過程形象化,直觀化,這樣對建立物理模型有很大幫助。
在高中物理學習中我們常畫的示意圖有:研究對象的受力分析圖、運動過程圖、天體圓周運動的空間模型圖、電路分析中的等效電路圖、三維立體轉化二維平面圖、在電偏和磁偏中的粒子軌跡圖、物理量之間數(shù)學函數(shù)關系圖像、能量相互轉化示意圖等。并逐步形成畫各種示意圖分析的習慣,對提高物理的分析能力和建模能力有極大的幫助。
環(huán)節(jié)3:根據(jù)分析并構建的物理情景或物理模型,然后選擇相應的物理規(guī)律或公式加以解決。并轉化為數(shù)學表達式或數(shù)學函數(shù)求解。
若某些物理情景或物理模型向數(shù)學問題的轉化仍舊難以建立時,我們不妨也可以作一些物理量之間的函數(shù)關系圖象,如常見的位移時間、速度時間圖象等,從這些圖象中尋找物理量與物理量之間的數(shù)學關系式,建立數(shù)學方程求解。
四、 小結:物理審題是什么?
(一)物理審題是綜合能力的展現(xiàn)
從表面上看,物理審題要求學生要具有一定的閱讀能力,和具有一定的從眾多信息中捕捉和篩選有用信息的能力。其實是對《考試說明》對學生明確要求的5種能力的綜合展現(xiàn)。學生審題質量的高低從某種意義上說反映了學生的理解能力、推理能力、分析綜合能力、應用數(shù)學處理物理問題的能力和實驗能力這5種綜合能力的高低。
(二)物理審題是逐漸形成的一種良好習慣
物理審題能力的提升其實是對學生的5種綜合能力的提高,因此審題能力的提高不是一朝一夕就能辦到。是在長時間的學習和練習中逐步形成的一種良好的習慣,良好的審題習慣形成過程雖然緩慢而艱辛,但是在此過程中學生的綜合能力和物理素養(yǎng)均在提高,自然學生的物理成績也會有質的飛躍。
(三)物理審題是的一種修煉
物理審題能力是一種綜合能力,它不但包括閱讀、理解、分析、綜合等多種能力,而且包含嚴肅、嚴謹、認真、細致的態(tài)度和有耐心、夠專注等非智力因素。因此,培養(yǎng)和提高審題能力其實也在修煉學生積極的正確的生活態(tài)度和學生的良好的健全的思維品質。
總之,提高學生的物理審題能力是提高學生的思維能力、解決實際問題能力的重要組成部分。因此我們必須重視它、培養(yǎng)它、修煉它……
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作者簡介:
冉江紅,云南省昆明市,云大附中呈貢校區(qū)。