理清思路 提升能力
——如何在初中物理教學(xué)中提高學(xué)生的解題能力

季 建

(江蘇省南通市通州區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué),江蘇 南通 226300)

在初中物理教學(xué)中,課堂教學(xué)從理論、實(shí)踐等角度展開,在幫助學(xué)生掌握物理概念的同時(shí),也涉及了諸多復(fù)雜的物理問題.對(duì)于這些問題的解答,要積極訓(xùn)練學(xué)生的解題能力,才能使物理教學(xué)發(fā)揮出育人啟智的基本功能.

1 初中生解題能力的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 思路單一,以計(jì)算為主

對(duì)于初中生來說,物理問題的解答應(yīng)該從多個(gè)角度開展,在解讀、分析相關(guān)物理問題的同時(shí),學(xué)生需要完成信息搜集、邏輯推理、公式計(jì)算等任務(wù),并根據(jù)問題確定相對(duì)獨(dú)立的解題思路.

但部分教師認(rèn)為,初中物理解題教學(xué)以幫助學(xué)生掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)與計(jì)算方法為第一要求,從而在物理教學(xué)活動(dòng)中為學(xué)生傳輸對(duì)應(yīng)的“標(biāo)準(zhǔn)解法”,以此來提高解題效率.這樣的解題指導(dǎo)模式雖然帶動(dòng)了學(xué)生解題技能的進(jìn)一步提高,但也在一定程度上限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,導(dǎo)致其只能根據(jù)教師所給出的解題意見進(jìn)行解題活動(dòng).

1.2 依賴教師,以模仿為主

要提升初中生的物理解題能力,必須對(duì)初中生的物理學(xué)習(xí)技能展開針對(duì)性訓(xùn)練:既要幫助學(xué)生掌握物理基礎(chǔ)知識(shí),又要適當(dāng)拓展物理教學(xué)范圍,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的應(yīng)用.在實(shí)施教學(xué)活動(dòng)的過程中,必須要為學(xué)生提供自由學(xué)習(xí)、自由表達(dá)的全新環(huán)境,鼓勵(lì)學(xué)生通過假設(shè)、探究等活動(dòng)重新整合物理知識(shí)點(diǎn),提升初中物理教學(xué)活動(dòng)的有效性.但從初中物理解題教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看,學(xué)生依賴教師的問題普遍存在:大部分物理解題活動(dòng)在教師的引導(dǎo)下開展,在解題過程中,只有當(dāng)教師給出了物理解題思路時(shí),學(xué)生才會(huì)模仿解答,導(dǎo)致學(xué)生難以有效掌握物理知識(shí)點(diǎn).部分教師為了降低學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力,甚至不愿對(duì)物理問題進(jìn)行重新設(shè)計(jì),僅僅通過數(shù)值的調(diào)整對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行簡(jiǎn)單的變式加工[1].

2 初中生解題能力的提升策略

2.1 學(xué)會(huì)審題,抓住問題中的關(guān)鍵信息

審題素質(zhì)的高低在一定程度上反映了學(xué)生的解題能力.但在物理教學(xué)活動(dòng)中,因?qū)忣}而引發(fā)的教學(xué)矛盾較為明顯:部分學(xué)生在解題活動(dòng)中急于求成,認(rèn)為得出答案才是當(dāng)前第一要?jiǎng)?wù).在嘗試解題、歸納的過程中,學(xué)生對(duì)題干中的信息一掃而過,根本無法明確掌握解題要求.所以首先培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)審題、學(xué)會(huì)分析的良好素質(zhì)[2].

以《運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性》的教學(xué)為例,在這一板塊的教學(xué)活動(dòng)中,教學(xué)工作圍繞運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性特點(diǎn)、參考系等物理概念展開,教師可結(jié)合問題訓(xùn)練學(xué)生的解題能力.如:古詩中也包含著物理知識(shí),對(duì)于古詩“臥看滿天云不動(dòng),不知云與我俱東”表現(xiàn)了怎樣的客觀哲理?在解題過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行審題:“臥看滿天云不動(dòng)”,“云”和“我”都是靜止的.“不知云與我俱東”,對(duì)于與“云”和“我”來說,我們雖然是靜止的,但將參考系轉(zhuǎn)換到河流、山川當(dāng)中,“云”與“我”都是運(yùn)動(dòng)的.這一問題說明了運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性特點(diǎn),幫助學(xué)生掌握了參考系的不同選擇方式.從生活經(jīng)驗(yàn)、趣味探究等多角度設(shè)計(jì)問題,可以幫助學(xué)生進(jìn)一步掌握運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性特點(diǎn).在隨后的解題練習(xí)活動(dòng)中,教師可要求學(xué)生舉例說明,當(dāng)選擇不同的參考系時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生怎樣的變化?借由教學(xué)要求幫助學(xué)生重新歸納物理知識(shí),然后規(guī)劃解題思路.

學(xué)會(huì)審題,主動(dòng)分析問題,才能引導(dǎo)學(xué)生更快地進(jìn)入到解題活動(dòng)當(dāng)中.

2.2 嘗試解題,在錯(cuò)誤中不斷積累經(jīng)驗(yàn)

為了提高教學(xué)效率,提升教學(xué)質(zhì)量,一些教師并不會(huì)為學(xué)生預(yù)留解答問題的機(jī)會(huì),在開展解題教學(xué)活動(dòng)的過程中,教師給出不同的物理問題,然后對(duì)相關(guān)問題的計(jì)算方法、問題中的計(jì)算陷阱進(jìn)行說明,要求學(xué)生對(duì)相關(guān)題型與解題步驟進(jìn)行歸納.在這一過程中,學(xué)生的解題素質(zhì)并沒有得到提升,只是依靠死記硬背來記憶解答方法.隨著教學(xué)活動(dòng)的逐步深入,學(xué)生對(duì)教師產(chǎn)生了較強(qiáng)的依賴心理:在嘗試解答某一問題之前, 如果教師沒有對(duì)解題思路、解題方法進(jìn)行規(guī)劃,學(xué)生很難獨(dú)立完成解題任務(wù).因此解題活動(dòng)必須由學(xué)生獨(dú)立開展,只有讓學(xué)生在解題過程中掌握物理知識(shí),才能提高他們的物理學(xué)習(xí)素質(zhì).教師可嘗試給出物理問題,要求學(xué)生獨(dú)立解答,在解題的過程中,學(xué)生會(huì)出現(xiàn)不同的錯(cuò)誤問題,教師可對(duì)相關(guān)錯(cuò)誤的原因、處理方法進(jìn)行歸納分析.

以《物質(zhì)的密度》的教學(xué)為例,教師給出問題引導(dǎo)學(xué)生思考:現(xiàn)有體積為5dm3的鐵塊和鋁塊,在不稱重的情況下如何比較兩者的輕重?結(jié)合所學(xué)知識(shí),學(xué)生給出第一個(gè)答案:測(cè)量密度,但問題中的物理量明顯達(dá)不到“標(biāo)準(zhǔn)單位”的基本要求,“測(cè)密度”的計(jì)算方法無法實(shí)行.部分學(xué)生對(duì)鋁塊和鐵塊的性質(zhì)進(jìn)行分析之后,提出用“杠桿”測(cè)量?jī)烧叩馁|(zhì)量關(guān)系,同時(shí)也能比較兩者的密度大小.對(duì)于學(xué)生,錯(cuò)誤的解題經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)比正確的解題經(jīng)驗(yàn)更有價(jià)值,產(chǎn)生的記憶更為深刻,解題經(jīng)驗(yàn)也能逐步積累下來.

3互動(dòng)解題,主動(dòng)學(xué)習(xí)高效解題方法

在嘗試進(jìn)行解題實(shí)踐的過程中,學(xué)生們“各自為政”,依靠自己的方法來完成解題任務(wù).從能力素質(zhì)的角度來看,這是學(xué)生獨(dú)立意識(shí)的覺醒,有助于學(xué)生形成良好的主觀能動(dòng)性,使其形成獨(dú)立學(xué)習(xí)的優(yōu)秀習(xí)慣.但對(duì)于部分物理解題能力較差、解題思路單一的學(xué)生來說,這種方法將他們拒之門外.部分教師嘗試針對(duì)學(xué)困生傳授簡(jiǎn)潔、高效的解題方法,但學(xué)生并不能完全跟隨教師的解題思路,導(dǎo)致整體的解題效率得不到提升.可借助互動(dòng)教學(xué)模式幫助學(xué)生掌握新的解題技巧,在互動(dòng)的過程中開發(fā)學(xué)生的解題思路.

以《壓強(qiáng)》的教學(xué)為例,可向?qū)W生提出物理探究問題,要求學(xué)生進(jìn)行討論.如:現(xiàn)有甲乙兩個(gè)完全相同的量筒放在水平桌面上,一個(gè)裝有酒精,另一個(gè)裝有水,用軟管將兩個(gè)量筒連接起來,水和酒精的密度并不相同,但液面卻可以維持平衡狀態(tài),這是為什么?由此引出對(duì)于“壓強(qiáng)”的探究:當(dāng)液面處于平衡狀態(tài),證明兩者受到的壓強(qiáng)相等.教師對(duì)學(xué)生展開分層教學(xué),在解題的同時(shí)對(duì)學(xué)困生、學(xué)優(yōu)生分別進(jìn)行指導(dǎo),鍛煉不同學(xué)生的解題能力:既然液體表面所受到的壓強(qiáng)相等,液體內(nèi)部的整體壓強(qiáng)是否也存在著相應(yīng)的變化?在分析問題的過程中,學(xué)困生認(rèn)為,這一問題是無法計(jì)算的,因?yàn)闆]有給出具體的數(shù)值.其他學(xué)生則會(huì)對(duì)問題的解題思路進(jìn)行歸納:首先,代入物理公式,探究影響液體壓強(qiáng)的主要因素,借助物理公式,分析不同液體的壓強(qiáng)特點(diǎn);其次,對(duì)壓強(qiáng)進(jìn)行比較,得出不同量筒中壓強(qiáng)的大小關(guān)系.在解答物理問題的過程中,學(xué)生依靠公式來論述相關(guān)物理問題,從而完成題目的解答任務(wù).為幫助學(xué)生深入掌握物理知識(shí),教師應(yīng)該為學(xué)困生創(chuàng)造學(xué)習(xí)、應(yīng)用的機(jī)會(huì),在他人的發(fā)言中汲取靈感,逐步掌握物理問題的解答方法.

4 逆向思維,反向推理物理題干信息

借助逆向思維進(jìn)行解題已經(jīng)成為初中物理解題活動(dòng)中的熱門話題,從全新的角度思考物理問題,能夠幫助學(xué)生在審題、分析的過程中重新掌握物理知識(shí),以此來提高解題效率.在逆向思維的引領(lǐng)下,學(xué)生結(jié)合“先給出結(jié)果,再計(jì)算過程”的基本方法計(jì)算物理問題,然后對(duì)物理信息進(jìn)行歸納、應(yīng)用,從而得到新的解題經(jīng)驗(yàn).

以《歐姆定律》的教學(xué)為例,可向?qū)W生提出物理問題:串聯(lián)電路中電源電壓保持不變,電阻R=15 Ω,在電路中串聯(lián)一個(gè)60 Ω的電阻,此時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A.如果要讓電流表的示數(shù)變?yōu)?A,應(yīng)該如何連接電阻?阻值大小為多少?在計(jì)算過程中,學(xué)生通過“試數(shù)”等方法,解題效率較低,但結(jié)合逆向思維,就能夠快速解答相關(guān)問題:首先,對(duì)“數(shù)值”進(jìn)行加工處理,結(jié)合物理公式I=U/R計(jì)算電阻阻值,在串聯(lián)電路中直接得出電阻的阻值大小與連接方式.其次,利用并聯(lián)電路電流的計(jì)算公式解答有關(guān)問題,將已知條件“0.2 A”代入計(jì)算.初中生物理解題能力的培養(yǎng)不能完全依靠理論知識(shí)來推動(dòng),在條件允許的情況下,也可以借助相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K調(diào)動(dòng)學(xué)生探究、思考的能力:選擇橡皮、絲線等常見的材料設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn),將有關(guān)實(shí)驗(yàn)材料連接成特定的“電路”,在不同的組件上標(biāo)注相關(guān)數(shù)值,為學(xué)生提供具體化的計(jì)算對(duì)象,鍛煉初中生的計(jì)算能力.歐姆定律板塊的教學(xué)難度較高,學(xué)生需要掌握電流、電壓、電阻等物理概念,學(xué)習(xí)要求較為復(fù)雜.在物理課堂上,要強(qiáng)調(diào)逆向思維的應(yīng)用:假設(shè)通過電路的電流恰好為0.2 A,嘗試連接電路,記錄電阻的變化.通過這一逆向思維方法,學(xué)生將問題視為已知條件進(jìn)行計(jì)算,配合兩種不同的思路解答物理問題,解題效率得到了進(jìn)一步的提升.

5 及時(shí)反思,定期總結(jié)物理解題方法

學(xué)生的解題經(jīng)驗(yàn)與解題能力隨著教學(xué)活動(dòng)的開展而逐步提升,縱觀當(dāng)前的初中物理解題指導(dǎo)活動(dòng),學(xué)生已經(jīng)掌握了相應(yīng)的解題技巧,一些物理學(xué)習(xí)能力較為出色的學(xué)生甚至掌握了多種解題技能.請(qǐng)學(xué)生交流、分享自己的解題技能,并引導(dǎo)同學(xué)們開展反思互動(dòng),實(shí)現(xiàn)解題技能與解題任務(wù)的互動(dòng)互利,能夠更好地提高學(xué)生的物理解題素質(zhì).

以《電功率》的解題教學(xué)為例,在提出電功率問題的過程中,教師可引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)問題的命題特點(diǎn)、考查方向進(jìn)行梳理,完成解題任務(wù),在這一環(huán)節(jié)中,學(xué)生首先回憶起電功率問題的解題要求:回憶電功率的相關(guān)計(jì)算公式.在后續(xù)的解題活動(dòng)中,學(xué)生根據(jù)電路的運(yùn)行狀態(tài)、電路連接方式計(jì)算電功率問題,解題難度進(jìn)一步提升.如下所示:并聯(lián)電路中有兩個(gè)開關(guān),閉合開關(guān)S1時(shí),電流表讀數(shù)為0.3 A;閉合開關(guān)S1、S2時(shí),電流表讀數(shù)0.5 A,已知電路電阻為20 Ω,求兩個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)電路的電功率.學(xué)生根據(jù)自己的解題順序整理相關(guān)解題思路:部分學(xué)生選擇按部就班地進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算開關(guān)S1、S2閉合時(shí)的電功率,隨后得出物理結(jié)論;一些學(xué)生則繪出電路圖,借助電路圖說明電路連接方式與電功率之間的物理關(guān)系,完成計(jì)算.因此對(duì)所掌握的新方法、新技能進(jìn)行及時(shí)總結(jié),能夠幫助學(xué)生確定基本的解題方向,提高解題效率[3].

總之,解題方法的選擇應(yīng)該以科學(xué)、可用、簡(jiǎn)潔為第一原則,教師可借助審題練習(xí)、互動(dòng)分享、情境模擬等活動(dòng)訓(xùn)練學(xué)生的解題技能,使其掌握更為清晰的解題思路.