提高學(xué)生解決高中物理情境問題能力的方法探究

張富鈺

【摘要】高中物理對比于初中物理來講，知識的抽象概括性、邏輯性更強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)難度加大，使很多學(xué)生失去了學(xué)習(xí)物理知識的信心.為提高學(xué)生學(xué)習(xí)自信心，保證學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，高中物理教師要將提高學(xué)生解決情境問題的能力作為教學(xué)重點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生對物理知識的分析能力以及理解水平.本文主要分析學(xué)生解決高中物理情境問題能力培養(yǎng)的構(gòu)成要素，提出提高學(xué)生解決高中物理情境問題能力的方法.在日常教學(xué)中教師要合理設(shè)計(jì)物理問題情境，優(yōu)化物理教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生解決情境問題的能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展.

【關(guān)鍵詞】高中物理；情境問題；解決能力

高中物理對學(xué)生的思維能力要求較高，但是由于高中階段的學(xué)生思維能力還處于成長發(fā)展階段，部分學(xué)生難以適應(yīng)當(dāng)前高中物理學(xué)習(xí)的要求.對于一些教師已經(jīng)講解過的問題，也會有部分學(xué)生難以掌握，對物理知識的學(xué)習(xí)較為吃力、學(xué)習(xí)困難.基于此，教師可以將培養(yǎng)學(xué)生解決情境問題能力作為切入點(diǎn)，通過增強(qiáng)學(xué)生解決情境問題能力，幫助學(xué)生降低物理學(xué)習(xí)難度，促進(jìn)學(xué)生物理思維能力發(fā)展.

1 學(xué)生解決高中物理情境問題能力培養(yǎng)的構(gòu)成要素

1.1 識別與分析問題的能力

學(xué)生識別與分析問題的能力主要表現(xiàn)為能夠基于學(xué)習(xí)材料，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題中隱含的條件，從而為后續(xù)解題活動的順利推進(jìn)奠定基礎(chǔ).識別與分析問題的能力是解題的基礎(chǔ).對于高中學(xué)生來講，其應(yīng)當(dāng)具備識別與分析問題的能力，從而提高物理問題解決效率.

1.2 在理解經(jīng)典問題的基礎(chǔ)上理解衍生問題與再造問題的能力

在物理學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生會遇到一系列經(jīng)典問題.經(jīng)典問題源于物理教材知識，屬于原始問題.通過掌握經(jīng)典問題的解決思路、解題策略，學(xué)生就能保證一定的做題正確率.但是物理問題并非只包括經(jīng)典問題，而是涵蓋著衍生問題與再造問題［1］.如果學(xué)生只是具備解決經(jīng)典問題的能力，不具備解決衍生問題與再造問題的能力，那么物理學(xué)習(xí)成績以及物理學(xué)習(xí)水平將會受到負(fù)面影響.對于高中物理教師來講，還需要注重在引導(dǎo)學(xué)生理解經(jīng)典問題，提高對經(jīng)典問題解決能力的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生深入探究經(jīng)典問題，從各個(gè)角度思考問題，便于增強(qiáng)學(xué)生理解衍生問題與再造問題的能力，切實(shí)提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量，有效完成教學(xué)目標(biāo).

1.3 找到解決問題方法的能力

推測問題方向指的是依據(jù)試題，推測問題的方向，從而科學(xué)地把握試題，增強(qiáng)對試題的理解.選擇合適的解題方法指的是依據(jù)試題以及推測結(jié)果，選擇恰當(dāng)?shù)慕忸}方法，以此解決問題.前者是掌握解題策略的基礎(chǔ)，后者是掌握解題策略的要點(diǎn).如果教師能夠提高學(xué)生對問題方向的推測能力以及對解題方法的選擇能力，就能保證學(xué)生掌握解題策略，提高學(xué)生學(xué)習(xí)水平.

2 提高學(xué)生解決高中物理情境問題能力的方法

2.1 確定教學(xué)目標(biāo)，增強(qiáng)知識運(yùn)用能力

在物理教學(xué)的過程中，教師需要明確教學(xué)目標(biāo)，依托教學(xué)目標(biāo)，為學(xué)生設(shè)計(jì)合適的物理問題，創(chuàng)設(shè)問題情境，避免學(xué)生在解決問題情境時(shí)偏離正確的方向，提高學(xué)生對物理知識的運(yùn)用能力.以“圍繞著帶電粒子在均勻強(qiáng)磁場運(yùn)動中運(yùn)動”教學(xué)活動為例，教師可以結(jié)合教學(xué)知識，設(shè)計(jì)問題，并告知學(xué)生：該問題涉及多種知識點(diǎn)，如果學(xué)生想要有效解決該問題，就需要結(jié)合多個(gè)知識點(diǎn)，探究解決問題的方法、手段，否則就難以正確解決問題.在這種情況下，學(xué)生在解決問題時(shí)就不會僅從一個(gè)知識點(diǎn)的角度探究問題，而是會積極探究與問題具有聯(lián)系的知識點(diǎn)，進(jìn)而綜合運(yùn)用知識點(diǎn)，高效地解決問題.通過教師不斷地為學(xué)生設(shè)計(jì)涵蓋多種知識點(diǎn)的物理問題，確定問題目標(biāo)，就能提升學(xué)生綜合素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力.正因如此，教師更加需要在今后的教學(xué)工作中落實(shí)與之相關(guān)的教學(xué)任務(wù)，構(gòu)建精彩教學(xué)課堂，保證學(xué)生物理學(xué)習(xí)質(zhì)量，鍛煉學(xué)生對知識的運(yùn)用能力.

2.2 豐富教學(xué)素材，設(shè)計(jì)物理問題情境

2.2.1 基于現(xiàn)實(shí)生活，設(shè)計(jì)問題情境

物理知識來源于生活，最終會被應(yīng)用在生活中.為提高學(xué)生對物理知識的理解以及運(yùn)用能力，教師可以從生活中選擇合適的物理教學(xué)素材，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生在生活化情境中分析物理問題、探究物理問題，以培養(yǎng)學(xué)生解決情境問題的能力.

例如 以“重力、彈力、摩擦力”教學(xué)活動為例，在教學(xué)的過程中，教師可以向?qū)W生提出下述生活化問題，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境.問題1：結(jié)合所學(xué)知識，談一談跳高運(yùn)動員從地面跳起的原因是什么？問題2：同學(xué)們，誰來說一說，刷牙、刷鞋子時(shí)刷頭刷毛會向哪傾斜？那么是否存在摩擦力？問題3：誰來說一說，自己在生活中發(fā)現(xiàn)的重力、彈力、摩擦力知識？問題4：舉例說明，重力、彈力、摩擦力的存在為人們生活帶來了哪些好處以及壞處？在提問題后，要給學(xué)生提供充足的思考、探究問題的時(shí)間［2］.學(xué)生通過思考以及探究回答問題，增強(qiáng)對重力、彈力、摩擦力物理知識的理解與應(yīng)用能力.

2.2.2 借助物理實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)問題情境

物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要模塊，在促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生探究能力，提高學(xué)生分析、觀察能力，提升學(xué)生動手操作能力等方面起著重要作用，最后學(xué)生解決情境問題能力也會得到發(fā)展.所以教師有必要依托物理實(shí)驗(yàn)，主動為學(xué)生設(shè)計(jì)問題情境.

例如? 以“自由落體運(yùn)動”教學(xué)活動為例，教師可以在教學(xué)時(shí)根據(jù)課程內(nèi)容，開展物理實(shí)驗(yàn)活動，并在物理實(shí)驗(yàn)開展過程中提出合適的問題，引發(fā)學(xué)生思考.首先，教師將紙片與金屬片放在同一高度，同時(shí)使紙片與金屬片下落到地面上.然后，教師可提出下述問題：哪個(gè)物體下落的速度快？重的物體一定下落的速度快嗎？你們能夠結(jié)合“自由落體運(yùn)動”物理知識，支撐自己對不同重力物體下落速度的認(rèn)識嗎？如果能，請具體談一談？其次，為提高學(xué)生分析與解決問題的能力，可以讓學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，利用實(shí)驗(yàn)以及物理知識，研究問題.最后，通過小組探究以及開展實(shí)驗(yàn)活動，學(xué)生就能認(rèn)識物體下落速度與重力加速度、空氣阻力具有重要關(guān)系［3］.

2.3 借助問題情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題

在物理教學(xué)的過程中，教師需要為學(xué)生設(shè)計(jì)問題情境，借助問題情境，引導(dǎo)學(xué)生探究問題、發(fā)現(xiàn)問題，增強(qiáng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力.不同學(xué)生對問題情境所涉及知識的感知能力、對物理知識的學(xué)習(xí)能力、對物理問題的解答能力、對物理基礎(chǔ)知識的掌握能力等存在差異［4］.

在學(xué)生學(xué)習(xí)反沖物理知識的過程中，可以帶領(lǐng)學(xué)生分析物理現(xiàn)象.

例如 可以在多媒體播放關(guān)于利用反沖物理知識模擬火箭遠(yuǎn)離的實(shí)驗(yàn)視頻［5］.實(shí)驗(yàn)視頻內(nèi)容：將一個(gè)廢舊白熾燈泡敲碎，取出里面的一根細(xì)玻璃管，向細(xì)玻璃管裝從火柴上刮下的藥粉，把細(xì)管放在支架上，用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱.在播放實(shí)驗(yàn)視頻后，有的學(xué)生一頭霧水，并不太理解火箭制作原理.這時(shí)教師需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生分析物理現(xiàn)象.如：可引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)觀察在管內(nèi)藥粉點(diǎn)燃時(shí)，燃?xì)獬霈F(xiàn)的部位，細(xì)管飛去的方向，同時(shí)還需要引導(dǎo)學(xué)生將反沖物理知識與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相聯(lián)系.通過分析與研究，學(xué)生就能透過物理現(xiàn)象，理解物理知識，掌握火箭制作原理［4］.

2.4 積極分析問題，探究解題方法策略

學(xué)生分析問題的能力、解決問題的能力高低在很大的程度上影響其物理學(xué)習(xí)效果.在物理教學(xué)的過程中，教師需要指導(dǎo)學(xué)生分析問題，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合物理問題，選擇合適的解題方法與策略，從而提高解決問題能力.以物體的動態(tài)平衡問題為例，在解決此類問題時(shí)，常會運(yùn)用到解析法、圖解法.在運(yùn)用解析法解決物體的動態(tài)平衡問題時(shí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合問題，了解平衡條件，列出方程，從而對問題求解，提高對問題的解決能力.在運(yùn)用圖解法解決物體的動態(tài)平衡問題時(shí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生，探究問題中包含的平衡條件，再結(jié)合條件以及所學(xué)的知識，畫出合力或分解圖，進(jìn)而結(jié)合圖像分析問題［6］.具體可從下述試題出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生在解決物體的動態(tài)平衡問題時(shí)，合理運(yùn)用解析法、圖解法.

例如 如圖1所示，一小球放置在木板與豎直墻面之間.設(shè)墻面對球的壓力大小為FN1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镕N2.以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置.不計(jì)摩擦，在此過程中FN1、FN2發(fā)生了什么變化？

針對該問題可使用解析法、圖解法.在使用解析法解答試題時(shí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生畫受力分析圖，正交分解列方程，得出FN1、FN2隨夾角變化的函數(shù)，便于及時(shí)解決問題（見圖2）.在使用圖解法解答試題時(shí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生畫受力分析圖，構(gòu)建初始力的三角形，從而結(jié)合問題，討論探究FN1、FN2的變化情況（見圖3）.經(jīng)過研究，學(xué)生就可以得到FN1、FN2始終都在減少的正確結(jié)論.

3 結(jié)語

綜上所述，在教育深化改革的背景下，高中物理教師有必要立足于學(xué)生物理學(xué)習(xí)情況、學(xué)生思維發(fā)展水平、物理知識難度等，選取合適的教學(xué)策略，以提高學(xué)生解決高中物理情境問題的能力.與此同時(shí)，需要積極創(chuàng)新教學(xué)方法，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)注意力，便于活躍學(xué)生思維，調(diào)動學(xué)生解決情境問題的積極性，提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)質(zhì)量.另外，要注重總結(jié)在物理問題情境設(shè)計(jì)以及在培養(yǎng)學(xué)生解決情境問題能力方面所得的經(jīng)驗(yàn)，便于持續(xù)改進(jìn)物理教學(xué)工作.

參考文獻(xiàn)：

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［3］王恒.關(guān)于高中物理力學(xué)教學(xué)中融入生活情境的探索［J］.科技資訊，2020，18（32）：106-107+110.

［4］郭詩藝，張金良.核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中物理教學(xué)中問題情境創(chuàng)設(shè)的探索［J］.科教文匯（中旬刊），2020（02）：135-136.

［5］陳運(yùn)保，劉青.指向科學(xué)思維的高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)——以“曲線運(yùn)動”為例［J］.物理教師，2020，41（08）：25-29.

［6］李秀琴.高中物理教學(xué)中問題情境創(chuàng)設(shè)的實(shí)踐［J］.西部素質(zhì)教育，2020（03），6