摘 要: 本文以解物理習(xí)題為切入點(diǎn),分析解題時(shí)常見的問題,探索了解決的方法。
關(guān)鍵詞: 物理習(xí)題 常見問題 解決方法
解題是整個(gè)學(xué)習(xí)物理過程中非常重要的環(huán)節(jié)。而一些學(xué)生對(duì)做題的目的不甚明確,匆匆解題,就題論題。只重視解題數(shù)量和結(jié)果,不注重解題的質(zhì)量;只重視題目的解前分析,忽視了解題后的再思考。從而嚴(yán)重影響了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的鞏固,阻礙了學(xué)生能力的發(fā)展,使學(xué)習(xí)效率大大降低,學(xué)習(xí)物理變成了繁重的包袱。正確認(rèn)識(shí)習(xí)題解答中存在的問題,并根據(jù)不同情況進(jìn)行矯正,將大大增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果,使學(xué)習(xí)物理變得輕松而有趣。為此,要求學(xué)生解題前明確解題目的、解題中規(guī)范步驟、注重邏輯推理、多角度對(duì)題目進(jìn)行分析,同時(shí)加強(qiáng)解題后的再思考,挖掘題目內(nèi)涵。可以通過變換已做習(xí)題的已知量,擴(kuò)展習(xí)題內(nèi)容。教學(xué)實(shí)踐證明,這一做法可使學(xué)生舉一反三,觸類旁通,從而達(dá)到減輕學(xué)生負(fù)擔(dān),增強(qiáng)學(xué)生解題能力,提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
一、解題時(shí)常見的問題
1.目的性不明確,解題程序混亂。
當(dāng)前學(xué)生對(duì)于解答習(xí)題的目的認(rèn)識(shí)模糊,解題程序比較混亂。在學(xué)習(xí)過程中不明確為什么需要解題,解這道題的目的是什么;有些學(xué)生在解題的過程中不留心解題的過程,不去弄懂為什么這樣解的道理,而是想盡辦法能快點(diǎn)解出答案來,這些學(xué)生沒有在應(yīng)有的解題程序上分析所解的習(xí)題,好像解題只是為了得到答案,做習(xí)題只是為了完成老師布置的作業(yè)。有些學(xué)生表現(xiàn)為一看到習(xí)題,就思維行為混亂,做做試試,當(dāng)?shù)谝环N嘗試被證實(shí)是錯(cuò)誤的時(shí)候,馬上就做第二種嘗試,如果又錯(cuò)了,接著做第三種、第四種嘗試,就這樣一直到放棄所有的嘗試,或者是偶然地碰到一種正確的解法為止。
2.對(duì)物理習(xí)題“做得多、想得少”。
做物理習(xí)題有些學(xué)生只是模仿在課堂上學(xué)過的例題來解答習(xí)題,所以一遇到類型不熟的習(xí)題時(shí),就埋怨這樣的題沒解過、沒學(xué)過,好像非得把所有的題都學(xué)過、預(yù)先把所有類型的題目都逐個(gè)解過不可。這種現(xiàn)象說明有些學(xué)生學(xué)得過于死板,在活化知識(shí)方面缺乏功夫。究其原因,就是平時(shí)做題時(shí)想得太少,思考得不夠,往往結(jié)果得出來后就認(rèn)為任務(wù)完成了,這樣習(xí)題盡管做得多,卻思考得少,總結(jié)得少。
3.對(duì)物理習(xí)題“粗做多、精做少”。
在物理習(xí)題的解答中,有一些學(xué)生貪快圖多,不注意分析物理過程,不注意解題過程,做多少算多少,結(jié)果做出來的東西只有自己能勉強(qiáng)看懂;有些同學(xué)的解題只是一大堆的公式,既沒有物理情景的分析,又沒有必要的文字說明,過程之間的聯(lián)系不作交代,只是粗線條式地解題。
4.做題目套公式多、分析得少。
在物理習(xí)題的解答過程中,部分同學(xué)的解題是在一大堆公式中碰來碰去,運(yùn)氣好的恰巧碰到了一個(gè)合適的公式,解題能順利下去;運(yùn)氣不好時(shí),公式套來套去就是無法套到合適的,結(jié)果解題過程只能被迫停下來,用這種碰運(yùn)氣、套公式的解題方法永遠(yuǎn)也不可能學(xué)好物理。有些同學(xué)在解題的過程中沒有養(yǎng)成畫圖的習(xí)慣,整張物理試卷中沒有一幅受力分析圖,也沒有一幅情景分析圖,就是整篇的數(shù)學(xué)公式。
5.不注意解題后的反饋、不喜歡動(dòng)手運(yùn)算。
有些同學(xué)解題只是為了完成老師的作業(yè),作業(yè)發(fā)下來后,有的根本不看就放進(jìn)抽屜里;還有些同學(xué)只是看一下有沒有錯(cuò)誤,沒有錯(cuò)誤就萬事大吉;若有錯(cuò)誤也只是粗略地看一下,根本不去深究為什么會(huì)錯(cuò),錯(cuò)在哪里,因而以后遇到了同樣的或相似的題目還是要錯(cuò),解題的目的根本無法達(dá)到;有很多同學(xué)平時(shí)作業(yè)不喜歡動(dòng)手運(yùn)算,即使很簡單的運(yùn)算也要借助于計(jì)算器,到考試時(shí)遇到稍難一點(diǎn)的計(jì)算,就感到煩,從而錯(cuò)誤百出,丟掉了許多不應(yīng)該丟的分?jǐn)?shù)。
二、解決方法
1.明確目的、規(guī)范解題步驟。
每個(gè)同學(xué)都應(yīng)明確,做習(xí)題是為了掌握知識(shí)、鞏固知識(shí)、形成技能而采用的一種有效的訓(xùn)練方法,是學(xué)習(xí)過程的延續(xù),是提高能力的手段。為了提高自己思維的有序化程度,解題必須做到規(guī)范,用統(tǒng)一的通用物理符號(hào),做到先分析物理過程,再列出必要的方程,最后聯(lián)立方程求解,千萬不可什么都設(shè)X,用數(shù)學(xué)代替物理,把物理數(shù)學(xué)化,也不列一個(gè)等式,就直接代入數(shù)據(jù)解一下,從而造成解題步驟混亂,干擾思維深入,造成錯(cuò)誤的結(jié)果。
2.注重一題多解、多思考多討論。
解一道題應(yīng)充分發(fā)揮題目本身內(nèi)涵的教育功能,不應(yīng)把得出答案看成是解題的完成,恰恰相反,答案出來以后是總結(jié)回顧、提高自己整體把握能力的極好時(shí)機(jī),不應(yīng)錯(cuò)過。所以答案出來以后,我們要回過頭來重新思考一下,看看是怎樣解出來的,有什么經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)可以吸取,克服解題的盲目性,提高解題效率。粗做十道題,不如精做一道典型題,精做一道典型題可以獲得舉一反三、觸類旁通的效果;精做物理習(xí)題可以對(duì)一些題進(jìn)行一題多解,對(duì)習(xí)題“擴(kuò)充”、“變型”或在某些條件下變更一下,進(jìn)行一題多用和一題多議。在實(shí)際解題過程中可以這樣做:(1)先用最熟悉的方法,分析、解答出正確答案;(2)考慮有沒有其他方法;(3)從同一條件出發(fā),可不可以有不同的情景,得出不同的結(jié)論;(4)如果條件改變,會(huì)出現(xiàn)什么情況。
例:質(zhì)量為M的小車在水平面上以速度V做無摩擦的直線運(yùn)動(dòng),在小車頂?shù)那熬壏派弦毁|(zhì)量為m,且相對(duì)于地面靜止的物體,若物與車的摩擦系數(shù)為μ,為了使物不至從車上滑下去,問車頂至少多長?
分析:因?yàn)槲矬wm不至于從車頂滑下的條件是物體剛好滑到邊緣時(shí)與車具有共同速度V,物體與車組成的系統(tǒng)在水平方向上受到外力為零。
由動(dòng)量守恒定律MV=(M+m)V
解得:V=MV/(M+m)(a)
以下幾種解法中均以(a)式代入
解法1:運(yùn)用動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解
因?yàn)槲矬wm的加速度a=μg,車M的加速度a=-μmg/M
所以物對(duì)地的位移S=V/2 a=V/2μg(1)
車對(duì)地的位移S=(V-V)/2 a=(V-V)M/2μmg(2)
車長至少為:L=S-S(3)
由(1)、(2)、(3)、(a)式解得:
L=MV/2μg(M+m)
解法2:用平均速度求解
物體m剛滑到車后邊緣時(shí),物、車作用時(shí)間為:
t=V/a=V/μg (1)
所以S=(0+V)t/2 (2)
S=(V+V)t/2 (3)
車長至少為:L=S-S (4)
由(1)、(2)、(3)、(4)、(a)式解得:
L=MV/2μg(M+m)
解法3:運(yùn)用動(dòng)能定理求解
將動(dòng)能定理運(yùn)用于m:fS=(mV/2)-0 (1)
將動(dòng)能定理運(yùn)用于M:-f′S=(MV/2)-(MV/2) (2)
而f=f′=μmg (3)
車長至少為:L=S-S (4)
由(1)、(2)、(3)、(4)、(a)式解得:
L=MV/2μg(M+m)
解法4:用功能關(guān)系求解
對(duì)于物、車組成的系統(tǒng),摩擦力的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化:
fL=(MV/2)-[(M+m)V/2] (1)
又:f=μmg (2)
由(1)、(2)、(a)式解得:
L=MV/2μg(M+m)
解法5:用圖像法求解(略)
解法1、解法2和解法5運(yùn)用了動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué),以及圖像法解題;解法3、解法4運(yùn)用了功和能的知識(shí)。解題途徑不同,所確定的研究對(duì)象不同,所列的方程也不同。一題多解,殊途同歸,異曲同工,可引導(dǎo)學(xué)生開闊思路,提高解題能力,同時(shí)還可以迎合學(xué)生的求異思維,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,較大面積地復(fù)習(xí)鞏固已學(xué)過的物理基礎(chǔ)知識(shí)。
3.注重分析推理的嚴(yán)密性。
分析、推理、解答要步步為營,要以最基本的知識(shí)、規(guī)律作為推理的依據(jù),千萬不能想當(dāng)然。一般情況下可從以下兩種方法入手進(jìn)行分析。
(1)從初始條件出發(fā)進(jìn)行分析。如解法1,根據(jù)題目所給的已知條件,根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,分析出兩物體的運(yùn)動(dòng)狀況,然后根據(jù)動(dòng)力學(xué)規(guī)律列方程求解。
(2)抓住臨界狀態(tài)進(jìn)行分析。所謂臨界狀態(tài)是指在一種運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N運(yùn)動(dòng)形式的過程中,存在的一種特殊狀態(tài),它既是前一種運(yùn)動(dòng)形式的結(jié)束,又是后一種運(yùn)動(dòng)的開始。因此抓住臨界狀態(tài)進(jìn)行分析,容易抓住物理本質(zhì),便于物理過程的展開,使解題達(dá)到相應(yīng)的深度。以上例題中臨界狀態(tài)是:物體不至于從車頂滑下的條件是物體剛好滑到邊緣時(shí)與車具有共同速度V。
4.充分利用圖像的解題功能。
當(dāng)遇到物理問題時(shí),若能提供一定量的物理圖形,使之與大腦中儲(chǔ)存的知識(shí)一致或相近時(shí),就能使新舊知識(shí)處于“共振”狀態(tài),激活知識(shí),思維被最大限度地激發(fā),起到提高思維敏捷性的作用。分析物理問題時(shí)穿插一些物理情景、受力分析圖,在充分激發(fā)舊知識(shí)的基礎(chǔ)上,有利于活躍思維,提高思維的有序化程度,合理、協(xié)調(diào)地利用圖像和圖景,可以促進(jìn)各種知識(shí)之間的相互遷移,從而靈活地分析物理問題,提高思維的靈活性、廣闊性;熟練掌握典型的物理情景及其模型,有利于思維的多向發(fā)散和聚合,升華為簡潔、直觀地思考問題,產(chǎn)生不同一般的思維解決方式,提高思維的獨(dú)立性。
5.重視解題后的反饋信息,做好錯(cuò)題記錄。
習(xí)題的作用一方面是為了鞏固知識(shí)和技能,另一方面是為了檢查自己所學(xué)的知識(shí)有沒有漏洞,因而習(xí)題中的錯(cuò)誤就是知識(shí)和技能有漏洞的反映,應(yīng)該引起我們的足夠重視。把錯(cuò)的習(xí)題、錯(cuò)的解法、錯(cuò)誤的思維方法,以及正確的思維方法記下來,以便復(fù)習(xí)鞏固,做到錯(cuò)過一次,不會(huì)再錯(cuò),提高認(rèn)知的準(zhǔn)確度和解題的正確率。
學(xué)生在解答物理習(xí)題時(shí)只要能熟練掌握以上方法,解題的能力和水平就會(huì)得到提高,從而達(dá)到事半功倍的效