淺談力學解題能力的培養

力學是物理的基礎，在中學物理教學中占有舉足輕重的作用。在多年的物理教學中，我對力學解題做了一些探究：在重視力學概念、力學定律教學的同時，把重點放在力學解題的思維過程上，這不僅是增強學生力學解題思維的自我調控意識，并且是培養學生的邏輯思維能力的重要途徑。我把學生解題過程看作是獲取信息、思維啟動、思維邏輯、思維深化的過程。在指導學生解題上，抓了“明確對象、弄清概念、運用規律、設疑點撥”四個方面。

一、認真審題、明確對象、聯想圖景、啟動思維

力學習題有的給出一個物體，有的給出兩個或多個相關聯的一個系統。從物理過程看，有的給出部分，有的給出全部。認真審題就是要實現幾個轉換：

1.由個別向一般轉換。所有的力學解題開始應對研究對象進行受力分析，代入運算時統一用力學的國際單位制（SI制），解題結束應對結果的合理性作出判斷。

2.研究對象的實體向物理圖景轉換。宏觀物體（大到天體）；有做勻速運動的，也有做變速運動的；有個體，也有幾個物體相關的系統。對題目給定的研究對象進行抽象思維，形成一定條件下的清晰的物理圖景。有趣的物理圖景促進學生的注意轉移，情感與圖景貼近，達到情景結合，有助于學生思維的正常啟動，使抽象的物理直觀化。

3.物理過程向物體的狀態轉化。在力學范疇內物體的運動狀態有平衡狀態（靜止、勻速直線運動、勻速轉動）和非平衡狀態。學生應該搞清楚物體處于何種狀態的決定因素，然后利用這些因素決定物體處于何種狀態，而不是想當然的下結論。

4.已知條件向解題目標轉換。力學解題目標一般包括：畫出研究對象的示意圖。在圖上進行受力分析，受力分析的能力是力學，甚至是整個中學物理學最基本的能力，所以必須強化受力分析的訓練，必須按照重力，彈力，摩擦力，其它力的受力分析次序，嚴格按照每個力產生的條件來確定這個力是否存在和方向。另外，在根據題意畫出的圖上標明受力情況。某一時刻或某一位置的運動狀態，也用符號標出。學生通過畫圖對物理圖景有了直觀了解，觸景生情，增強了解題的信心。

二、弄清概念，策略認知，分配注意，發散思維

物理概念是物理知識的重要組成部分。物理概念有嚴格的科學界定。同一物理概念在不同的物理學識水平階段嚴密的程度不同。一些能力較差的學生對物理概念的界定模糊不清，思維混亂，解題注意分配不合理。為了解決這個問題，我引導學生強化以下幾方面意識：

1.增強物理概念的物質意識。每引入一個力學概念，應充分利用實驗或學生生活積累的已有經驗，把物理概念建立在充實的物質基礎上。必須搞清楚每個物理量的決定因素，例如，慣性只與質量有關，所以判斷一個物體慣性的大小只需看這個物體質量的大小，但是根據我的教學經驗，好多學生認為慣性與速度也有關系，學生的這種判斷來源于生活經驗，一個物體跑得快的話不容易停下來，學生應該搞清楚物體停下來，也就是速度變為零有哪些因素所決定。

2.強化物理概念的界定意識。速度與加速度二者僅一字之差，都是力學中的重要物理量。一些認知策略較差的學生把速度與加速度歸結在一個“光環”上，認為速度為零，加速度必為零。在這里描述物體運動快慢與運動狀態變化快慢是速度與加速度的界定。速度和速率、功和功率、動能和動量、重量和質量等也是一字之差，它們的物理意義卻不相同。功和能的單位相同，前者是過程量，后者是狀態量，它們也有嚴格的界定。對這些物理量的舉一反三理解，不僅可以提高學生自學能力，而且是素質教育的主要體現。學生樹立界定意識可養成良好的科學素質，有利于增強解題思維的自我調控意識。

3.培養創造思維意識。力學解題時“雙向思維”的設計，給學生創造了發散思維的條件。

三、運用規律、感知范圍、網絡信息、邏輯思維

中學學習的力主要有：牛頓運動三定律、萬有引力定律、機械能守恒定律、動能定理、動量定理、動量守恒定律等。好多學生碰見一道題不知道從哪個方面入手，一點沒有思路，但是當告訴他這道題應該用這個定律可以解決時，他可以解決這個問題。這種現象不僅在物理的學習中，在其他課程的學習中也經常發生。為了解決這個問題，首先，學生必須搞清楚每個物理定律的使用條件。一些能力中下的學生把物理規律成立的條件及適用范圍置于思維盲區，需要對已建立的解題信息加以選擇。這就要求學生不僅要深刻理解這些物理定律，而且要在具體的解題過程中積累經驗，不斷思考，不斷總結每個定律的使用技巧，從而真正提高學生的解題能力。根據本人的教學經驗，學生可以從以下三個方面選擇物理定律。

1.根據物理過程選擇規律。比如題目只給出了一個物體在幾個力的相互作用下，研究物體的運動狀態的話，一般選擇牛頓第二定律。這個主要在于解題經驗，這就要求學生在解完題之后要善于總結，發現規律。例如，學生應該總結這道題的所用的方法，為什么這個方法行得通，別的方法行不通；必須搞清楚這題的本質；學生可以自己試著改變題目的條件等等。

2.從已知條件選擇物理規律。

3.從解題結果檢驗物理規律選擇的合理性。

四、舉一反三、觸類旁通

做完每道題后，學生應該有意識的總結一些，真正做到舉一反三，觸類旁通。并且培養學生一題多解的意識。“橫看成嶺側成峰”，從不同的角度理解這個問題會得到不一樣的收獲，這不僅可以提高學生的物理水平，更是學生提高自我能力的過程，這種訓練讓學生在面對實際生活中的具體事情的時候也可以從不同的角度思考它，從而實現真正的素質教育。

在力學解題中增強解題思維的自我調控意識是發展智力、培養能力、提高素質的必要條件。在力學解題過程中有計劃、有目標、由簡到繁、循序漸近、反復多次地引導學生自己實踐，是提高力學解題效益的充分條件，中學生力學習題難的心理障礙可以排除。

（作者單位：甘肅省蘭州市永登縣中川中學）