淺談力學(xué)解題能力的培養(yǎng)

力學(xué)是物理的基礎(chǔ)，在中學(xué)物理教學(xué)中占有舉足輕重的作用。在多年的物理教學(xué)中，我對(duì)力學(xué)解題做了一些探究：在重視力學(xué)概念、力學(xué)定律教學(xué)的同時(shí)，把重點(diǎn)放在力學(xué)解題的思維過程上，這不僅是增強(qiáng)學(xué)生力學(xué)解題思維的自我調(diào)控意識(shí)，并且是培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力的重要途徑。我把學(xué)生解題過程看作是獲取信息、思維啟動(dòng)、思維邏輯、思維深化的過程。在指導(dǎo)學(xué)生解題上，抓了“明確對(duì)象、弄清概念、運(yùn)用規(guī)律、設(shè)疑點(diǎn)撥”四個(gè)方面。

一、認(rèn)真審題、明確對(duì)象、聯(lián)想圖景、啟動(dòng)思維

力學(xué)習(xí)題有的給出一個(gè)物體，有的給出兩個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)系統(tǒng)。從物理過程看，有的給出部分，有的給出全部。認(rèn)真審題就是要實(shí)現(xiàn)幾個(gè)轉(zhuǎn)換：

1.由個(gè)別向一般轉(zhuǎn)換。所有的力學(xué)解題開始應(yīng)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，代入運(yùn)算時(shí)統(tǒng)一用力學(xué)的國(guó)際單位制（SI制），解題結(jié)束應(yīng)對(duì)結(jié)果的合理性作出判斷。

2.研究對(duì)象的實(shí)體向物理圖景轉(zhuǎn)換。宏觀物體（大到天體）；有做勻速運(yùn)動(dòng)的，也有做變速運(yùn)動(dòng)的；有個(gè)體，也有幾個(gè)物體相關(guān)的系統(tǒng)。對(duì)題目給定的研究對(duì)象進(jìn)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(jìn)學(xué)生的注意轉(zhuǎn)移，情感與圖景貼近，達(dá)到情景結(jié)合，有助于學(xué)生思維的正常啟動(dòng)，使抽象的物理直觀化。

3.物理過程向物體的狀態(tài)轉(zhuǎn)化。在力學(xué)范疇內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有平衡狀態(tài)（靜止、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)）和非平衡狀態(tài)。學(xué)生應(yīng)該搞清楚物體處于何種狀態(tài)的決定因素，然后利用這些因素決定物體處于何種狀態(tài)，而不是想當(dāng)然的下結(jié)論。

4.已知條件向解題目標(biāo)轉(zhuǎn)換。力學(xué)解題目標(biāo)一般包括：畫出研究對(duì)象的示意圖。在圖上進(jìn)行受力分析，受力分析的能力是力學(xué)，甚至是整個(gè)中學(xué)物理學(xué)最基本的能力，所以必須強(qiáng)化受力分析的訓(xùn)練，必須按照重力，彈力，摩擦力，其它力的受力分析次序，嚴(yán)格按照每個(gè)力產(chǎn)生的條件來確定這個(gè)力是否存在和方向。另外，在根據(jù)題意畫出的圖上標(biāo)明受力情況。某一時(shí)刻或某一位置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也用符號(hào)標(biāo)出。學(xué)生通過畫圖對(duì)物理圖景有了直觀了解，觸景生情，增強(qiáng)了解題的信心。

二、弄清概念，策略認(rèn)知，分配注意，發(fā)散思維

物理概念是物理知識(shí)的重要組成部分。物理概念有嚴(yán)格的科學(xué)界定。同一物理概念在不同的物理學(xué)識(shí)水平階段嚴(yán)密的程度不同。一些能力較差的學(xué)生對(duì)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(gè)問題，我引導(dǎo)學(xué)生強(qiáng)化以下幾方面意識(shí)：

1.增強(qiáng)物理概念的物質(zhì)意識(shí)。每引入一個(gè)力學(xué)概念，應(yīng)充分利用實(shí)驗(yàn)或?qū)W生生活積累的已有經(jīng)驗(yàn)，把物理概念建立在充實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)上。必須搞清楚每個(gè)物理量的決定因素，例如，慣性只與質(zhì)量有關(guān)，所以判斷一個(gè)物體慣性的大小只需看這個(gè)物體質(zhì)量的大小，但是根據(jù)我的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，好多學(xué)生認(rèn)為慣性與速度也有關(guān)系，學(xué)生的這種判斷來源于生活經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)物體跑得快的話不容易停下來，學(xué)生應(yīng)該搞清楚物體停下來，也就是速度變?yōu)榱阌心男┮蛩厮鶝Q定。

2.強(qiáng)化物理概念的界定意識(shí)。速度與加速度二者僅一字之差，都是力學(xué)中的重要物理量。一些認(rèn)知策略較差的學(xué)生把速度與加速度歸結(jié)在一個(gè)“光環(huán)”上，認(rèn)為速度為零，加速度必為零。在這里描述物體運(yùn)動(dòng)快慢與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化快慢是速度與加速度的界定。速度和速率、功和功率、動(dòng)能和動(dòng)量、重量和質(zhì)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(tài)量，它們也有嚴(yán)格的界定。對(duì)這些物理量的舉一反三理解，不僅可以提高學(xué)生自學(xué)能力，而且是素質(zhì)教育的主要體現(xiàn)。學(xué)生樹立界定意識(shí)可養(yǎng)成良好的科學(xué)素質(zhì)，有利于增強(qiáng)解題思維的自我調(diào)控意識(shí)。

3.培養(yǎng)創(chuàng)造思維意識(shí)。力學(xué)解題時(shí)“雙向思維”的設(shè)計(jì)，給學(xué)生創(chuàng)造了發(fā)散思維的條件。

三、運(yùn)用規(guī)律、感知范圍、網(wǎng)絡(luò)信息、邏輯思維

中學(xué)學(xué)習(xí)的力主要有：牛頓運(yùn)動(dòng)三定律、萬(wàn)有引力定律、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律等。好多學(xué)生碰見一道題不知道從哪個(gè)方面入手，一點(diǎn)沒有思路，但是當(dāng)告訴他這道題應(yīng)該用這個(gè)定律可以解決時(shí)，他可以解決這個(gè)問題。這種現(xiàn)象不僅在物理的學(xué)習(xí)中，在其他課程的學(xué)習(xí)中也經(jīng)常發(fā)生。為了解決這個(gè)問題，首先，學(xué)生必須搞清楚每個(gè)物理定律的使用條件。一些能力中下的學(xué)生把物理規(guī)律成立的條件及適用范圍置于思維盲區(qū)，需要對(duì)已建立的解題信息加以選擇。這就要求學(xué)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(jīng)驗(yàn)，不斷思考，不斷總結(jié)每個(gè)定律的使用技巧，從而真正提高學(xué)生的解題能力。根據(jù)本人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生可以從以下三個(gè)方面選擇物理定律。

1.根據(jù)物理過程選擇規(guī)律。比如題目只給出了一個(gè)物體在幾個(gè)力的相互作用下，研究物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的話，一般選擇牛頓第二定律。這個(gè)主要在于解題經(jīng)驗(yàn)，這就要求學(xué)生在解完題之后要善于總結(jié)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。例如，學(xué)生應(yīng)該總結(jié)這道題的所用的方法，為什么這個(gè)方法行得通，別的方法行不通；必須搞清楚這題的本質(zhì)；學(xué)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(guī)律。

3.從解題結(jié)果檢驗(yàn)物理規(guī)律選擇的合理性。

四、舉一反三、觸類旁通

做完每道題后，學(xué)生應(yīng)該有意識(shí)的總結(jié)一些，真正做到舉一反三，觸類旁通。并且培養(yǎng)學(xué)生一題多解的意識(shí)。“橫看成嶺側(cè)成峰”，從不同的角度理解這個(gè)問題會(huì)得到不一樣的收獲，這不僅可以提高學(xué)生的物理水平，更是學(xué)生提高自我能力的過程，這種訓(xùn)練讓學(xué)生在面對(duì)實(shí)際生活中的具體事情的時(shí)候也可以從不同的角度思考它，從而實(shí)現(xiàn)真正的素質(zhì)教育。

在力學(xué)解題中增強(qiáng)解題思維的自我調(diào)控意識(shí)是發(fā)展智力、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的必要條件。在力學(xué)解題過程中有計(jì)劃、有目標(biāo)、由簡(jiǎn)到繁、循序漸近、反復(fù)多次地引導(dǎo)學(xué)生自己實(shí)踐，是提高力學(xué)解題效益的充分條件，中學(xué)生力學(xué)習(xí)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(xué)）