孫成華
摘 要: 高中物理解題,需要學生掌握完整的知識結構網絡,具備一定的方法技巧。教師在教學中要培養學生的解題能力,就必須加強學生知識的網絡構建,平衡兼顧陳述性知識、程序性知識和策略性知識之間的關系,科學有效地提高學生的解題能力。
關鍵詞: 高中物理教學 解題能力 知識網絡
常有學生反映“老師講解的一聽就懂,自己解題一解就錯”或者“雖然做了很多的習題,但是一碰到陌生的新題就不會解了”,這說明學生聽懂物理知識與學會運用物理知識解題之間存在很大差距。為什么會出現這樣的問題呢?
知識是解題的基礎,所謂“知識”是指什么呢?我們可以將其分為三類:陳述性知識、程序性知識和策略性知識。陳述性知識,主要說明事物“是什么”,用于區別、辨別事物。程序性知識是一套辦事的操作步驟,是關于“怎么辦”的知識。策略性知識是指學習者在學習情境中對任務的認識、對學習方法的選擇和對學習過程的調控,即如何使用陳述性知識和程序性知識去學習、記憶及解決問題的一般方法和技巧。
在日常教學中,往往將教學的重心放在陳述性知識的傳授,以及少部分程序性知識的傳授上,著重解決“是什么”和“為什么”的問題,策略性知識在教學中的提及程度更輕。而對“怎樣做”及“怎樣去思考”、“怎樣去學習”這類問題卻很少涉及,其結果是學生只學到靜態的陳述性知識,而缺乏動態的程序性知識和策略性知識,于是出現“能聽懂,但不會解題”的問題。
專家研究發現陳述性知識、程序性知識和策略性知識之間是相互聯系并可以轉化的。因此,我們在教學中要搞到平衡兼顧各個方面知識的教學。
1.多途徑建構學生陳述性知識結構網絡
布魯納在《教育過程》中指出:“不論我們選教什么學科,務必使學生理解學科的基本結構。”因為教給學生學科基本結構,使得學生的知識按照一定的次序結構組織起來,就能夠明顯增強解決問題的能力。
教師可以在講解每章內容前,首先展示本章內容的整體知識結構,使學生了解知識單元的整體概況。這樣可使學生在單元知識的整體背景下認識各知識,易于密切知識之間的聯系。
在教學中,應使前行知識與后續知識之間呈現出清晰的基礎和延伸關系。要經常對知識加以比較,揭示不同知識之間的相似性和差異性。例如,在教學高中物理選修3-1中電場力做功和電勢能變化之間的關系時,要善于拿重力做功和重力勢能變化的關系作類比,使學生融會貫通知識,形成良好的知識結構體系,提高解題能力。
2.變式訓練提高學生建立和轉化物理模型的能力
教師根據問題的基本模式,使之以各種不同的具體形式呈現。不同的問題之間存在內在聯系,當前問題的求解始終受到主體已有經驗的影響,因此,解題的實質就是將碰到的新問題轉化為已經解決的問題。學生通過各種變式的練習,從各種具體問題中抽象出基本模式,從中體會到基本模式是如何將各種變式聯系在一起的,從而加深對基本模式的理解,提高解題能力。
3.教給學生解題方法,促進其形成有效的解題思維策略
關于物理解題策略,是指學生在求解物理習題的過程中從宏觀角度考慮解題途徑的思想方法。一般學生與優等生在解題能力上的差異,最主要的并不是知識基礎的差異,而是解題的思維策略的差異。能力強的學生能自主地生成策略,能力弱的學生則缺乏策略,且難以掌握生成策略。
在物理習題教學中,應當注意將解決物理問題有效的思維策略提煉出來,外顯地、明確地、有意識地教給學生,并適時幫助學生對解題思維過程進行概括、總結,將常用的解題策略熟悉化、簡單化、直觀化、特殊化、一般化、整體化、間接化等,讓學生在解題實踐中不斷體會。
4.讓學生學會調整解題思維
思維調節是促進解題思維順利進行,影響解題成敗的重要因素。這里所說的調節就是指對于所從事的解題活動的自我意識、自我分析和自我調節。
物理解題,尤其是求解探索性的物理問題,是一個復雜的智力活動,是解題者的一種有目的、有計劃的科學活動。因此,解題者應當隨時接收有關信息,審題的任務就是從題目提供的各種信息中獲取有用的信息,而且準確、充分地感知題目信息是成功解題的前提條件。
在學生審題時,要掌握物理解題的程序,分析題目已知量有哪些,未知量有哪些,哪些是干擾條件,哪些是隱含條件需要挖掘等,及時地加以修正和調節,并將其受力過程或者運動過程通過圖像的形式描述出來,然后通過分析,再進行分析,調節,調整偏差思維,找準正確思維。
解題過程中的調節。一個好的解題方法,學生并不一定在解題一開始的時候就能做出正確選擇,它可能是在解題過程中經過多次修正不斷完善起來的。因此,在教學中我們可以培養學生嘗試邊解題邊摸索解題方案的確立。
解題過程反思的調節。做完題后進行反思解題過程,是提高解題能力的一種重要途徑。教學中可以培養學生解完一道物理題后進行反思:運動過程分析是否正確,受力情況分析是否合理,推理過程是否嚴密?當時碰到這個題目是如何聯系所學知識從而找到解題方法的?
教學實踐表明,大量的習題練習對提高學生的解題能力的作用是有限的,要從根本上提高學生的解題能力必須遵循科學的認知規律,教給學生全面的知識和方法,教師要不斷地研究和探索,改革課堂教學,全面提高學生的解題能力,為國家培養更多全面發展的人才。
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