例談物理解題的思維過程

黃振克　陳澤寧　趙偉強

(1. 廣東省臺山市教育局教研室,廣東　江門　529200;2. 廣東省臺山市任遠中學,廣東　江門　529224)

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·試題研究·

例談物理解題的思維過程

黃振克1陳澤寧2趙偉強2

(1. 廣東省臺山市教育局教研室,廣東江門529200;2. 廣東省臺山市任遠中學,廣東江門529224)

在物理解題的教學過程中,教師應指導學生在接收到題目所提供的信息后,可通過浮現物理情景表象、產生解決問題的直感、展開情景想象、利用公式進行計算這四步驟來解決物理問題,在課后再通過反思解題過程和展開動態想象，來加深對解題過程的反思，這樣就能進一步拓展學生的想象空間,提高學生的能力.

中學物理;解題;思維過程

物理解題的思維過程是指從理解問題開始,經過探索思路,運用公式直至解決問題,回顧全過程的思維活動,通過長期的訓練,從而形成一套物理思維過程.下面通過2015年廣東省中考試題第19題來談談這個問題.

原題:已知小汽車的總質量為1500kg,該車以30m/s的速度作水平勻速直線運動,行駛了180s,汽車在行駛過程中受到的阻力為車重的0.16倍，g=10N/kg，求:

(1) 小車行駛的距離.

(2) 在此過程中汽車的牽引力和功率.

1　浮現物理情景表象

通過認真閱讀題目,學生接收到題目所提供的信息,深入分析題目的已知條件,在腦子里會出現了如圖1所示的情景,然后,與這情境伴隨的相關知識隨之出現:由已知條件,利用所學的知識去解決題目所求問題.

圖1

在這個情景的觸動下,可以啟動思維,聯想到以下問題:

(2) 要計算出小汽車的牽引力,必須知道小汽車的重量,因為“汽車在行駛過程中受到的阻力為車重的0.16”.

隨著思考的深化,解題思路就慢慢明朗起來,這是物理情景表象的一個有序深化過程.

2　產生解決問題的直感

通過上面的思考,促使學生更專注速度、重力與質量、二力平衡、功、功率這些知識.要解決題目所求,回想起物理計算公式有:

(2) 重力與質量之間的關系公式:G=mg;

(3) 根據二力平衡的條件可得出小汽車的牽引力等于小汽車所受到的阻力,即:F=f;

(4) 功的計算公式:W=FS;

利用以上的公式進行計算時,必須統一單位,才能避免計算錯誤.

3　展開情景想象

如果根據題目給出的條件:“總質量為1500kg”、“30m/s的速度”、“行駛了180s”、“阻力為車重的0.16倍”、“g=10N/kg”.利用公式,按解決問題的直感逐步進行計算,就可以解決問題.

4　利用公式進行計算

解答:(1) 小汽車行駛的距離S=vt=30m/s×180s=5400m;

以上的計算是抽象思維的過程,要獲得準確的計算結果,必須經歷“物理情景表象——解決問題的直感——展開情景想象”的形象思維過程.

5　反思解題過程

在日常的教學中,反思解題過程常常停留檢驗、回顧、作出若干推廣的常識層面上,其實可以讓學生對解題的書寫作出具體結構的分析,從而可得出解題過程具有如圖2“三位一體”——“有用捕捉、有關提取、有效組合”.

(1) 從理解題意中捕捉有用的信息——從題目的敘述去充分理解題意,通過圖2的分析,有6條信息;

(2) 從記憶儲存中提取有關信息——這是一批被解題需要所激活的知識,并隨著解題的深入而擴散,從圖2可得5條信息,如勻速直線運動路程的計算、重力與質量的關系、勻速直線運動狀態、功的計算公式和功率的計算公式等;

(3) 把捕捉的有用信息和提取的有關信息進行有效的組合,使之成為一個解題的邏輯結構.

圖4

6　展開動態想象

作為教師要充分利用好物理習題教學,培養學生的解題思維能力,養成良好的思維習慣,提高學生的思維能力,激發學生的創新精神.

[1] 張大昌.新課程理念與初中物理課程改革[M].長春:東北師范大學出版社,2002.

[2] 張大昌.明確物理情景掌握解題方法[J].中國考試,1998，(6).

[3] 黃網官.“接受”與“發現”——兩種學習理論視域下的教學思考[J].教育研究與評論(中學教育教學),2015，(2).

[4] 蔣天林.“問題鏈·導學”教學模式的探索與思考[J].中學物理,2011，(7).