物理教學(xué)力學(xué)解題思維能力訓(xùn)練探究

姚富華

摘要：從半坡遺址的精致汲水，到建造完美的金字塔所用的滑輪組，從阿基米德以一個支點撬動地球的自信，到伽利略站在比薩斜塔上高傲地藐視權(quán)威，再到那個給牛頓無窮思考的蘋果，力學(xué)伴隨著人類一步步戰(zhàn)勝愚昧，以自己的智慧與勇氣不斷地邁向更高的文明。在這坎坷的發(fā)展歷程中，力學(xué)思維無疑是人類一代代積累下來的寶貴財富。在實施素質(zhì)教育、重視培養(yǎng)學(xué)生探究、創(chuàng)新能力的今天，作為基礎(chǔ)教育的重要學(xué)科——物理教學(xué)中訓(xùn)練學(xué)生力學(xué)解題思維能力意義重大。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；力學(xué)解題；思維能力；訓(xùn)練

中學(xué)物理知識內(nèi)容是物理學(xué)的初級層次。嚴格地講，它的科學(xué)性、系統(tǒng)性都受到了一定的限制。它只是闡述了物理學(xué)中最基本、最基礎(chǔ)的知識，并不是十分嚴謹?shù)奈锢砝碚摗Ｆ渲饕獌?nèi)容是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)知識，其重點教材是力學(xué)和電學(xué)。本人在多年的物理教學(xué)中，我對力學(xué)解題做了一些探究：在重視力學(xué)概念、規(guī)律教學(xué)的同時，把重點放在力學(xué)解題的思維過程上，增強學(xué)生力學(xué)解題思維的自我調(diào)控意識。我把學(xué)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(dǎo)學(xué)生解題上，抓了“明確對象、弄清概念、運用規(guī)律、設(shè)疑點撥”四個方面。

一、認真審題、明確對象、聯(lián)想圖景、啟動思維。

力學(xué)習(xí)題有的給出一個物體，有的給出兩個或多個相關(guān)聯(lián)的物體。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(xiàn)幾個轉(zhuǎn)換：

1.由個別向一般轉(zhuǎn)換。

所有的力學(xué)解題開始應(yīng)對研究對象進行受力分析，代入運算時統(tǒng)一用力學(xué)的國際單位制（SI制），解題結(jié)束應(yīng)對結(jié)果的合理性作出判斷。

2.研究對象的實體向物理圖景轉(zhuǎn)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，也否相關(guān)聯(lián)的群體。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(xué)生的注意轉(zhuǎn)移，情感與圖景貼近，達到情景結(jié)合，有助于學(xué)生思維的正常啟動。

3.物理過程向物體的狀態(tài)轉(zhuǎn)化。在力學(xué)范疇內(nèi)物體的運動狀態(tài)有平衡狀態(tài)（靜止、勻速直線運動、勻速轉(zhuǎn)動）和非平衡狀態(tài)。物體處于何種狀態(tài)由所受的合力和合力矩決定。學(xué)生對物理過程和物體所處狀態(tài)的了解，減少了解題的盲目性。

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：畫出研究對象的示意圖。在圖上進行受力分析（不能遺漏所受到的每一個力，也不能憑空增加力），物體在各個時刻的狀態(tài)、位置、運用的物理規(guī)律、公式、要求的物理量等。

5.文字敘述向示意圖形轉(zhuǎn)換。在根據(jù)題意畫出的圖上標(biāo)明受力情況（按重力、彈力、摩擦力順序思考）。某一時刻或某一位置的運動狀態(tài)，也用符號標(biāo)出。學(xué)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(fā)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(xué)界定。同一物理概念在不同的物理學(xué)識水平階段嚴密的程度不同。一些能力較差的學(xué)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(dǎo)學(xué)生強化以下幾方面意識：

1.增強物理概念的物質(zhì)意識。

每引入一個力學(xué)概念，應(yīng)充分利用實驗或?qū)W生生活積累的已有經(jīng)驗，把物理概念建立在充實的物質(zhì)基礎(chǔ)上。

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(xué)中的重要物理量。一些認知策略較差的學(xué)生把速度與加速度歸結(jié)在一個“光環(huán)”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(tài)變化快慢是速度與加速度的界定。速度和速率、功和功率、動能和動量、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，它們也有嚴格的界定。學(xué)生樹立界定意識可養(yǎng)成良好的科學(xué)素質(zhì)，有利于增強解題思維的自我調(diào)控意識。

3.培養(yǎng)創(chuàng)造思維意識。

力學(xué)解題時“雙向思維”的設(shè)計，給學(xué)生創(chuàng)造了發(fā)散思維的條件。

三、運用規(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。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)，需要對已建立的解題信息加以選擇。

1.根據(jù)物理過程選擇規(guī)律。

2.從已知條件選擇物理規(guī)律。

3.從解題結(jié)果檢驗物理規(guī)律選擇的合理性。

四、設(shè)疑開拓、點撥解惑、觸類旁通、深化思維

課本上的力學(xué)習(xí)題是教學(xué)大綱的最低要求，一些能力較強的學(xué)生從中獲取了探求知識的方法，思維敏捷。一些能力較差的學(xué)生解題一旦受阻，思維停滯，需要點撥才能展開。通過設(shè)疑→點撥→探究→解惑，學(xué)生思維進入新的層次。

1.指導(dǎo)語點撥。

2.資料點撥。

3.情境點撥。

4.交流點撥。

5.一題多解點撥。

在力學(xué)解題中增強解題思維的自我調(diào)控意識是發(fā)展智力、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的必要條件。在力學(xué)解題全過程中有計劃、有目標(biāo)、由簡到繁、循序漸近、反復(fù)多次地引導(dǎo)學(xué)生自己實踐，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。

總之，提高中學(xué)物理力學(xué)解題思維能力是物理教學(xué)的基本任務(wù)之一。物理教師在引導(dǎo)學(xué)生做力學(xué)題時，要注意聯(lián)想圖景，努力培養(yǎng)學(xué)生的概念思維意識和邏輯思維能力，只要圍繞著力學(xué)思維能力訓(xùn)練，就會提高學(xué)生分析問題、理解問題、解決問題的能力，也會逐步提高學(xué)生的探索、實踐和創(chuàng)新能力。