摘 要:物理習題是實際物理問題、物理現象的科學簡化、抽象化和理想化的模型,是物理教學的一個重要組成部分,教育工作者常通過解決物理習題來檢測和評價學生學習的情況。很多習題都隱含了部分條件,因此培養學生如何挖掘習題中的隱含條件對學生的發展相當重要。
關鍵詞:高中物理;習題隱含;能力研究
在對培養高中生挖掘物理習題隱含條件能力的研究過程中發現,大部分學生都有由于沒弄清楚題目給出的條件導致做題失誤的經歷,對自己的物理成績不滿意,通過教師對隱含條件的滲透,學生們解題時大都對挖掘隱含條件有較強的意識,多數情況下也能挖掘出題目中的隱含條件,對提高物理成績的信心有較大的提高。
一、 常見物理習題中隱含條件的類型
第一,題目中出現理想化模型。常見的有:質點、剛體、點電荷、理想氣體、理想電壓表、理想變壓器;光滑的表面、勻強磁場、勻強電場;勻速直線運動、勻加速直線運動、自由落體運動、勻速圓周運動、簡諧振動、絕熱過程。第二,題目中隱含某個條件,但是告訴了等價的另外一個條件。第三,題目通過創設臨界狀態來隱含某個條件,比如“恰好過最高點”隱含了物體過最高點的速度,“繩子剛好被拉斷”隱含了繩子拉力大小,“帶電粒子在重力場、電場和磁場中剛好做勻速圓周運動”隱含了重力和電場力大小關系。第四,把某個條件隱含在問題本身中,學生必須仔細分析研究問題本身才能挖掘出來。
二、 影響學生挖掘習題中隱含條件的能力的因素
影響學生挖掘習題中隱含條件的能力的因素是多方面的,有學生的性格、知識的遷移能力、短時記憶能力、數學物理邏輯能力、基礎知識掌握情況、耐力、目標、師生關系等。
性格對學生學習的影響很大,性格對學習具有調節功能、控制功能、維持功能和補償功能。在挖掘物理習題中的隱含條件方面,外向型性格的學生表達欲望強烈,愛在班級或小組內大膽發言,善于在公共場合表達自己的觀點,對教師的提問能很快作出反應,同時缺乏進一步研究的耐心和恒心,反應快但準確率較低;內向型性格的學生在挖掘物理習題中的隱含條件方面能保持良好的專注狀態,他們往往在課堂上較為沉悶,一般不愿主動舉手提問或回答問題,但他們會認真思考教師提出的問題,雖然反應較慢,但準確率較高。教師在培養學生挖掘物理習題中的隱含條件的能力時要注意針對學生的性格特點注重引導和督促。
三、 培養高中學生挖掘物理習題中隱含條件的能力的策略
培養高中學生挖掘物理習題中隱含條件的能力,首先,教師要培養學生學習物理的興趣,大部分學生喜歡物理學,認為物理知識與現代化日常生活密切相關,而且有趣,同時,在學習的過程中學生們發現高中的物理不像初中那樣生動有趣,感到枯燥乏味,加上考試成績的不理想逐漸形成心理障礙,教師可以講述有趣的物理現象、物理學史和物理學家的故事,激發學生學習物理的興趣,通過實驗促進學生學習興趣的提高,通過激情的課堂感染學生,激活學生。其次,教師要重視隱含條件的教學,讓學生了解什么是隱含條件,有哪些常見的隱含條件。再次,要幫助學生形成高中物理知識網絡,深刻理解主干知識及其相互關系,重視理解物理量之間的數學關系式。然后,增強學生研究問題的意識和耐心,隱含條件類型繁多,只記住常見的類型是不能夠挖掘所有的隱含條件的,只有學生有研究問題的意識和認真仔細研究題意才能提高挖掘隱含條件的能力。最后,提高學生審題能力,提高學生學習效果,高中物理問題通常以具體的物理模型為載體,學生審題時要在弄清物理模型的基礎上,經過相應的邏輯推理,得出一定結論。解決物理問題是一個通過閱讀、思考、分析、綜合等多方面思維活動來完成的過程,將此過程大致分為三個環節:(1)閱讀、理解題意。就是通過閱讀試題的文字,觀察圖示、圖表,并經過加工整理,找出題中的關鍵詞語,把出現的物理現象、過程與物理知識聯系起來,建立起相應的物理情景。在閱讀中注意,每道試題的文字描述是狀態、過程性語言,還是限制性語言,或是提問性語言。狀態或過程性語言是對物體所處的物理狀態或過程的描述,而限制性語言是對這些狀態或過程提出的一些具體界定;提問性的語言是對待求問題的直接表述。閱讀試題時,對題目中這三種語言的理解要非常清晰,對題目中給出什么,隱含什么,要求什么,有哪些狀態、過程,有哪些限制條件,有哪些臨界條件都要有清醒的認識。要搞清題目中的關鍵詞的含義,充分挖掘題目的隱含條件。(2)圖示物理模型、相關條件。在閱讀理解的基礎上,將題目中的文字描述,轉變為一個個靜態或動態的畫面,認清題目所描述的物理模型及相應的物理過程。物理習題通常附有圖形,圖形又只能畫在平面上,所以在看圖的時候一方面要看清圖上物體的位置,另一方面還要看清物體是在哪個平面內運動,或是在哪個三維空間運動。(3)知識遷移推理、確立解題思路。在弄清物理模型的基礎上,建立起該模型與所學知識點之間的聯系,根據題意中涉及的不同狀態或過程所遵循的物理規律,尋找已知量和未知量之間的聯系,形成正確的解題思路與方案。
四、 關于培養學生挖掘物理習題中的隱含條件能力,提高學生物理學習效果的教學建議
(1)適度降低教學難度,培養學生學習物理的興趣,不斷強化學習動機,夯實物理學主干基礎知識,發展學生分析問題的能力。(2)加強課堂交流和合作,努力營造有利于學生自主、合作的學習環境;根據構建主義學習理論,知識是個人與他人通過磋商與和解而建構起來的,知識的獲得不是由外向內的轉移和傳遞,而是認知者憑借自己的經驗主動建構知識的過程,是通過新信息與原有知識的經驗相互作用,來充實、改造和豐富認知者的過程。這個過程是對原有認知結構的調整和改變,是新、舊知識之間雙向互動的相互作用的過程。因此教學過程中增加學生教學生,通過實踐學習,學生講解環節,減少學生被動聽講和無目標閱讀環節,大力提高課堂知識在學生大腦中的存留率。(3)總結常見的隱含條件的習題類型,不斷提高挖掘隱含條件的能力。(4)提高學生研究分析問題本身的意識和能力,挖掘習題隱含條件提高解題能力要把側重點放在習題題意的分析和研究上,基于問題解決來設計教學過程。
參考文獻:
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作者簡介:
李公正,甘肅省蘭州市第六十中學。endprint