楊清海
近幾年的高考物理試題的取材仍然是高中物理的主干知識,以力學和電學的主要概念和規律為主,如勻變速直線運動規律、牛頓運動定律、萬有引力定律和天體運動、機械能守恒定律、勻強電場、電勢差、法拉第電磁感應定律、洛倫茲力、帶電粒子在電場中和磁場中的運動等核心內容。高考命題突出對物理現象、物理事實、物理過程的分析;突出物理實驗在物理學科中的作用;突出物理知識在現代科技中的應用;突出對考生分析與綜合能力的考查。考生除了要重視知識的聯系和深層理解,加強各單元知識間的交融,突出學科內的綜合外,還要重視向學科本質及“變與不變” “宏觀與微觀” “極限”等物理思想的滲透,特別要注重數學思維方法在解物理問題時的運用,將物理規律轉化為數學方式來表達和處理。在臨近高考這段時間里,考生不宜選擇大量的難題、偏題和怪題進行練習,要認真、規范、定時做幾套完整的高考真題,進行考前適應性訓練,找到高考的感覺,領悟解題之道,尤其要重視做答卷后的總結反思,對做錯之處一一分析原因。如何進行解后反思呢?
一、反思解題過程中的易錯點以破解思維定勢
由于對基礎知識的理解不深刻,導致因思維定勢解題錯誤,反思解題過程中的易錯點給自己提供一個對基礎知識重新理解的機會,可破解解題思維定勢。
【例題】物體靜止于光滑的水平地面上A點,先受到一水平向右的恒力F1作用時間,接著撤去F1,立即改用水平向左的恒力F2也作用相等的時間,這時物體剛好回到出發點A,求在這一過程中F1與F2所做的功W1與W2之比。
【悟過程示意圖】按物體運動時間的前后依次畫出物體運動過程的示意圖,標明位置、物理量,掌握物體運動的全貌,有助于理解位移的矢量性,克服位移都是正的思維定勢。
【悟解題思路】將題設信息與認知結構中已有的觀念“勻變速直線運動的位移公式”和“牛頓第二定律”進行同化。從已知受力情況分析運動情況,F1作用的過程是勻加速直線運動;F2作用的過程是類豎直上拋運動;結合勻變速直線運動公式、牛頓第二定律、功的公式進行求解。
【悟解題規范】F1作用的過程是勻加速直線運動,設物體從A到B的位移為s,則
s = a1t2
υ1 = a1t
F2作用的過程是類豎直上拋運動,則
- s = υ1t - a2t2
得 a2 = 3a1
根據牛頓第二定律有
F1 = ma1
F2 = ma2
根據功的公式有
W1 = F1s
W2 = F2s
解得W1W2 = 。
【悟解后反思】
第一,找到“A到B的過程”與“B返回到A的過程”之間的共同點或聯系點是什么?時間t相等;前后兩個運動過程的位移大小s相等;物體在B點的速度是前一過程的末速度,也是后一過程的初速度。
第二,找到共同點或聯系點對快速解題有什么作用?從t、s分別相等,可以直接聯想到公式“s = υ0t + at2”,從而快速找到兩個運動過程中加速度間的大小關系。
第三,F2作用的過程為什么列式為“- s = υ1t - a2t2,而不是s = υ1t - a2t2”?這是因為物體從A到B的位移方向與B到A的位移方向相反。只要用有向線段從初位置指向末位置,就可以克服位移都是正的思維定勢。
第四,豎直上拋運動或類豎直上拋運動均可視為勻減速直線運動,這樣處理便于快速求解。
二、反思解題過程中思維的關鍵點和切入點
解題后,反思解題過程中思維的關鍵點和切入點是什么,可以提高在解題過程探求思維關鍵點和切入點的意識,使解題思維更加精確化和概括化,在解題過程中就能很快地找到解題的突破口。如例題中,前后兩個過程的位移大小相等、方向相反作為關鍵點,利用勻變速直線運動的位移公式作為突破口。
三、反思解題方法
對于同一道題,訓練從不同的角度解決問題,做到一題多解,一題多解利于建構思維的靈活和廣闊,利于知識達到融會貫通,提高發散思維不同和求異思維。
四、反思解題過程中“為什么這么想”及“思維障礙如何突破”
反思“為什么這么想”及“獲取知識、結論、方法的途徑及思維過程”,能進一步提高元認知能力,使解題思維進入理性階段。
五、反思解題過程中所用的知識點和物理思想方法
解題后,反思題目中所涉及物知識點、物理思想方法,對知識應用的理解會更加深刻,物理思想方法的應用會更加靈活。
六、反思問題的拓展延伸
在解題后,有必要對問題拓展延伸,養成問題意識,將問題從特殊化向一般化推進。如在例題中將問題拓展,若F1、F2作用的時間之比為1:3,其他條件不變,求F2作用前后速度大
小之比 。
解后反思是快速提高解題思維的元認知水平的最有效方法,在反思中參悟解題過程,解題思維就會在更高的層次上進行再概括和再重組,解題思維結構就會得到進一步的完善,可以突破解題的思維定勢。完成解后反思,就能悟道,就能快速提高解題能力。