高中物理習題教學中培養學生思維品質的方法

葉榮峰

（福建省廈門市第十中學，福建廈門 361022）

引 言

培養學生的思維品質既是人才培養較為重要的目標之一，也是培養學生創新能力的關鍵途徑之一。根據近些年的教學實踐，我們發現，在習題教學中培養學生的思維品質和思維意識，不僅能獲得更好的教學效果，還能提高學生的物理能力。基于此，本文具體闡述了如何通過習題教學培養學生的思維品質。

一、探索問題，培養思維發現意識

在學習知識的過程中，我們可以通過已有的經驗和問題探索兩個方法。已有的經驗通常是能夠從表現上看出來的，也是在教材中能夠得到的，而隱性規律則需要在不斷實踐和問題的探索過程中才能夠得以有效實現[1]。例如，在習題中，如圖1所示，當電源電動勢為12V，內阻忽略不計，定值電阻R=8Ω，那么將“12V，12W”“8V，16W”“4V，2W”以及“8V，8W”四種類型的燈泡接在AB上，那么在保證安全的前提下，亮度最亮的燈泡是哪一個？

圖1

圖2

根據題干中所給出的電路圖1可以等效畫出電路圖2（見圖2），也就將問題轉化為當滑動變阻器為何值時，其所消耗的電功率才是最大的。在解答這一問題時，我們可以先設電源電壓為U，然后根據相關公式計算電功率也就是說，當R1與R數值相等時，那么電功率P的值才是最大的，而根據條件中給出的四個類型電燈泡的電壓和功率能夠計算出電阻分別為12Ω、4Ω、8Ω以及8Ω，也就是說，當電阻值為8Ω時，燈泡才是最亮的，而且同時考慮到用電器的安全性，“4V，2W”燈泡接入電路中的實際電壓為8V，明顯超過額定電壓，燈泡會被燒壞，所以應當是“8V，8W”的燈泡最亮。

通過分析和探討題目，最后我們得出結論，當定值電阻和滑動變阻兩者在阻值上相等時，那么變阻器的P值才是最大的，也可以將這種解題方式用于相同類型物理問題的解答上。通過問題的探索來發現規律，這也是培養學生思維品質的一個重要方式，教師可以讓學生在學習過程中，通過對問題的分析和解答不斷總結出相應的學習經驗與規律，以方便其日后的學習[2]。

二、去偽存真，培養思維批判意識

根據現代心理學的研究，我們知道，對學生在相關知識的吸收、同化等方面產生影響最為重要的因素便是其本身是否具有良好的批判性思維和意識。所有學習相對較好的學生，其本身都具有良好的批判性思維意識，所以在高中物理習題教學過程中，教師應當培養學生的批判意識，這對于獲得良好的教學效果能夠起到非常重要的作用。如例題，當某電動機U=6V時，其在正常工作時所產生的電流I=1.2A，如果當電動機突然出現被卡情況時，那么電流I1=5A，請辨別兩個式子哪個才是電動機中的電阻？

在對上面的例題進行解答時，我們通過利用批判性思維能夠更容易獲得所需要的答案。批判性思維最為基礎的便是要求學生能夠進行辯證分析。從這一例題可以看出，其要求學生要了解非純電阻和純電阻兩種電路本身所存在的區別。在日常生活中，我們所接觸到的燈泡、電爐等都屬于純電阻電路，而日光燈、電動機等則屬于非純電阻電路。從歐姆定律的使用條件來看，其要求只有在純電阻電路中才能夠使用歐姆定律，但是電動機在轉動過程中屬于非純電阻電路，只有當其處于靜止不轉時才是純電阻電路，也就是說，當電動機處于靜止不動時，才可以利用歐姆定律來進行計算，所以電動機電阻為1.2Ω。該題目在設置時便設置了一個誤區，讓學生認為所有電路都能夠使用歐姆定律，但事實上并不是這樣，學生要學會使用批判性思維來解答物理問題，切勿直接套用公式。而通過此種類型題目的訓練和講解，教師可以很好地培養學生的思維品質，從而提高學生物理思維能力，促使其能夠更好地解答相關問題。

三、一題多解，培養思維方法意識

讓學生采用不同的方法來解答問題，可以拓展學生自身的思路，并能夠使其總結出解題規律，從而不斷提高其解題能力。如例題，一個額定功率為6W的小燈泡和一個阻值為3Ω的定值電阻，將兩者串聯在一起接到U=9V的直流電源上，此時小燈泡正好能夠發光，問采用何種方式能夠更好地解答出小燈泡的額定電壓與電阻的可能值。根據題干中的條件可以采用非常多的方法來進行解答，具體如下所示。

第一種，根據在串聯電路當中電流值是一定的物理原理進行方程的構建：第二種，根據在串聯電路中電路總電壓的值是所有導體兩段電壓的和構建方程為：第三種，根據在串聯電路中電路中的總電阻值等于所有導體電阻和，構建方程為：

通過上述方程式都能夠解得出UL=3V或是6V，因此，當電壓取3V時電燈泡所消耗的電能是最少的。

根據高中物理電學部分中的內容，我們知道，根據物理規律的不同可以從不同角度構建出方程，在這些解題方法中，教師要引導學生選擇一個最簡單且最合適自己的解題方法，以此來保障能夠得出正確答案。而在日常高中物理教學過程中，對一個例子采用多種解法進行解題主要是為了培養學生的思維方法意識，通過思維品質的培養來獲得更好的物理教學效果。

四、多題化一，培養思維收斂意識

在思維品質中，收斂性思維是一項非常重要的構成部分，高中物理教師在課堂教學過程中進行此方面題目的訓練，能夠有效培養學生收斂意識，眾多形式看似不同的題目，雖然在研究對象、題目類型等方面存在不同，但是在問題的本質上卻是一樣的。在實際教學過程中，教師可以將這些本質相同的物理習題進行歸納分析，以便學生能夠更好地抓住題目的本質和特征，促使學生在解答此類題目能夠做到觸類旁通，從而獲得理想的教學效果。

例如，在教學《超重與失重》內容時，教師先進行引導，加速度是引起物體出現超重與失重現象的原因。在物體向上做加速運動時，它處于超重狀態，在向下做加速運動時，它處于失重狀態；筆者為學生進行實驗演示，在砝碼往上做加速運動時，彈簧秤顯示的拉力會大于砝碼的重力，合力向上，失重大于實重，由此得知，在往下做加速運動時，砝碼處于失重狀態。然后拋設問題：若是物體向下的加速度等于重力加速g，這時會出現何種狀況？學生通過牛二定律可知，會產生失重是零的情況。教師應引導學生分析會發生的物理現象。

很多物理問題雖然從表面上來看是不一樣的，但其本質卻是相同的，教師可將多種題型劃歸成同一種題型，這對學生在問題解答上是非常有利的。而在教學過程中，對問題本質進行分析，多題化一，能夠培養學生的收斂意識，從而使學生思維品質得到有效提升。

結 語

總之，要想全面提高高中學生的物理能力，教師應先培養其思維品質。文章通過培養學生思維發現意識、思維批判意識、思維方法意識以及思維收斂意識四個方面來培養學生自身的思維品質，以此來全面提升學生的物理能力，促使其更好地解答物理問題。