基于試題講解培養學生物理綜合能力的策略研究

黃江

【摘 要】物理思維方法的培養和應用能力的提高，源于“學以致用”的試題講解，這既是高中物理教師教學的基本要求，也是突破之關鍵。教師選題差異和授課能力的差異，對基于試題講解的思維能力有直接相關性，本文提出了培養物理的分析問題、物理量思辨和思維拓展三種策略。

【關鍵詞】試題講解;物理綜合能力;策略研究

一、培養基于必備知識的分析問題能力

評價學生的學習潛能和創新精神，主要考察分析和解決問題的能力，也就是“具體問題具體分析”。學生用物理知識解釋和解決新情景問題時，一般會產生兩類思維：第一類是大腦中篩選解決曾經類似問題的過程，能復述、再現、辨認，然后以原認知初步加工、吸收、遷移直接解決問題;第二類是根據題給信息進行接受、吸收、整合，構建相應的物理情境，將實際問題分解，采用分析、綜合方法建立特定的物理模型，判斷情境中體現的具體特征及物理規律，建立內在聯系，選擇合適的手段提出解決方案。

例1：人的心臟每跳一次大約輸送8×10m的血液，正常人血壓（可看做心臟壓送血液的壓強）的平均值約為1.5×10Pa，心跳約每分鐘70次，據此估測心臟工作的平均功率為_____。

學生常采用功率公式解決，結果無法求解，教師在“不悱不憤”中引導講解，先以回憶的方式提出關鍵信息，僵化的做題方式無法滿足解決要求，而且容易產生誤導，一旦學生無法變換思維，則容易陷入思維阻礙。所以，教師應當立即引導學生對問題展開分析，以此強調“具體問題具體分析”的思考習慣，不僅有助于學生端正學習思維，還能提高授課效率，便于學生理解。因此，教師一定不能夠將試題講解看作公布答案，而應逐步引導學生分析問題，促使其未來能夠自主思考。那么如何引導學生分析問題呢？具體而言，主要分為以下三部分：第一，教師應要求學生將問題表述轉化為特定的物理情境，通過情景展現，分析內在物理關聯，最大程度繪畫相應草圖，并將關鍵點標注清晰，給予明確的物理量;第二，教師要求學生根據所繪制的草圖研究物理規律，考慮情景與物理規律是否貼合、情景構建是否合適，并重點研究內在物理量，明確哪些物理量已知，需要求出哪些物理量。如果問題過于復雜，難以探尋出內在聯系，那么教師應引導學生思考物理條件的制約關系，挖掘題目的隱藏含義;最后，教師應當引導發現數學關系，從數學角度處理物理題目，并反復驗證答案的正確性。

二、培養思考物理量制約關系的能力

物理規律是物理問題的本質，其本質是各個物理量的內在關系，在解決物理問題過程中，設計合理方案，初步實踐科學探究過程。例如函數關系式等，講述自變量與應變量的關聯。學生解答物理題目在于依靠某種物理現象及物理條件才能解答。絕大多數物理問題均包含大量的物理量，而且一旦某個物理量產生變化，其他物理量也會隨之改變。由此可知，選擇制約量和被制約量極為關鍵。

例2：某平面存在一個斜面體a，現有質量為m在力f1與力f2的雙重作用下從斜面體開始滑落，已知f1方向沿斜面體表面向下，f2方向水平向右，同時，斜面體會遭受方向向左的摩擦力，則以下表述哪一個表述正確呢？

A.如果兩個力f同時消失，則滑塊的加速度方向位沿斜面體向下

B.f1消失，如果滑塊繼續運動，則斜面體a會受到方向向左的摩擦力

C.f2消失，如果滑塊繼續運動，則斜面體a會受到方向向右的摩擦力

D.f1消失，如果滑塊繼續運動，則斜面體a會受到恒定摩擦力

這道題與普通選擇題的差異在于選項給出眾多答案，但物理變量較多，考察的知識點較多。首先，教師應當要求學生畫出相關示意圖，標出兩個力的方向;其次，教師引導學生考慮多種情況，不可只考慮某種特殊情況。例如滑塊處于靜止狀態，直接可以排除A選項;如果僅僅去掉f1，那么沿斜面向下與垂直于斜面的分力會消失，會降低摩擦力，由此就會改變斜面體受力，以上兩個力合力方向固定不變。所以，滑塊a所受摩擦力恒定不變，則排除B選項;如果僅僅去掉f2，則滑塊依然會繼續下滑，但斜面體依然會受到滑塊提供的力，因此，斜面體a受力不變，由此可知，D選項正確。總而言之，教師必須認真分析每個物理變量，并仔細講解不同物理規律之間的聯系，促使學生學習物理的知識框架更加完善。教師從要求學生繪圖開始，引導學生對內在數據進行分析，同時不斷糾正學生的錯誤思想，逐步激發學生的思維，培養出良好的思考習慣和學習態度。

三、培養學生思維拓展的能力

科學引導培養發散思維。通常情況下，標準答案會成為教師開展試題教學的根據。但是，教師不應該提前公布標準答案，而應幫助學生了解知識并逐步拓展思維，同時，考慮學生的理解能力，以試題的根據，逐漸拓展知識面。

例3：地球等同于磁場，如果一架飛機位于南半球，且在某高度中保持一定速度飛行，其機翼存在電勢差，假設左側機翼電勢為a，右側機翼電勢為b，已知飛機飛行方向由東至西，請問a、b兩個電勢誰更大？如果飛機方向發生改變，由北至南飛行，請問a、b電勢哪個更大？

這樣的問題類似于地理題目，導致大多數學生無從下手。但是，教師應當引導學生從基礎部位開始分析，例如，地球磁場在南半球的磁場方向是垂直向上，飛機在正常飛行階段，如果伸出右手手掌，將手心面向上翻開，保證大拇指與運動方向一致，其他手指的方向就是電流感應方向，答案為左邊。因此，右端電勢絕對大于左端電勢，此現象與飛機的運動軌跡毫無關聯。

高中物理內容貼合生活實際，由于物理知識面較為廣闊，包含大量的物理量，學生難以快速分析透徹，導致學業成績不理想。教師基于試題講解培養學生物理綜合能力的策略，既能提高“教”綜合性的技巧，也能提升“學”建模的樂趣，拓展學生思維，最終達到提高用物理知識解答觀察到的物理現象和創新解決問題的能力。