

摘 要:物理是高中階段的重要教學科目,一直以來受到傳統教育的束縛。伴隨著新課改不斷深入推進,越來越強調提升學生的物理學習效率。文章總結學生錯題原因:審題不嚴密、解題思維單一、缺乏習題總結能力。并從學習興趣、解題規范、解題方法、習題訓練、習題總結五個方面提出教學建議。
關鍵詞:高中物理;解題能力;培養
一、 引言
物理是高中階段的重要科目之一,教材文本不僅涵蓋大量的復雜抽象的物理知識,并且還包含了生物、化學等其他科目的知識。由此可知,高中物理的學習對學生的基礎能力和邏輯能力要求很高。但是高中物理是學生今后學習工作或者科研的基礎,對學生的綜合素養培育十分重要。另外,高中物理中涉及力學、電學與機械運動等知識,需要掌握日常生活中各個方面的知識,因此培養學生解決問題的能力已成為目前高中物理教學的首要任務。
二、 培養學生解題能力的意義
物理學是一門抽象、嚴謹、邏輯思維強的自然學科,物理解題能力對培養學生的創新能力、邏輯能力和實際解題能力至關重要。當前社會對人才的素質要求更高,應用傳統物理教育模式培養的人才已經很難滿足當前社會發展的需求,物理課程改革也是必不可少的,教師要重新制訂教育目標和應用新的教學方法。在傳統的物理教室里,教師占據教室的主導地位,忽視學生的主觀能動性,處于被動接受的局面,不利于學生的全面發展。高中物理教學的過程需要培養學生解決問題的能力,讓學生從題海戰術中脫離出來,對學生開展解題技巧培養,提高學生物理解題的分析能力,從而提高學生的物理成績,提高學生對物理學習的自信心。
三、 高中學生物理解題的現狀
(一)審題不嚴密
從學生審題方面來看,主要有以下幾類錯誤:一是在解題過程中,不注意審題。部分學生在解題的過程,遇到一些簡單或者熟悉的題目時,往往會掉以輕心,若在解題中聯想到了以前的物理題目,往往導致審題出錯。還有一些學生在面對一些難度較大的題目時有畏懼心理,并且在審題的過程中內心表現出焦躁不安,還沒有分析題目的條件,在心里面已經承認自己無法解答。另外,有一些學生在解題的過程中沒有抓住題目中的關鍵信息,也不會合理地轉換物理語言,不會提取其中的隱含條件,導致其無法解題。
(二)單一的解題思維
在實際解題過程中,部分高中生的解題思維較為單一。即部分學生沒有對題目進行深層次的思考,只是使用自己熟悉的方法來進行解題,并未思考是否存在其他的解題方法,但是部分物理試題解答過程中需要學生靈活處理,單一的解題思維會導致最終的解題時間和解題難度都呈幾何倍增。不僅如此,部分學生喜歡順向思維解題,但是在遇到逆向思維問題時表現往往不盡如人意。單一解題思維,表現出部分高中生的物理解題能力不足。
(三)缺少一定的總結能力
高中階段的學習壓力較大,各科的作業任務較多,部分學生沒有時間對知識進行總結。但是對學生而言,總結物理習題和物理知識對物理學習至為關鍵。實際上,仍然有部分高中生沒有真正地理解總結的含義,這導致學生欠缺總結能力。比如,教師在課堂上講解題目時,部分學生只是被動接受物理知識的灌輸,沒有做任何的物理筆記。或者聽完習題講解后,部分學生只是將答案填寫在題目上,也沒有做相應的答題記錄。由此導致在物理考試中往往同樣類型的題目學生還會出錯。所以物理教師在物理教學過程中需要培養學生的總結能力。
四、 培養高中生解題能力的教學策略
(一)培養學生興趣
興趣是最好的老師,在傳統的填鴨式教學中,教師忽略了學生的主觀能動性,導致學生物理學習的興趣有待提升。因此想要提升學生的解題能力,首先需要提升學生的物理學習興趣,鼓勵學生真正融入課堂,引導學生在課堂上發揮主導作用。其次,要提高物理教師的語言能力,進一步地豐富課堂教學的趣味性。不僅如此,物理教學避免陷入邏輯思維教學的形式教學模板。教師可以使用幽默的語言活躍教室的氣氛。另外,學生在課堂上由于受到老師肢體語言的感染,大腦會處于興奮狀態,注意力也會高度集中,學習興趣也會提高,物理課的學習效果也會提高。
(二)培養做題規范
解決問題的關鍵環節是呈現一個解決問題的過程,教師需要重點培養學生物理解題規范,要求學生在解題時想著判卷人,試卷的填寫內容要邏輯清晰、簡單易懂,即文字描述的內容要簡潔、公式推理邏輯要層次分明,計算結果要準確。其次還需要注意解題的格式,解題的格式體現了學生解題的思維,格式的合理設計體現了思維的縝密。
比如,計算題解題格式:解答過程必須要有文字說明、方程以及驗算步驟。有的數值計算的題,需要寫出具體的數值和單位,有的題目還需要作出受力分析圖,解題完畢以后,要檢查解題步驟。例如,在勻變速線運動的公式
Vt=V0+at,Vt、V0、a為矢量,其計算結果可以為正,亦可為負,當結果時,可以將結果重新帶入到題目中進行檢驗,保證計算結果的正確性。
(三)講授解題方法
1. 推理解題法
推理解題法是解決物理問題重要方法之一。首先,需要結合學科的知識特點,深入挖掘物理習題中的已知條件,從而透過現象看本質。通過對物理現象的把握,推演出一般性結論,并利用題目中的現象結合教材的知識內容,從而進一步確定題目中的條件,使得題目問題更加清晰明了,最終得到正確答案。
例1 假設地球的質量是M,平均半徑是R,而自轉的角速度為w,且引力常量為G,則下述選項哪個正確?
A. 同步衛星軌道同地球赤道相垂直;
B. 同步衛星離地高度是h=3GMω2;
C. 同步衛星離地高度是h=3GMω2-R;
D. 同步衛星角速度與地球自轉角速度相等,而線速度則是h=3GMω。
基于上述問題的特性,在物理解題教學可以利用推理解題法,首先同步衛星和地球處于靜止狀態,通過這個物理現象,結合教材物理知識,可以推導出因此同步衛星的運行軌道在赤道的上方,所以排除第一個選項。又由于
GMmr2=mrω2,可得出r=3GMω2
,h=3GMω2-R,因此B選項錯誤。C、D選項正確。推理解題是高中物理解題過程中常用的方法,通過推理的方法,可以幫助學生形成正確的解題思路。從而增強高中生物理解題能力。
2. 極限思維法
這種解題方法也是物理解題常用的一種方法,一般是探討特定的物理空間中的極限問題。將極限思維法應用到教學中,能夠很好地解決物理極限問題,同時還能夠鍛煉學生的思維能力。能夠使學生處理復雜物理問題時尋找到相應的突破口,從而挖掘出相應的物理習題中的信息,提升學生的解題效率。
例2 現有一串聯電路,其中電源A和電源B為電路提供電能,在A、B兩端設有一個可變電阻R1和固定電阻R2,另外,在總電路上設置了一個總電阻R3,若R1不斷增大,下面選項中哪個是正確的?
A. AB兩點間電壓逐步變小;
B. AB兩點間電壓逐步變大;
C. 經由R1電流逐步變小;
D. 經由電阻R1電流變大;
解析:上述的例題2就是一個和極限相關的典型例題,在解題前,學生首先需要了解高中階段串并聯電路知識內容。當RA變大,電路里面的總電流會隨之減小。若加入采用歐姆定律來計算,那么將會將該物理題的計算難度加大。若教師引導學生通過極限思維來解決該類問題時,將極大減少解題的時間。比如,可變電阻R1為極大值的時候,同理可得,RA也是最大值。通過確定極限值,然后可以推出UA存在的最大值。即當R1為極大值時,通過此當R1電路的電流應當為0,所以,由此我們就可以推出B與C選項正確。
3. 逆向思維法
逆向思維也是一種物理解題的技巧,一般情況下解題有兩種思維,一種是正向思維,根據已知的條件逐步進行求解,利用已知的條件結合函數關系式進行求解。另外一種方式就是逆向思維,也就是從題目中的未知量通過過渡量再聯系到已知量,換言之,就是將題目的問題換一種簡單的方式進行考慮,也就是解題中常說的反推法。在有些物理試題中正向求解較為麻煩,逆向求解卻十分容易,并且有利于學生思維全面發展。
例3 物體以速度V。被豎直上拋,不計空氣阻力,在到達最高點前0.5s內通過的位移為多大?(g=10m/s2)
解法一:物體上升階段0=V0-gt
則:t=V0g
時間t內的位移為:h1=v0t-12gt2
前(t-0.5)的位移:h2=v0(t-0.5)-12g(t-0.5)2
最后0.5s的位移:h=h1-h2=1.25m
解法二:正向求解難度較大,并且計算過程復雜,本題可嘗試利用逆向思維進行求解。若逆向看將物體從被上拋至最高點這一過程,則是一個自由落體運動,問題可以轉化成自由落體前0.5s內的位移。根據自由落體的規律可知:
h=12gt2=12×10×0.52m=1.25m
(四)開展變式訓練
在物理教學中,開展變式訓練也是提升學生解題能力的重要方法,此方法是通過改變題目條件形成新的問題,讓學生從中了解出題者的意圖,從而掌握更多的解題技巧。
例4 現有一小車,放置于傾角為37度的斜面上,物塊與地面的距離為4米,水平面的動摩擦因素為0.5,斜面光滑,若斜面和水面交界處是光滑界面,請問物塊能夠在水平面滑行的距離是多少?
變式1:現有一小車,放置于傾角為37度的斜面上,物塊與地面的距離為4米,斜面和水平面的動摩擦因素都是0.5,若斜面和水面交界處是光滑界面,請問物塊能夠在水平面滑行的距離是多少?
變式2:現有一小車,放置于傾角為37度的斜面上,物塊與曲面底端的舉例為4米,水平面的動摩擦因素是0.5,斜面光滑,若斜面和水面交界處是光滑界面,請問物塊能夠在水平面滑行的距離是多少?
在上述的題目中,改變題目的已知條件:斜面摩擦因素和斜面的長度,從而讓學生思考題目條件變化后的解題策略,引導學生形成動態的解題思路,避免學生解題時思維固化,幫助學生形成解題多向性思維。
(五)引入錯題集錦
總結錯題也是高中物理教學中的重要環節之一。許多高考狀元在談到自己的學習心得時,都會強調錯題總結對自己學習的重要性。另外,從實際的教學實踐來看,尤其是高三階段,隨著解題量的上升部分學生解題的能力在不斷地提升,但是部分學生解題量很多,解題能力卻一般。究其原因主要是部分學生在解題中會總結自己的失誤原因,而部分學生沒有總結習題,所以導致學生解題的能力差距逐漸拉大了。所以高中物理教師應在教學的過程中引導學生總結錯題,要求學生準備好一個錯題本,對自己做錯的題進行總結。另外,針對錯題,進一步地細化解題的思路。比如,在講解電學的相關題型時,引導學生將自己平常練習的錯題進行總結,并附上當時自己出錯的原因。另外,教師可以將學生常見的錯題整合成為一張試卷,對學生進行測試,檢測學生易錯的題型。
五、 結語
總而言之,提升高中生的物理解題能力是廣大需要物理教師不斷深入探索、總結的。教師應采取針對性的教學措施,從培養學生的物理興趣開始,然后逐步培養學生的解題規范。并示范解題提升學生的解題技巧,或采取變式訓練的方式打開學生的解題思路,培養學生的物理解題能力,以及通過總結錯題的方式,提升學生的物理解題能力。
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作者簡介:陳璇,廣東省佛山市,佛山市第二中學。