例談培養(yǎng)學(xué)生物理科學(xué)思維的單元習(xí)題教學(xué)設(shè)計(jì)

劉成金

(福建省長汀縣第一中學(xué) 366300)

高中物理的習(xí)題教學(xué)中，其通常包含直接教學(xué)以及共同學(xué)習(xí)兩個(gè)部分，對于直接教學(xué)而言，其主要將教師作為主體，根據(jù)教學(xué)計(jì)劃指導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)教學(xué)任務(wù)；而共同學(xué)習(xí)則是將學(xué)生作為中心，教師指導(dǎo)，促進(jìn)師生互動完成相關(guān)教學(xué)任務(wù).習(xí)題教學(xué)中，教師可創(chuàng)設(shè)充足的機(jī)會引導(dǎo)學(xué)生動口、動腦、動手，并在提出問題后，留給學(xué)生充足的思考空間，引導(dǎo)學(xué)生主動討論與探究進(jìn)行問題的解決.另外，思維屬于對事物與事件實(shí)施抽象反映，并通過抽象反映呈現(xiàn)事物與事件之間規(guī)律的一個(gè)過程，其屬于通過合理判斷或者推論獲得的能力.而物理學(xué)科作為高中各個(gè)學(xué)科當(dāng)中最為抽象的一門學(xué)科，其通常對學(xué)生自身的思維品質(zhì)有著較高的要求，而學(xué)生的思維品質(zhì)也會對學(xué)生自身的能力造成決定性影響，因此，物理教師在具體教學(xué)時(shí)，需注重學(xué)生的科學(xué)思維培養(yǎng).

一、物理科學(xué)思維的單元習(xí)題教學(xué)設(shè)計(jì)原則

1.習(xí)題設(shè)計(jì)需注重層層遞進(jìn)，以促使學(xué)生形成思維“坡度”，設(shè)計(jì)的問題也需注重從易到難、從簡到繁，以環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)的方式，為學(xué)生構(gòu)建思維坡度，這不僅有助于學(xué)生的思維發(fā)展，而且還能使學(xué)生在解決問題中形成好的思維習(xí)慣.

2.物理習(xí)題設(shè)計(jì)通常需從多角度進(jìn)行發(fā)散類比，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的思維廣度擴(kuò)展.對于思維發(fā)散而言，其通常包含橫向發(fā)散以及縱向發(fā)散，而類比則指通過共同的物理模型實(shí)施知識遷移.在對單元習(xí)題進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，可通過一題多變、對比歸納、思維多變等，促進(jìn)學(xué)生思維變通性以及靈活性的提高，從而使學(xué)生自身的科學(xué)思維得到有效提高.

3.物理習(xí)題設(shè)計(jì)通常具備科學(xué)技巧性，根據(jù)反面對學(xué)生思維的深度進(jìn)行挖掘.建構(gòu)主義背景下，其認(rèn)為學(xué)生犯的錯(cuò)誤不能單獨(dú)的依賴正面示范以及反復(fù)練習(xí)進(jìn)行糾正，需通過“自我否定”的全過程，促使學(xué)生形成科學(xué)思維.

4.單元習(xí)題的教學(xué)需指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)不同角度進(jìn)行問題思考，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新解題，以促使學(xué)生的思維高度得到有效提升.創(chuàng)新思維通常指學(xué)生通過其已有的經(jīng)驗(yàn)以及邏輯規(guī)律，通過新穎靈活的思維方式進(jìn)行物理問題解決.在習(xí)題的設(shè)計(jì)中，物理教師需有意識的突破常規(guī)，進(jìn)行物理題目的巧妙設(shè)置，從而使學(xué)生形成新思維.

二、培養(yǎng)學(xué)生物理科學(xué)思維的單元習(xí)題教學(xué)設(shè)計(jì)策略

1.基于審題習(xí)慣培養(yǎng)的思維嚴(yán)謹(jǐn)性提高

高中物理的習(xí)題教學(xué)中，其不僅需引導(dǎo)學(xué)生對物理問題的解決進(jìn)行分析，而且還需促使學(xué)生充分掌握物理問題的相關(guān)解決方法.高中物理的習(xí)題解決中，其關(guān)鍵就是審題，因此，物理教師需對學(xué)生的審題習(xí)慣進(jìn)行培養(yǎng)，并在習(xí)題講解的時(shí)候，做好相應(yīng)的示范作用，以促進(jìn)學(xué)生的思維嚴(yán)謹(jǐn)性得到有效提高.

例1如圖1所示，一木塊放在水平桌面上，在水平方向上共受三個(gè)力即F1、F2和摩擦力的作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．其中F1=10N，F(xiàn)2=2N．若撤去F1，則木塊在水平方向上受到的摩擦力為( ).

A．2N，方向向右 B．8N，方向向左

C．2N，方向向左 D．零

解析該例題的具體講解中，需引導(dǎo)學(xué)生注重審題具備的重要性，并引導(dǎo)學(xué)生找出題目中的關(guān)鍵詞，關(guān)鍵詞為“撤去F1”、“靜止?fàn)顟B(tài)”、“受到的摩擦力為”，在審題后，明確研究對象，進(jìn)行受力分析，就不會出現(xiàn)錯(cuò)誤.

變式，如圖2所示，水平地面上有一物塊，被大小為F1=8N和F2=3N的水平恒力推著勻速滑行．在撤去F2的瞬間，物塊受到的合力大小為( ).

A．0 B．3N C．5N D．8N

變式中關(guān)鍵詞改變?yōu)椤俺啡2”、“勻速滑行”、“受到的合力大小為”，物理習(xí)題教學(xué)中，通過改變類似關(guān)鍵詞，改變了物理情境，改變問題的呈現(xiàn)，不僅能夠使學(xué)生解決物理習(xí)題的思維嚴(yán)謹(jǐn)性得到有效提高，而且還能使學(xué)生的解題效率得到顯著提高.因此，物理單元習(xí)題的教學(xué)中，教師需引導(dǎo)學(xué)生明確關(guān)鍵詞，對學(xué)生的審題習(xí)慣進(jìn)行培養(yǎng)，從而使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S.

2.基于物理圖景構(gòu)建的思維發(fā)展促進(jìn)

物理圖景主要是將“圖景”作為依托，將物理概念以及規(guī)律作為依據(jù)，和物理過程有關(guān)的、正確清晰的動態(tài)情景.對于圖像法而言，其也是對物理習(xí)題進(jìn)行解決當(dāng)中較為常見的一種科學(xué)思維方式.經(jīng)過物理圖景的構(gòu)建，其不僅能夠使物理過程更清晰與形象，而且還對學(xué)生的思維啟發(fā)、正確理解相關(guān)物理概念、物理問題分析等都有著高效的輔助作用.高中物理的單元習(xí)題教學(xué)中，通常有許多的圖景，即幾何圖景、受力圖景、熱學(xué)圖景、能量圖景、光學(xué)圖景、電學(xué)圖景等.

例2如圖3所示，兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖3所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢均為零，ND段中的C點(diǎn)電勢最高，則( ).

A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零

B．q1與q2為異種電荷

C．NC間場強(qiáng)方向指向x軸正方向

D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做負(fù)功后做正功

本題的講解抓住兩個(gè)關(guān)鍵，順著電場線電勢降低可得出x軸上電場強(qiáng)度的方向，由斜率的絕對值可以比較x軸上各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小.

拓展訓(xùn)練，(1)說說A、C兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小與電勢有什么特點(diǎn)；(2)判斷電荷量q1、q2的大小關(guān)系；(3)大致畫出q1、q2的電場線分布；(4)根據(jù)圖3提出一個(gè)問題并解答.

問題(1)設(shè)計(jì)注重科學(xué)思維中的類比思維的培養(yǎng)；問題(2)的設(shè)計(jì)注重科學(xué)推理思維的培養(yǎng)；問題(3)的設(shè)計(jì)注重模型建構(gòu)、逆向思維的培養(yǎng)；問題(4)的設(shè)計(jì)注重質(zhì)疑創(chuàng)新思維的培養(yǎng)；物理習(xí)題教學(xué)中，通過拓展訓(xùn)練，從多角度提出問題，并層層遞進(jìn)，能夠促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的高階的科學(xué)思維能力.

綜上所述，高中物理的習(xí)題教學(xué)中，教師需對習(xí)題難度、內(nèi)容、教學(xué)方式進(jìn)行綜合考慮，并關(guān)注教學(xué)策略連續(xù)性，從而在目標(biāo)實(shí)現(xiàn)中形成合力，從而使單元習(xí)題的教學(xué)效果得到有效提高.同時(shí)，單元習(xí)題的教學(xué)方式上，還需積極提倡學(xué)生親身體驗(yàn)、主動參與，并關(guān)注學(xué)生的科學(xué)思維培養(yǎng)，從而使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)、正確的科學(xué)思維觀.