高中生解物理習題的障礙及對策

陳亞容

摘要：結合筆者執教高中物理6年的經驗來看，很多學生認為高中物理是所有科目最難學習的一門學科，尤其是剛進高中的高一新生，他們套用初中的學習方法，對高中習題進行公式的簡單的套用，不做深入分析，缺乏解決物理習題建模的能力。

關鍵詞：高中物理;解題;物理模型

一、高中生解物理習題的障礙

（一）心理障礙

高中生這個階段處于人生中的一個特殊階段，雖然他們已經發育為一個成熟的個體，但是心理上還很脆弱，不夠成熟。客觀上來講，物理知識本身及認知過程具有抽象思維的特點，物理學科是高中學生剛開始接觸這樣思維能力要求較高的學科。雖然高中學生在初中階段有兩年的物理學習背景，而且還學習了相應的數學知識，但是中學物理的結構是螺旋式安排的，高中物理需要研究現象中的本質。主觀上來說，影響學生學習物理的主要因素是學生自身的心理障礙。學生缺乏學好物理的信心。同時，對學習物理的艱巨性和持久性缺乏足夠的認識，遇到問題就回避、情緒低落。

（二）物理習題與物理情景的轉換

在高考這樣一個選拔人才的大背景教育環境下，物理習題在學生學習物理習題中占了很大的比重。老師和學生都想方設法使學生解決物理習題能夠游刃有余。但是很多學生認為：“聽老師課堂講解都懂，但是自己做的時候卻無從下手。”這其中的關鍵在于學生不能將書本上的習題轉變為鮮活的物理情景。物理情景對于物理學習者來說是極其重要的。物理概念、公式、定律固然重要，但是離開了物理情景去支撐來學習，這些概念、公式、定律便沒有多大的意義了。學生學習物理停留在一個較淺的層次，缺少必要的總結歸納，所以很難將相關的習題上升到物理情景來認識。學生平時在頭腦中存儲的物理情景本來就較少，導致解題思路不夠活躍，并且不具有較強的發散性，在遇到物理習題時難以將其還原為清晰完整的物理情景。

（三）建立物理模型的能力較低

以2010年高考理綜（四川卷）的第23題例一和對應的2011年高考理綜（四川卷）的第23題例二為例，兩道相似的試題，難度系數設計在0.6左右，但是學生的實際答題情況還是出乎了人們了意料。究其原因，我們可以看到2010年的23題考查的力與運動，這些知識點是隱藏在拖拉機拉著耙來耙地的情景中，需要學生從中抽象出其中的物理模型，如果這個物理情景直接變成給定的物體所受力的物理模型，相當于學生直接解決其中的數學問題，那么這道題就變成命題組認為的中等難度的題目。

再看2011年的23題，題目中直接給定勻速直線運動模型和碰撞模型。學生在解題的過程中，不需要自己構建物理模型，而是只需要學生解已知的物理模型。最終學生的答題效果符合命題組老師的期望。2010年的23題出乎命題組的意料的原因在于學生物理模型構建能力的缺乏。

二、應用物理模型解物理習題的方法與步驟

（一）建立對象模型

解決物理問題時，題目一般要求某個物理量的大小：比如力的大小、動能的大小、動量的大小等。但是進一步思考我們會發現這些物理量是依附于某個特定的物理對象。所以建立對象模型的關鍵在于選擇恰當的研究對象。確定研究對象時，忽略次要，把研究對象的物理結構簡化為學習過的經典模型。

（二）建立過程模型

對物理過程的分析，就是將一個多過程或者多對象的問題分解成單過程或者單對象，并找出過程或者對象之間的聯系。物理過程的分析包括兩個方面：狀態變化的原因分析和狀態變化的發展趨勢分析。物理過程分析的要點是將整個復雜過程隔離為若干個不同的階段，明確每個階段的初末狀態。對每個過程遵循的不同物理規律做深入的分析，分別做好模型的歸類。

（三）建立條件模型

大部分題目的關鍵信息并沒有直接給出，而是以非常含蓄的方式隱藏在題目中，如果不對題目做深入的分析，那么很容易讓我們的解題思路誤入歧途。挖掘隱含條件要從物理概念、物理過程、生活常識等入手。

（四）建立數學模型

物理分析完成之后，并列出相應的表達式，把物理問題轉化為數學問題。物理學的研究和應用，都要求它完全用數學表達出來，否則就失去了意義。前面，在分析物理過程之后，就需要列出各物理量之間的關系，并且采取最好的辦法，精確的求出結果。中學大部分的數學知識都可以運用于物理，運用最頻繁的數學知識有求最值、三角函數、平面幾何、數列、二次方程等。

三、結語

高中物理模型根據解決物理習題的思維順序，可以將物理模型分為四類，分別是：對象模型、條件模型、過程模型、數學模型。對于已知的一道物理習題：

首先，仔細閱讀題干，提取出題目中要求我們研究的物理對象，分析物理對象，并將其抽象成我們的對象模型。

第二，認真挖掘題目中對解決物理習題有幫助的關鍵信息，也就是題目中的重要條件，建立條件模型。

第三，認真分析物理現象產生的物理過程，根據具體習題的具體要求，在突出物理過程特點的前提下，把實際的過程抽象成理想化的過程模型。

最后，在建立好模型之后，物理過程也分析清楚了，要得出最后的答案，還需要建立數學模型來解物理模型。

參考文獻：

[1]袁淑紅.高中物理模型的分類[J].新課程（教育學術），2012（01）：64-65.

[2]朱建山.跨越障礙，樂學物理[J].發明與創新（學生版），2012（03）：20-21.