試論初中物理解題方法

潘靜

【摘要】初中階段是初中學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)知識(shí)生涯中的一個(gè)重要的階段，物理學(xué)教育作為我國初中物理教育中的一個(gè)重要的課題，在初步奠定了初中生的認(rèn)識(shí)宇宙大自然、探索宇宙物質(zhì)特性基礎(chǔ)方面也取得的了其巨大作用.所以，中學(xué)物理教材學(xué)習(xí)一定要注意強(qiáng)調(diào)對學(xué)生基礎(chǔ)能力的練習(xí)，并要通過一些科學(xué)有效的物理解題的方法進(jìn)行指導(dǎo)，以提高培養(yǎng)廣大中學(xué)生物理復(fù)習(xí)的能力水平與效果.不過，由于中學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)試卷種類很多，參考圖書也五花八門，中學(xué)生在面臨各類的物理學(xué)考題時(shí)往往無法著手.在新課標(biāo)改革的促進(jìn)下，中學(xué)物理課程改革也隨之逐步完善，現(xiàn)在很多老師都在重視學(xué)生知識(shí)水平與基本技能的基礎(chǔ)，也越來越重視訓(xùn)練學(xué)員其分析能力、解決實(shí)際問題、數(shù)學(xué)推理和發(fā)散思考的基本能力.

【關(guān)鍵詞】中學(xué)階段;物理教學(xué);能力培養(yǎng)

1 初中生數(shù)學(xué)解題錯(cuò)誤的成因

1.1 學(xué)生自身的原因

首先，在中學(xué)階段的物理題目中涉及了一些數(shù)理運(yùn)算的內(nèi)容，盡管運(yùn)算的能力問題不大，可是因?yàn)椴糠謱W(xué)生的邏輯思考嚴(yán)謹(jǐn)性不好或是邏輯解析力較差，就會(huì)造成了數(shù)學(xué)運(yùn)算出錯(cuò)等重大問題的發(fā)生.其次，由于審題錯(cuò)誤而造成了題目出錯(cuò)，不少學(xué)生在發(fā)現(xiàn)題目以后就會(huì)忙著尋找該用什么公式方法或是定理套入提問，卻忽略了明白審題才是合理題目的根本，因?yàn)槿绻菍︻}目不能審明白，顯性條件間的關(guān)聯(lián)、以及隱藏條件間的挖掘，都會(huì)沒有意義[1].另外，很多學(xué)生在對物理題目思考中也會(huì)產(chǎn)生認(rèn)識(shí)上的誤差，而產(chǎn)生此類現(xiàn)象的根本原因一方面在于學(xué)生本身的邏輯推理能力比較薄弱，另一方面是由于學(xué)生的物理基礎(chǔ)知識(shí)不好，對物理概念的認(rèn)識(shí)不夠徹底、對物理基本規(guī)律把握不夠，使得學(xué)生在物理求解中往往無從下手.

1.2 教師的原因

老師在物理求解方式輔導(dǎo)中從自己的教學(xué)經(jīng)歷入手，在某一提問的解答方式輔導(dǎo)中將自己提出最合理的、最簡單的辦法告知學(xué)生，但同時(shí)也要求學(xué)生記憶，但是這樣對求解方式引導(dǎo)不但具有教育主體的神秘色彩，也同時(shí)奪去了學(xué)生在求解方式探討中的機(jī)會(huì)，靈活應(yīng)用的更是無法談及[2].同時(shí)老師往往在解題方法引導(dǎo)方面更注重于解題方法技能的訓(xùn)練，卻往往忽視掉了教師對每個(gè)學(xué)生考試的正確錯(cuò)因的分析，學(xué)生們往往會(huì)在每次考試中都更加地關(guān)注自己于取得成績中的特殊重要性，而逐漸失去掉了自己發(fā)現(xiàn)考試錯(cuò)誤、反省考試錯(cuò)誤、自主考試出錯(cuò)原因的能力.甚至還有部分教師因?yàn)槲锢碚n題的繁雜，導(dǎo)致對初中學(xué)生存在的物理錯(cuò)誤問題的視而不見，由此而導(dǎo)致造成了一些初中學(xué)生在解答過程中出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤.

2 初中物理解題方法歸納分類

2.1 控制變量法解題

我們所在的大自然中有許許多多的現(xiàn)象產(chǎn)生，這種現(xiàn)象也紛繁復(fù)雜，而同時(shí)產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因也有許多.所以為了了解事物變動(dòng)的規(guī)律性和因素，就必須先將其中的一個(gè)或若干因素加以控制，并維持恒定，然后再分析對某一個(gè)因素變動(dòng)以后對其他物理量所造成的影響，從而判斷這些物理量間的內(nèi)在聯(lián)系，這個(gè)方法稱為控制變量法.這個(gè)方法是一個(gè)很常用的科研方法，而且在教學(xué)中應(yīng)用的頻次也相當(dāng)高，學(xué)習(xí)者非常易于掌握.

例如 一位同學(xué)為了研究哪些因素會(huì)對物體的圖1動(dòng)能產(chǎn)生影響，于是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)了圖1的方案內(nèi)容，然后同時(shí)按以下三個(gè)試驗(yàn)過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作：

過程1 先準(zhǔn)備好一個(gè)鐵球一，并將它置于如圖1所示的斜面上F點(diǎn)，然后再將鐵球一從F點(diǎn)上滾下，它就會(huì)碰擊到木塊，而木方的位置也會(huì)改變，由A處向右移到B處.

過程2 同樣的鐵球，先把它置于如圖1的斜面上E點(diǎn)，接著再將鐵球從E點(diǎn)上滾下，它將會(huì)碰擊到木塊，而木方的位置也會(huì)改變，由A處向右移到C處.

過程3 先準(zhǔn)備好另一種鐵球二，并要求二的質(zhì)量要超過一的質(zhì)量二倍，將其置于如圖1的斜面上F點(diǎn)，接著再將鐵球二從F點(diǎn)上滾下，它就會(huì)碰擊到木塊，木方的位置也會(huì)改變，由A處向右移到D處.

問鐵球從斜面F點(diǎn)上，為什么會(huì)滑落下來，通過上述試驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？

解答過程 這種試驗(yàn)問題在物理知識(shí)考試中較為普遍，重點(diǎn)是對試驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)和控制變量法的考察，學(xué)習(xí)者在應(yīng)對此類問題時(shí)，求解基本技巧是：首先在解答試驗(yàn)結(jié)果問題時(shí)，必須要寫明對任何研究變量的限制，其次重在闡明研究變數(shù)與對象相互之間產(chǎn)生的密切聯(lián)系，如不闡明對任何研究變量的限制，則這項(xiàng)試驗(yàn)的結(jié)果將不能確立.如果是解決選擇試驗(yàn)數(shù)量的問題時(shí)，則需要對其余各種因素選取同樣的數(shù)量，而后再加以分析綜合，從而才能判斷研究因素與對象間的關(guān)聯(lián).因此可以得出小球在碰撞木塊時(shí)，產(chǎn)生相同的初速度;鐵球質(zhì)量相同時(shí)，其速度越大時(shí)，具有的動(dòng)能就越大;當(dāng)鐵球保持著相等的運(yùn)動(dòng)速率時(shí)，其質(zhì)量越大，所具有的動(dòng)能也越大.

2.2 認(rèn)識(shí)表格法解題

學(xué)生在面臨這一類物理難題時(shí)，也可采用表格方法來求解，不但能夠增加解題效率還能夠提升學(xué)生的解題效率.

例如 如圖2所示，電源電壓為8V.閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)為6V，電流表示數(shù)為0.2A，求R1、R2的阻值.

解答過程 在這題中，我們所看到的物理量為U=8V，U1=6V，I=0.2A，求R1、R2的阻值.例題中出現(xiàn)了三種物理量，即壓力、電流、電阻;每種物理量又施加在另外三種電路元素上，即R1、R2，羅列表格，將所有物理量都填了進(jìn)去.

這時(shí)，我們橫看，對于并聯(lián)電路電壓的特性可以進(jìn)行分析U2=2V;縱看，按照歐姆定律可以進(jìn)行分析R總=40Ω;再由并聯(lián)電路電壓的特性得：U2=U總-U1=8V-6V=2V;由并聯(lián)電路電流的特性得：I1=I2=I總=0.2A;由歐姆定律，可得出R1=U1I1=10Ω;R2=U2I2=5Ω.用圖表法在解決問題時(shí)，畫列表時(shí)，將其行號(hào)按照問題中的物理量分類固定，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，橫向根據(jù)集合電路的特性，縱向按照集合電路計(jì)算方式即可.這樣我們在圖形中不但可以求出未知物量，還可以理清思路，先算多少，后算什么，從而順利地完成了計(jì)算步驟.

2.3 極限思維法

例如 有一只裝有一半清水的玻璃杯，把一小木方放入里面，木方會(huì)浮現(xiàn)水面的，如圖3，順著虛線方向把木方的部分截去，接下來木方會(huì)出現(xiàn)怎樣的情況？

解題思路 根據(jù)一般的求解方式，如果老師會(huì)讓學(xué)生對木方的體積均勻地加以考慮，那么，不管是否是將木方的下部分被截去，木方都會(huì)浮于水中，而且如果在課本上，有解答方程式f浮=G物，那么也就能夠求出ρ物gV物=ρ水gV浮，因?yàn)樾枰猇浮與V物相除，其值也始終是沒有改變.這時(shí)候因?yàn)槟痉襟w積發(fā)生了變化，容積減小，于是其V浮就會(huì)減小，從而得出了V浮與V物相除的差值變小了.由以上結(jié)果得知，木塊在截去部分以后，其位置就會(huì)較之前的部位降低.

以上問題是根據(jù)傳統(tǒng)的思維方式進(jìn)行求解，但如果采用極限思維法求解問題，則學(xué)生就能夠做到方向思維，從而可以更快速地得出正確答案.按照問題意思，如果木方被截去了一塊，我們就可以假定在水下面的所有部分都被截去，所以木方還是會(huì)在水面飄浮著，這也就是木方在水底中如何飄浮著，是由木方的密度所決定的，而由于無論如何截去木方，木塊的密度都不會(huì)改變，所以木方還是會(huì)飄浮在水面，因此問題中木塊地下部分也就一定會(huì)在水面浸泡.

反向思考法比傳統(tǒng)的求解方式解法更加快捷，還能夠減少學(xué)生大量運(yùn)算，而且，當(dāng)這個(gè)問題如果是填空和選擇題時(shí)，學(xué)生不需進(jìn)行運(yùn)算就能夠得出正確答案，可以節(jié)省學(xué)生大量的時(shí)間，從而大大提高了做題的效率.在許多時(shí)候，問題都有很多的求解方式，但是，如果學(xué)生運(yùn)用了極限思維法，就能夠迅速地求解，從而培養(yǎng)了其物理邏輯思維.

3 初中物理解題方式與對策建議

3.1 重視物理概念教學(xué)，為解題方法指導(dǎo)奠定基礎(chǔ)

物理概念是初中生物理復(fù)習(xí)中的重要基礎(chǔ)內(nèi)容，在中考中也占有相當(dāng)?shù)谋壤饕疾橹袑W(xué)生對基本物理定義能否真實(shí)掌握，而中學(xué)生對基本物理定義的掌握程度高低則與老師解題方式指導(dǎo)有關(guān)[3].

老師們應(yīng)在課堂中更加重視定義的解釋，讓中學(xué)生摒棄死記硬背的物理概念學(xué)習(xí)方法，讓初中生學(xué)習(xí)者在認(rèn)真吃透定義的情景下開展對解題方式的引導(dǎo)，將會(huì)提高解題效率.

3.2 學(xué)會(huì)自己找到對錯(cuò)，在反省中改進(jìn)解題方法

要學(xué)會(huì)自查，發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤中錯(cuò)在哪里、找到了出錯(cuò)形成的因素后，在查缺補(bǔ)漏過程中自主糾正出錯(cuò)，從而使中學(xué)生從自主發(fā)覺、自行反省和自主改進(jìn)過程中找到了處理這些問題的合理方式，并同樣培養(yǎng)了自主反思的習(xí)慣和糾錯(cuò)的能力.不過，在以往的物理課堂教學(xué)中通常都會(huì)采取由老師批閱和修改并來勾勒出每個(gè)學(xué)生錯(cuò)點(diǎn)的方法，削弱了中學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己出錯(cuò)的機(jī)率，在加大了老師工作量的時(shí)候，也抑制了中學(xué)生的解題能力發(fā)揮.

老師在解題方式引導(dǎo)中應(yīng)重視對學(xué)生進(jìn)行自主發(fā)覺出錯(cuò)能力的訓(xùn)練，通過學(xué)生自主發(fā)覺自身的出錯(cuò)、別人的出錯(cuò)，使學(xué)員從互相點(diǎn)評(píng)、共同批改中找到錯(cuò)由，有利于提高學(xué)員對該類問題出錯(cuò)形成原因的印象與深入程度，從而有效減少該類出錯(cuò)的再次發(fā)生.

3.3 做好錯(cuò)題整理，學(xué)會(huì)科學(xué)運(yùn)用錯(cuò)誤

在以往的物理課堂教學(xué)中，老師很少會(huì)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行記憶和梳理問題，在這種情形下盡管經(jīng)過老師的努力引導(dǎo)部分學(xué)生掌握了一些比較有效的解題方式，但卻仍然無法建立較為系統(tǒng)化的解法戰(zhàn)略，也不利于學(xué)生解題能力的提升[4].

在具體的教學(xué)流程中，往往要求老師指導(dǎo)學(xué)生利用對錯(cuò)題梳理和總結(jié)問題的方法形成了錯(cuò)題集，學(xué)生學(xué)會(huì)準(zhǔn)確對待問題、善待運(yùn)用問題，同時(shí)進(jìn)行對同一類習(xí)題的整合、對同一錯(cuò)因的綜合運(yùn)用，使學(xué)生可以建立較為完備的解法思維以及較為系統(tǒng)化的解法戰(zhàn)略，從而提升了學(xué)生對錯(cuò)題的感受和體驗(yàn).

在這種學(xué)習(xí)過程中，需要老師和學(xué)員都意識(shí)到整理錯(cuò)題是學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，能充分發(fā)揮錯(cuò)題集的實(shí)用價(jià)值才是最終目標(biāo)，因此教師也應(yīng)具有在錯(cuò)題集發(fā)現(xiàn)一般性問題的能力，同時(shí)給教師與學(xué)生更加針對性的訓(xùn)練，從而促進(jìn)教師對學(xué)員的解題方式指導(dǎo)上升為解題策略訓(xùn)練.

4 結(jié)語

綜上所述，老師在初中學(xué)的物理知識(shí)教學(xué)中必須要使學(xué)生透徹地掌握物理學(xué)知識(shí)，更要使學(xué)生知道在初中物理學(xué)當(dāng)中解題能力的重點(diǎn)，從而讓學(xué)生能夠更全面地了解合理、高效的解題方法，通過控制變量法、極限思維法、認(rèn)識(shí)表格法等進(jìn)行解答.

在中學(xué)物理課程中掌握合理的解題方式，有利于中學(xué)生在物理問題解答中降低錯(cuò)誤率，并采用循序漸進(jìn)的方法逐漸提高對初中生的解題方式掌握和運(yùn)用能力提升，以便實(shí)現(xiàn)中學(xué)生預(yù)期的課程目標(biāo)并提高解題效率，為今后的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).

參考文獻(xiàn)：

[1]劉東.試論初中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的解題能力[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)（教研版），2021（08）：35-36.

[2]羅意華.試論基于核心素養(yǎng)理念下的初中物理教學(xué)方略[J].數(shù)理化解題研究，2019（35）：74-75.

[3]黃寅.初中物理解題方法指導(dǎo)的有效方法[J].數(shù)理化解題研究，2019（32）：42-43.

[4]孫柏松.談初中物理解題方法指導(dǎo)策略[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)（初中版），2019（11）：47-48.