初中物理教學中學生解題能力的培養策略

摘? 要：文章以落實《義務教育物理課程標準（2022年版）》中“讓學生學會用物理知識和方法解決問題”的教改建議為目標，以初中物理課程教學為主要研究對象，探討分析在學科核心素養視域下，通過完善物理課堂教學活動，精心設置物理練習問題，滲透行之有效的解題方法.意在改變當前中學物理解題教學的應試化、題海化傾向，達到進階學生思維品質，提升學習能力素養的目標.

關鍵詞：初中物理；解題思維；解題能力

中圖分類號：G632??? 文獻標識碼：A??? 文章編號：1008-0333（2024）14-0113-03

收稿日期：2024-02-15

作者簡介：李暢林（1982.8—），女，湖南省長沙人，本科，中小學一級教師，從事初中物理教學研究.

隨著中學生認知能力的不斷提升，在中學物理課程中應用物理知識、思想方法分析與解決相關問題，逐漸演變為判斷與衡量學生物理學習水平、核心素養發展情況的重要標準.但受物理學科性質的限制影響，大多學生在實際問題的解決中遇到障礙與困難，從而對其深度學習及探究產生影響.因此，在核心素養視域下的中學物理教學中，加強對學生解題能力的培養尤為重要.

1 完善課堂教學活動，夯實解題基礎

“合抱之木，生于毫末；九層之臺，起于累土；千里之行，始于足下.”中學生的物理解題能力是建立在深度理解與認識物理理論知識、概念原理及規律基礎之上［1］.因此，在學科核心素養理念下的初中物理教學中，教師要將促進學生實現深度學習作為首要前提，通過完善優化課堂教學活動等方式，提高學生的課堂參與度以及對物理理論知識的內化吸收速率，夯實解題基礎.

例如，在人教版八年級上冊物理教材“密度”一課中，引導學生分析思考與解決教材例題：“矗立在天安門廣場的人民英雄紀念碑碑高為37.94 m，由413塊花崗巖石塊砌成.碑心石由一整塊花崗巖經多次加工而成.當這塊花崗巖被加工成長為14.7 m、寬為2.9 m、厚為1.0 m的巨石后，該巨石的質量約為多少？”教師可在把握本題考查點為物質密度公式ρ=mV的應用后，通過優化物理實驗教學及公式教學的方式，加深學生對物理知識及概念的理解認識，為其靈活利用物理知識解決問題夯實基礎.

第一，對物理實驗教學的優化.教師可遵循小組合作學習模式“組間同質，組內異質”的分組原則，科學劃分實驗小組，讓學生圍繞課題“探究同種物質質量與體積的關系”展開物理探究性實驗活動.通過多次稱量形狀不同鋁塊質量、應用長方體體積計算公式V長方體=abh計算不同鋁塊體積大小，繪制表示鋁塊質量及體積的曲線圖，認識到同種物質的質量與體積的比值為定值，感知可用該定值鑒別與判斷物質的屬性，從而對物質密度這一概念形成初步認知.

第二，對物理公式教學的優化.教師可立足學生實驗結論，向學生滲透物質密度概念，即物體的質量與體積之比為密度.可用特定符號ρ表示物質密度、用m與V分別表示物質的質量與體積，密度公式可表示為ρ=mV.在國際單位制中，密度ρ的基本單位是由質量單位和體積單位構成，即kg/m3（千克每立方米），亦可用g/cm3（克每立方厘米）表示，兩個單位之間的數量關系為1 g/cm3=1×103 kg/m3……讓學生通過參與“以學定教”的物理教學活動，自主完成對本課重要物理公式與概念的提煉升華［2］.

經過以上物理知識建構過程與物理定理探究過程，初中生便會對物質的密度以及對應公式ρ=mV、基本單位形成較為全面而深刻的把握和認識.此后，教師引導學生寫出更具條理與邏輯的解題過程.

解析? 已知巨石的長、寬、厚分別為14.7 m、2.9 m、1.0 m.所以可用長方體體積公式，計算巨石體積，即：V石=abh=14.7 m×2.9 m×1.0 m=42.6m3

查閱常見固體密度表，可知花崗巖密度為ρ=2.8×103 kg/m3

由密度公式ρ=mV，可得m=ρV

所以，巨石的質量為：m石=ρV石=2.8×103 kg/m3×42.6 m3=119.3×103 kg

2 精設物理練習問題，杜絕題海現象

初中物理教師以物理習題為鍛煉學生解題能力的抓手時，就會認識到“題海戰術”存在的不足與問題.只有通過精心設計“一題多解”“一題多變”的物理練習問題，才能切實減輕學生的物理學習負擔及壓力，讓學生通過思考分析典型的物理練習問題，全面提升解題思維與能力.

例如，在人教版八年級下冊物理教材“二力平衡”一課解題教學中，為達到有效培養學生物體受力分析能力及物理解題能力，教師便可在學生充分把握二力平衡條件之后，為學生精心布置如下隨堂練習問題.

習題1? 在如圖1甲、乙、丙、丁四個情景中，F1和F2兩個力彼此平衡的是？結合二力平衡知識，說清理由.

習題2? 一個質量為50 kg的小船靜止漂浮在水面之上，根據二力平衡條件，說明該小船除了受重力外，還受什么力作用.并以示意圖的方式，表示出該小船的受力情況，以數字的形式表示另外一個力的大小，以箭頭的方式表示小船重力與另一個力的方向.

習題3?? A、B兩個木塊以圖2形式放置，靜止疊放在地面上，下列說法中正確的是（? ）.

A.木塊A對木塊B的壓力等于木塊A的重力

B.木塊A對木塊B的壓力等于木塊B對木塊A的支持力

C.地面對木塊B的支持力和木塊B的重力彼此平衡

D.木塊A與木塊B的重力處于同一直線上

“二力平衡”一課的教學重點在于，讓學生學會根據物體的運動狀態對其受力情況進行簡單分析，讓其通過探究二力平衡的條件，樹立起正確的運動和相互作用觀念，并能夠應用物理建模思維、綜合分析思維、推理論證思維對客觀存在的事物及現象進行分析思考.

在圍繞本課展開鍛煉培養學生解題能力的教育工作時，教師可通過為學生精心設計對應物理練習問題的方式，促進學生對處于不同運動狀態物體的受力情況進行多元思考與靈活思考.讓學生通過解答習題1，學會綜合應用二力平衡條件“作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反且在同一直線上，這兩個力就平衡”展開受力分析與思考，并在說清圖1中甲、乙、丙、丁四種情境F1、F2是否平衡理由時，養成基于事實證據的理性邏輯思維.讓學生通過處理習題2，學會遷移運用已有的力學知識與物體相互作用關系，繪制出質量為50 kg小船的受力示意圖，并在解析小船所受兩力方向及大小的過程中，生成將物理應用到現實生活之中的創新實踐意識.讓學生通過分析判斷習題3，主動關聯原有認知和生活經驗，對選項中正確或錯誤的說法作出有理有據地的審視論證和批判質疑，從而實現思維能力的穩步進階.

3 滲透有效解題方法，活化解題思維

在實際的初中物理解題教學中，教師可立足物理課程與數學課程之間的邏輯關聯性，通過數理融合式的教學實踐，引導啟發學生應用數學思想方法解決分析各種物理問題.數形結合思想是數學學科中應用價值極高的思想方法，在鍛煉學生建模思維、抽象思維等方面有突出作用.在中學物理解題教學中，教師可有意識地啟迪學生應用數形結合思想建構物理模型，使其更為直觀地分析問題要素，通過作圖梳理解題思路.

例如，人教版八年級下冊物理教材“杠桿”一課，引導學生分析處理教材“現代版曹沖稱象”例題時，教師就可讓學生在讀懂、讀透題干，從中提取出關鍵問題條件“杠桿長度為12 m”“杠桿中點為O”“彈簧測力計F1=200 N”“l1=6 m、l2=4 cm”后，根據題意繪制出與之相對應的物理模型如圖3.通過分析圖像內容，把握本題的解題關鍵，已知杠桿平衡條件“動力×動力臂=阻力×阻力臂F1l1=F2l2”與物體重力公式G=mg的應用，進而作答出邏輯嚴謹、條理清晰的解題過程，即：

已知彈簧測力計對杠桿的拉力為200 N，即動力F1=200 N，動力臂l1=6 m；在不計鐵籠質量的前提下，大象對杠桿的拉力等于大象所受重力G，即F2=G，阻力臂l2=4 cm=0.04 m.

根據杠桿平衡條件F1l1=F2l2，便有F2=

F1l1/l2

代入數值則有F2=（200 N×6 m）/0.04 m=3×104 N

所以大象的質量為m象=G/g=F2/g=（3×104 N）/10 N/kg=3×103 kg

除此之外，教師還可將方程函數思想、假設反證思想等具有代表性的數學思想方法，以及三角形定理、平行四邊形性質、勾股定理以及角平分線等數學理論知識，滲透融入初中實際物理問題的分析思考與解決處理過程之中.讓學生在深刻感知與體會物理與數學等其他學科之間的聯系性的基礎上，達到觸類旁通和舉一反三的運用目的，進而逐步提升物理解題能力與物理學習能力.

4 結束語

物理是一門以研究物質基本結構、相互作用關系及運動規律為核心內容的自然科學.在學科核心素養視域下的初中物理課程教學中，教師可以培養學生的解題能力，促進學生發展形成物理核心素養及科學素養的錨點，通過完善教學活動、精設物理習題與滲透解題方法的方式，變革初中生的物理學習方式及問題思考方式，引領學生突破解題障礙與思維定式，助推學生實現物理深度學習.

參考文獻：［1］ 陳柏傳.提高初中物理解題能力的途徑與技巧［J］.數理化解題研究，2022（35）：107-109.

［2］ 胡秀峰.高中物理教學中培養學生解題能力的有效路徑分析［J］.廣西物理，2022，43（04）：183-186.

［責任編輯：李? 璟］