
摘 要:在高中物理教學中,習題教學不僅是鞏固課堂知識的重要手段,也是培養學生分析問題和解決問題能力的關鍵.文章探討培養高中生解題反思能力的可行性和實現路徑,提出通過創設問題情境、反思解題規律和深化變式訓練,提升學生的自主反思意識和解題能力的策略.同時,以具體的習題教學為例,分析學生解題反思能力培養的過程.對一線物理教師在習題教學中強化學生解題反思能力具有一定的指導和借鑒作用,從而有助于學生物理學科核心素養的形成.
關鍵詞:高中物理;習題教學;解題反思能力;教學策略
中圖分類號:G632"" 文獻標識碼:A"" 文章編號:1008-0333(2025)04-0104-03
當前物理習題教學針對學生解題后的反思環節往往被忽視,這直接影響了學生解決問題能力和創新思維的培養.《普通高中物理課程標準(2017版)》明確提出,要培養學生的自主學習能力和解決問題的能力.因此,教師必須注重學生學習過程中的自主性和反思能力的培養.通過系統性的反思訓練,學生能夠逐步形成良好的學習習慣,提高自我評估和調整能力,從而在學習中取得更好的成績[1].反思不僅是知識內化的重要環節,也是培養學生自主性、獨立性和創新能力的有效途徑.因此,探究如何在高中物理習題教學中有效提升學生的解題反思能力,并將其應用于實踐教學,對提升高中物理教學效果具有重要的實踐意義.
1 高中生解題反思能力培養的可行性
高中生的認知發展水平已經達到了抽象思維階段,具有獨立思考和解決問題的能力,也有一定的自我調控能力.此時,教師適時引導和培養學生的解題反思能力,可以幫助他們更好地理解和掌握物理知識,提高學習效果.習題課實踐教學可以讓學生在實際問題中應用所學知識,深化對物理概念和原理的理解.為此,教師需要設計具有挑戰性的問題情境,引導學生在解題過程中進行反思.通過反思,學生可以發現自己的不足,調整解題思路,提高解題能力.
在數學教學中,波利亞曾在《怎樣解題》一書中提出的“四步解題法”——理解問題、擬定計劃、執行計劃和反思過程,強調了反思在解題中的作用.雖然物理和數學是不同的學科,但二者在解題思維和方法上具有相似性.因此,將數學解題中的反思方法引入物理習題教學,可以為培養學生的解題反思能力提供有力的支持.
2 高中物理學生解題反思能力培養的路徑
2.1 創設問題情境,獲取題干信息
在物理教學過程中,教師的角色是構建有助于學生理解和分析的問題情境.這種情境設計旨在促使學生主動探索題干信息,并對自身學習進行評價.例如,在課堂討論中,教師可以提出諸如“題干中包含了哪些條件?”“這些條件與哪些物理知識點有關?”“哪些物理量是未知的,我們的解題目標是什么?”“我們應從哪些信息或角度入手解題?”等問題.這類問題有助于學生逐漸梳理并深入理解題目的要求和背景[2].
審題的準確性對解題至關重要.學生需要準確把握題目意圖,并從已學的知識中尋找適當的解題原理.他們需要自我反思,評估對題目的理解是否全面,是否掌握了相關的知識點,以及如何聯想到這些知識點.此外,學生還需要考慮題目的設計意圖和所涉及的物理概念或法則.在遇到理解偏差時,學生應反思在物理概念和法則的理解或應用上的問題,從而發現各知識點之間的聯系.
為了更有效地幫助學生把握題干信息,教師可以利用變式和反思練習來處理更復雜的問題.當學生在閱讀完題干后感到困惑時,教師應引導他們深入反思所涉及的知識,識別學習中的不足,加固基礎,優化知識點掌握,以及提高其應用能力.這種教學策略不僅加深了學生對物理概念的理解,還提高了他們解決問題的技能.
2.2 反思解題規律,掌握反思要領
在物理教學中,教師需引導學生了解并應用解題反思的規律和技巧,以此鞏固知識基礎并增強解題技能.教師必須強調反思在解決物理問題過程中的重要性.學生在面對物理問題時,常因未深入思考而遇到困難或犯常見錯誤,教師應通過調整問題條件和結構,幫助學生進行有效反思,培養他們在識別問題和應用知識時的靈活性[3].
在學生解答完題目后,教師應通過提問促使學生反思所采用的解題方法及其他潛在解法的利弊,幫助他們識別思維上的缺陷,并逐步形成一套更加系統和精確的解題策略.此外,教師還應鼓勵學生對整個解題流程進行全面回顧,深入分析每個步驟的關鍵點和邏輯思路,考慮在解題中遇到的挑戰和犯下的錯誤,從中吸取教訓.
學生在反思過程中,也應嘗試探索不同的解題方法,分析各方法的優缺點.這種多維度的反思不僅有助于學生總結自身的成功經驗,也促使他們探索解題的多樣性和創新可能.教師應進一步引導學生對題目結論進行深入思考,重新審視并擴展結果,從而在原有的基礎上派生出新的見解.通過這種方法,學生不僅能夠擴大對知識點的理解和應用,還能夠掌握知識之間的相互關系和差異,進而全面提升學習效果.
2.3 深化延伸變式,促發多元反思
變式訓練旨在讓學生在習題練習中掌握題目的核心特征和背后的知識點,以便在面對不同的題目時能靈活運用所學知識.這種方法能夠幫助學生內化知識,實現知識和技能的深層遷移,提升對物理學習的積極性,使學生能夠在不同的題型中達到知識的整合和應用.
在物理教學中,一線教師應依據知識之間的內在聯系進行有目的的變式訓練,明確訓練的具體目的,從而激發學生的學習動力并提高其學習效率.針對學生常見的對舊題型熟練而對新題型不適應的問題,變式訓練顯得尤為關鍵[4].
通過對同一題目的條件進行改變和擴展,變式練習可以促進學生的靈活反思.學生在適應題目的變化和擴展過程中,如果能夠有效地解析變式問題并進行深入分析,改變其結論,這表明學生已經能夠從出題者的視角重新審視問題,深化對題目知識和解題方法的理解.通過總結變式題和原題之間的差異和聯系,反思不同解題思路之間的關系,可以顯著增強學生的解題能力和反思深度.這種多維度的訓練不僅可以加深學生對物理概念的理解,還促進了學生創新思維的發展.
3 高中物理學生解題反思能力培養實踐案例
為展示如何在高中物理習題教學中培養學生的解題反思能力,這里以
運動學中的勻變速直線運動問題為例,具體題目示例如下:
一輛汽車以初速度v0=20 m/s做勻減速直線運動,經過t=2 s后停下來.求:
(1)汽車做勻減速運動的加速度a;
(2)汽車在這段時間內的位移s;
(3)汽車在減速過程中的平均速度v-.
為了加強學生對該類型習題規律的掌握和相應知識點的鞏固應用,教師可以遵循以下的教學步驟引導學生進行反思.
3.1 創設生活化場景,引導學生反思題目
教師可以通過多媒體向學生展示這樣一個場景:一輛汽車為了搶紅燈,在綠燈時開始加速,加速2 s后,速度從10 m/s達到了20 m/s,此時,司機突然發現紅綠燈開始閃爍黃燈,于是司機開始緊急剎車,再經過2 s后剛好停在停止線處,避免了撞到路上的行人.這個情景的設置,包括了勻加速和勻減速的兩個過程,將加速度的知識進行了關聯,同時情景的緊迫感也可以激發學生探索的欲望.
為了加強學生對題干的認識,教師要引導學生反思汽車的運動過程,可以分為哪兩個過程?分別做什么運動?各自的初速度和末速度是什么?兩個過程用到的時間是多少?這兩個過程涉及哪些知識,我們需要求解哪些物理量?通過問題的引導,學生從題干中提取關鍵信息:初速度v0和末速度vt以及時間t.
3.2 審題和反思
在把握題干的關鍵信息后,教師要引導學生反思:我們需要用哪些公式來解決這道題目?這些公式的適用條件是什么?經過反思后,學生選擇以下公式: 對于加速度,學生需要回憶勻變速直線運動的基本公式:vt=v0+at.緊接著,教師要引導學生反思為何選擇此公式,因為題干中涉及勻加速和勻減速兩個過程.最后讓學生進行自主解題.
3.3 深入反思,掌握解題規律
在初步完成第(1)問后,教師要引導學生反思解題過程中的每一步,問:在計算加速度時,我們是如何選擇公式的?有哪些思維過程? 通過反思過程,學生逐步總結,加速度計算的重要物理量分別是初速度、末速度和時間,正、負號分別代表勻加速和勻減速兩個過程.
3.4 深化延伸變式,促發多元反思
同樣基于該題目,教師對題目進行延伸和變式,假設司機在看到綠燈時的初速度是20 m/s,司機勻速行駛了2 s后,看到黃燈閃爍,此時開始減速,再過2 s后剛好到達停止線.問:車輛在此過程中的位移是多少?做勻減速運動的加速度是多少?如果在不同的路面,結合考慮人的反應時間等問題,同樣的情景是否會撞到行人?通過這種變式訓練,學生會反思不同現實情景中會發生的結果,不僅增強了學生對知識的鞏固和認知,也增強了學生對知識的實際應用能力.
3.5 總結和反思
最后,教師要引導學生回顧整個解題過程,問:在解答過程中,哪些步驟是關鍵的?我們遇到了哪些困難,如何解決的?鼓勵學生提出其他可能的解題方法,并分析每種方法的優缺點,從而拓寬思路,提升解題反思能力.通過這種系統性的反思訓練,學生能夠在實際問題中不斷反思和總結,逐步掌握解題的規律和要領,提高解題能力和學習效果.同時,變式訓練能夠幫助學生靈活應用所學知識,在不同情境中進行有效反思,提升整體學習水平.
4 結束語
以上探討了在高中物理習題教學中培養學生解題反思能力的可行性,總結了解題反思能力培養的原則,提出了具體的實踐路徑,并以具體的案例展示了如何在習題教學中培養學生的解題反思能力.主要強調了教師在這一過程中起到的示范和指導作用,鼓勵教師進行教學反思和方法優化.通過系統的反思訓練和有效的教學策略,學生能夠不斷提升自我評估和調整能力,實現物理學科核心素養的全面提升.
參考文獻:
[1]左慧清.高中物理習題教學中科學思維能力培養的實踐研究[D].青島:青島大學,2022.
[2] 王彩萍.促進高中物理習題課教學深度學習的策略研究[J].新課程,2022(16):34-35.
[3] 李鋒,張學慶.基于科學思維的高中物理習題教學策略[J].理科愛好者(教育教學),2022(01):22-23.
[4] 王戈.基于核心素養下高中物理習題教學的反思[J].高考,2020(15):49.