吳建偉

對(duì)高中生來(lái)說(shuō),物理可能是大部分理科同學(xué)感到難學(xué)的科目,雖然在日常生活中的很多經(jīng)驗(yàn)都與物理規(guī)律有關(guān),但這些關(guān)聯(lián)又往往是矛盾的,這就導(dǎo)致學(xué)習(xí)者感到難學(xué)。

要提高同學(xué)們的物理成績(jī),就必須從本質(zhì)上培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的實(shí)際能力。

面對(duì)一個(gè)物理問(wèn)題,解答者總是在他們已有和能夠達(dá)到的認(rèn)識(shí)狀態(tài)中,猜測(cè)或探索出一些概念、規(guī)律和方法,嘗試在問(wèn)題的目標(biāo)和條件之間尋找聯(lián)系。一旦確定某一或某些概念、規(guī)律和方法可能建立起這種聯(lián)系時(shí),便將其應(yīng)用于求解這個(gè)問(wèn)題,從而得到一個(gè)結(jié)果。然后將這一結(jié)果反饋檢驗(yàn),若結(jié)果是肯定的,則問(wèn)題解決;若結(jié)果是否定的則進(jìn)行矯正,即修改或重新猜測(cè),搜索出新的概念、規(guī)律和方法,再次去求解。這是分析和解決物理問(wèn)題的一般模式。

從分析和解決物理問(wèn)題的模式中可以看出,分析和解決物理問(wèn)題過(guò)程中包含著各種不同的活動(dòng),因此分析和解決物理問(wèn)題的能力也是一種包羅廣泛的能力。分析和解決物理問(wèn)題能力主要包括如下幾個(gè)要素:

一、識(shí)別和分析問(wèn)題的能力

識(shí)別和分析問(wèn)題的能力是指正確理解題意,善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題中的隱含條件,恰當(dāng)?shù)剡x擇研究對(duì)象,正確分析研究對(duì)象所受的外界影響及運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程的能力。物理學(xué)不好的學(xué)生常常由于這一能力不強(qiáng),找不出問(wèn)題中的隱蔽條件、臨界條件,或是不善于去分析物理過(guò)程,在具體問(wèn)題面前不進(jìn)行具體分析,而是亂套亂代公式,憑空想象解題,在解決問(wèn)題的起始階段就走向了歧途。

二、“問(wèn)題原型”的衍生和再造能力

“問(wèn)題原型”就是形成物理概念和原理時(shí)的原始材料、實(shí)驗(yàn)探究或驗(yàn)證的過(guò)程,以及為了掌握物理技能、方法時(shí),學(xué)習(xí)過(guò)的典型例題。從本質(zhì)上講,解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),我們首先都是在“問(wèn)題原型”的啟發(fā)下,進(jìn)行思考和展開(kāi)思路的;很多看似新的題型都是由我們所熟知的“問(wèn)題原型”衍生或再造而成的。因此我們學(xué)習(xí)時(shí),除了熟記公式以外,還應(yīng)熟練掌握各種類(lèi)型的“問(wèn)題原型”,分析和解決物理問(wèn)題能力強(qiáng)的學(xué)生,“問(wèn)題原型”掌握一定比較豐富,且穩(wěn)定性和可辨別性較強(qiáng),同時(shí)“問(wèn)題原型”的衍生和再造能力也一定較強(qiáng)。

三、選擇解決問(wèn)題策略的能力

選擇解決問(wèn)題策略的能力包括兩個(gè)方面:一個(gè)方面是對(duì)問(wèn)題的方向進(jìn)行大致推測(cè),并把將要采取的手段與問(wèn)題的目標(biāo)聯(lián)系起來(lái),對(duì)解決問(wèn)題的可行性進(jìn)行判斷的能力,這方面的能力強(qiáng),從一開(kāi)始就能從客觀上把握問(wèn)題的整體,高瞻遠(yuǎn)矚地看待以后的解題過(guò)程從而可以避免走彎路或減少不必要的失誤;另一方面是選擇合適的解題方法的能力,方法選得合適,不但使問(wèn)題可以解決,而且能使問(wèn)題的解決過(guò)程變得十分簡(jiǎn)捷,方法的選擇也是極具有靈活性的。

四、運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的能力

運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的能力包括:①把物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力。②運(yùn)用數(shù)學(xué)進(jìn)行推理計(jì)算的能力。③物理估算能力。在教學(xué)過(guò)程中,教師要有意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生這三方面的能力,才能將培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力落到實(shí)處,減少教學(xué)的盲目性,才能有效地提高學(xué)生的物理成績(jī)。所以在教學(xué)中就應(yīng)該注重相應(yīng)的教學(xué)策略。下面具體介紹四個(gè)基本要素培養(yǎng)的途徑和方法:

1.讀審物理問(wèn)題

讀,是讀題目。拿到題目后,先整體后局部地閱讀,對(duì)整個(gè)題目的概貌做到心中有數(shù);審,是審條件和目標(biāo),弄清題目中給出的已知條件是什么,思考題目中隱含的已知條件是什么,明確題目應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)是什么。讀審實(shí)質(zhì)上是尋找解題信息,形成問(wèn)題解決出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程。

在讀審這一環(huán)節(jié),不要急于猜測(cè)解答方向和盲目解題,一定要做到確切了解題意,特別要弄清題目中關(guān)鍵詞語(yǔ)的涵義;要養(yǎng)成及時(shí)將所發(fā)現(xiàn)的信息盡可能用示意圖展示出來(lái)的好習(xí)慣,將抽象思維轉(zhuǎn)化為具體形象思維。

2.建構(gòu)、豐富學(xué)生“問(wèn)題原型”,并促進(jìn)“問(wèn)題原型”的遷移。

分析和解決物理問(wèn)題的過(guò)程無(wú)外乎兩種情形,一種是在原有原型的啟發(fā)下,結(jié)合具體物理情景,在原有模式下分析和解決所面臨的物理問(wèn)題;另一種是沒(méi)有現(xiàn)成的“問(wèn)題原型”可以作為借鑒,需要自己重新構(gòu)建解題模式,需要有更多的創(chuàng)新思維參與解題活動(dòng)。

因此,在教學(xué)過(guò)程中,教師要幫助學(xué)生建構(gòu)豐富的“問(wèn)題原型”,并且要促使“問(wèn)題原型”的遷移,

3.讓學(xué)生形成直覺(jué)判別的習(xí)慣,養(yǎng)成經(jīng)常總結(jié)反饋的習(xí)慣。

在教學(xué)過(guò)程中鼓勵(lì)學(xué)生憑直覺(jué)大膽地進(jìn)行猜測(cè),先理出大致的總體的思路,在具體著手推理、運(yùn)算。教師要不斷地糾正學(xué)生的一些壞習(xí)慣:一拿到題目,匆匆讀完題目后就進(jìn)行具體的運(yùn)算,只要方程能算出具體的數(shù)值就先算出來(lái)再說(shuō),解題時(shí)手忙腳亂,經(jīng)常忙了很長(zhǎng)時(shí)間后,才發(fā)覺(jué)是錯(cuò)的,由于考試時(shí)間有限,每道題目都算出幾個(gè)得數(shù),感覺(jué)每個(gè)題目都會(huì)點(diǎn),就是不能得分。應(yīng)該使學(xué)生養(yǎng)成這樣的習(xí)慣:在弄清思路后,應(yīng)用所學(xué)知識(shí)、原理、方法列出有效的物理方程,然后作出評(píng)價(jià),判斷所列方程是否正確,判斷問(wèn)題所包含的物理情景是否已經(jīng)表達(dá)出來(lái)了,判斷是否還有補(bǔ)充方程,最后才是具體運(yùn)算。

4.培養(yǎng)學(xué)生數(shù)理結(jié)合意識(shí),熟練使用常用的數(shù)學(xué)工具迅速估算的能力。

分析和解決物理問(wèn)題的過(guò)程,就是應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)和原理,將問(wèn)題給出的物理情景,抽象或簡(jiǎn)化成各種概念模型和過(guò)程模型,用數(shù)學(xué)化的公式或方程表達(dá)出來(lái),最后用數(shù)學(xué)知識(shí)解得結(jié)果。在教學(xué)過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生的這種意識(shí)非常重要,很多學(xué)生只知道背公式、方程,解題時(shí)簡(jiǎn)單的套用公式,有時(shí)候問(wèn)題解決了,也不知所以然,這次能得出結(jié)果,過(guò)一段時(shí)間再遇到同樣類(lèi)型題卻不會(huì)做了。有了數(shù)理結(jié)合的意識(shí),分析、思考問(wèn)題會(huì)比較透徹,容易抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì),能將解過(guò)的問(wèn)題進(jìn)行歸納總結(jié),形成“問(wèn)題原型”能夠做到舉一反三。

在教學(xué)過(guò)程中,教師要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力,教學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。很多問(wèn)題一定要讓學(xué)生親自體驗(yàn),教師絕不能什么都講,但教師要具有高度的概括能力,將知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié),讓學(xué)生對(duì)每種類(lèi)型題都能進(jìn)行思考。同時(shí),教師在教學(xué)過(guò)程中要有意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生讀審物理問(wèn)題和創(chuàng)設(shè)“問(wèn)題原型”的能力。讀審物理問(wèn)題要在講將解習(xí)題時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生分析題目中的關(guān)鍵詞和句,創(chuàng)設(shè)“問(wèn)題原型”要讓學(xué)生在完成一種習(xí)題后,能自主改變題目條件或問(wèn)題陳設(shè)出新的問(wèn)題。只有在教學(xué)過(guò)程中不斷訓(xùn)練,才能有效培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力,才能消除學(xué)生怕學(xué)物理的心理,學(xué)生只有具備這些能力,才能喜歡物理,才能學(xué)好物理。