高飛龍
摘 要:物理計算題是中學(xué)物理的常見題型,其考察知識面廣,綜合性較強,因而難度也較大,是學(xué)生學(xué)習(xí)的瓶頸。本文針對以上難點問題結(jié)合學(xué)生的思維特點與解題特點,依照解題過程中的審題、建模、作圖、列式、直至最后的計算、結(jié)果檢查等步驟進行了詳細的闡述,對提高學(xué)生運用知識的能力和思維水平表達了自己的看法和建議,具有一定的參考價值。
關(guān)鍵詞:高中物理 計算題 程序法 思維 板塊
引言
物理習(xí)題的種類和難易程度不同,其分析解答過程也有所不同。那么怎樣才能讓學(xué)生找到合理的解題方法,提高學(xué)生的解題效率呢?本人在實際物理教學(xué)中根據(jù)所看所得,所體所悟,探索總結(jié)出物理解題的“四步程序法”,即:仔細審題 弄清情景——認真作圖 分割板塊——發(fā)散聯(lián)想 選擇公式——列式解答 查漏補缺。此法構(gòu)建出物理解題的普遍程序,采用它不僅可以降低失誤率,事半功倍,而且能夠促使學(xué)生養(yǎng)成獨立思考的良好習(xí)慣,還能培養(yǎng)學(xué)生駕馭知識的能力,提高解題的技能和水平。現(xiàn)就此淺述于后。[1]
仔細審題 弄清情景審題是弄清題目用意、目的,采集信息建立完整物理情景確定物理模型的過程,不能狹隘地理解為讀題,其含義要比讀題寬泛嚴謹?shù)亩?。許多同學(xué)不重視審題,把審題的過程當(dāng)做讀小說一樣,致使題意理解不清,解題誤入歧途。正確的審題要做到慢、準(zhǔn)、細。[2]
1.慢,古人說“欲速則不達”,解題是一系列的智力過程,環(huán)環(huán)相扣,逐漸深入,循序漸進。而審題是整個解題過程的第一環(huán)節(jié)、是基礎(chǔ),如果第一步審題不清楚,得不到應(yīng)該得到的信息,那么后面的解題環(huán)節(jié)必然受到影響是快不起來的。所以審題時不要圖快,給足時間,一遍不行兩遍甚至三遍,即便考試時也是如此。
2.準(zhǔn),指準(zhǔn)確。題目中的信息條件也有“三六九等”、“輕重緩急”之分,我們要善于將那些對解題起關(guān)鍵作用的諸如描述運動狀態(tài)的、臨界性質(zhì)的、隱含性質(zhì)的條件、字句準(zhǔn)確的摘錄出來,它們對解題往往起著制約和決定作用。
3.細,指細心細致,不放過題中一絲細節(jié),題中關(guān)鍵性的條件、語句更要字斟句酌。為避免審題過程中的丟三落四,粗心大意,根據(jù)知覺的選擇性特征原理,審題時可以對重點信息用符號進行標(biāo)記,如:數(shù)據(jù)性的條件我用圓圈圈定的形式來標(biāo)記,臨界性的條件我用波浪形下劃線的形式來標(biāo)記等等手法來刺激警醒自己不要忘記信息。[3]
二、認真作圖 分割板塊
在審題過程中我們已經(jīng)形成了具體的物理情景構(gòu)建了題述物理模型的初步印象,便可以更深入的更細致的理解題意。具體步驟為:
1.作圖
作圖是使問題的已知條件更明晰化,并使抽象思維形象化,使靜態(tài)圖形成為動態(tài)思維的載體。作圖主要指作體現(xiàn)物體運動全過程的簡圖、物體的受力分析圖,有些情況下也可作物體運動的速度—時間圖線等等其他圖線輔助解題。作圖時力求圖線精確,即直線一定要直,曲線要有適當(dāng)?shù)那?;物體運動過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)折位置,與其他物體相互作用的特殊位置等細節(jié)一定要在圖中體現(xiàn)出來,使物體運動過程一目了然。此外題目中涉及到的各數(shù)據(jù)量,比如運動的時間,某位置的速度,某過程中的位移,所要求解的目標(biāo)量等盡可能的在圖中標(biāo)注出來,可以避免因忘記數(shù)據(jù)而中斷解題去重新讀題,可有效的提高解題效率。
2.分塊
這是非常重要的一步,物體的運動再復(fù)雜,都可看作是若干簡單運動的某種組合狀態(tài)。那么從這個角度來看,難題、綜合性的問題都可看作是由簡單的、單一性問題組合而成的,所以我們將一個題分解成若干“板塊”其實是化難為易,化繁為簡的過程,是一個降低思維難度,明晰物理知識的過程。當(dāng)然要將一個題如”庖丁解?!卑阒夥指畛扇舾伞卑鍓K”首先要做好前面談到的審題、作圖工作,然后就是要有一個分割標(biāo)準(zhǔn)。一般我們順著物體的運動過程,依照物體的運動性質(zhì)來劃分板塊。如,升降機從一樓上升到頂樓的過程,順著升降機的運動,從下而上按照其運動性質(zhì)可分為三個板塊依次為:開始階段的勻加速運動,中間階段的勻速運動,最后階段的勻減速運動。這樣整個運動就是這三個簡單運動的組合,解決起來就顯得簡單多了。進而我們把分割成的板塊也在圖中標(biāo)注出來,與題目中的其他數(shù)據(jù)量結(jié)合在一起,使得對題目有更深入的認識,同時對下一步的解題過程打下基礎(chǔ)。值得注意的是在我們分割標(biāo)注完板塊后,對相鄰兩個板塊交界處的物理量需重點看待,因它們處于兩個板塊的交界處是連接兩板塊的紐帶,起承上啟下的作用,是具有臨界狀態(tài)的物理量,因而顯得更重要些。[4]
三、發(fā)散聯(lián)想 選擇公式
指在作圖,分割板塊之后依照分割出的各個板塊思考解題所要用到的物理知識,物理規(guī)律、原理,形成明確的解題思路。其具體步驟為:
1.定思序
即確定解題的邏輯思路順序,是順向考慮問題還是逆向考慮問題。本人認為對解題過程羅列逆向思路不失為一種好方法。逆向思路一般是指以要求出發(fā),以要達到的目的,還需要什么條件的一種思維。就像“光路可逆原路”原理的應(yīng)用一樣。實踐證明,逆向思路是最適合學(xué)生解題的思維方式之一。
2.選公式
與目標(biāo)量相關(guān)聯(lián)的公式定理也許有多個,那么我們怎樣才能迅速準(zhǔn)確的找出恰當(dāng)?shù)墓交蚨ɡ砟兀肯却_定目標(biāo)量在分割出的哪個板塊,在這個板塊中物體是什么運動性質(zhì),是圓周運動?勻變速運動?抑或是平拋運動、電場中的運動等等。這樣,適合于這種運動的原理、公式就已經(jīng)相對集中,再結(jié)合題干中給出的數(shù)據(jù)、條件,選擇范圍大大縮小,選擇難度也大幅降低。當(dāng)然,嘗試將以前學(xué)習(xí)的知識,解決問題的經(jīng)驗遷移運用到現(xiàn)有的情景下幫助自己選出正確公式原理也是非常重要的。[5]
四、列式解答 查漏補缺
指靈活運用思維技巧和數(shù)學(xué)技巧,列式求解的過程,這是表現(xiàn)學(xué)生運用物理知識和交叉學(xué)科知識的核心部分。
1.列式
其關(guān)鍵是解題中必要的文字和列式的理論依據(jù)要清楚明白,未知量要用字母表示出來,而且各字母所代表的物理意義要明確申明,列出的數(shù)學(xué)方程要按照分析思路,層層推進,有多個方程時最好給各方程編號,使之有條不紊。解題的最終結(jié)果出來后要作出歸納,以示結(jié)論。
2.檢查
是指對解題過程的再回顧,是解題不可缺少的步驟,也是解題正確的重要保證之一,不注重檢查工作,往往使解題失去第二道防線,導(dǎo)致失誤。所以得出答案后,我們要再度明確題設(shè)物理情景,分析解題過程是否完全合理、科學(xué);列式所運用的理論根據(jù)(物理的或數(shù)學(xué)的)是否完全正確;方程變換是否正確;單位是否統(tǒng)一等。
總而言之,“程序法”是一個有機聯(lián)系,和諧統(tǒng)一的整體。其中仔細審題是為了弄清物理情景;有了清晰的物理情景就可以準(zhǔn)確的做出示意簡圖;而反應(yīng)物理情景的簡圖是分割板塊,降低思維難度的必要條件;分解出的板塊其實就是運動的各個子過程,這樣聯(lián)想與各子過程相關(guān)的公式、定理,范圍就縮小很多,當(dāng)然會較容易、準(zhǔn)確率也會較高;最后再輔之檢查環(huán)節(jié)保證解題準(zhǔn)確無誤。此法揭示了解題的基本操作和思考程序,是讓學(xué)生會學(xué)習(xí)、會思考、會應(yīng)變、會總結(jié)的有效途徑之一,對提高學(xué)生運用知識的能力和思維水平具有重要的作用。以上是本人從教以來教學(xué)經(jīng)驗的一點總結(jié),有不妥之處還請物理界的同仁們批評指正。
參考文獻
[1] 朱本華. 物理解題思維的培養(yǎng).物理教學(xué)探討,2001,(06):20-21.
[2] 吳效峰. 教師的使命——知道學(xué)生高效率學(xué)習(xí).2008.05.
[3] 吳臻儒. 主體參與課堂實錄 2009.04:21.
[4] 乃森, 顧黃初. 影響中國20世紀(jì)的高中物理教育大家 霍懋征[J]. 高中物理教學(xué)通訊 , 2007,(11):123-125.
[5] 戴正興. 高中物理教學(xué)在反思中攀升——2000年高中物理教學(xué)改革和發(fā)展回眸[J]. 云南教育 , 2000,(23):63-69.