黃菲
[摘 要]高中物理對學(xué)生的邏輯思維能力及探究能力有較高的要求。目前,大部分高中生在物理解題過程中都普遍存在解題不知變通、思路不開闊等問題。文章以2015年人教版浙江省高考題為例,探究高中物理解題策略。
[關(guān)鍵詞]高中物理;解題策略;直觀認(rèn)識;題目情境
[中圖分類號] G633.7 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-6058(2018)14-0064-02
隨著教育體制的不斷改革及新課程改革的發(fā)展,高中物理教學(xué)也發(fā)生了一系列的變化?;诋?dāng)前的高考形勢,學(xué)生一方面要掌握扎實的物理知識,學(xué)會舉一反三、活學(xué)活用;另一方面要掌握一定的解題思路與解題技巧,探索高考物理題的規(guī)律與特點,總結(jié)一套適合自己的解題策略,這對學(xué)生解答高考題有重要的意義。
一、學(xué)生對物理解題的直觀認(rèn)識
學(xué)生面對物理題時,往往會對題目產(chǎn)生直觀感知,這一過程中學(xué)生的思維會呈現(xiàn)出復(fù)雜的變化,一方面,學(xué)生需要通過閱讀題目,篩選出有效信息,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建解題模型。選擇相應(yīng)的物理工具,即物理公式、概念等[1],為解題提供可靠的依據(jù)。若在這一階段缺乏對解題的正確認(rèn)識,在解題過程中會受到重重阻礙,既浪費了大量的時間,也造成了解題思路的偏差,因而不能順利解題。
以2015年人教版浙江省高考題為例。
題目:殲15艦載機于2012年在遼寧號航空母艦成功上艦,艦載機在飛行甲板快速停止,其阻攔系統(tǒng)如圖1所示,飛機成功鉤住阻攔索后動力系統(tǒng)關(guān)閉,在阻攔索作用下,阻攔系統(tǒng)對飛機施加作用力,飛機在甲板上短暫滑行后停止。以某次飛機降落為例,將飛機著艦的時間作為計時零點,當(dāng)t=0.4 s時,飛機剛好鉤住阻攔索的中間,其著艦至停止的速度—時間圖像見圖2,若無阻攔索,飛機由著艦至停止所滑行距離為1000 m,航母始終靜止,其重力加速度為g,那么( )。
A.飛機由著艦到停止,其滑行距離為無阻攔索的1/10
B.阻攔索張力在0.4~2.5 s時間內(nèi)不會發(fā)生變化
C.飛行員在滑行期間所受的加速度>2.5 g
D.阻攔系統(tǒng)在0.4~2.5 s內(nèi)對飛機做功的功率幾乎無變化
通常,學(xué)生在面對此類問題時,往往會產(chǎn)生直觀困惑,部分學(xué)生對阻攔索與力的分解及合成關(guān)系認(rèn)識不清,部分學(xué)生在解題時容易受到動態(tài)因素影響,而速度與時間圖像則對學(xué)生的認(rèn)識產(chǎn)生了干擾。
二、解答高考物理題的策略
1.增強直觀認(rèn)識,提升解題能力
基于學(xué)生在解題直觀認(rèn)識上存在的問題,必須從細(xì)節(jié)方面完善學(xué)生的解題直觀認(rèn)識,進而探索解題思路、培養(yǎng)解題能力[2]。首先,可以對航母阻攔系統(tǒng)的物理圖景進行再構(gòu)建,將靜態(tài)的阻攔系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為動態(tài)過程,從中體會阻攔索的變化情況,并對力的變化做出初步判斷。此時學(xué)生的注意力集中在阻攔索的變化方面,能夠?qū)αΦ淖兓a(chǎn)生正確的認(rèn)識,得出力慢慢變小的結(jié)論,這一直觀認(rèn)識對學(xué)生解題有重要的意義。
2.實現(xiàn)由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的升華
當(dāng)對題目產(chǎn)生直觀認(rèn)識后,在圖2中,由原有力可能會變小,上升為對具體數(shù)據(jù)變小的思考,通過對圖像及數(shù)據(jù)的分析與思考,將會產(chǎn)生一個明確的可供思維加工的對象[3]。0.4~2.5 s飛機處于勻減速直線運動狀態(tài),然后再想到飛機受的合力與阻攔索拉力變化并不一致,而后進一步想到這種結(jié)果是角度變化產(chǎn)生的,進而得出對該題的理性認(rèn)識。
3.反芻題目情境
當(dāng)對題目有了整體把握后,學(xué)生需要在直觀感知、理性認(rèn)識的基礎(chǔ)上,根據(jù)自己的理解用自己的方式對題目進行重新描述,此時學(xué)生需要脫離原有的題目[4],對題目重新認(rèn)識,這種反芻題目情境在物理解題中發(fā)揮著極為重要的作用。當(dāng)學(xué)生對原題進行復(fù)述時,會對飛機運動過程及受力分析產(chǎn)生更為清晰的認(rèn)識,從而實現(xiàn)對題目的認(rèn)識由模糊到內(nèi)隱的轉(zhuǎn)換,進而形成清晰的解題構(gòu)架;然后,再選擇適當(dāng)?shù)慕忸}工具,應(yīng)用力的合成、牛頓第二定律及功率等相關(guān)知識對該題進行解答。
三、相似題分析
題目:如圖3所示,在兒童樂園的蹦床項目中,小孩在兩根彈性繩和彈性床的協(xié)助下實現(xiàn)上下彈跳。某次蹦床活動中小孩靜止時處于O點,當(dāng)其彈跳到最高點后下落可將蹦床壓到最低點B,小孩可看成質(zhì)點。不計空氣阻力,下列說法正確的是 ( )。
A.從A至O點,小孩克服彈性繩做的功等于重力做的功
B.從A至O點,小孩重力勢能減少量等于動能增加量
C.從A至B點,小孩機械能的減少量小于蹦床(含彈性繩)彈性勢能的增加量
D.從B返回A點,小孩機械能的增加量等于蹦床(含彈性繩)彈性勢能的減小量
解析:小孩靜止時處于O點,受到的合力等于零,則蹦跳過程中,小孩在O點的速度最大。在從A運動到O的過程中,由動能定理得,WG-W彈1=ΔEk1,小孩克服彈性繩做的功小于重力做的功,小孩重力勢能減少量大于動能增加量,A、B兩項錯誤;對小孩和蹦床組成的系統(tǒng),由機械能守恒得,ΔE+ΔW彈2=0,C項錯誤,D項正確。
四、結(jié)束語
學(xué)生解題能力的培養(yǎng)并不是一蹴而就的,面對高考的壓力,大部分教師及學(xué)生紛紛選擇題海戰(zhàn)術(shù),然而這種方式僅能夠在某一范圍內(nèi)形成解題直覺,而不能夠轉(zhuǎn)化為解題能力,因此,在日常物理解題訓(xùn)練中,要加強對學(xué)生解題直觀認(rèn)識、解題思路、題目重建的培養(yǎng),并使之內(nèi)化為解題能力,使學(xué)生掌握科學(xué)的解題思路與對策,提升解題效率。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 丁江南. 選擇用牛頓運動定律還是動能定理解題困惑的分析和對策[J]. 中學(xué)物理(高中版), 2015, 33(12):85-86.
[2] 尚天云. 高中物理教學(xué)中提高學(xué)生解題能力的培養(yǎng)策略探析[J]. 高考, 2016, 25(9):127-128.
[3] 國建海. 高考物理壓軸題常用解題方法及備戰(zhàn)攻略[J]. 高中數(shù)理化, 2016, 25(6):27-28.
[4] 王駿. 探討關(guān)于高中物理天體力學(xué)問題的解題策略[J]. 新課程(下旬), 2016, 15(10):198.
(責(zé)任編輯 易志毅)