黃江
【摘 要】物理思維方法的培養(yǎng)和應(yīng)用能力的提高,源于“學(xué)以致用”的試題講解,這既是高中物理教師教學(xué)的基本要求,也是突破之關(guān)鍵。教師選題差異和授課能力的差異,對(duì)基于試題講解的思維能力有直接相關(guān)性,本文提出了培養(yǎng)物理的分析問(wèn)題、物理量思辨和思維拓展三種策略。
【關(guān)鍵詞】試題講解;物理綜合能力;策略研究
一、培養(yǎng)基于必備知識(shí)的分析問(wèn)題能力
評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能和創(chuàng)新精神,主要考察分析和解決問(wèn)題的能力,也就是“具體問(wèn)題具體分析”。學(xué)生用物理知識(shí)解釋和解決新情景問(wèn)題時(shí),一般會(huì)產(chǎn)生兩類(lèi)思維:第一類(lèi)是大腦中篩選解決曾經(jīng)類(lèi)似問(wèn)題的過(guò)程,能復(fù)述、再現(xiàn)、辨認(rèn),然后以原認(rèn)知初步加工、吸收、遷移直接解決問(wèn)題;第二類(lèi)是根據(jù)題給信息進(jìn)行接受、吸收、整合,構(gòu)建相應(yīng)的物理情境,將實(shí)際問(wèn)題分解,采用分析、綜合方法建立特定的物理模型,判斷情境中體現(xiàn)的具體特征及物理規(guī)律,建立內(nèi)在聯(lián)系,選擇合適的手段提出解決方案。
例1:人的心臟每跳一次大約輸送8×10m的血液,正常人血壓(可看做心臟壓送血液的壓強(qiáng))的平均值約為1.5×10Pa,心跳約每分鐘70次,據(jù)此估測(cè)心臟工作的平均功率為_(kāi)____。
學(xué)生常采用功率公式解決,結(jié)果無(wú)法求解,教師在“不悱不憤”中引導(dǎo)講解,先以回憶的方式提出關(guān)鍵信息,僵化的做題方式無(wú)法滿(mǎn)足解決要求,而且容易產(chǎn)生誤導(dǎo),一旦學(xué)生無(wú)法變換思維,則容易陷入思維阻礙。所以,教師應(yīng)當(dāng)立即引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題展開(kāi)分析,以此強(qiáng)調(diào)“具體問(wèn)題具體分析”的思考習(xí)慣,不僅有助于學(xué)生端正學(xué)習(xí)思維,還能提高授課效率,便于學(xué)生理解。因此,教師一定不能夠?qū)⒃囶}講解看作公布答案,而應(yīng)逐步引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題,促使其未來(lái)能夠自主思考。那么如何引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題呢?具體而言,主要分為以下三部分:第一,教師應(yīng)要求學(xué)生將問(wèn)題表述轉(zhuǎn)化為特定的物理情境,通過(guò)情景展現(xiàn),分析內(nèi)在物理關(guān)聯(lián),最大程度繪畫(huà)相應(yīng)草圖,并將關(guān)鍵點(diǎn)標(biāo)注清晰,給予明確的物理量;第二,教師要求學(xué)生根據(jù)所繪制的草圖研究物理規(guī)律,考慮情景與物理規(guī)律是否貼合、情景構(gòu)建是否合適,并重點(diǎn)研究?jī)?nèi)在物理量,明確哪些物理量已知,需要求出哪些物理量。如果問(wèn)題過(guò)于復(fù)雜,難以探尋出內(nèi)在聯(lián)系,那么教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考物理?xiàng)l件的制約關(guān)系,挖掘題目的隱藏含義;最后,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)關(guān)系,從數(shù)學(xué)角度處理物理題目,并反復(fù)驗(yàn)證答案的正確性。
二、培養(yǎng)思考物理量制約關(guān)系的能力
物理規(guī)律是物理問(wèn)題的本質(zhì),其本質(zhì)是各個(gè)物理量的內(nèi)在關(guān)系,在解決物理問(wèn)題過(guò)程中,設(shè)計(jì)合理方案,初步實(shí)踐科學(xué)探究過(guò)程。例如函數(shù)關(guān)系式等,講述自變量與應(yīng)變量的關(guān)聯(lián)。學(xué)生解答物理題目在于依靠某種物理現(xiàn)象及物理?xiàng)l件才能解答。絕大多數(shù)物理問(wèn)題均包含大量的物理量,而且一旦某個(gè)物理量產(chǎn)生變化,其他物理量也會(huì)隨之改變。由此可知,選擇制約量和被制約量極為關(guān)鍵。
例2:某平面存在一個(gè)斜面體a,現(xiàn)有質(zhì)量為m在力f1與力f2的雙重作用下從斜面體開(kāi)始滑落,已知f1方向沿斜面體表面向下,f2方向水平向右,同時(shí),斜面體會(huì)遭受方向向左的摩擦力,則以下表述哪一個(gè)表述正確呢?
A.如果兩個(gè)力f同時(shí)消失,則滑塊的加速度方向位沿斜面體向下
B.f1消失,如果滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng),則斜面體a會(huì)受到方向向左的摩擦力
C.f2消失,如果滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng),則斜面體a會(huì)受到方向向右的摩擦力
D.f1消失,如果滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng),則斜面體a會(huì)受到恒定摩擦力
這道題與普通選擇題的差異在于選項(xiàng)給出眾多答案,但物理變量較多,考察的知識(shí)點(diǎn)較多。首先,教師應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生畫(huà)出相關(guān)示意圖,標(biāo)出兩個(gè)力的方向;其次,教師引導(dǎo)學(xué)生考慮多種情況,不可只考慮某種特殊情況。例如滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài),直接可以排除A選項(xiàng);如果僅僅去掉f1,那么沿斜面向下與垂直于斜面的分力會(huì)消失,會(huì)降低摩擦力,由此就會(huì)改變斜面體受力,以上兩個(gè)力合力方向固定不變。所以,滑塊a所受摩擦力恒定不變,則排除B選項(xiàng);如果僅僅去掉f2,則滑塊依然會(huì)繼續(xù)下滑,但斜面體依然會(huì)受到滑塊提供的力,因此,斜面體a受力不變,由此可知,D選項(xiàng)正確??偠灾?,教師必須認(rèn)真分析每個(gè)物理變量,并仔細(xì)講解不同物理規(guī)律之間的聯(lián)系,促使學(xué)生學(xué)習(xí)物理的知識(shí)框架更加完善。教師從要求學(xué)生繪圖開(kāi)始,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)內(nèi)在數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,同時(shí)不斷糾正學(xué)生的錯(cuò)誤思想,逐步激發(fā)學(xué)生的思維,培養(yǎng)出良好的思考習(xí)慣和學(xué)習(xí)態(tài)度。
三、培養(yǎng)學(xué)生思維拓展的能力
科學(xué)引導(dǎo)培養(yǎng)發(fā)散思維。通常情況下,標(biāo)準(zhǔn)答案會(huì)成為教師開(kāi)展試題教學(xué)的根據(jù)。但是,教師不應(yīng)該提前公布標(biāo)準(zhǔn)答案,而應(yīng)幫助學(xué)生了解知識(shí)并逐步拓展思維,同時(shí),考慮學(xué)生的理解能力,以試題的根據(jù),逐漸拓展知識(shí)面。
例3:地球等同于磁場(chǎng),如果一架飛機(jī)位于南半球,且在某高度中保持一定速度飛行,其機(jī)翼存在電勢(shì)差,假設(shè)左側(cè)機(jī)翼電勢(shì)為a,右側(cè)機(jī)翼電勢(shì)為b,已知飛機(jī)飛行方向由東至西,請(qǐng)問(wèn)a、b兩個(gè)電勢(shì)誰(shuí)更大?如果飛機(jī)方向發(fā)生改變,由北至南飛行,請(qǐng)問(wèn)a、b電勢(shì)哪個(gè)更大?
這樣的問(wèn)題類(lèi)似于地理題目,導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生無(wú)從下手。但是,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生從基礎(chǔ)部位開(kāi)始分析,例如,地球磁場(chǎng)在南半球的磁場(chǎng)方向是垂直向上,飛機(jī)在正常飛行階段,如果伸出右手手掌,將手心面向上翻開(kāi),保證大拇指與運(yùn)動(dòng)方向一致,其他手指的方向就是電流感應(yīng)方向,答案為左邊。因此,右端電勢(shì)絕對(duì)大于左端電勢(shì),此現(xiàn)象與飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡毫無(wú)關(guān)聯(lián)。
高中物理內(nèi)容貼合生活實(shí)際,由于物理知識(shí)面較為廣闊,包含大量的物理量,學(xué)生難以快速分析透徹,導(dǎo)致學(xué)業(yè)成績(jī)不理想。教師基于試題講解培養(yǎng)學(xué)生物理綜合能力的策略,既能提高“教”綜合性的技巧,也能提升“學(xué)”建模的樂(lè)趣,拓展學(xué)生思維,最終達(dá)到提高用物理知識(shí)解答觀(guān)察到的物理現(xiàn)象和創(chuàng)新解決問(wèn)題的能力。