張麗燕

(江蘇省如東縣茗海中學(xué) 226406)

在初中物理的學(xué)習(xí)中，學(xué)生解題能力的發(fā)展不是一蹴而就的，是學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)物理學(xué)科知識(shí)，在邏輯思維、抽象思維等高階思維支持下進(jìn)行有效思考和推理論證等學(xué)習(xí)活動(dòng)，并保證可以順利完成相應(yīng)物理問(wèn)題求解任務(wù).然而，解題能力的培養(yǎng)講究技巧性，單純從“量”的層面上進(jìn)行解題訓(xùn)練是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須要注重傳授給學(xué)生圖形結(jié)合法等有價(jià)值有效的解題思想與方法，配合典型例題的解題訓(xùn)練，持續(xù)提高初中生自身的物理解題能力.

1 圖形結(jié)合法及其在初中物理解題中應(yīng)用價(jià)值

圖形結(jié)合法實(shí)際上是相較于數(shù)形結(jié)合思想而言的一種有效解題法和思維方式，主要是結(jié)合物理問(wèn)題中的題干信息與條件，將繁雜、抽象的物理分析過(guò)程或問(wèn)題呈現(xiàn)方式以直觀的圖像形式展現(xiàn)出來(lái)，保證學(xué)生通過(guò)“觀圖”的方式來(lái)簡(jiǎn)化物理問(wèn)題求解過(guò)程，降低學(xué)生思考及解題難度.特別是在碰到那些涉及到隱蔽解題條件或過(guò)大文字信息量的物理問(wèn)題，為了簡(jiǎn)化相應(yīng)的問(wèn)題求解流程，降低學(xué)生分析問(wèn)題的難度，可以采取畫圖的方式來(lái)具象化這些文字信息，保證相關(guān)信息以更加簡(jiǎn)化的方式展現(xiàn)出來(lái)，避免過(guò)多無(wú)用解題信息干擾學(xué)生順利求解物理問(wèn)題.圖形結(jié)合法在物理問(wèn)題求解中的融入，實(shí)際上源于數(shù)學(xué)領(lǐng)域中數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用，所謂的數(shù)形結(jié)合是指促使數(shù)與形二者之間形成等價(jià)轉(zhuǎn)換的方式，來(lái)持續(xù)性簡(jiǎn)化物理問(wèn)題求解的過(guò)程，幫助他們快速找到解決物理問(wèn)題的突破口.因?yàn)樵趫D形的支持下，可以促使學(xué)生更好結(jié)合形象思維與抽象思維，極大簡(jiǎn)化了繁雜的物理問(wèn)題，對(duì)優(yōu)化初中生物理解題思路，提高物理解題能力有很大幫助.比如，在遇到那些涉及到大量文字表述的物理問(wèn)題期間，如果其中文字描述過(guò)于抽象，關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，那么此時(shí)在對(duì)其進(jìn)行求解時(shí)，可以靈活地應(yīng)用圖形結(jié)合法，以直觀圖形或圖象的方式來(lái)展示有關(guān)繁雜、抽象的文字類物理問(wèn)題題干信息，保證可以借助圖形結(jié)合法的創(chuàng)新運(yùn)用來(lái)輔助初中生對(duì)物理問(wèn)題中的關(guān)鍵解題條件、解題信息等進(jìn)行理解，并最終通過(guò)深入分析問(wèn)題來(lái)形成正確的解題思路.

2 圖形結(jié)合法及其在初中物理解題中應(yīng)用策略

2.1 培養(yǎng)圖形結(jié)合解題意識(shí)

在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)圖形結(jié)合法來(lái)求解物理問(wèn)題期間，首先需要抓住平時(shí)教學(xué)時(shí)機(jī)或解題訓(xùn)練時(shí)機(jī)，有計(jì)劃地培養(yǎng)及強(qiáng)化他們的圖形結(jié)合解題意識(shí)，助力他們運(yùn)用圖形結(jié)合法解決物理問(wèn)題的良好習(xí)慣養(yǎng)成.特別是可以在學(xué)生運(yùn)用常規(guī)解題法對(duì)物理問(wèn)題求解過(guò)程中，如果無(wú)法快速確定解題的突破口與思路，那么可以指導(dǎo)他們親自動(dòng)手進(jìn)行繪圖，在畫一畫的過(guò)程中將相關(guān)物理問(wèn)題信息及條件直觀地進(jìn)行表達(dá).在學(xué)生利用這種畫圖的方式求解物理問(wèn)題之后，可以使他們切實(shí)意識(shí)到圖形結(jié)合法求解物理問(wèn)題的重要價(jià)值，這樣可以培養(yǎng)及強(qiáng)化他們的圖形結(jié)合解題意識(shí)，對(duì)他們解題能力的培養(yǎng)有很大幫助.但是這種圖形結(jié)合解題意識(shí)的培養(yǎng)不是一蹴而就的，必須要注意結(jié)合物理學(xué)科的基本教學(xué)要求和規(guī)定，采用繪圖法進(jìn)行繪圖，同時(shí)借助圖形結(jié)合解題意識(shí)指導(dǎo)他們逐步掌握利用繪圖的方式來(lái)輔助自己審題，最終可以使他們?cè)诤罄m(xù)的物理問(wèn)題分析或求解中，巧用畫圖的方式進(jìn)行問(wèn)題求解.

例1在某一水平地面上擱置有一木塊B，之后在其上面擱置木塊A，那么下列說(shuō)法準(zhǔn)確的為( ).

A.木塊A的重力和木塊B對(duì)木塊A的支持力二者為一對(duì)平衡力

B.木塊B的重力和地面對(duì)木塊B的支持力二者為一對(duì)平衡力

C.木塊A對(duì)木塊B的壓力和木塊B對(duì)木塊A的支持力二者為一對(duì)平衡力

D.木塊A的重力和地面對(duì)木塊B的支持力二者為一對(duì)相互作用力

解析本題是一道考查學(xué)生對(duì)相互作用力、平衡力方面物理知識(shí)理解情況的類型題，二者相同點(diǎn)主要表現(xiàn)為力的大小保持相等狀態(tài)，并且力的方向保持相反狀態(tài).而它們的不同之處是平衡力相應(yīng)地作用于同一個(gè)物體上面，而相互作用力則是作用在兩個(gè)物體上面.只有初中生對(duì)相關(guān)的物理概念形成正確認(rèn)知，并且在實(shí)際的問(wèn)題分析中可以對(duì)不同受力狀態(tài)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，那么才能夠?qū)Ω鱾€(gè)選項(xiàng)的正誤進(jìn)行判斷.然而，如果學(xué)生在分析木塊A和B所受力的情況中僅僅依靠文字描述或頭腦想象的方式，那么學(xué)生很難形成深刻認(rèn)知，最終得到的結(jié)果也可能不正確.但是如果可以指導(dǎo)學(xué)生在求解本道選擇題的過(guò)程中，根據(jù)選項(xiàng)中各個(gè)給出的力，相應(yīng)地繪制出對(duì)應(yīng)的受力分析圖，那么就可以幫助他們快速判斷這些選項(xiàng)的正誤.在這種基于圖形結(jié)合的解題思路支持下，可以幫助他們快速確定本道題的正確解決答案是選項(xiàng)A.

2.2 結(jié)合他法用圖形結(jié)合法

實(shí)際上不存在任何一種萬(wàn)能解題法，圖形結(jié)合解題法雖然有效，但是同樣不是萬(wàn)能解題法，因?yàn)閳D形結(jié)合法在物理問(wèn)題求解中的應(yīng)用，更多的是起到輔助初中生開展審題的一個(gè)關(guān)鍵解題環(huán)節(jié).而學(xué)生能否順利找到物理問(wèn)題解題的突破口，除了要求他們通過(guò)認(rèn)真審題來(lái)搞清解題條件和信息外，還需要在解題中對(duì)自己得到的解題思路進(jìn)行認(rèn)真梳理，保證可以找到能夠準(zhǔn)確求解物理問(wèn)題的最終解題方法與思路.而基于圖形結(jié)合解題法的應(yīng)用，可以使學(xué)生在審題過(guò)程中挖掘出非常有價(jià)值的解題條件與信息，之后可以靈活地運(yùn)用反推法等一些其他解題法來(lái)幫助他們對(duì)整個(gè)解題過(guò)程進(jìn)行認(rèn)真梳理，保證可以通過(guò)綜合應(yīng)用圖形結(jié)合法同其他解題法來(lái)快速確定物理問(wèn)題的最佳解題思路.而反推法實(shí)際上就是一種基于物理問(wèn)題結(jié)論視角來(lái)反推的分析法，該法在物理問(wèn)題求解中的靈活應(yīng)用可以增強(qiáng)學(xué)生解題的嚴(yán)密性，避免學(xué)生混淆已知的有效條件和無(wú)效的解題信息，排除外在因素的干擾，對(duì)提高他們解題準(zhǔn)確度有很大幫助.

例2 如圖1，某一電路電源電壓E是6V，其中R為一定值電阻，阻值為20Ω，現(xiàn)在閉合開關(guān)，試求：

圖1

(1)在V表示數(shù)是3V的時(shí)候，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的有效接入電阻是多少？

(2)在滑動(dòng)變阻器接入電路的有效電阻值達(dá)到10Ω的情況下，R的對(duì)應(yīng)功率是多少？

解析本道物理題是一道非常典型的電學(xué)問(wèn)題，為了幫助學(xué)生簡(jiǎn)化問(wèn)題求解過(guò)程，降低他們解題難度，可以采取圖形結(jié)合解題法來(lái)幫助他們認(rèn)真審題，助力他們高效地學(xué)習(xí)相關(guān)物理知識(shí)，具體的審題法表現(xiàn)如下：

其一，基于問(wèn)題(1)，可以基于圖形結(jié)合解題法來(lái)繪制出圖1所示的等效電路圖的有效解題部分(圖2)，并且可以在其中標(biāo)識(shí)出題干給出的已知量與未知量，以及統(tǒng)一相應(yīng)的單位，這樣可以幫助他們快速簡(jiǎn)化整個(gè)問(wèn)題求解過(guò)程，提高了解題準(zhǔn)確度.

圖2 圖3

其二，針對(duì)問(wèn)題(2)的求解，也可以基于圖形結(jié)合解題方法來(lái)繪制出圖3所示的有效解題部分，保證可以在對(duì)各種關(guān)鍵解題中所涉及的物理量進(jìn)行確定基礎(chǔ)上，快速列式求解問(wèn)題.

其三，在利用圖形結(jié)合解題法對(duì)本道題中的問(wèn)題(1)和(2)的求解過(guò)程進(jìn)行有效梳理的基礎(chǔ)上，可以繼續(xù)指導(dǎo)他們創(chuàng)新運(yùn)用反推法，來(lái)對(duì)整個(gè)物理問(wèn)題求解過(guò)程中涉及到的解題思路進(jìn)行有效梳理.比如，針對(duì)圖2而言，可以結(jié)合相應(yīng)等效電路圖，給出U2=3V，求解R2=？這一求解思路，之后可以在這種等效電路圖的支持下，反推出相應(yīng)的解題思路與條件，最終可以通過(guò)歐姆定律來(lái)對(duì)I2進(jìn)行求解，結(jié)合串聯(lián)電路電流保持一致特性來(lái)確定I1.鑒于R1=20Ω，可以首先求解U1，之后結(jié)合串聯(lián)電路電壓的相應(yīng)關(guān)系，求出U1=U總-U2，經(jīng)過(guò)反推認(rèn)真梳理問(wèn)題求解思路，對(duì)提高學(xué)生解題準(zhǔn)確度與效率有很大幫助.

2.3 基于圖形結(jié)合強(qiáng)化訓(xùn)練

為了使初中生熟練掌握?qǐng)D形結(jié)合解題法，并且可以將其應(yīng)用于解決物理問(wèn)題，單純依靠口授的方式或者紙上談兵的方式，傳授給學(xué)生圖形結(jié)合法解題方法，會(huì)直接影響物理問(wèn)題的順利求解.只有通過(guò)反復(fù)參與解題訓(xùn)練，反復(fù)運(yùn)用圖形結(jié)合解題法求解物理問(wèn)題，才能在這種反復(fù)解題訓(xùn)練實(shí)踐過(guò)程中有效鍛煉他們自身的解題能力.因此，在開展物理解題教學(xué)中，教師可以有計(jì)劃地為學(xué)生選擇一些典型的物理問(wèn)題，并指導(dǎo)學(xué)生利用圖形結(jié)合方法來(lái)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行求解，這樣就可以在反復(fù)用圖形結(jié)合解題方法的過(guò)程中，有效鍛煉及發(fā)展學(xué)生自身的問(wèn)題求解能力.

例3現(xiàn)有兩個(gè)阻值各不相同的電阻R1和R2，通過(guò)它們的電流會(huì)伴隨著電壓的改變而相應(yīng)形成的電壓電流變化圖像(I-U圖象)均表現(xiàn)為一次函數(shù).在圖4中R圖線中主要涵蓋了三個(gè)區(qū)域，對(duì)R1和R2二者進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)之后所形成的電路電阻相應(yīng)地表現(xiàn)為R串和R并，并且它們對(duì)應(yīng)的R曲線圖(I-U圖線)本身應(yīng)該處于的區(qū)域應(yīng)該在圖4的哪個(gè)區(qū)域呢？

圖4 圖5

解析本道題是一道電力學(xué)方面的問(wèn)題，整體的問(wèn)題求解中涉及到圖線，并且涉及到R、I和U等較多的抽象性比較強(qiáng)的物理參數(shù)，所以初中生分析問(wèn)題的難度比較大，并且容易造成錯(cuò)解問(wèn)題，整體解題難度比較大.但是如果可以指導(dǎo)學(xué)生在分析及求解問(wèn)題的過(guò)程中可以靈活地融合圖形結(jié)合解題法，那么可以幫助他們簡(jiǎn)化整個(gè)問(wèn)題的求解過(guò)程.

如圖5，作出一個(gè)平行于I軸的直線同U軸相較于U0，對(duì)應(yīng)R1和R2阻值的電流分別是I1和I2，并且R線本身如果具有越大的斜率，那么對(duì)應(yīng)I值也會(huì)更大.在圖5給出的3個(gè)區(qū)域中，區(qū)域①涉及到最大電阻值，區(qū)域②次之，而區(qū)域③的電阻值最小.假定可以將兩個(gè)電阻進(jìn)行串聯(lián)，那么可知R串處于區(qū)域①，并且這時(shí)候相應(yīng)值比R1和R2阻值都大；假定對(duì)R1和R2阻值進(jìn)行并聯(lián)，那么可以確定R并本身處于區(qū)域③之中，并且該值要比R1和R2阻值都小.由此可見(jiàn)，基于圖形結(jié)合解題法的運(yùn)用，可以使學(xué)生在分析抽象性問(wèn)題過(guò)程中更好地對(duì)自己的解題思路進(jìn)行確定，簡(jiǎn)化了整個(gè)物理問(wèn)題求解過(guò)程，求解難度也大大降低，非常有利于助力學(xué)生解題能力發(fā)展.

總之，圖形結(jié)合法是助力初中生物理解題能力提升的一個(gè)有效解題方法.在平時(shí)物理教學(xué)中，教師要注意將圖形結(jié)合法有效地貫穿于學(xué)生學(xué)習(xí)、解題訓(xùn)練等不同環(huán)節(jié)中，還要為他們提供一些典型物理問(wèn)題，來(lái)強(qiáng)化他們使用圖形結(jié)合解題法的運(yùn)用能力，不斷提高學(xué)生的物理解題能力.