解决高中物理问题的五个环节

西青区王稳庄中学 王琴

 

      高中物理难教、难学,这是不争的事实。常听教师抱怨:"这道题讲了三遍,学生还不会。"学生也很委屈:"一听就懂,一做就不会。"物理教学常常陷入这种高耗低效的窘境。
      优异的物理成绩与良好的做题习惯密切相关。作为教学的主导者,教师应通过习题教学引领学生,让学生明确解决物理问题的几个基本环节,从而掌握解题的一般思维方法,提高解题能力。下面,结合教学实践,提出一些拙见。
       一、读题审题
       读题,就是读题目,以理解题目表达的字面意思;审题,就是审察问题的条件和目标。审题时,要先粗后细,由整体到局部再回到整体,最后针对问题整体建立起一个清晰的物理情境。通过读题与审题,我们不仅要寻找解决问题的有关信息,还要排除干扰信息,更重要的是要为解决问题确立明确的目标,这是解决物理问题的起点,是解答物理习题的第一步,这一步走错了,就会"失之毫厘,谬以千里"。因此对题目的分析,要细思明辨,抓住要旨。
      这一系列活动的具体要求是:理解题目叙述中关键词语的意义。对于那些容易误解的关键词语,如"变化量"与"变化率"、"增加了多少"与"增加到多少"、表示临界情况的关键词语"刚好""恰好""至多""至少"等,应特别注意,审题时做上记号。辨别题目中所给的有用信息和干扰信息。弄清问题中明显给出的已知条件,并挖掘隐含条件。弄清问题研究的对象是什么、研究对象与外界有哪些联系、经历了什么变化等。
       二、理解与建构
       理解与建构的过程,是物理模型形成和建立的过程。理想的物理模型是根据研究问题和内容在一定条件下对研究客体的抽象。它可以是研究物体的,如质点、轻杆、轻质弹簧、弹簧振子、点电荷、检验电荷、理想导体、纯电阻、理想变压器等;也可以是关于研究过程的,如匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动等;还可以是关于制约条件的,如光滑平面、缓慢移动等。在审清并理解题目的基础上,建构相关的物理情境。抽象出物理模型,是解题的准备阶段。
       三、计划的制订
       制订解题计划,亦即寻找物理问题的解决思路,是解决问题的中心环节,也是学生感到最为困难的一步。
       解决物理问题的过程,是一个信息加工的过程。这些信息来自两方面,一是来自问题本身,是指通过读题和审题而获得的关于问题的条件和目标等方面的信息;二是来自大脑的长时记忆,这类信息包括物理事实、概念、规律、原理、方法,以及一定类型的物理问题结构。制订计划就是确定解题思路和解题所用的方法。解答高中物理习题的常用方法如下。
      求力:受力分析、力的平衡外推、力的合成分解、正交分解、整体隔离;
       运动:分解法、黄金变换、万有引力定律;
       求功:平行有效原理、微元法、动能定理;
       求能:机械能守恒定律、能的转化及其守恒定律;
       还有图像法、等效法、极限法、对称法、全过程法、逆向思维法等。
       四、计划的实施
       物理问题的求解过程,就是展开解题思路、构思解题步骤、实施数学运算的过程。在问题求解过程中,我们要明确研究对象,寻找解题依据,建立有关方程,然后按照建立方程的逻辑顺序进行简明、扼要的处理;要考虑方程是否合乎实际情况,方程数目是否足够,要及时整合各推理步骤中所提取的公式。
       概括起来,在求解环节,我们要注意下述三个方面。
      一方面,要善于灵活选择,克服定式。求解物理问题时,我们应当有意识地从问题的不同侧面去寻求不同的解答方法,要从多种角度看问题,从多种途径找答案,尽力避免在解决物理问题时一条思路走到底的思维定式。
      另一方面,要善于比较评价,学会集中思维。许多物理问题往往有多种解法,究竟采用哪一条思路来解决问题,需要较强的评价能力。如果没有这种评价能力,分不清轻重主次,就不会找到最优的思路。
      同时,还要善于组织决策,学会规范表达。物理解题结果的表达,必须注重解题的规范化,做到文字规范、表达式规范、结果规范,即物理表述要全面,数学表述要简约,解答过程有条理,文字符号要统一,单位使用要规范,计算数据要准确,问题解答有意义。
       五、回顾与反思
       波利亚在《怎样解题》一书中指出,"通过回顾所完成的解答,通过重新思考与重新检验这个结果和得出这一结果的路子,学生们可以巩固他们的知识和发展他们的解题能力。"
      在物理解题过程中,我们应当回顾和反思的主要内容包括:检验题解的正确性,例如事实性检验,看题解是否符合实际;分析题解的结构,讨论待求量的相关因素和无关因素,以及各因素对题解的影响等;对题解进行演绎、讨论,或向更高层次概括。这样对题解的认识会更加具体和丰满,从而使思维从抽象上升到具体。
       解决物理问题的几个环节不是孤立的,而是相互联系、相互作用的。在解决物理问题的实际过程中,具备一定的过程意识,无论对解决物理问题本身、还是对提高解决物理问题的能力都是有益的。教师要通过习题教学引领学生掌握解决物理问题的五个环节,使学生形成解答物理问题的基本模式,促使学生掌握解题的规范和程序,提高学生解决物理问题的能力,从而提高教学的有效性。