学生物理解题能力培养的思考

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  解题是物理教学活动中的一项重要的内容。学生的解题能力的好坏,是能否学好物理的重要因素之一。因此培养学生解题能力有着重要的意义。本人结合自身的教学实际,就如何培养学生这项能力谈一些个人见解。
  一、教会学生深刻理解概念、掌握物理规律
  影响学生解题能力的因素之一是日常观念的诱惑。日常观念往往是片面的、先入为主的错误印象。当学生一接触具体的物理问题时,日常观念往往就先入为主,导致思维方向偏离科学概念,得出错误结论。
  影响学生解题能力的因素之二是联想的干扰。物理问题离不开概念的应用,而概念总是储存在学生的长时记忆中。当学生面临一个具体物理问题时,问题情境将会对相关概念的回忆起到激活作用。但激活作用在延展,许多与之相连的概念也将变成活动状态。如果学生认知结构中概念的可辨别性差,一些无关概念或非本质信息将干扰必要或本质概念的提取。 因此必须使学生深刻理解概念、掌握物理规律。
  物理概念和物理规律的教学,必须经过以下六个环节:
  (1)明确为什么引入这个物理概念和物理规律;
  (2)明确该概念规律的建立依据、方法和过程;
  (3)明确该物理概念规律的内涵;
  (4)明确该物理概念规律的外延,即适用范围和条件;
  (5)明确该物理概念和规律与有关概念和规律的区别与联系;
  (6)深入理解、巩固该物理概念和规律。
  二、引导学生实现知识网络化
  解题活动是一个知识综合应用的过程,没有对完整知识体系的认识和掌握是无法进行的。良好的知识网络可使学生在回忆某一知识点时,以点带面,相关的知识一并激活,并利用该知识体系全方位地、灵活地、敏捷地推理发现解题中已知、未知、暗含的已知各量间的关系,从而很容易地找出解题路线。
  三、培养学生生成新知识组块的能力
  学生头脑中的物理认知结构由三种成分组成:
  1.物理概念、规律和由他们的相互关系而形成的组织。
  2.支持物理概念、规律的事实材料和物理学思想、方法。
  3.为了解决问题而有前两种成分有机结合所形成的物理知识组块。当学生在解答物理习题时,就会努力同自己现有的认知结构进行联系。解决熟悉类型的老问题时,只要回忆知识组块即可,而在解决新问题时,将根据问题的条件目标,对知识(包括方法)重新组合,形成新的组块模式。
  物理问题千变万化,况且头脑中的知识组块往往容易遗忘。因此,解决物理问题特别要求能灵活运用知识,即特别需要一种动态的认知结构,生成新的知识组块的能力。所以提供给学生的习题要新,使学生通过解决新问题,不断提高在新问题面前重组旧知识,生成新知识组块的能力。另外提供给学生的习题数量要把握得当。太少不能使学生接触较广泛的物理情境,太多则会使学生为做题而做题,做题之后没时间思考,达不到形成可灵活运用的认知结构的转变。
  四、训练学生解题程序
  在习题教学中教师应在一个更普遍的框架中考查具体解题方法,引导学生普遍的解题思维程序,使学生面临的题目无论熟悉还是陌生,都知道如何下手。解题思维程序如下:
  第一步:审题。审题过程要了解这样几个方面:①题中给什么;②题中要求什么;⑧题中隐含什么;④题中考查什么。审题时要注意题目中的关键词;要注意隐含条件的挖掘。挖掘隐含条件的方法有:咬文嚼字;将图像转化为数学表达式;看题中是否有示意图,若没有,则画出示意图。
  第二步:分析物理过程。只有通过对具体问题具体分析,分析到原理本质,才能将普遍的物理原理和具体的物理问题联系起来,找到解题的途径。过程分析的基本方法和要求是:用慢镜头分析,用作图的方法辅助。
  第三步:建立物理模型。常见实体模型有:质点、理想气体、点电荷、点光源、弹簧模型、单摆模型、滑块模型、悬绳模型、等效电路模型、滑杆模型等。常见过程模型有:匀变速直线运动、抛体运动、简谐运动、等温过程、等压过程等。
  第四步:应用数学处理物理问题。根据问题给定的条件和所求,应用普遍的物理原理建立已知量和未知量之间的关系,建立方程或方程组。
  第五步:规范答题。要想培养学生解题能力,只靠教师分析、学生听是不行的,必须在教师的指导下,让学生自主分析、演算。
  首先,要培养学生“先”分析物理过程的意识和习惯,并教会学生分析物理过程的方法。同时课堂上要引导学生参与分析问题的过程,允许学生“插嘴”,激发学生分析物理问题的兴趣,焕发学生自信心,提高学生独立分析问题的能力。
  其次,要培养数理结合的自觉性与能力。语言的发展与语言的实际应用密切相关。中学生虽然学习了一些数学知识,但缺少运用数学语言的实践。因此教师在物理教学的各个环节中要引导学生运用数学语言思维表达、推理和论证,让学生尽早实现从运用文字语言到运用数学语言的转变。
  最后,要培养学生总结的习惯。解题不是目的,是检验学生的学习效果,发现学习中的不足,以便改进和提高。解题后需要总结这几个方面:(1)审题总结:审题过程有无仔细,题目给定的条件有无明确,同时检测有无思维定式。(2)知识总结:题目中涉及的概念、规律等基础知识,在解题过程中是如何应用的,有无用错。(3)方法总结:用到的破题、解题方法,反思是否能够熟练掌握和应用。尤其一些解法十分简明、清楚,能给人以启迪,这种事半功倍的解题方法就是一种技巧,很有必要积累收藏。(4)步骤总结:把解题过程概括、归纳成几个步骤。(5)类型总结:归纳出题目的类型,进而掌握这类题目的解题通法。
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