重視力學(xué)解題思維在高中物理中的地位。在多年的物理教學(xué)中,我對(duì)力學(xué)解題做了一些研究:在重視力學(xué)概念、定律教學(xué)的同時(shí),注重力學(xué)解題的思維過(guò)程,增強(qiáng)學(xué)生力學(xué)解題思維的自我調(diào)控意識(shí)。我把學(xué)生的解題過(guò)程看作是一個(gè)“獲取信息、啟動(dòng)思維、思考邏輯、深化思維”的過(guò)程。在指導(dǎo)學(xué)生解題時(shí),我重點(diǎn)從“明確對(duì)象、明確概念、運(yùn)用規(guī)律、提出疑惑”四個(gè)方面入手。1、認(rèn)真審題,明確對(duì)象,聯(lián)想畫面,展開(kāi)思維。有的學(xué)題給出一個(gè)對(duì)象,有的給出兩個(gè)或兩個(gè)以上的相關(guān)對(duì)象。從物理過(guò)程的角度看,有的給出部分,有的給出全部。認(rèn)真審題意味著要實(shí)現(xiàn)幾個(gè)轉(zhuǎn)化:1、從個(gè)別到一般的轉(zhuǎn)化。 一切力學(xué)問(wèn)題在求解之初都要對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,代入運(yùn)算時(shí)統(tǒng)一采用力學(xué)的國(guó)際單位制(SI)。求解結(jié)束時(shí)還要判斷結(jié)果的合理性。 2.將研究對(duì)象實(shí)體轉(zhuǎn)化為物理畫面。宏觀物體(大到天體)有勻速運(yùn)動(dòng),也有變速運(yùn)動(dòng);有個(gè)體,也有相關(guān)群體。對(duì)題目給出的研究對(duì)象進(jìn)行抽象思維,在一定條件下形成清晰的物理畫面。有趣的物理圖片可以促進(jìn)學(xué)生注意力轉(zhuǎn)移,使情緒貼近圖片,實(shí)現(xiàn)情境整合,有助于學(xué)生思維的正常啟動(dòng)。 3.將物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為物體狀態(tài) 在力學(xué)的范圍內(nèi),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)包括平衡狀態(tài)(靜止、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻速轉(zhuǎn)動(dòng))和非平衡狀態(tài)。
物體的狀態(tài)是由它受到的合力和力矩決定的。學(xué)生對(duì)物理過(guò)程和物體狀態(tài)的了解,可以減少解題的盲目性。 4.將已知條件轉(zhuǎn)化為解題目標(biāo) 力學(xué)的解題目標(biāo)一般包括:畫出研究對(duì)象的示意圖,分析圖上所受的力(不能遺漏任何一個(gè)力,也不能憑空添加力),物體每一時(shí)刻的狀態(tài)和位置,所用到的物理定律和公式,所需要求得的物理量等。 5.將文字描述轉(zhuǎn)化為示意圖 在畫出的示意圖上,按題意標(biāo)注受力情況(按重力、彈力、摩擦力的順序思考);某一時(shí)刻或位置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也用符號(hào)標(biāo)注出來(lái)。學(xué)生通過(guò)畫圖對(duì)物理場(chǎng)景有直觀的認(rèn)識(shí),可以增強(qiáng)解題的信心。 2.明確概念高中物理地位,策略性認(rèn)知,分配注意力,發(fā)散思維 物理概念是物理知識(shí)的重要組成部分,物理概念都有嚴(yán)格的科學(xué)定義,同一物理概念在不同的物理知識(shí)層次上,其嚴(yán)謹(jǐn)程度也不同。 部分能力較差的學(xué)生對(duì)物理概念定義不清,思維混亂,解題時(shí)注意力分配不合理。針對(duì)這一問(wèn)題,我引導(dǎo)學(xué)生在以下幾個(gè)方面加強(qiáng)意識(shí):1、增強(qiáng)物理概念的物質(zhì)意識(shí)。每介紹一個(gè)力學(xué)概念,要充分利用已有的實(shí)驗(yàn)或?qū)W生生活中積累的經(jīng)驗(yàn),在扎實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)上建立物理概念。2、加強(qiáng)物理概念的定義意識(shí)。速度與加速度只相差一個(gè)字母,都是力學(xué)中的重要物理量。部分認(rèn)知策略較差的學(xué)生把速度和加速度歸結(jié)為一個(gè)“光環(huán)”,認(rèn)為速度為零,加速度也一定為零。
這里,描述物體運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)快慢的,就是速度和加速度的定義。速度和速率、功和功率、動(dòng)能和動(dòng)量、重量和質(zhì)量等,也是一字之差,但物理意義不同。功和能量的單位相同,前者是過(guò)程量,后者是狀態(tài)量,它們也有嚴(yán)格的定義。學(xué)生通過(guò)建立定義感,可以培養(yǎng)良好的科學(xué)素質(zhì),有利于增強(qiáng)解題思維的自我調(diào)節(jié)意識(shí)。3.培養(yǎng)創(chuàng)造性思維意識(shí)。力學(xué)解題時(shí)“雙向思維”的設(shè)計(jì),為學(xué)生發(fā)散思維創(chuàng)造了條件。3.運(yùn)用規(guī)律、感知范圍、網(wǎng)絡(luò)信息、邏輯思維。 中學(xué)階段學(xué)習(xí)的力學(xué)主要內(nèi)容有:牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律、萬(wàn)有引力定律、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律等。部分能力中、低的學(xué)生把物理定律的適用條件和范圍放在思維的盲區(qū),需要對(duì)既定的解題資料進(jìn)行篩選。篩選的方法主要有:1、根據(jù)物理過(guò)程篩選定律;2、從已知條件中篩選物理定律;3、從解題結(jié)果中驗(yàn)證物理定律選取的合理性;4、提出問(wèn)題,探究、指正解疑,舉一反三,深化思考。教材中的力學(xué)問(wèn)題是教學(xué)大綱的最低要求,能力強(qiáng)的學(xué)生已經(jīng)掌握了探究知識(shí)的方法,思維敏捷;能力差的學(xué)生,一旦在解題中遇到瓶頸高中物理地位,思維就停滯不前,需要教師的引導(dǎo)才能啟動(dòng)。 通過(guò)提出問(wèn)題、指出問(wèn)題、探究問(wèn)題、解決疑惑等方式,可以把學(xué)生的思維提高到一個(gè)新的水平。指出問(wèn)題的主要方法有:指導(dǎo)指出、材料指出、情境指出、交流指出、一題多解指出。在力學(xué)問(wèn)題解決過(guò)程中,增強(qiáng)解題思維的自我調(diào)節(jié)意識(shí)是開(kāi)發(fā)智力、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的必要條件。在力學(xué)問(wèn)題解決的整個(gè)過(guò)程中,有計(jì)劃、有針對(duì)性、由簡(jiǎn)到繁、循序漸進(jìn)、反復(fù)引導(dǎo)學(xué)生自主練習(xí)是提高力學(xué)問(wèn)題解決效率的充分條件,從而消除中學(xué)生力學(xué)問(wèn)題解決困難的心理障礙。