高中物理解题思维操作原型的建构

摘 要：高中物理题逻辑性强，所涉及的物理过程复杂、多样，许多题目使学生无法感性认知，这就使得解题时所用的抽象思维要远远多于形象思维，许多学生跟不上或者说是不了解这种思维过程，由此产生了思维上的困难。通过探究物理解题中的思维过程，建构思维操作原型，可以使学生在物理解题时有章可循、游刃有余，真正了解物理解题的奥秘。

关键词：物理；解题思维；操作原型；奥秘

物理解题思维的操作原型是指在解物理题时所用的心智技能的操作实践模式。物理解题的过程就是对已有的外部信息进行表征的过程，这种表征是主观性的解题思维在头脑中的组织结构，而表征有几个层次：符号表征、概念表征、命题表征、图式的形成。图式是对范畴的规律性做出编码的一种形式，它往往是对符号、概念、命题的组合，人的长时记忆系统含有大量的图式，个体在解题时可以根据需要提取相应的图式，以帮助个体理解。

一、解题思维操作原型的构造

当面对一道物理题时，我们怎样建构对其的客观认识呢？首先，分析题目所给出的条件，理解题意，找出物理对象的运动状态，把已知条件符号化，也可以说是用物理的语言复述出来。我把这一步叫做“题目的符号化”。然后，通过已分析的物理过程找出要解决此问题所需要的物理概念或定律，这里的概念和规律包括已经数学符号化的方程，它们彼此相互独立，毫无联系，我把这一步叫做“概念定律的选定”。最后，将题目中的情景内化，对已选定概念定律之间的关系进行判断，判断的依据是题目本身的内在逻辑以及已有解题图式，命题是由若干相关联的概念按一定的关系组成，姑且可以把这一步叫做“命题的建构”。由于同类问题会有很多变式，那么“命题的建构”就会有不同的形式，在解决同类问题时遇到的变式多了，“命题的建构”形式就会不断丰富，解题的模板也就多样了。由于“图式”这一术语在于表征某一类问题所具有的综合性质，因此我把这一步叫做“图式的形成”。大量的图式储存在人的长时记忆中，当个体根据题目本身所提示的方式来表征问题时，会在相应的问题空间中的图式中搜索，当已有的图式对问题的解决是一种抑制且无法利用时，个体就会从问题的目标状态出发来确定某种内在的标准，并根据这个标准来监控已用解题思维中的每一环节，一旦发现有不符合标准的环节，就会解除这种抑制。这是在元水平上对思维进程进行监控，我把这一步叫做“元认知”。以上所总结的五步解题思维过程用图1来形象表示：

二、解题思维操作原型实践性检验

对于这类题，功和能是它的两种变式，它们共同组成对这类题的内部表征。功是能量转化的量度，对于例二真就不能用能量守恒来解吗？如果能应该怎么解？我们通过重新审视解题过程发现能量守恒定律方程左右两边是没负号的，只要能判断出ΔEk正负，那就能扫除解题的障碍，我们重新观察mgH=4E内+ΔEk这个方程发现mgH和4E内可以代入题目所给的数值计算出来，如果mgH-4E内<0，那么方程只能是mgH+ΔEk=4E内，如果mgH-4E内>0，那么方程就是mgH=4E内+ΔEk。这是在元认知水平上的重新审题，是最高级的思维层次。

图2

以上所总结的操作原型是模拟专家头脑中的经验，此思维活动的操作实践模式向学生头脑内部转化，必须靠学生的主动参与，这是解题自律的表现。最终利用自己的内部语言对此专家型的操作原型加工改造，打造适合自己的思维模式。

参考文献：

冯忠良，伍新春，姚梅林，王健敏.教育心理学[M].北京：人民教育出版社，2010.

作者简介：李岩，男，1989年出生，硕士研究生，河南驻马店人，就职于海南师范大学初等教育学院，研究方向：课程与教学论。

编辑 董慧红endprint