浅谈一种启发法的运用

何春生

摘 要：“手段-目的”分析是一种非常重要的启发法，子目标的设立是用好这种方法的关键。本文结合教学实际，就“手段-目的”分析和子目标设立的意义和方法做了一些探讨。

关键词：“手段-目的”分析；子目标；问题的解决

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）7-0026-2

启发法是人们根据一定的经验，在问题空间内进行较少的搜索，以达到问题解决的一种方法。启发法有很多种，“手段-目的”分析是其中重要的一种。所谓“手段-目的”分析，就是将需要到达的问题的目标状态或总目标分成若干子目标，通过实现一系列子目标最终达成总目标，促成问题的解决。

有些物理问题相对综合，目标状态和当前状态之间有很大的差异，不设立子目标，同学们很难找到解决问题的方法。合理设置子目标对解决物理问题能起到非常重要的作用。

1 合理设立子目标，有利于复杂概念的物理概念和物理规律的建构

建构有些物理概念和物理规律时，问题情景对应的当前状态，和要建构的目标状态之间存在较大的差异，学生建构起来非常困难。在教学活动中，根据学生的具体情况，设立相应的子目标，让学生一步一步逐渐建构，难度就会小得多。

比如，瞬时速度的大小，学生理解起来非常困难。如果在协助学生建构时，设立两个子目标：

①理解平均速度的大小；

②理解在较短时间内平均速度大小较接近于物体瞬时速度的大小。

在达成这两个子目标的基础上，再采取无限逼近的办法学生就能顺利建构了。

例如，楞次定律的建构，可以预先设立三个子目标：

①理解感应电流能产生磁场，并会根据感应电流的方向判断感应电流的磁场方向；

②会找磁通量的变化，包括磁通量的大小变化和磁通量的方向；

③理解磁场如何阻碍磁通量的变化。

学生达成这三个子目标后，楞次定律的建构也就水到渠成了。

2 合理设立子目标有助于不同模块之间的知识整合，有利于学生建立相对完备的知识体系

物理课的学习和其他课程一样，也分章节和模块，不是完全线性的。有些同学掌握的物理知识也是分章、分节的，互不相连，很难融合到一起。教学中教师有意识地突出某些物理概念和物理规律，将其作为解决实际问题或知识整合时的子目标，对提高学生的解题能力和协助学生建立完备的知识体系是非常必要和非常有益的。

比如，部分学生学习了匀变速直线运动、力的基本概念、牛顿定律后，很难整合这些物理知识来解决一些实际问题。如果将加速度、合外力等物理概念作为解决实际问题的子目标，情况可能就会有改善。例如，部分同学学完动量和能量、恒定电流、电磁感应等相关知识后，很难处理涉及这些知识的综合题。如果有意识地培养学生将电动势、电压、电流、动量和能量这些物理量作为处理问题子目标，学生解决这些问题的能力将得到提高。

找到连接不同章节的物理量、物理概念或物理规律，将它们设置成解决问题和知识整合的子目标，有利于这些知识在学生头脑中的整合，有利于学生建立相对完备的知识体系。

3 合理设立子目标，能打通学生的思维脉络，降低试题的难度，培养学生的自信心

物理老师都有这样的经验，一道较难的题如果只设一问，学生往往很难解决。如果按解决问题的顺序，将解题的几个关键点或者中间过程中涉及到的几个关键的物理量单独提取出来，设成若干小问，将其变为解题的子目标，问题就会变得容易很多。

比如，这道非常经典的高考题：

如图1所示，在方向水平的匀强电场中，一个不可伸长的不导电轻细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉直至细线与电场方向平行，然后无初速释放，已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ。求小球经过最低点时细线对小球的拉力。

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图1 题图

笔者在高二年级成绩相近的两个班级做过测试。第一个班一个字不改，原题交给学生，36名同学中有8人能够准确求解。第二个班将此题改成两问：①求小球所受的电场力大小；②求小球经过最低点时，细线对小球的拉力。37位同学中有15名同学能够顺利解决这个问题。很明显，设置成两问题目的难度反而降低了。其实，第①问就是解决这道题要首先解决的子目标。

如果教师能在学生解题遇到障碍时，给学生增设几问，帮助学生设立几个子目标，通过子目标引领学生解决这些难题。再适当地引导学生对增设子目标前后的问题进行对比，对学生把控思维脉络、提升自信是非常有帮助的。

4 设立子目标的几点建议

4.1 根据学生不同的特点，合理控制子目标状态之间的差异

学生的知识结构和思维能力有很大的差异。教师要根据学生的实际情况合理设立子目标，使学生能够根据相邻子目标的差异，自己找到方法。对于基础较差的学生，相邻子目标之间的差异可以是一个物理规律，对于基础稍好的学生，相邻子目标间的差异可以是一个或几个知识组块。

4.2 相应拉大子目标状态间的差异，可以培养学生的思维能力

子目标间差异过大，学生不容易找到消除子目标间差异的办法，但子目标间差异过小，不利于学生思维能力的培养。在实际教学活动中，教师可以适当拉大子目标间的差异，使学生“跳一跳就能够得到”。设置通过学生努力能够得到的子目标，对培养学生的思维能力是非常有益的。

4.3 较大的子目标往往是不同知识模块间共用的物理概念

随着物理学习的不断深入，学生头脑中的物理知识和物理规律越来越多。处理复杂问题时，需要学生调动不同的知识组块，运用不同的思维方式，协同解决问题。处理这些问题时，较大的子目标往往是不同知识组块之间共用的物理概念，这些物理概念实际上就是不同知识组块之间的桥梁。桥架好了，路自然也就通畅了。

4.4 鼓励学生自己设立子目标

面对复杂的问题，应该多鼓励学生自己设立子目标。学生能自己设立子目标，说明学生已经能自己设计解决问题的框架了。学会设计阶梯式的子目标，是自己掌控全局的关键。鼓励学生自己设立子目标，有利于学生大局意识的培养，有利于学生知识结构的重组，有利于学生思维能力的提升。

参考文献：

[1]彭冉龄.普通心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2004.

（栏目编辑 刘 荣）