养成良好习惯 解好物理习题

[摘 要]

解好物理习题是学生核心素养发展的重要载体。从建立正确的物理观念到解题的基本程序，从解题规范到发散思维，养成良好的学习习惯是解好物理习题的前提和保障。

[关键词]

高中物理；思维定势；发散思维

解好物理习题是高中学生牢固地掌握基础知识，培养创新意识和实践能力的重要途径。要解好物理习题，首先要加深对基本概念和规律的理解，破除错误前概念的干扰，建立正确的物理观念。其次要在掌握解题基本程序的基础上进行发散思维，通过总结、反思提高解题能力。再次就是要养成规范的解题习惯，从审题到书写，从表达到计算尽量少犯错误。

一、建立正确的物理观念

“物理观念”是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识；是物理概念和规律等在头脑中的提炼与升华；是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。[1]有些错误观念隐藏在潜意识里，在处理问题时就会暴露出来，这就要通过不断地实践，发现和剔除这些错误观念。有的学生学习高中物理，下了很大的功夫，但仍然没有好的效果，这往往是没有形成正确的物理观念造成的。对物理问题的理解不到位，思维深度浅，就形不成较高的“悟性”，以至于硬套公式，问题稍一灵活，便不知所措，有时往往一开始解决问题的思路就是错误的，必然步入歧途。正确观念的建立是一个“反复”的过程，下面以力的概念为例作一说明。

从“力是物体对物体的作用”到学习牛顿运动定律及曲线运动后对力的再认识，学生们可以掌握许多条结论：如力不是维持物体运动的原因；力是改变物体运动状态（产生加速度）的原因；力是物体间的相互作用；物体的运动情况由它的初速度和合外力共同决定等等。遇到具体问题时就能鉴别观念的真伪。

假设一辆大卡车和一辆小轿车迎面相撞，在撞击过程中（ ）

A.因卡车作用在轿车上的力大于轿车作用在卡车上的力，所以轿车很容易被撞坏

B.因轿车比卡车的速度大，所以轿车很容易被撞坏

C.因轿车挡住了卡车的道路，且轿车的质量小，所以轿车很容易被撞坏

D.卡车对轿车的作用力等于轿车对卡车的作用力

本题D选项是正确的。之所以出现模糊认识，一是对作用力与反作用力的关系没有真正建立起来；二是轿车的确容易被撞坏。其实，轿车容易被撞坏是因为轿车不如卡车结实，它们之间的力是一样大的。

二、掌握解题的基本程序

解题的一般过程就是由已知指向未知的过程，在由已知到未知的过程中运用所学的知识和方法，选择合适的路径，正确地把已知和未知挂上钩，使问题得到解决。平时要重视物理思维含量高、方法通用性强、模型典型化的基本问题的练习，要通过基本题的训练来熟悉解题的基本程序。如计算题的基本程序主要包括：（1）审清题目，描述物理图景；（2）分析物理过程与状态，建立物理模型；（3）选择物理规律，建立物理方程；（4）进行数学运算，求解问题；（5）反思：回归物理意义讨论，总结物理方法。[2]

要让学生脱离题海，教师就要从题海中选择出有意义的习题，注重过程与方法教学，引领学生不断走向成功。学生独立练习时要定时定量，不要信马由缰。通过练习既看到不足，也看到成绩，从而不断培养自身解决问题的信心。教师要引导学生尽量少记二级结论，因为许多二级结论都是有前提条件的，只记住结论而不注意条件，应用时出错的概率会很大。如“物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力大小等于物体的重力大小。”有的学生认为这个结论是正确的，并以教材为依据陈述理由。这些学生忽视了教材中还叙述着一个前提，即“在静止的情况下”。让学生体会一下：弹簧秤挂着物体在竖直方向加速或减速运动，弹簧秤的示数与物体重力的大小不相等。

三、学会由定势向发散转化

思维定势是人类思维中一种普遍存在的现象，在个体的认知活动和问题解决等过程中扮演着重要角色。[3]在开始学习新知识时，形成一定的思维定势是很有必要的。常言道：“没有规矩，不成方圆。”只有在形成思维定势的基础上才能更好地培养发散思维，这是由不懂到假懂再到真懂的一般途径，符合高中学生的认知规律。反过来，若停留在思维定势上不能发展，就会僵化。如果还没有形成定势，就过分强调发散思维，容易造成基础不牢，会有空中楼阁的感觉。把思维定势与发散思维有机地结合起来，是提高思维变通性的关键。在学习过程中，要充分发挥思维定势的优势，克服由思维定势造成的消极影响，向多种可能性、逆向思维、类比迁移、虚拟假设等方向发展。在解决具体问题时，没有一般的分析方法不行，不加分析地生搬硬套也不行，只有在学习过程中不断地由定势向发散发展，才能扎實基础、培养能力、开发智力。如下例：

汽车正以[v1=10m/s]的速度在平直公路上前进，突然发现正前方[s0=6m]处有一辆自行车以[v2=4m/s]的速度作同方向的匀速直线运动。汽车立即刹车作加速度为[5m/s2]的匀减速运动，求经过[t=3s]时，汽车与自行车相距多远。

本题极容易错解为：

由公式[s1=v1t+12at2] 解得[s1=7.5m]

[s2=v2t] 解得[s2=12m]

[Δs=s0+s2-s1] 解得[Δs=10.5m]

即汽车与自行车相距[10.5m]。

本题涉及的知识主要有匀速运动和匀变速运动，是同学们很熟悉的内容。本题的物理过程也是同学们很熟悉的一种情景，但容易出现过程分析不全面的错误。上述解法之所以错误，是因为汽车刹车后作单向匀减速直线运动，由[0-v1=at1]解得[t1=2s]。汽车在刹车后[2s]已经停止运动，即刹车后[3s]内的位移与前[2s]内的位移相等。到此为止，题目并未分析全面。此题还应该分析在运动过程中汽车是否撞上了自行车。

[规范解答]设[t=3s]汽车和自行车的位移分别为[s1]和[s2]，汽车作匀减速直线运动的加速度[a=-5m/s2]，运动时间为[t1]。因汽车刹车后作单向匀减速直线运动，由[0-v1=at1]解得[t1=2s]。汽车在刹车后[2s]已经停止运动，即刹车后[3s]内的位移与[2s]内的位移相等。

由公式[s1=v1t1+12at12] 解得[s1=10m]

[s2=v2t] 解得[s2=12m]

设经过[t=3s]时，汽车与自行车相距[Δs]

则[Δs=s0+s2-s1] 解得[Δs=8m]

再分析运动过程中汽车是否撞上了自行车

假设经过时间[t0]两车相撞

则[s0+v2t0=v1t0+12at02]

即[6+4t0=10t0-2.5t02]

整理得[5t02-12t0+12=0]

因为[t0]无实数解，故两车不相撞。

最后得出结论：经过[t=3s]时，汽车与自行车相距[8m]。

四、养成规范的解题习惯

解题的首要环节在于对题目所包含的信息的认识程度和理解程度，也就是平时所说的审题。在此基础上由物理情景抽象出物理模型，从而确立解题方向、形成解题思路和建立解题步骤等。阅读题目后，对整个题目的概貌要做到心中有数，对局部要仔细阅读，在物理情景不清晰的情况下，不要盲目解题。要善于捕捉题目中含而不露的信息，养成及时将所发现的信息尽可能用示意图或附图展示出来的好习惯。审题要养成：粗读、精读结合，概貌细节并重；注意将题中信息转化为已知的情景；善于发掘隐含条件，舍弃多余条件，抓住暗示技巧；注意回头看，即解题过程中再审题。抄题后做题不可取，他人念题后做题也不可取，因为考试时不可能抄题，也没有任何人提示你，抄题的过程和读音的变化都会对你有所启示。平常练习时就要养成独立地阅读题目，在此基础上准确地理解题意。

表达要严谨、要符合科学性，书写要规范、要反映出你的思维过程，这是解题的一项基本功，不仅要引起重视，更重要的是在学习中养成良好的习惯。（1）设定表示各个物理量的字母。在解题过程中，凡是题目中已给出的物理量字母，解题时要用给出的物理量字母表示；凡是题目中未给出的物理量字母，在使用时必须先设定该物理量字母。对于常用物理量，最好设定为那些约定俗成的英文或希腊字母，以免造成误解。在同一习题中，一个字母只应表示一个物理量，必须用同一字母表示多个物理量时，要利用角标加以区别，以免造成混淆。字母书写要规范，避免出现“[V]”与“[v]”，“[g]”与“[q]”混淆不清的现象出现。（2）写出解题的理论依据。每列一个方程式，都要写出所根据的物理概念、规律或定理。列出基本方程后，方程的变换和求解过程不一定写得很详细，但应写出主要过程。列方程时不宜用连等的写法，以免因等式中某一步发生错误而导致整个等式错误，即要先列分步方程，然后联立求解。要先列方程再代入数据，防止出现没有方程，只是关于一列数值的式子，使他人难以识别。（3）描述出解题的关键环节。要用简明的文字或图示描述题目的研究对象、关键状态以及它们之间的相互联系，其宗旨是让他人看清楚你的思路。对于较复杂的物理情景，可利用示意图大致表示出物理过程，有关物理量可在图中标出；列矢量方程时应先规定正方向；涉及势能时，如有必要应说明零势能面等等。[4]

计算要准确。学生在平时学习中主观上排斥较复杂的运算，认为题目有思路就可以了，或由于平时用惯了计算器，造成考试时手算的准确率下降，计算失误增多，从成绩上来看“做不对”与“不会解”往往没有本质区别。另外，计算结果往往是由数字和单位两部分组成的，要注意结果的完整性，避免出现漏答单位的现象。有些计算题的已知量用字母表示，所得结果为代数式，一般不寫单位；如果题目中已知量的字母有单位，则所得结果也应带上相应的单位。

良好的习惯是培养出来的，不是一蹴而就的。解好物理习题，是连接理论与应用最直接的纽带。让学生经历从“读懂题目、描述情景、分析过程、建立模型、选择规律、列出方程、数学推演”到“问题解决、总结反思”的解决问题的实际过程，[5]是学生核心素养发展的重要载体。

[参 考 文 献]

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]阎金铎，郭玉英.中学物理教学概论[M].北京：高等教育出版社，2009.

[3]郭燕.情理交融 智趣互补——高中物理思维方法培养的策略分析[J].中学物理教学参考，2017（10）.

[4]霍晓宏.夯实基础 提高能力——2006年天津高考试题对物理教学的启示[J].物理通报，2006（11）.

[5]黄永顺.加强习题教学研究，培养学生物理思维[J].物理教学，2018（2）.

（责任编辑：张华伟）