高中物理习题教学中培养学生思维品质的方法

2019-05-17叶荣峰

名师在线 2019年12期

叶荣峰

（福建省厦门市第十中学，福建厦门 361022）

引言

培养学生的思维品质既是人才培养较为重要的目标之一，也是培养学生创新能力的关键途径之一。根据近些年的教学实践，我们发现，在习题教学中培养学生的思维品质和思维意识，不仅能获得更好的教学效果，还能提高学生的物理能力。基于此，本文具体阐述了如何通过习题教学培养学生的思维品质。

一、探索问题，培养思维发现意识

在学习知识的过程中，我们可以通过已有的经验和问题探索两个方法。已有的经验通常是能够从表现上看出来的，也是在教材中能够得到的，而隐性规律则需要在不断实践和问题的探索过程中才能够得以有效实现[1]。例如，在习题中，如图1所示，当电源电动势为12V，内阻忽略不计，定值电阻R=8Ω，那么将“12V，12W”“8V，16W”“4V，2W”以及“8V，8W”四种类型的灯泡接在AB上，那么在保证安全的前提下，亮度最亮的灯泡是哪一个？

图1

图2

根据题干中所给出的电路图1可以等效画出电路图2（见图2），也就将问题转化为当滑动变阻器为何值时，其所消耗的电功率才是最大的。在解答这一问题时，我们可以先设电源电压为U，然后根据相关公式计算电功率也就是说，当R1与R数值相等时，那么电功率P的值才是最大的，而根据条件中给出的四个类型电灯泡的电压和功率能够计算出电阻分别为12Ω、4Ω、8Ω以及8Ω，也就是说，当电阻值为8Ω时，灯泡才是最亮的，而且同时考虑到用电器的安全性，“4V，2W”灯泡接入电路中的实际电压为8V，明显超过额定电压，灯泡会被烧坏，所以应当是“8V，8W”的灯泡最亮。

通过分析和探讨题目，最后我们得出结论，当定值电阻和滑动变阻两者在阻值上相等时，那么变阻器的P值才是最大的，也可以将这种解题方式用于相同类型物理问题的解答上。通过问题的探索来发现规律，这也是培养学生思维品质的一个重要方式，教师可以让学生在学习过程中，通过对问题的分析和解答不断总结出相应的学习经验与规律，以方便其日后的学习[2]。

二、去伪存真，培养思维批判意识

根据现代心理学的研究，我们知道，对学生在相关知识的吸收、同化等方面产生影响最为重要的因素便是其本身是否具有良好的批判性思维和意识。所有学习相对较好的学生，其本身都具有良好的批判性思维意识，所以在高中物理习题教学过程中，教师应当培养学生的批判意识，这对于获得良好的教学效果能够起到非常重要的作用。如例题，当某电动机U=6V时，其在正常工作时所产生的电流I=1.2A，如果当电动机突然出现被卡情况时，那么电流I1=5A，请辨别两个式子哪个才是电动机中的电阻？

在对上面的例题进行解答时，我们通过利用批判性思维能够更容易获得所需要的答案。批判性思维最为基础的便是要求学生能够进行辩证分析。从这一例题可以看出，其要求学生要了解非纯电阻和纯电阻两种电路本身所存在的区别。在日常生活中，我们所接触到的灯泡、电炉等都属于纯电阻电路，而日光灯、电动机等则属于非纯电阻电路。从欧姆定律的使用条件来看，其要求只有在纯电阻电路中才能够使用欧姆定律，但是电动机在转动过程中属于非纯电阻电路，只有当其处于静止不转时才是纯电阻电路，也就是说，当电动机处于静止不动时，才可以利用欧姆定律来进行计算，所以电动机电阻为1.2Ω。该题目在设置时便设置了一个误区，让学生认为所有电路都能够使用欧姆定律，但事实上并不是这样，学生要学会使用批判性思维来解答物理问题，切勿直接套用公式。而通过此种类型题目的训练和讲解，教师可以很好地培养学生的思维品质，从而提高学生物理思维能力，促使其能够更好地解答相关问题。

三、一题多解，培养思维方法意识

让学生采用不同的方法来解答问题，可以拓展学生自身的思路，并能够使其总结出解题规律，从而不断提高其解题能力。如例题，一个额定功率为6W的小灯泡和一个阻值为3Ω的定值电阻，将两者串联在一起接到U=9V的直流电源上，此时小灯泡正好能够发光，问采用何种方式能够更好地解答出小灯泡的额定电压与电阻的可能值。根据题干中的条件可以采用非常多的方法来进行解答，具体如下所示。

第一种，根据在串联电路当中电流值是一定的物理原理进行方程的构建：第二种，根据在串联电路中电路总电压的值是所有导体两段电压的和构建方程为：第三种，根据在串联电路中电路中的总电阻值等于所有导体电阻和，构建方程为：

通过上述方程式都能够解得出UL=3V或是6V，因此，当电压取3V时电灯泡所消耗的电能是最少的。

根据高中物理电学部分中的内容，我们知道，根据物理规律的不同可以从不同角度构建出方程，在这些解题方法中，教师要引导学生选择一个最简单且最合适自己的解题方法，以此来保障能够得出正确答案。而在日常高中物理教学过程中，对一个例子采用多种解法进行解题主要是为了培养学生的思维方法意识，通过思维品质的培养来获得更好的物理教学效果。

四、多题化一，培养思维收敛意识

在思维品质中，收敛性思维是一项非常重要的构成部分，高中物理教师在课堂教学过程中进行此方面题目的训练，能够有效培养学生收敛意识，众多形式看似不同的题目，虽然在研究对象、题目类型等方面存在不同，但是在问题的本质上却是一样的。在实际教学过程中，教师可以将这些本质相同的物理习题进行归纳分析，以便学生能够更好地抓住题目的本质和特征，促使学生在解答此类题目能够做到触类旁通，从而获得理想的教学效果。

例如，在教学《超重与失重》内容时，教师先进行引导，加速度是引起物体出现超重与失重现象的原因。在物体向上做加速运动时，它处于超重状态，在向下做加速运动时，它处于失重状态；笔者为学生进行实验演示，在砝码往上做加速运动时，弹簧秤显示的拉力会大于砝码的重力，合力向上，失重大于实重，由此得知，在往下做加速运动时，砝码处于失重状态。然后抛设问题：若是物体向下的加速度等于重力加速g，这时会出现何种状况？学生通过牛二定律可知，会产生失重是零的情况。教师应引导学生分析会发生的物理现象。

很多物理问题虽然从表面上来看是不一样的，但其本质却是相同的，教师可将多种题型划归成同一种题型，这对学生在问题解答上是非常有利的。而在教学过程中，对问题本质进行分析，多题化一，能够培养学生的收敛意识，从而使学生思维品质得到有效提升。