高中生物理解题能力的提升策略分析
2020-03-31吴明磊
吴明磊
(江苏省无锡市堰桥高级中学 214000)
随着教育改革进程的推进,学生自主学习能力的提升是新课改下课程教学的一个根本目标.其中解题能力是学生自主学习能力提出的基础与前提,尤其是会对高中生的高考物理学科考试的成败产生直接影响,加强物理解题技巧与方法的教学、指导与点拨显得尤为重要.在这样的背景下,如何才能系统化提升高中生物理解题能力是当前值得深入探讨的重要教育课题之一.
一、重视基本物理知识学习,夯实解题能力提升基础
物理解题能力培养的基础是高中生具有丰富的高中物理概念、规律等方面的基础知识,这是实现物理解题能力提升的基础与前提.离开了基本物理知识学习,物理解题能力的提升就变得不切实际,所以在平时的高中物理解题教学过程中,教师需要高度重视基本物理知识的学习与指导,确保可以使学生对关键的物理概念、性质与规律等基础知识形成更加深刻的认识,使他们可以形成完善的物理知识结构体系,为他们解题能力的提升夯实理论基础.特别是在指导学生学习相关物理概念、规律与性质等基础知识期间,教师要善于灵活利用概念图、思维导图等物理基础知识辅助理解方法与工具,确保可以使他们深刻理解与掌握这些基本的物理概念等基础知识.
例如,在力学部分物理知识学习过程中,由于涉及到重力、弹力、摩擦力等许多种类型与形式,它们的形成机理与性质各不相同,同时关于力学的问题也是多种多样,复杂度也比较显著.如果高中生在学习这些力学方面的基本概念、性质与规律等知识期间没有形成深刻认知,那么就会形成错误的学习认知,进而会对后续的力学问题求解产生直接影响.针对力学部分基础知识的学习,可以灵活地运用概念图、思维导图等方式,借助知识框架图示直观地为学生展现出不同力学部分物理概念、性质与规律等之间的相关性以及内在联系性,或者直接利用列表格的方式让学生对比和分析重力、弹力、引力等不同类型力的形成机理、受力方向等之间的异同性,借助这种基础物理知识的学习方式,可以帮助学生更加深刻理解与掌握相关的物理知识,提升了他们整体的学习效果.此外,为了进一步深化学生对所学物理基本概念等知识的理解,还可以通过拓展相关的物理知识面或采取联系高中生生活实际的方式,使学生可以更加深刻理解某些物理学原理、性质与规律等知识,这样可以有效提升他们的学习质量.比如,篮球下落这一常见的物理现象是否可以利用自由落体方面的物理学知识进行解释,这一问题的提出可以使学生深入理解自由落体运动的条件之一是不考虑空气阻力因素的影响,而日常生活中的空气阻力无法忽略.通过这种基础物理知识的教学,可以使学生更加深刻理解所学基础物理知识.
二、加强物理解题技巧指导,提高学生物理解题效率
高中生物理解题质量与效率的提升离不开科学、合理、有效的解题方法与技巧支持,或者说有效的解题技巧与方法是提高学生物理问题求解能力的一大法宝.对高中物理解题教学而言,其本身涵盖了光学、声学、力学、电学等众多方面的物理知识,包含着许多形式各异的类型题,同时这些不同物理研究领域当中的物理知识之间可以形成密切联系,构成更为复杂的物理综合题.针对这些复杂的物理综合题求解,如果无法对各个部分物理知识形成深刻认识,或者无法从整体上对物理问题进行系统评价与分析,那么都会直接影响学生求解这些物理问题的准确率和效率.基此,在平时的物理解题教学中,教师要注意将一些常用的物理类型题的求解方法、技巧与思想传授给学生,使他们可以在平时遇到物理问题后可以快速进行求解,如常见的包括动量守恒、能量守恒、牛顿运动定律、数形结合思想、极限思想、微元思想以及等效替换思想等等,这些都是物理问题求解中比较常用的求解方法与技巧.
例1现在有一只长度为L的船停泊在某一静止的湖面上,湖面保持平静的状态(忽略地质因素、自然风等外在因素的影响),一个船夫站立于船只的船头之上,且其本身质量为m.假定这只船的质量为m0,忽略船只的阻力,试求这个船夫从船只的一头走到另一头的过程中船只的位移量?
解析针对这道运动学方面的物理问题,由于题干信息中只给出了船只与船夫的质量,却没有给予其他的条件,所以如果采取常规的分析手段和解题方法是行不通的,这时候可以灵活地运用整体解题法与微元思想,首先将船只和船夫二者当成一个整体,那么船只和船夫在实际的走动中所需要承受的外力为0,利用动量守恒定理对船夫在船只上面的走动过程进行无限分割,那么可知在非常微小的时间Δt内,船夫的实际行走过程可以看成匀速运动状态,那么结合题目给出的已知条件,列出动量守恒定律即可快速求解这道物理题.
解假定船夫和船只在某一任意时刻的速度分别为v1和v2,那么结合动量守恒定律可以得到:0=mv1Δt-m0v2Δt,又由于Δs1=v1Δt,Δs2=v2Δt,这样就可以联立上述两个式子得到:mΔs1=m0Δs2,即:ms1=m0s2,其中s1和s2分别为船夫与船只在整个运动过程中所对应的位移大小,结合相应的物理规律与性质可以得到:L=s1+s2,所以这道题的正确答案为s2=mL/(m+m0).
例2如图1,在某一光滑的水平地面上搁置有A或B两个物体,已知二者mB=4 kg,mA=mB,且A与B间连接有一没有任何弹性的细绳连接起来.现在在A物体上施加一个水平向左的拉力F1=10 N,物体B受到一个水平向右的拉力F2=40 N,试求解物体A与物体B之间的细绳拉力(不计细绳的质量).
图1
解析针对该道力学与运动学结合的综合物理题,由于涉及到2个研究对象,如果采取常规的隔离法进行受力分析后求解,那么求解过程比较复杂,并且非常容易因为繁琐的计算而造成出错.而如果可以灵活地应用整体法进行求解,那么在中间细绳没有弹性的条件下可以将物体A和B二者看成一个共同的系统,那么最终可以求得它们一同的加速度a,之后针对性对A或B进行单独分析,这样就可以快速求解出相应的物理问题.
解针对物体A和物体B的共同加速而言,a=(F1-F2)/(mA+mB)=(40-10)/(2+4)=5 m/s2.针对物体A而言,其对应的向右拉力F=F1+m1a=20 N,所以可知物体A与物体B之间细绳所受到的拉力为20 N.由此可见,针对那些涉及到2个及以上的研究对象的时候,教师都可以指导学生尝试利用整体法进行求解,看看是否可以将它们看作一个整体来进行系统化分析与求解,之后结合题干信息来快速列出求解问题的方程.
二、帮助学生及时进行纠错,巩固学生物理解题能力
在解决高中物理问题的过程中,学生不可避免的会遇到这样或那样的问题,尤其是会在求解物理问题过程中出现犯错的情况,但是犯错并不可怕,可怕的是没有从犯错中吸取教训而在后续的物理问题求解中继续犯错.为了可以巩固学生的物理解题能力,使他们避免出现“一错再错”的情况,就需要高度重视指导学生及时进行纠错和改错,确保可以使高中生将纠错与改错行为内化成自己学习物理知识中的一种重要学习方式.基此,在平时指导学生求解物理问题期间,要注意加强教学指导,指导学生深入理解与掌握其中包含的物理价值以及更为深刻的物理思想,这样才能使学生利用这些错误的纠正训练来不断提升自身的物理解题能力.
例如,在物理解题教学期间,可以指导班级中每名高中生都自行准备一个错题本,之后在平时的物理问题求解或者各种类型的物理考试中,将自己犯错的问题及时记录在自己的错题本上,并在其上面标注出自己出错的原因以及这类物理问题求解的基本思路、方法与注意事项等,确保可以积累丰富的物理问题求解方法与经验,这样更有利于满足学生自主求解物理问题的需求.比如,许多同学在进行受力分析的时候常常无法准确地判断受力对象,那么可以在将其记录在错题本上的时候以“受力对象的确定”为主题,专门记录下相关方面的物理知识,借助这种详细记录错题的方式,可以用来在后续复习物理知识过程中灵活地利用所学物理知识求解物理问题,从整体上提高他们的物理知识复习效果,尤其是可以借助纠错的环节来使学生切实攻克自己物理解题中的薄弱环节,提升了他们自身的物理问题求解能力.
总之,物理解题能力提升是新课标下高中物理教学的重要目标之一.为了可以有效提升高中生的物理解题能力,要立足于夯实学生物理知识基础,加强物理解题方法与技巧的教学与指导,同时还要指导学生及时进行纠错和总结,灵活地运用错题本来帮助学生查漏补缺,不断提升他们的物理问题求解能力.