在初中物理解题教学中培养学生的审题能力

(江苏省太仓市实验中学,江苏 苏州 215400)

随着基础教育改革的深入，学习评价的目标体系指向了核心素养，解答物理问题依然是当今学习评价的重要方式，各地物理中考的导向是考查学生的物理学科核心素养，之前的“题海”粗放型教学方式早已不能适应形势了。如何在初中物理解题教学中使核心素养的培养落地生根？这是一个现实的、有意义的研究课题。

1 审题能力与解题教学

解答物理问题，简称解题，是把有关物理问题的具体信息与学生头脑中已有的知识、经验相联系的过程。[1]解题教学是以解题为主要内容和形式而开展的教学活动，每一个物理问题的解决通常需要经历两大步骤：(1) 审题。包括识别物理现象，分析物理过程，排除无关因素干扰，提取有用信息，选择合适方法，形成解题思路。(2) 解答。包括应用物理规律、运用数学工具、得出初步结果和总结、验证结论。具备扎实可靠的审题能力是解题的关键所在。

审题能力主要体现为：(1) 把问题或题目文字转化为物理情境的能力；(2) 把物理情境转化为清晰的物理模型的能力；(3) 把物理模型转化为明确的数学模型的能力。

从审题到解答一般需要经历如下过程：(1) 通过分析、判断、简化和抽象等一系列思维活动，把情境化问题转化为非情境化问题；(2) 运用物理知识、借助数学工具，进行推导、演算，对解答结果进行必要的验证和评估。[2]整个物理解题过程的思维模型如图1所示，其中涉及审题与解题方面的能力有：文字到情境的转换、图像和表格的信息分析、制约条件分析、变量分析、守恒分析、状态与过程分析、数学工具运用、答案的评估等等。

图1

解题教学所要解决的问题是如何让学生“学会”和“会学”，教学目标分为三个层级：第一层级是基本要求，即通过讲解例题，让学生听懂并且会做这道题；第二层级是能力提升，通过讲解例题和归纳，让学生会做同类习题，掌握解决同类问题的基本方法策略，能够举一反三；第三层级是核心素养，通过对例题的设计和教学实施，提升学生的物理学科核心素养，能够解决其他不同情境的物理问题。要实现从第二层级到第三层级的跃迁，关键在于提升学生的审题能力，解题教学要从关注学科知识，走向关注核心素养。

2 初中物理审题能力培养的案例分析

初中物理电学问题涉及的知识点较多，尤其是涉及电学计算的问题综合性较高，问题设计的难度层级空间较大，通过解题可以比较客观地了解学生的掌握状况，由此也常常成为物理中考试题中考查的重点，现举例如下。

例1(2019年绥化)：图2甲是灯L和电阻R的电流随电压变化的图像，将他们按图2乙所示接入电路中。只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.8W；再闭合开关S1，电流表的示数变化了A。若将R与标有“50Ω 0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源(电源电压恒定)上，则滑动变阻器消耗的最大电功率是W。

图2

审题能力的培养要点：(1) 把文字和图像转化为物理情境、进而转化为非情境化的解题条件是本题审题的关键所在。灯L和电阻R并联连接，只闭合开关S时，灯L通路，电阻R断路。文中“小灯泡的实际功率为0.8W”是本题的“题眼”，考查学生图像分析与信息处理的能力。采用图像分析的方法，在灯L的I-U图像曲线上找到一个特殊点(0.4V，2A)，该点处小灯泡的实际功率为0.8W，进而根据并联电路的特点，分析判断得出题目中隐含的一个重要条件：电路电源电压为2V。

(2) 状态分析与变量分析是审题过程中必须关注的要素。再闭合开关S1，表示接通了电阻R所在支路，此时电流表示数为通过灯L和电阻R的电流之和，电流较电路之前的状态会有所增大，电流的变化量即为通过电阻R支路的电流。因此，需要进一步从图2甲I-U图像中获取定值电阻R的有效信息。

(3) 选择合适的方法是把物理问题转化为数学问题的关键环节。求解滑动变阻器消耗的最大电功率，需要运用定量分析的方法，根据相关的物理规律,寻找出滑动变阻器消耗的电功率与其接入电路中阻值之间的定量关系。该问重点考查了学生运用数学工具的能力，题目涉及两个物理状态之间的转换，由“电阻R与灯L并联”转换为“电阻R与滑动变阻器串联”，在两个状态转换的过程中，电源电压不变，电阻R阻值不变，限制条件为：滑动变阻器标有“50Ω 0.5A”。

(2) 将R与标有“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R0串联到原电源两端，画出等效电路如图3所示。

图3

该题在审题与解答过程中,有两个关键之处，也是问题的难点所在,一是需要由题干“小灯泡的实际功率为0.8W”，分析出一个重要隐含条件：电源电压为2V，这个难点不是难在物理知识上，而是难在图像分析与搜集有效信息的审题能力方面；二是运用定量分析方法推导得出滑动变阻器消耗电功率的关系式，并且要求借助数学知识进行极值问题的讨论，这一环节需要学生具有较高的运用数学工具的能力。

3 相关思考

3.1 物理学习评价的方向要指向物理学科核心素养

较长一段时间以来，基础教育领域对传统的“应试教育”进行了深刻的反思，新课程改革倡导的教育理念可以说已烂熟于心。与此同时，实际教学活动中又出现了一些矫枉过正的偏差，如课堂教学一味追求形式上的热闹与新奇，尤其不敢在公开课、观摩课上理直气壮地讲题、解题，怕被贴上“应试”的标签。物理解题教学是中学物理教学的一个重要组成部分，通过解题教学可以使学生深刻理解重要的物理概念和规律，形成物理观念，发展科学思维能力。我们要摒弃简单提取、机械记忆和低层次的重复做题的教学方式，改革浅层理解、甚至采用默写、背记的学习评价方式。目前各地物理中考的学业评价方向正在转向考查学生的物理学科核心素养，提高学生的学习成绩与提升核心素养的目标在本质上是一致的。

3.2 审题能力是物理学科核心素养的一个重要因素

物理解题教学所要求的审题能力，在物理学科核心素养的“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面中都有涉及，[3]尤其在“科学思维”方面更是占有重要位置。审题过程本质上是一系列科学思维的过程，通过对物理问题情境的分析与解读，把握对解决问题有实质性影响的相关要素，区分表象与本质，排除可能的干扰因素，提取有用的信息，对题设条件和数据进行必要的因果推理，建立物理现象之间的相互联系，构建相应的物理模型。可以看出，提升学生的审题能力，不仅是为了解几道习题、做几份试卷，重要的是为了帮助学生寻找物理概念和规律之间的区别与联系，习得思考问题和解决问题的科学方法；在培养学生的审题能力的过程中，可培养学生对物理概念的辨析能力、知识梳理能力和问题解决的能力，发展学生的抽象概括和逻辑推理能力。

3.3 要重视科学方法的渗透与教育

物理学是一门以实验为基础的学科，也是具有方法论性质的学科，在重要概念和规律的形成过程中蕴含着丰富的科学方法因素，当下物理课堂的解题教学，实质上是运用概念和规律解决物理问题的过程，同样涉及许多科学方法。在具体的审题与解答环节中，常常应用到的有：控制变量法、转换法、类比法、等效替代法、理想实验法、建立模型法、图像法、极限法等，这些方法有些指向问题解决的目标和基本思路，有些则是问题解决的具体方法，是引领学生运用物理规律解决实际问题的重要保障。因此我们在解题教学中要重视科学地设置具有挑战性的学习任务，贴近学生的最近发展区，促进深度学习的发生，在审题和解题过程中重视培养学生运用科学方法的意识与能力，推动物理学科核心素养培养目标的落实。