论高中物理教学中学生解题能力的培养策略
2021-01-01陈璇
摘 要:物理是高中阶段的重要教学科目,一直以来受到传统教育的束缚。伴随着新课改不断深入推进,越来越强调提升学生的物理学习效率。文章总结学生错题原因:审题不严密、解题思维单一、缺乏习题总结能力。并从学习兴趣、解题规范、解题方法、习题训练、习题总结五个方面提出教学建议。
关键词:高中物理;解题能力;培养
一、 引言
物理是高中阶段的重要科目之一,教材文本不仅涵盖大量的复杂抽象的物理知识,并且还包含了生物、化学等其他科目的知识。由此可知,高中物理的学习对学生的基础能力和逻辑能力要求很高。但是高中物理是学生今后学习工作或者科研的基础,对学生的综合素养培育十分重要。另外,高中物理中涉及力学、电学与机械运动等知识,需要掌握日常生活中各个方面的知识,因此培养学生解决问题的能力已成为目前高中物理教学的首要任务。
二、 培养学生解题能力的意义
物理学是一门抽象、严谨、逻辑思维强的自然学科,物理解题能力对培养学生的创新能力、逻辑能力和实际解题能力至关重要。当前社会对人才的素质要求更高,应用传统物理教育模式培养的人才已经很难满足当前社会发展的需求,物理课程改革也是必不可少的,教师要重新制订教育目标和应用新的教学方法。在传统的物理教室里,教师占据教室的主导地位,忽视学生的主观能动性,处于被动接受的局面,不利于学生的全面发展。高中物理教学的过程需要培养学生解决问题的能力,让学生从题海战术中脱离出来,对学生开展解题技巧培养,提高学生物理解题的分析能力,从而提高学生的物理成绩,提高学生对物理学习的自信心。
三、 高中学生物理解题的现状
(一)审题不严密
从学生审题方面来看,主要有以下几类错误:一是在解题过程中,不注意审题。部分学生在解题的过程,遇到一些简单或者熟悉的题目时,往往会掉以轻心,若在解题中联想到了以前的物理题目,往往导致审题出错。还有一些学生在面对一些难度较大的题目时有畏惧心理,并且在审题的过程中内心表现出焦躁不安,还没有分析题目的条件,在心里面已经承认自己无法解答。另外,有一些学生在解题的过程中没有抓住题目中的关键信息,也不会合理地转换物理语言,不会提取其中的隐含条件,导致其无法解题。
(二)单一的解题思维
在实际解题过程中,部分高中生的解题思维较为单一。即部分学生没有对题目进行深层次的思考,只是使用自己熟悉的方法来进行解题,并未思考是否存在其他的解题方法,但是部分物理试题解答过程中需要学生灵活处理,单一的解题思维会导致最终的解题时间和解题难度都呈几何倍增。不仅如此,部分学生喜欢顺向思维解题,但是在遇到逆向思维问题时表现往往不尽如人意。单一解题思维,表现出部分高中生的物理解题能力不足。
(三)缺少一定的总结能力
高中阶段的学习压力较大,各科的作业任务较多,部分学生没有时间对知识进行总结。但是对学生而言,总结物理习题和物理知识对物理学习至为关键。实际上,仍然有部分高中生没有真正地理解总结的含义,这导致学生欠缺总结能力。比如,教师在课堂上讲解题目时,部分学生只是被动接受物理知识的灌输,没有做任何的物理笔记。或者听完习题讲解后,部分学生只是将答案填写在题目上,也没有做相应的答题记录。由此导致在物理考试中往往同样类型的题目学生还会出错。所以物理教师在物理教学过程中需要培养学生的总结能力。
四、 培養高中生解题能力的教学策略
(一)培养学生兴趣
兴趣是最好的老师,在传统的填鸭式教学中,教师忽略了学生的主观能动性,导致学生物理学习的兴趣有待提升。因此想要提升学生的解题能力,首先需要提升学生的物理学习兴趣,鼓励学生真正融入课堂,引导学生在课堂上发挥主导作用。其次,要提高物理教师的语言能力,进一步地丰富课堂教学的趣味性。不仅如此,物理教学避免陷入逻辑思维教学的形式教学模板。教师可以使用幽默的语言活跃教室的气氛。另外,学生在课堂上由于受到老师肢体语言的感染,大脑会处于兴奋状态,注意力也会高度集中,学习兴趣也会提高,物理课的学习效果也会提高。
(二)培养做题规范
解决问题的关键环节是呈现一个解决问题的过程,教师需要重点培养学生物理解题规范,要求学生在解题时想着判卷人,试卷的填写内容要逻辑清晰、简单易懂,即文字描述的内容要简洁、公式推理逻辑要层次分明,计算结果要准确。其次还需要注意解题的格式,解题的格式体现了学生解题的思维,格式的合理设计体现了思维的缜密。
比如,计算题解题格式:解答过程必须要有文字说明、方程以及验算步骤。有的数值计算的题,需要写出具体的数值和单位,有的题目还需要作出受力分析图,解题完毕以后,要检查解题步骤。例如,在匀变速线运动的公式
Vt=V0+at,Vt、V0、a为矢量,其计算结果可以为正,亦可为负,当结果时,可以将结果重新带入到题目中进行检验,保证计算结果的正确性。
(三)讲授解题方法
1. 推理解题法
推理解题法是解决物理问题重要方法之一。首先,需要结合学科的知识特点,深入挖掘物理习题中的已知条件,从而透过现象看本质。通过对物理现象的把握,推演出一般性结论,并利用题目中的现象结合教材的知识内容,从而进一步确定题目中的条件,使得题目问题更加清晰明了,最终得到正确答案。
例1 假设地球的质量是M,平均半径是R,而自转的角速度为w,且引力常量为G,则下述选项哪个正确?
A. 同步卫星轨道同地球赤道相垂直;
B. 同步卫星离地高度是h=3GMω2;
C. 同步卫星离地高度是h=3GMω2-R;
D. 同步卫星角速度与地球自转角速度相等,而线速度则是h=3GMω。
基于上述问题的特性,在物理解题教学可以利用推理解题法,首先同步卫星和地球处于静止状态,通过这个物理现象,结合教材物理知识,可以推导出因此同步卫星的运行轨道在赤道的上方,所以排除第一个选项。又由于
GMmr2=mrω2,可得出r=3GMω2
,h=3GMω2-R,因此B选项错误。C、D选项正确。推理解题是高中物理解题过程中常用的方法,通过推理的方法,可以帮助学生形成正确的解题思路。从而增强高中生物理解题能力。
2. 极限思维法
这种解题方法也是物理解题常用的一种方法,一般是探讨特定的物理空间中的极限问题。将极限思维法应用到教学中,能够很好地解决物理极限问题,同时还能够锻炼学生的思维能力。能够使学生处理复杂物理问题时寻找到相应的突破口,从而挖掘出相应的物理习题中的信息,提升学生的解题效率。
例2 现有一串联电路,其中电源A和电源B为电路提供电能,在A、B两端设有一个可变电阻R1和固定电阻R2,另外,在总电路上设置了一个总电阻R3,若R1不断增大,下面选项中哪个是正确的?
A. AB两点间电压逐步变小;
B. AB两点间电压逐步变大;
C. 经由R1电流逐步变小;
D. 经由电阻R1电流变大;
解析:上述的例题2就是一个和极限相关的典型例题,在解题前,学生首先需要了解高中阶段串并联电路知识内容。当RA变大,电路里面的总电流会随之减小。若加入采用欧姆定律来计算,那么将会将该物理题的计算难度加大。若教师引导学生通过极限思维来解决该类问题时,将极大减少解题的时间。比如,可变电阻R1为极大值的时候,同理可得,RA也是最大值。通过确定极限值,然后可以推出UA存在的最大值。即当R1为极大值时,通过此当R1电路的电流应当为0,所以,由此我们就可以推出B与C选项正确。
3. 逆向思维法
逆向思维也是一种物理解题的技巧,一般情况下解题有两种思维,一种是正向思维,根据已知的条件逐步进行求解,利用已知的条件结合函数关系式进行求解。另外一种方式就是逆向思维,也就是从题目中的未知量通过过渡量再联系到已知量,换言之,就是将题目的问题换一种简单的方式进行考虑,也就是解题中常说的反推法。在有些物理试题中正向求解较为麻烦,逆向求解却十分容易,并且有利于学生思维全面发展。
例3 物体以速度V。被竖直上抛,不计空气阻力,在到达最高点前0.5s内通过的位移为多大?(g=10m/s2)
解法一:物体上升阶段0=V0-gt
则:t=V0g
时间t内的位移为:h1=v0t-12gt2
前(t-0.5)的位移:h2=v0(t-0.5)-12g(t-0.5)2
最后0.5s的位移:h=h1-h2=1.25m
解法二:正向求解难度较大,并且计算过程复杂,本题可尝试利用逆向思维进行求解。若逆向看将物体从被上抛至最高点这一过程,则是一个自由落体运动,问题可以转化成自由落体前0.5s内的位移。根据自由落体的规律可知:
h=12gt2=12×10×0.52m=1.25m
(四)开展变式训练
在物理教学中,开展变式训练也是提升学生解题能力的重要方法,此方法是通过改变题目条件形成新的问题,让学生从中了解出题者的意图,从而掌握更多的解题技巧。
例4 现有一小车,放置于倾角为37度的斜面上,物块与地面的距离为4米,水平面的动摩擦因素为0.5,斜面光滑,若斜面和水面交界处是光滑界面,请问物块能够在水平面滑行的距离是多少?
变式1:现有一小车,放置于倾角为37度的斜面上,物块与地面的距离为4米,斜面和水平面的動摩擦因素都是0.5,若斜面和水面交界处是光滑界面,请问物块能够在水平面滑行的距离是多少?
变式2:现有一小车,放置于倾角为37度的斜面上,物块与曲面底端的举例为4米,水平面的动摩擦因素是0.5,斜面光滑,若斜面和水面交界处是光滑界面,请问物块能够在水平面滑行的距离是多少?
在上述的题目中,改变题目的已知条件:斜面摩擦因素和斜面的长度,从而让学生思考题目条件变化后的解题策略,引导学生形成动态的解题思路,避免学生解题时思维固化,帮助学生形成解题多向性思维。
(五)引入错题集锦
总结错题也是高中物理教学中的重要环节之一。许多高考状元在谈到自己的学习心得时,都会强调错题总结对自己学习的重要性。另外,从实际的教学实践来看,尤其是高三阶段,随着解题量的上升部分学生解题的能力在不断地提升,但是部分学生解题量很多,解题能力却一般。究其原因主要是部分学生在解题中会总结自己的失误原因,而部分学生没有总结习题,所以导致学生解题的能力差距逐渐拉大了。所以高中物理教师应在教学的过程中引导学生总结错题,要求学生准备好一个错题本,对自己做错的题进行总结。另外,针对错题,进一步地细化解题的思路。比如,在讲解电学的相关题型时,引导学生将自己平常练习的错题进行总结,并附上当时自己出错的原因。另外,教师可以将学生常见的错题整合成为一张试卷,对学生进行测试,检测学生易错的题型。
五、 结语
总而言之,提升高中生的物理解题能力是广大需要物理教师不断深入探索、总结的。教师应采取针对性的教学措施,从培养学生的物理兴趣开始,然后逐步培养学生的解题规范。并示范解题提升学生的解题技巧,或采取变式训练的方式打开学生的解题思路,培养学生的物理解题能力,以及通过总结错题的方式,提升学生的物理解题能力。
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作者简介:陈璇,广东省佛山市,佛山市第二中学。