如何通过高中物理解题培养学生的思维能力

◎ 肖 剑

《高中物理课程标准》指出教师要引导学生认真审题,总结思路,掌握方法,提高思维能力,在探究中达到灵活应用知识的目标。教师通过解题的方式来引导学生会促进学生参与到思考过程中,主动探究,挖掘知识间的联系,通过思考的方式了解知识规律,建构知识框架,形成对知识的客观性认识。学生通过主动思考试题会活跃思维,在探究中挖掘潜能,充分发挥主观能动性,实现思维能力的提高。

一、逐步探究,培养学生逻辑思维能力

学生是物理解题的主体。在高中物理解题中,教师要指导学生通过认真审题寻找关键信息,探究已知量,分析各个量之间的关系,通过逻辑思考的方式来推理判断。教师要鼓励学生在解题过程中运用逻辑思维,通过主动推理和判断的方式寻找已知信息,并探究各个数据量之间存在的关系,之后进行逻辑验证,提高学生的逻辑思维能力。例如教师提供试题:用质量为1kg 的模型火箭点火,50g燃烧的气体从火箭口迅速喷出,速度为600m/s.燃气喷出的瞬间,火箭的动量是多少? 学生在分析问题时需要考虑系统动量守恒规律。在探究中学生会认识到燃气喷出时火箭会产生动量,假设它的动量是为p,学生会列出公式p-mv0=0,解得p=mv0=0.05kg×600m/s=30kgm/s.通过学生一步步地分析和思考,学生解题过程中通过逻辑思考和推理判断的方式来形成解题思路。面对每一道题教师都要鼓励学生通过逻辑思考的方式来分析和探究,寻找解题的方法,探究解题的思路,总结解题策略,提高学生的思维能力。

二、画图分析,培养学生形象思维能力

很多学生都感觉物理知识的抽象性非常强,很多知识很难理解,学生难以把握其中的规律和知识要点。因为物理知识的抽象性,学生难以用具体的语言或具体的数据来概括,增加了学生理解物理知识的难度。教师可以鼓励学生采用画图的方式来分析,借助图形的帮助来理解物理知识,提高理解能力。学生通过阅读试题和题目中的信息并不能直接理解题目。面对这种抽象性比较强的试题,画图是解决问题比较直接、形象的方法。学生在图像的帮助下会更好地理解题目要求,并且借助图形把抽象性的知识直观化表现出来,使学生形成形象认识。例如在三角形ABC上,AB为斜面并且光滑,倾斜角θ为30°,AC=h,C点固定有电荷量为Q的正点电荷。现在把一个质量为m的带正电物块从A点释放,在物块下滑过程中,只有一次不离开斜面,重力加速度大小为g,静电力常量为k,求物块恰好不离开斜面时到点A的距离s,以及物块所带的电荷量q。为了方便学生答题,教师可以鼓励学生画图,把题目中的已知信息表示在图片上,通过画图的方式来更好地了解题目信息。如图所示,学生画出上图,在对图形的分析中,学生会作CD⊥AB交于D点,结合图片分析。学生会想到物块不离开斜面时只有一点,假设当物块到达D点时恰好不离开斜面,此时物块与斜面之间恰好没有弹力。有了图形的帮助,学会结合已知的计合知识就会得到s=hsinθ,获得答案。有了图像的帮助,学生会更好地理清各种数据的关系,促进学生形象思维的形成,快速而准确地解答问题。

三、总结模板,培养学生聚合思维能力

物理解题中,当学生解答某一种类型试题多了之后,就会了解这类试题考查的内容和考查方式,总结出有效的答题模板,在模板中运用相应的物理原理和物理方法,提高学生对知识的掌握能力。学生在大脑中形成解题模板是将所需的物理知识融合起来的结果,对学生的聚合思维有很高的要求。

例如:甲、乙两船在静水中航行速度为v1和v2,现在它们同时从同一地点出发。已知甲船渡河想要用最短时间,乙船渡河想以最短航程,结果它们同时到达对岸相同的地点。问甲、乙两船渡河所用时间之比等于多少? 通过对试题的分析和探究,学生会看到试题为运动的合成与分解的典型问题之一——小船过河问题。面对这类问题,学生会主动总结,思考题目中给出的信息,认识到:首先是船头指向是分速度方向,不是船的航向。其次要以最短时间过河,船头必须只想对岸。最后要认识到最短位移有两种情况:一种是如果v船>v水,当船头方向与上游夹角θ满足v船cosθ>v水时,合速度垂直河岸,渡河位移最短,等于河的宽度d。另外一种就是如果v船

四、一题多解,培养学生创新思维能力

物理解题中教师要鼓励学生从不同角度来探究其中的等量关系、物理现象和物理规律。学生从不同的角度分析和探究,有利于学生运用不同的方法来分析问题,明确各种关系,快速而准确地答题。学生在探究中会进行发散思考,提高学生的创新思维能力,促进学生找到不同的问题解决方式。例如试题:火车紧急刹车后经7s停止,设火车匀减速直线运动,它在最后1s内的位移是2m,则火车在刹车过程中通过的位移和开始刹车时的速度各是多少? 解题过程中,教师要鼓励学生从不同角度探究问题,主动思考,寻找解决问题的答案。分析中学生会想道:

解法一:运用学习过的物理基本公式、平均速度,可以看到质点在第7s内的平均速度为:

则第6s末的速度:v6=4(m/s)结合这些知识可以求出加速度:a=(0-v6)/t=-4(m/s2)

求初速度:0=v0+at,v0=at=4X7=28(m/s)运用这些数据,学生就可以计算出位移

解法二:在学生的深入分析和探究中,学生会运用逆向思维,从不同角度进行推论。通过思考和分析,学生会想到另外一种解题方法:

则7s内的位移:sj=49s1=49X2=98(m)之后学生可以求出初速度:

学生从不同角度探究会促进学生用创新的方法解决问题,提高学生的创新思维能力,实现学生思维品质的提高。

总之,在物理解题中教师要鼓励学生主动探究,培养学生的逻辑思考;鼓励学生画图,培养学生的形象思维;总结答题模板,培养学生的聚合思维;同时关注一题多解,培养学生的创新思维。通过不同形式的训练和实践,学生的思维会变得更加活跃,促进学生在体验中感受思维探究的乐趣,提高学生的思维能力。